Proximal tubuli - Proximal tubule

Proximal tubuli
Grå1128.png
Schema för njurtubuli och dess kärlförsörjning. (Första invecklade tubuli märkt i mitten av toppen.)
Detaljer
Föregångare Metanephric blastema
Identifierare
Latin tubulus proximalis, pars tubuli proximalis
Maska D007687
Anatomisk terminologi

Den proximala tubuli är segmentet av nefronet i njurarna som börjar från njurpolen i Bowmans kapsel till början av Henles slinga . Det kan ytterligare klassificeras i den proximala krökade tubuli ( PCT ) och den proximala raka tubuli ( PST ).

Strukturera

Den mest utmärkande egenskapen för den proximala tubuli är dess luminala borstkant .

Borsta kantcell

Den luminala ytan på epitelcellerna i detta segment av nefronet är täckt med tätt packade mikrovilli som bildar en kant som är lätt synlig under ljusmikroskopet och ger borstens gränscell dess namn. Microvilli ökar cellernas luminala yta kraftigt , vilket förmodligen underlättar deras reabsorptiva funktion samt förmodad flödesavkänning i lumen.

Den cytoplasma hos cellerna är tätt packad med mitokondrier , som till stor del finns i de basala regionen inom de infoldings i basala plasmamembranet. Den höga mängden mitokondrier ger cellerna ett surt syrligt utseende . Mitokondrierna behövs för att leverera energi för aktiv transport av natriumjoner ut ur cellerna för att skapa en koncentrationsgradient som gör att fler natriumjoner kan komma in i cellen från luminalsidan. Vatten följer passivt natrium ut ur cellen längs dess koncentrationsgradient.

Kuboidala epitelceller som kantar den proximala tubulan har omfattande laterala interdigitationer mellan angränsande celler, vilket ger ett utseende att de inte har några separata cellmarginaler när de ses med ett ljusmikroskop.

Agonal resorption av det proximala tubulära innehållet efter avbrott i cirkulationen i kapillärerna som omger tubuli leder ofta till störning av cellmorfologin hos de proximala tubuluscellerna, inklusive utstötning av cellkärnor i tubulumets lumen.

Detta har fått vissa observatörer att beskriva lumen hos proximala tubuli som tilltäppta eller "smutsiga", i motsats till det "rena" utseendet på distala tubuli , som har ganska olika egenskaper.

Divisioner

Den proximala tubuli som en del av nefronet kan delas in i två sektioner, pars convoluta och pars recta . Skillnader i cellkonturer finns mellan dessa segment, och därför förmodligen även i funktion.

När det gäller ultrastruktur kan den delas in i tre segment, oS1, S2 och S3 :

Segmentet Bruttodivisioner Ultrastrukturindelningar Beskrivning
Proximal tubuli invecklad S1 Högre cellkomplexitet
S2
hetero
S3 Lägre cellkomplexitet
Proximal tubuluscell som visar pumpar involverade i syrabasbalansen, till vänster är tubulens lumen

Proximal tvinnad tubuli (pars convoluta)

Pars convoluta (latin "invecklad del") är den första invecklade delen .

I förhållande till njurens morfologi som helhet är de invecklade segmenten av de proximala tubuli begränsade helt till njurbarken .

Vissa utredare på grundval av särskilda funktionsskillnader har delat upp den invecklade delen i två segment betecknade S1 och S2 .

Proximal rak tubuli (pars recta)

Pars recta (latin "rak del") är följande raka (fallande) del.

Raka segment sjunker in i yttermedulan . De avslutas på en anmärkningsvärt enhetlig nivå och det är deras avslutningslinje som fastställer gränsen mellan de inre och yttre ränderna av den yttre zonen i njurmedulla.

Som en logisk förlängning av nomenklaturen som beskrivs ovan betecknas detta segment ibland som S3 .

Funktioner

Absorption

Den proximala tubuli reglerar effektivt filtratets pH genom att byta ut vätejoner i interstitiet mot bikarbonatjoner i filtratet; det är också ansvarigt för att utsöndra organiska syror, såsom kreatinin och andra baser, i filtratet.

Vätska i filtratet som kommer in i den proximala krökade tubuli absorberas igen i peritubulära kapillärer . Detta drivs av natriumtransport från lumen till blodet av Na + /K + ATPas i det basolaterala membranet i epitelcellerna.

Natriumreabsorption drivs främst av denna P-typ ATPas . 60-70% av den filtrerade natriumbelastningen reabsorberas i den proximala tubuli genom aktiv transport, lösningsmedelsdrag och paracellulär elektrodiffusion . Aktiv transport sker främst genom natrium/väte -antiporter NHE3 . Paracellulär transport ökar transporteffektiviteten, bestämd av syreförbrukning per Na + reabsorberad enhet , och spelar därmed en roll för att upprätthålla renalt syrehemostas.

Ämne % filtrat återabsorberas Kommentarer
salt och vatten ungefär två tredjedelar Mycket av massrörelsen av vatten och lösta ämnen sker genom cellerna, passivt över det basolaterala membranet via transcellulär transport , följt av aktiv resorption över det apikala/luminala membranet via Na/K/ATPas -pumpen. Lösningarna absorberas isotoniskt genom att den osmotiska potentialen för vätskan som lämnar den proximala tubuli är densamma som för det initiala glomerulära filtratet.
organiska lösta ämnen (främst glukos och aminosyror ) 100% Glukos , aminosyror , oorganiskt fosfat och några andra lösta ämnen resorberas via sekundär aktiv transport genom samtransportörer som drivs av natriumgradienten ur nefronet.
kalium cirka 65% Det mesta av det filtrerade kaliumet resorberas av två paracellulära mekanismer - lösningsmedelsdrag och enkel diffusion.
urea cirka 50% Paracellulär vätskereabsorption sopar urea med det via lösningsmedelsdrag. När vatten lämnar lumen ökar koncentrationen av urea, vilket underlättar diffusion i den sena proximala tubuli.
fosfat cirka 80% Paratyroidhormon minskar reabsorptionen av fosfat i de proximala tubuli, men eftersom det också ökar upptaget av fosfat från tarmen och benen i blodet avbryter svaren på PTH varandra och serumkoncentrationen av fosfat förblir ungefär densamma.
citrat 70%–90% Acidos ökar absorptionen. Alkalos minskar absorptionen.

Utsöndring

Många typer av mediciner utsöndras i den proximala tubuli. Ytterligare läsning: Tabell över medicin som utsöndras i njure

Det mesta av ammoniumet som utsöndras i urinen bildas i den proximala tubuli via nedbrytning av glutamin till alfa-ketoglutarat . Detta sker i två steg, som var och en genererar en ammoniumanjon: omvandling av glutamin till glutamat och omvandling av glutamat till alfa-ketoglutarat. Alfa-ketoglutarat som genereras i denna process bryts sedan vidare för att bilda två bikarbonatanjoner , som pumpas ut ur den basolaterala delen av tubuluscellen genom samtransport med natriumjoner.

Klinisk signifikans

Immunhistokemisk färgning av de invecklade tubulerna och glomeruli med CD10 .

Proximala tubulära epitelceller (PTEC) har en avgörande roll vid njursjukdom. Två däggdjurscellinjer är vanligen använda som modeller för den proximala tubuli: svin LLC-PK1- celler och pungdjur OK-celler .

Cancer

De flesta njurcellscancer , den vanligaste formen av njurcancer , härrör från de invecklade tubuli.

Övrig

Akut tubulär nekros uppstår när PTEC skadas direkt av toxiner som antibiotika (t.ex. gentamicin ), pigment (t.ex. myoglobin ) och sepsis (t.ex. medierad av lipopolysackarid från gramnegativa bakterier). Renal tubulär acidos (proximal typ) (Fanconis syndrom) uppstår när PTEC: erna inte kan återabsorbera glomerulärt filtrat så att det finns en ökad förlust av bikarbonat , glukos , aminosyror och fosfat .

PTEC deltar också i utvecklingen av tubulointerstitiell skada på grund av glomerulonefrit , ischemi , interstitiell nefrit , vaskulär skada och diabetisk nefropati . I dessa situationer kan PTEC påverkas direkt av protein (t.ex. proteinuri vid glomerulonefrit ), glukos (vid diabetes mellitus ) eller cytokiner (t.ex. interferon-y och tumörnekrosfaktorer ). Det finns flera sätt på vilka PTEC kan svara: att producera cytokiner , kemokiner och kollagen ; genomgår epitelial mesenkymal transdifferentiering; nekros eller apoptos .

Se även

Ytterligare bilder

  • Distribution av blodkärl i njurbarken.

  • Glomerulus.

  • TEM för negativt färgade proximala invecklade tubuli av råttnjurvävnad vid en förstoring av ~ 55 000x och 80KV med Tight junction .

  • Renal corpuscle

  • Diagram som beskriver rörelsen av joner i nefron.

Referenser

Allmängods Denna artikel innehåller text i det offentliga området från sidan 1223 i den 20: e upplagan av Gray's Anatomy (1918)

externa länkar