Ionabsorptie in de kringloop van Henle
ionentransport langs het nefron is essentieel voor de reabsorptie van natrium en water, het behoud van het plasmavolume en de bloeddruk en de productie van urine. De lus van Henle draagt bij aan de absorptie van ongeveer 25% gefilterd natrium en kan worden bestreden met diuretische therapie.
de lus van Henle heeft een haarspeldconfiguratie met een dun afdalend ledemaat en zowel een dun als dik oplopend ledemaat., De dunne aflopende en oplopende segmenten hebben dunne epitheliale membranen zonder borstelranden en minimale metabole activiteit.
in dit artikel zullen we het ionentransport en de waterbeweging beschrijven die plaatsvindt binnen de kringloop van henle, en we zullen de klinische relevantie hiervan in overweging nemen.
functie
Dikke opgaande ledemaat
de primaire plaats van natriumreabsorptie in de lus van Henle is de dikke opgaande ledemaat (TAL). De TAL is ondoordringbaar voor water., Natrium(Na+ ) reabsorptie is actief – de bestuurder is de Na+/K+ ATPase op het basolaterale membraan dat actief pompen drie Na+ ionen uit de cel in het interstitium en twee kalium (K+) ionen in de cel. Door tot een lage intracellular concentratie van natrium te leiden, wordt de binnenkant van de cel negatief geladen, die een elektrochemische gradiënt creëren.,
natrium beweegt vervolgens in de cel (vanuit het buisvormige lumen) langs de elektrische en chemische gradiënt, via de nkcc2 – transporter op het apicale membraan deze transporter beweegt één Na+ ion, één K+ ion en twee Cl-ionen over het apicale membraan. .
kaliumionen worden via ROMK-kanalen op het apicale membraan terug naar de tubulus getransporteerd om toxische ophoping in de cel te voorkomen. Chloride-ionen worden via CiC-KB-kanalen in de weefselvloeistof getransporteerd.,
de algemene effecten van dit proces zijn:
- verwijdering van Na+ met behoud van water in de tubuli – dit leidt tot een hypotone oplossing die tot de DCT komt.
- pompen van Na + in de interstitiële ruimte draagt bij tot een hyperosmotische omgeving in het niermerg (zie hieronder)
Er is ook significante paracellulaire reabsorptie van magnesium, calcium, natrium en kalium.
dunne opgaande ledemaat
Natriumreabsorptie in de dunne opgaande ledemaat is passief., Het komt paracellulair voor door het verschil in osmolariteit tussen de tubulus en het interstitium.
aangezien de dikke opgaande ledemaat ondoordringbaar is voor water, wordt het interstitium geconcentreerd met ionen, waardoor de osmolariteit toeneemt. Dit drijft water reabsorptie uit de dalende ledemaat als water beweegt van gebieden met een lage osmolariteit naar gebieden met een hoge osmolariteit. Dit systeem staat bekend als tegenstroomvermenigvuldiging.,
voor een verdere uitleg van de tegenstroomvermenigvuldiging, zie deze nuttige video: https://www.youtube.com/watch?v=Vqce2dtg45U
dunne aflopende ledemaat
de aflopende ledemaat is zeer goed doorlaatbaar voor water, waarbij reabsorptie passief plaatsvindt via aqp1-kanalen. Zeer lage hoeveelheden ureum, Na+ en andere ionen worden ook opnieuw geabsorbeerd. . Zoals hierboven vermeld, wordt de waterreabsorptie aangedreven door het tegenstroommultiplicatorsysteem dat is opgezet door de actieve reabsorptie van natrium in de TAL.,
klinische relevantie
Bartter-syndroom
Bartter-syndroom is een groep autosomaal recessieve aandoeningen veroorzaakt door genetische mutaties in de genen die coderen voor het nkcc2-transporteiwit, het apicale kaliumkanaal of het basolaterale chloride-ionkanaal. De gevolgen zijn biochemisch vergelijkbaar met toediening van lisdiuretica (zie hieronder). Het resulteert in hyponatriëmie, hypokaliëmie en metabole alkalose
klinische relevantie
lisdiuretica
lisdiuretica zoals furosemide remmen de nkcc2-transporter in de dikke opgaande ledemaat., Verlies van natriumreabsorptie vermindert de hypertoniciteit van het renale medulla, wat de reabsorptie van water in de DCT en CD belemmert. Dit leidt tot een verhoogde uitscheiding van natrium in de urine en een significante diurese, waardoor het plasmavolume afneemt. Door de natriumafgifte aan de DCT te verhogen, is er een verhoogde kaliumuitscheiding. Dit is het mechanisme achter de hypokaliëmie die vaak wordt waargenomen bij lisdiuretica.