Садржај
- Филтрирање крви у нефронима
- Филтрација глукозе у гломерулу
- Реабсорпција глукозе у бубрезима
- Натријум-зависни транспортери глукозе
- Транспортер глукозе: ГЛУТ2
Кад бубрези филтрирају крв да уклоне отпадне производе, они у почетку пролазе крв кроз мембрану која уклања велике молекуле попут протеина, али пропушта отпадне производе, соли, молекуле воде, аминокиселине и шећере попут глукозе. Да би се осигурало да се вредни молекули попут глукозе и аминокиселина не излучују заједно са отпадним продуктима, бубрег их мора поново апсорбовати. Реабсорпција глукозе је процес који се одвија у проксималном тубулу.
Филтрирање крви у нефронима
Крв дотјече у бубрег кроз бубрежну артерију, која се грана и дијели у мање посуде како би крв донијела нефронима. Нефрони су функционалне јединице бубрега које врше стварну филтрацију и реапсорпцију; има их око милион у сваком бубрегу одраслог човека. Сваки нефрон се састоји од мреже капилара у којима се одвија филтрација и реапсорпција.
Филтрација глукозе у гломерулу
Крв тече кроз куглу капилара која се назива гломерулус. Овде крвни притисак узрокује да вода, растворене соли и мали молекули попут отпадних производа, аминокиселина и глукозе процури кроз зидове капилара у структуру звану Бовманс капсула, која окружује гломерулус. Овај почетни корак уклања отпадне производе из крви, истовремено спречавајући губитак ћелија попут црвених крвних зрнаца или протеина, али такође уклања вредне молекуле попут глукозе из крвотока. Уклањање потребних раствора захтева наредни корак у процесу филтрације: реапсорпција.
Реабсорпција глукозе у бубрезима
Цевасти део нефрона састоји се од проксималног тубула, петље Хенле-а и дисталног тубула. Дистални тубули и проксимални тубули врше супротстављене функције. Док проксимални тубул реапсорбује раствара се у крв, дистални тубул излучује отпадне растворе који ће се излучити урином. Реапсорпција глукозе се одвија у проксималном тубулу нефрона, цеви која води из Бовмансове капсуле. Ћелије које линије проксималног тубула проналазе драгоцене молекуле, укључујући глукозу. Механизам реапсорпције је различит за различите молекуле и растворе. За глукозу су укључена два процеса: процес којим се глукоза апсорбује преко апикалне мембране ћелије, што значи да је мембрана ћелије окренута према проксималном тубулу, а затим механизам којим се глукоза усмерава преко супротне мембране ћелија у крвоток.
Натријум-зависни транспортери глукозе
У апикалној мембрани ћелија које покривају проксимални тубул уграђени су протеини који делују попут сићушних молекуларних пумпи да би избацили јоне натријума из ћелије и калијум јоне, трошећи похрањену ћелијску енергију у том процесу. Ова акција пумпања осигурава да је концентрација натријум јона много већа у проксималном тубулу него у ћелији, попут додавања воде у резервоар за складиштење на брду, тако да може радити док се враћа на доле.
Растворјени у води раствори природно имају тенденцију дифузије из подручја високе до ниске концентрације, због чега се натријум јони враћају у ћелију. Ћелија користи овај градијент концентрације коришћењем протеина названог натријум-зависног котранспортера глукозе 2 (СГЛТ2), који спаја транспорт мембрана натријум-јона у унакрсној мембрани за транспорт молекула глукозе. У основи, СГЛТ2 је мало попут пумпе глукозе коју покрећу натријум јони који покушавају да се врате у ћелију.
Транспортер глукозе: ГЛУТ2
Једном када се глукоза нађе у ћелији, враћање је у крвоток једноставан процес. Протеини звани транспортери глукозе или ГЛУТ2 уграђени су у ћелијску мембрану поред крвотока и пребацују глукозу преко мембране назад у крв. Обично је глукоза концентрисанија унутар ћелије, тако да ћелија не треба да троши било какву енергију за ову последњу фазу. ГЛУТ2 игра у великој мјери пасивну улогу попут окретних врата која омогућавају да се излазни молекули глукозе провуку кроз њих. Не може се сва глукоза апсорбовати код људи са хипергликемијом или високим шећером у крви. Вишак глукозе мора се излучити дисталним тубулом и пренети га у урину.