פיזיולוגיה של מערכת השתן והמין II: ספיגה חוזרת והפרשה בצינוריות

הכליות שומרות על הומיאוסטזיס באמצעות סינון, ספיגה חוזרת והפרשה. תהליכי הספיגה החוזרת וההפרשה בצינוריות הם קריטיים בהיווצרות השתן ובוויסות אלקטרוליטים, איזון מים, ופינוי פסולת.

תהליכי ספיגה חוזרת והפרשה בצינוריות

ספיגה חוזרת בצינוריות היא התהליך שבו חומרים חיוניים כמו אלקטרוליטים, גלוקוז, חומצות אמינו ומים מתסנין פקעיתי חוזרים אל מחזור הדם. זה מתבצע באמצעות מנגנוני מעבר פסיביים ופעילים, כך ש-99% מהנפח של 180 ליטר של תסנין הנוצר כל יום על ידי הכליות, נספג בחזרה. הצינורית המפותלת המקורבת (PCT) סופג מחדש כ-80% מהתסנין, כולל כמעט כל הגלוקוז, חומצות האמינו והחלבונים הקטנים. ספיגה חוזרת נוספת מתבצעת בלולאת הנלה, בצינורית המפותלת המרוחקת (DCT) ובצינורות האיסוף, ומווסתת על ידי הורמונים כמו הורמון נוגד השתנה (ADH) ואלדוסטרון.

בצינורית המקורבת, ספיגה חוזרת היא יעילה ביותר, עם נתרן, מים וחומרים כמו גלוקוז הנספגים באמצעות מנגנונים פעילים ופסיביים. משאבת נתרן-אשלגן-ATPי(Na+/K+-ATPase) משחקת תפקיד קרדינלי בספיגת נתרן חוזרת, ומניעה את מעבר שאר החומרים.

לולאת הנלה ממלאת תפקיד מרכזי בריכוז התסנין. בזרוע היורדת, מים נספגים פסיבית בשל מדרג אוסמוטי, בעוד בזרוע העולה, יוני כלור מועברים באופן פעיל, ולאחר מכן ספיגה חוזרת פסיבית של נתרן.

ה-DCT וצינורות האיסוף מסיימים את ויסות רמות המים, נתרן ואשלגן. ה-ADH מגביר את חדירות המבנים הללו למים, מה שמעודד ספיגת מים חוזרת במצב של התייבשות. אלדוסטרון מגביר את הספיגה החוזרת של נתרן והפרשת אשלגן, מה שתורם לאיזון האלקטרוליטים.

הפרשה צינורית כרוכה במעבר פעיל של חומרים מהנימים הפריטובולריים אל חלל הצינור, ומסייע בסילוק אשלגן, יוני מימן, אמוניה, חומצה אורית, תרופות ותוצרי פסולת. תהליך זה חיוני לשמירה על איזון חומצה-בסיס ואיזון אלקטרוליטים, וכן לסילוק תוצרי פסולת באופן מלא על ידי הפקעית.

תהליכים אלה מכוונים את הרכב התסנין, ומייצרים שתן המכיל תוצרי פסולת, יונים עודפים ומים.

מנגנון הכפלה בזרמים נגדיים

מנגנון הכפלה בזרמים נגדיים בלולאת הנלה הוא חיוני לריכוז השתן ולשימור מים. ככל שתסנין זז במורד הזרוע היורדת, מים נספגים בצורה פסיבית בשל הריכוז הגבוה של חומרים מסיסים במדולה הסובבת. זה מגדיל את ריכוז התסנין כפי שהוא נע אל תוך מדולה.

לעומת זאת, בזרוע העולה, הצינור אינו חדיר למים ומעביר באופן פעיל יוני נתרן וכלור אל התו הבין-תאי בעזרת נשא משותף לנתרן-אשלגן-כלור (NKCC2). זה מדלל את התסנין ומעלה את האוסמולריות של התו הסובב. אפקט ההכפלה מתייחס להגברה ההדרגתית של מדרג הואסמוטי לאורך לולאת הנלה, ויוצר מדרג תלול בין הקורטקס למדולה. מדרג זה חיוני לספיגת מים חוזרת בצינורות האיסוף, אשר מווסתת על ידי הורמון נוגד השתנה (ADH).