stringtranslate.com

Система собирающих каналов

Система собирательных трубочек почки состоит из ряда канальцев и протоков, которые физически соединяют нефроны с малой чашечкой или напрямую с почечной лоханкой . Собирательная трубочка участвует в электролитном и жидкостном балансе посредством реабсорбции и экскреции , процессов , регулируемых гормонами альдостероном и вазопрессином (антидиуретическим гормоном).

Система собирательных трубочек состоит из нескольких компонентов, включая соединительные трубочки, корковые собирательные трубочки и мозговые собирательные трубочки.

Структура

Сегменты

Простой столбчатый эпителий и простой кубический эпителий в собирательных трубочках почки свиньи . Стенки больших и малых соединительных трубочек (a и b соответственно), кольцевые структуры, образованы простым столбчатым эпителием (a) и простым кубическим эпителием (b).

Сегменты системы следующие:

Соединительная трубочка

Что касается почечного тельца , соединительный каналец ( CNT , или соединительный каналец , или дугообразный почечный каналец ) является самой проксимальной частью системы собирательных трубочек. Он примыкает к дистальному извитому канальцу , самому дистальному сегменту почечного канальца . Соединительные канальцы из нескольких соседних нефронов сливаются, образуя кортикальные собирательные трубочки, и они могут соединяться, образуя кортикальные собирательные трубочки (CCD). [1] Соединительные канальцы некоторых юкстамедуллярных нефронов могут изгибаться вверх, образуя аркаду. Именно эта «дугообразная» особенность дает канальцу его альтернативное название.

Соединительная трубочка происходит из метанефрической бластемы , но остальная часть системы происходит из мочеточникового зачатка . [2] Из-за этого некоторые источники группируют соединительную трубочку как часть нефрона , а не объединяют ее с системой собирательных трубочек.

Начальная собирательная трубочка представляет собой сегмент, имеющий сходное со строением собирательную трубочку, но до слияния с другими трубочками.

«Кортикальные собирательные трубочки» получают фильтрат из многочисленных начальных собирательных трубочек и спускаются в мозговое вещество почки, образуя мозговые собирательные трубочки.

Он участвует в регуляции воды и электролитов , включая натрий и хлорид . [3] ЦНТ чувствителен как к изопротенеролу (больше, чем кортикальные собирательные трубочки), так и к антидиуретическому гормону (меньше, чем кортикальные собирательные трубочки), причем последний в значительной степени определяет его функцию в реабсорбции воды.

Собирательные трубочки мозгового вещества

«Мозговые собирательные трубочки» делятся на наружные и внутренние сегменты, последний проникает глубже в мозговое вещество. Здесь продолжается переменная реабсорбция воды и, в зависимости от баланса жидкости и гормональных влияний, реабсорбция или секреция натрия, калия, водорода и бикарбонатных ионов. Мочевина пассивно транспортируется из протока здесь и создает градиент 500 мОсм.

Наружный сегмент мозгового собирательного протока следует за корковым собирательным протоком. Он достигает уровня мозгового вещества почки, где тонкая нисходящая часть петли Генле граничит с толстой восходящей частью петли Генле [4] : 837 

Внутренний сегмент представляет собой часть системы собирательных трубочек между наружным сегментом и сосочковыми протоками.

Сосочковый проток

Папиллярные (собирательные) протоки — это анатомические структуры почек , ранее известные как протоки Беллини . Папиллярные протоки представляют собой самую дистальную часть собирательного протока . Они получают почечный фильтрат (предшественник мочи ) из нескольких мозговых собирательных протоков и впадают в малую чашечку . Папиллярные протоки продолжают работу по реабсорбции воды и электролитному балансу, начатую в собирательных трубочках . [5]

Медуллярные собирательные протоки сходятся, образуя центральный (сосочковый) проток около верхушки каждой почечной пирамиды . Этот «сосочковый проток» выходит из почечной пирамиды в почечных сосочках . Почечный фильтрат, который он переносит, стекает в малую чашечку в виде мочи . [6]

Клетки, из которых состоит сам проток, похожи на клетки остальной части собирательной системы. Проток выстлан слоем простого столбчатого эпителия, покоящегося на тонкой базальной мембране . Эпителий состоит в основном из главных клеток и α-вставочных клеток. [7] Простой столбчатый эпителий собирательной системы протоков переходит в уротелий около соединения сосочкового протока и малой чашечки. [6]

Эти клетки работают в тандеме, чтобы реабсорбировать воду, натрий и мочевину и секретировать кислоту и калий. Количество реабсорбции или секреции, которое происходит, связано с потребностями организма в любой момент времени. Эти процессы опосредуются гормонами ( альдостероном , вазопрессином ) и осмолярностью (концентрацией электрически заряженных химических веществ) окружающего мозгового вещества. Гормоны регулируют, насколько проницаем сосочковый проток для воды и электролитов. В частности, в собирательных протоках мозгового вещества вазопрессин повышает регуляцию транспортера мочевины A1 . Это увеличивает концентрацию мочевины в окружающем интерстиции и увеличивает осмолярность. Осмолярность влияет на силу, которая тянет (реабсорбирует) воду из сосочкового протока в мозговой интерстиций. Это особенно важно в сосочковых протоках. Осмолярность увеличивается от основания почечной пирамиды к вершине. Она самая высокая в почечной верхушке (до 1200 мОсм). Таким образом, сила, движущая реабсорбцию воды из собирательной системы, самая большая в сосочковом протоке. [8]

Клетки

Каждый компонент системы собирательных трубочек содержит два типа клеток: вставочные клетки и сегментоспецифический тип клеток:

Основные ячейки

Основная клетка опосредует влияние собирательного протока на баланс натрия и калия через натриевые каналы и калиевые каналы, расположенные на апикальной мембране клетки . Альдостерон определяет экспрессию натриевых каналов (особенно ENaC на собирательной трубочке). Увеличение альдостерона увеличивает экспрессию люминальных натриевых каналов. [9] Альдостерон также увеличивает количество насосов Na⁺/K⁺-АТФазы [10] : 949  , которые позволяют увеличить реабсорбцию натрия и экскрецию калия. [10] : 336  Вазопрессин определяет экспрессию аквапориновых каналов, которые обеспечивают физический путь для прохождения воды через основные клетки. [11] Вместе альдостерон и вазопрессин позволяют основной клетке контролировать количество реабсорбируемой воды.

Вставочные клетки

Изображение интеркалированной α-клетки

Вставочные клетки бывают α, β и не-α не-β разновидностей и участвуют в кислотно-щелочном гомеостазе . [12] [13]

Вклад интеркалированных клеток в кислотно-щелочной гомеостаз играет важную роль в реакции почек на ацидоз и алкалоз . Повреждение способности α-интеркалированных клеток секретировать кислоту может привести к дистальному почечному канальцевому ацидозу (RTA типа I, классический RTA) (ссылка). Популяция интеркалированных клеток также значительно изменяется в ответ на хроническое лечение литием, включая добавление в значительной степени нехарактеризованного типа клеток, которые экспрессируют маркеры как интеркалированных, так и основных клеток. [17] [18]

Функция

Схема, иллюстрирующая движение ионов в нефроне, с собирательными трубочками справа.

Система собирательных трубочек является конечным компонентом почки, влияющим на электролитный и водный баланс организма . У людей эта система отвечает за 4–5% реабсорбции натрия почками и 5% реабсорбции воды почками. В периоды сильного обезвоживания более 24% отфильтрованной воды может быть реабсорбировано в системе собирательных трубочек.

Широкие различия в уровнях реабсорбции воды для системы собирательных трубочек отражают ее зависимость от гормональной активации. Собирательные трубочки, в частности, наружные медуллярные и корковые собирательные трубочки, в значительной степени непроницаемы для воды без присутствия антидиуретического гормона (АДГ или вазопрессина).

Система собирательных трубочек участвует в регуляции других электролитов , включая хлорид , калий , ионы водорода и бикарбонат .

Внеклеточный белок, называемый гензином (белок), опосредует регуляцию секреции кислоты альфа-клетками при ацидозе и секрецию бикарбоната бета-клетками при алкалозе. [19] [20]

Карцинома собирательных трубочек

Карцинома собирательных протоков является относительно редким подтипом почечноклеточного рака (ПКР), на долю которого приходится менее 1% всех ПКР. [21] [22] Многие зарегистрированные случаи наблюдались у молодых пациентов, часто на третьем, четвертом или пятом десятилетии жизни. [23] Карциномы собирательных протоков возникают из мозгового вещества, но многие из них инфильтративные, и их распространение в кору является обычным явлением. [24] Большинство зарегистрированных случаев были высокодифференцированными и продвинутыми и не поддавались лечению обычными методами лечения. [23] [25] У большинства пациентов проявляются симптомы при поступлении. [26] Иммуногистохимические и молекулярные анализы показывают, что ПКР собирательных протоков может напоминать переходноклеточный рак, и некоторые пациенты с запущенным ПКР собирательных протоков поддавались лечению химиотерапией на основе цисплатина или гемцитабина. [27] [28]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Имаи М (1979). «Соединительный каналец: функциональное подразделение дистальных сегментов нефрона кролика». Kidney Int . 15 (4): 346–56. doi : 10.1038/ki.1979.46 . PMID  513494.
  2. ^ Митчелл, Б.С. (2009). Эмбриология: иллюстрированный цветной текст . Шарма, Рам, Бриттон, Роберт. (2-е изд.). Эдинбург: Churchill Livingstone/Elsevier. стр. 50–51. ISBN 978-0-7020-5081-7. OCLC  787843894.
  3. ^ Итон, Дуглас С.; Пулер, Джон П. (2004). Физиология почек Вандера (6-е изд.). Медицинские книги Ланге / МакГроу-Хилл. ISBN 0-07-135728-9.
  4. ^ Борон, Уолтер Ф. (2005). Медицинская физиология: клеточный и молекулярный подход (обновленное издание). Филадельфия: Elsevier/Saunders. ISBN 1-4160-2328-3.
  5. ^ Мешер, Энтони (2013). Базовая гистология Жункейры . McGraw-Hill. стр. 385–403. ISBN 9780071807203.
  6. ^ ab Mescher, Anthony (2013). Базовая гистология Junqueira . McGraw-Hill. стр. 400. ISBN 9780071807203.
  7. ^ Гартнер, Лесли; Хайатт (2014). Цветной атлас и текст гистологии . Балтимор, Мэриленд 21201: Липпинкотт и Уилкинс. стр. 383–399. ISBN 9781451113433.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  8. ^ Костанцо, Линда (2011). Физиология . Балтимор, Мэриленд 21201: Wolters Kluwer Health. стр. 167–172. ISBN 9781451187953.{{cite book}}: CS1 maint: местоположение ( ссылка )
  9. ^ May, Anne; Puoti, Alessandro; Gaeggeler, Hans-Peter; Horisberger, Jean-Daniel; Rossier, Bernard C (1997). "Ранний эффект альдостерона на скорость синтеза субъединицы эпителиального натриевого канала a в почечных клетках A6" (PDF) . Журнал Американского общества нефрологии . 8 (12): 1813–1822. doi : 10.1681/ASN.V8121813 . PMID  9402082 . Получено 21 ноября 2017 г. .
  10. ^ ab Guyton, Arthur C.; John E. Hall (2006). Учебник медицинской физиологии (11-е изд.). Филадельфия: Elsevier Saunders. ISBN 0-7216-0240-1.
  11. ^ Шлаттер, Эберхард; Шефер, Джеймс А. (1987). «Электрофизиологические исследования основных клеток собирательных трубочек коры головного мозга крысы. АДГ увеличивает проводимость Na+ апикальной мембраны». Архив Пфлюгера: Европейский журнал физиологии . 409 (1–2): 81–92. doi :10.1007/BF00584753. PMID  2441357. S2CID  24655136.
  12. ^ Alper, SL; Natale, J.; Gluck, S.; Lodish, HF; Brown, D. (1989-07-01). «Подтипы интеркалированных клеток в собирательных трубочках почек крыс, определяемые антителами против эритроидной полосы 3 и почечной вакуолярной H+-АТФазы». Труды Национальной академии наук . 86 (14): 5429–5433. Bibcode : 1989PNAS...86.5429A. doi : 10.1073/pnas.86.14.5429 . ISSN  0027-8424. PMC 297636. PMID 2526338  . 
  13. ^ Ким, Дж.; Ким, Й. Х.; Ча, Дж. Х.; Тишер, К. Ч.; Мэдсен, К. М. (январь 1999 г.). «Подтипы интеркалированных клеток в соединительных трубочках и кортикальных собирательных трубочках крыс и мышей». Журнал Американского общества нефрологии . 10 (1): 1–12. doi : 10.1681/ASN.V1011 . ISSN  1046-6673. PMID  9890303.
  14. ^ Носек, Томас М. "Раздел 7/7ch07/7ch07p17". Основы физиологии человека . Архивировано из оригинала 24.03.2016.– «Вставочные клетки»
  15. ^ Ким, Ён-Хи; Квон, Тэ-Хван; Фрише, Себастьян; Ким, Джин; Тишер, К. Крейг; Мэдсен, Кирстен М.; Нильсен, Сёрен (2002-10-01). «Иммуноцитохимическая локализация пендрина в подтипах интеркалированных клеток в почках крыс и мышей». Американский журнал физиологии. Физиология почек . 283 (4): F744–F754. doi :10.1152/ajprenal.00037.2002. ISSN  1931-857X. PMID  12217866.
  16. ^ Wall, Susan M.; Hassell, Kathryn A.; Royaux, Ines E.; Green, Eric D.; Chang, Judy Y.; Shipley, Gregory L.; Verlander, Jill W. (2003-01-01). "Локализация пендрина в почках мышей". American Journal of Physiology. Физиология почек . 284 (1): F229–F241. doi :10.1152/ajprenal.00147.2002. ISSN  1931-857X. PMID  12388426. S2CID  22831140.
  17. ^ Кристенсен, Биргитте Мёнстер; Марплс, Дэвид; Ким, Янг-Хи; Ван, Вейдонг; Фрёкиэр, Йорген; Нильсен, Сёрен (01.04.2004). «Изменения в клеточном составе клеток собирательных протоков почек у крыс с вызванным литием НДИ» (PDF) . Американский журнал физиологии. Физиология клеток . 286 (4): C952–C964. doi :10.1152/ajpcell.00266.2003. ISSN  0363-6143. PMID  14613889. S2CID  20227998. Архивировано из оригинала (PDF) 19.02.2019.
  18. ^ Химмель, Натаниэль Дж.; Ван, Йиронг; Родригес, Дэниел А.; Сан, Майкл А.; Блаунт, Митси А. (2018-04-18). «Хроническое лечение литием вызывает новые закономерности локализации и экспрессии пендрина». Американский журнал физиологии. Физиология почек . 315 (2): F313–F322. doi :10.1152/ajprenal.00065.2018. ISSN  1931-857X. PMC 6139525. PMID 29667915  . 
  19. ^ Принципы внутренней медицины Харрисона . Джеймсон, Дж. Ларри, Каспер, Деннис Л., Лонго, Дэн Л. (Дэн Луис), 1949-, Фаучи, Энтони С., 1940-, Хаузер, Стивен Л., Лоскальцо, Джозеф (20-е изд. ). Нью-Йорк. 13 августа 2018 г. с. 2097. ИСБН 978-1-259-64403-0. OCLC  1029074059.{{cite book}}: CS1 maint: location missing publisher (link) CS1 maint: others (link)
  20. ^ Takito, J; Hikita, C; Al-Awqati, Q (15 ноября 1996 г.). «Hensin, новый белок собирательных трубочек, участвующий в пластичности in vitro интеркалированной клеточной полярности». Журнал клинических исследований . 98 (10): 2324–31. doi :10.1172/JCI119044. PMC 507683. PMID  8941650 . 
  21. ^ Кеннеди и др. , 1990 [ необходима полная цитата ]
  22. ^ Румпельт и др. , 1991 [ необходима полная цитата ]
  23. ^ ab Carter et al. , 1992 [ необходима полная цитата ]
  24. ^ Пикхардт и др. , 2001 [ необходима полная цитата ]
  25. ^ Чао и др. , 2002b [ необходима полная цитата ]
  26. ^ Токуда и др. , 2004 [ необходима полная цитата ]
  27. ^ Миловски и др. , 2002 [ необходима полная цитата ]
  28. ^ Пейромаур и др. , 2003 [ необходима полная цитата ]

Общественное достояние В статье использован текст, находящийся в открытом доступе, со страницы 1223 20-го издания «Анатомии Грея» (1918 г.)

Внешние ссылки