Unos nutrijenata u ljudski organizam i izlučivanje metaboličkih produkata provodi ljudski ekskretorni sustav. Rad organa ljudskog ekskretornog sustava ima svoje mehanizme za izlučivanje metaboličkih produkata, a to su filtracija, reapsorpcija i izlučivanje, nastalih u procesu evolucije.
Ljudski ekskretorni sustav
Izlučivanje metaboličkih produkata iz tijela provode organi sustava za izlučivanje koji se sastoje od bubrega, mokraćovoda, mokraćnog mjehura i uretre.
Bubrezi se nalaze u retroperitonealnom prostoru u lumbalnoj regiji i u obliku su graha.
Ovo je upareni organ, koji se sastoji od korteksa i medule, zdjelice, a prekriven je fibroznom membranom. Zdjelica bubrega sastoji se od male i velike zdjelice, a iz nje izlazi mokraćovod, koji isporučuje mokraću u mjehur i kroz mokraćnu cijev konačni urin se izlučuje iz tijela.
Bubrezi sudjeluju u metaboličkim procesima, a njihova uloga u osiguravanju ravnoteže vode u tijelu, održavanju acido-bazne ravnoteže su temeljna zapuno ljudsko postojanje.
Građa bubrega je vrlo složena i njegov strukturni element je nefron.
Ima složenu strukturu i sastoji se od proksimalnog kanala, tijela nefrona, Henleove petlje, distalnog kanala i sabirnog kanala koji stvara mokraćovode. Reapsorpcija u bubrezima prolazi kroz tubule proksimalne, distalne i Henleove petlje.
Reapsorpcijski mehanizam
Molekularni mehanizmi prolaska tvari u procesu reapsorpcije su:
- difuzija;
- endocitoza;
- pinocitoza;
- pasivni transport;
- aktivan prijevoz.
Za reapsorpciju je od posebne važnosti aktivni i pasivni transport i smjer reapsorbiranih tvari duž elektrokemijskog gradijenta i prisutnost nosača za tvari, rad staničnih pumpi i druge karakteristike.
Aktivni transport tvari ide protiv elektrokemijskog gradijenta s utroškom energije za njegovu provedbu i kroz posebne transportne sustave. Priroda kretanja je transcelularna, koja se provodi križanjem apikalne i bazolateralne membrane. Ovi sustavi su:
- Primarni aktivni transport, koji se provodi uz pomoć energije razgradnje ATP-a. Koriste ga ioni Na+, Ca+, K+, H+.
- Sekundarni aktivni transport odvija se zbog razlike u koncentraciji natrijevih iona u citoplazmi i u lumenu tubula, a ta razlika se objašnjava otpuštanjem natrijevih iona u intersticijsku tekućinu spotrošnja energije cijepanjem ATP-a. Koristi aminokiseline, glukozu.
Pasivni transport se odvija po gradijentima: elektrokemijski, osmotski, koncentracijski, a njegova provedba ne zahtijeva energiju i stvaranje nosača. Tvari koje ga koriste su Cl- ioni. Kretanje tvari je paracelularno. To je kretanje preko stanične membrane, koja se nalazi između dvije stanice. Karakteristični molekularni mehanizmi su difuzija, transport s otapalom.
Proces reapsorpcije proteina odvija se unutar stanične tekućine, a nakon njezine cijepanja na aminokiseline, one ulaze u međustaničnu tekućinu, što nastaje kao rezultat pinocitoze.
Vrste reapsorpcije
Reapsorpcija je proces koji se odvija u tubulima. A tvari koje prolaze kroz tubule imaju različite nosače i mehanizme.
Tijekom dana bubrezi formiraju od 150 do 170 litara primarnog urina, koji prolazi kroz proces reapsorpcije i vraća se u tijelo. Tvari s visoko raspršenim komponentama ne mogu proći kroz membranu tubula i u procesu reapsorpcije ući u krv s drugim tvarima.
Proksimalna reapsorpcija
U proksimalnom nefronu, koji se nalazi u korteksu bubrega, odvija se reapsorpcija glukoze, natrija, vode, aminokiselina, vitamina i proteina.
Proksimalni tubul formiran je od epitelnih stanica koje imaju apikalnu membranu i četkicu, iusmjeren je prema lumenu bubrežnih tubula. Bazalna membrana stvara nabore koji tvore bazalni labirint, a kroz njih primarna mokraća ulazi u peritubularne kapilare. Stanice su međusobno čvrsto povezane i tvore prostor koji se proteže kroz intercelularni prostor tubula, a naziva se bazolateralni labirint.
Natrij se reapsorbira u složenom procesu u tri koraka i nositelj je drugih tvari.
Reapsorpcija iona, glukoze i aminokiselina u proksimalnom tubulu
Ključni koraci u reapsorpciji natrija:
- Prolazeći kroz apikalnu membranu. Ovo je faza pasivnog transporta natrija, kroz Na-kanale i Na-nosače. Natrijevi ioni ulaze u stanicu kroz membranske hidrofilne proteine koji formiraju Na-kanale.
- Ulazak ili prolazak kroz membranu povezan je s izmjenom Na+ za vodik, na primjer, ili s njegovim ulaskom kao nosač glukoze, aminokiseline.
- Prolazak kroz bazalnu membranu. To je faza aktivnog transporta Na+, kroz Na+/K+ pumpe uz pomoć enzima ATP, koji pri razgradnji oslobađa energiju. Natrij, koji se reapsorbira u bubrežnim tubulima, neprestano se vraća u metaboličke procese i njegova koncentracija u stanicama proksimalnog tubula je niska.
Reapsorpcija glukoze prolazi kroz sekundarni aktivni transport i njezin unos se olakšava prijenosom kroz Na-pumpu, te se potpuno vraća u metaboličke procese u tijelu. Povećana koncentracija glukoze ne reapsorbira se u potpunosti u bubrezima i izlučuje se skonačni urin.
Reapsorpcija aminokiselina odvija se slično kao i glukoza, ali složena organizacija aminokiselina zahtijeva sudjelovanje posebnih transportera za svaku aminokiselinu za manje od 5-7 dodatnih.
Reapsorpcija u Henleovoj petlji
Henleova petlja prolazi kroz medulu bubrega, a proces reapsorpcije u njezinim uzlaznim i silaznim dijelovima razlikuje se za vodu i ione.
Filtrat, ulazeći u silazni dio petlje, spuštajući se duž nje, oslobađa vodu zbog različitog gradijenta tlaka i zasićen je ionima natrija i klora. U tom dijelu voda se reapsorbira, te je nepropusna za ione. Uzlazni dio je nepropustan za vodu i pri prolasku kroz njega primarni urin se razrijedi, dok se u silaznom koncentrira.
Distalna reapsorpcija
Ovaj dio nefrona nalazi se u korteksu bubrega. Njegova je funkcija reapsorbirati vodu koja se skuplja u primarnom urinu i reapsorbira natrijeve ione. Distalna reapsorpcija je razrjeđivanje primarnog urina i stvaranje konačnog urina iz filtrata.
Ulazeći u distalni tubul, primarni urin na 15% nakon reapsorpcije u bubrežnim tubulima iznosi 1% ukupnog volumena. Sakupljajući se nakon toga u sabirni kanal, razrjeđuje se i nastaje konačni urin.
Neurohumoralna regulacija reapsorpcije
Reapsorpciju u bubrezima reguliraju simpatički živčani sustav i štitnjača, hipotalamus-hipofiza i androgeni.
Reapsorpcija natrija, vode, glukozepovećava se s ekscitacijom simpatičkog i vagusnog živca.
Distalni tubuli i sabirni kanalići reapsorbiraju vodu u bubrezima pod utjecajem antidiuretskog hormona ili vazopresina, koji se u velikim količinama povećava sa smanjenjem vode u tijelu, a također povećava propusnost stijenki tubula.
Aldosteron povećava reapsorpciju kalcija, klorida i vode, kao i atriopeptid, koji se proizvodi u desnom atriju. Inhibicija reapsorpcije natrija u proksimalnom nefronu događa se kada paratirin uđe.
Aktivacija reapsorpcije natrija dolazi od hormona:
- Vazopresin.
- glukogan.
- kalcitonin.
- Aldosteron.
Inhibicija reapsorpcije natrija događa se tijekom proizvodnje hormona:
- Prostaglandin i prostaglandin E.
- Atriopeptid.
Moždani korteks regulira izlučivanje ili inhibiciju urina.
Tubularnu reapsorpciju vode provode mnogi hormoni odgovorni za propusnost membrana distalnog nefrona, regulaciju njegovog transporta kroz tubule i još mnogo toga.
Vrijednost reapsorpcije
Praktična primjena znanstvenih spoznaja o tome što je reapsorpcija - to je u medicini omogućilo dobivanje informacijske potvrde o radu sustava izlučivanja tijela i uvid u njegove unutarnje mehanizme. Stvaranje mokraće prolazi kroz vrlo složene mehanizme i utjecaj okoline, genetske abnormalnosti na nju. I ne prolaze nezapaženo kada se pojave problemi.na njihovoj pozadini. Jednom riječju, zdravlje je jako važno. Pratite njega i sve procese koji se odvijaju u tijelu.
