Система коллекторных каналов - Collecting duct system - Wikipedia

Система коллекторных каналов
Серый1128.png
Схема почечного канальца и его кровоснабжения.
Подробности
Место расположенияПочка
Идентификаторы
латинскийпочечные канальцы
MeSHD007685
FMA265239
Анатомическая терминология

В система сборных каналов из почка состоит из серии канальцев и протоков, которые физически соединяют нефроны к малая чашечка или прямо в почечная лоханка. Система собирательных каналов является последней частью нефрона и участвует в электролит и баланс жидкости через реабсорбцию и экскрецию процессы регулируются гормоны альдостерон и вазопрессин (антидиуретический гормон).

Система собирательных каналов состоит из нескольких компонентов, включая соединительные канальцы, кортикальные собирательные каналы и мозговые собирательные каналы.

Структура

Сегменты

Простой столбчатый эпителий и простой кубовидный эпителий в собирательных протоках свинья почка. Стены большого и малого соединительные канальцы Круглые структуры (a и b соответственно) образованы простым столбчатым эпителием (a) и простым кубовидным эпителием (b).

Сегменты системы следующие:

СегментОписание
соединительный каналецСоединяет дистальный извитый каналец с кортикальным собирательным протоком
начальная собирательная трубочкаДо схождения нефронов
корковые собирательные протоки
медуллярные собирательные протоки
сосочковые протоки

Соединительный каналец

С уважением к почечное тельце, то соединительный каналец (CNT, или же соединительный каналец, или же дугообразный почечный каналец) является наиболее проксимальной частью системы собирательных каналов. Он находится рядом с дистальный извитый каналец, самый дистальный сегмент почечный каналец. Соединительные канальцы из нескольких соседних нефронов сливаются, образуя кортикальные собирающие канальцы, и они могут соединяться, образуя кортикальные собирающие протоки (CCD).[1] Соединительные канальцы некоторых юкстамедуллярные нефроны может выгибаться вверх, образуя аркаду. Именно эта "дугообразная" особенность дает канальцу альтернативное название.

Соединительный каналец происходит от метанефрическая бластема, но остальная часть системы происходит от зачаток мочеточника.[2] Из-за этого в некоторых источниках соединительный каналец группируется как часть нефрон, а не группировать его с системой сборных каналов.

Начальный собирательный каналец - это сегмент, строение которого похоже на собирательный канал, но до схождения с другими трубочками.

«Кортикальные собирательные каналы» получают фильтрат из множества исходных собирающих канальцев и спускаются в мозговое вещество почек для формирования мозговых собирательных каналов.

Он участвует в регулировании воды и электролиты, включая натрий, и хлористый.[3] УНТ чувствительна к обоим изопротенерол (больше, чем корковые собирательные протоки) и антидиуретический гормон (в меньшей степени, чем корковые собирательные протоки), последний в значительной степени определяет его функцию в реабсорбции воды.

Медуллярный собирательный проток

«Медуллярные собирательные каналы» делятся на наружный и внутренний сегменты, причем последний проникает глубже в мозговой слой. Здесь продолжается переменная реабсорбция воды и, в зависимости от баланса жидкости и гормональных влияний, реабсорбция или секреция натрия, калия, водорода и бикарбонат-иона. Здесь мочевина пассивно выводится из воздуховода и создает градиент 500 мОсм.

Внешний сегмент медуллярного собирательного канала следует за кортикальным собирательным каналом. Он достигает уровня мозгового вещества почек, где тонкая нисходящая конечность петли Генле граничит с толстая восходящая ветвь петли Генле[4]:837

Внутренний сегмент - это часть системы собирательных трубок между наружным сегментом и сосочковыми протоками.

Папиллярный проток

Папиллярные (собирательные) протоки анатомические структуры почки, ранее известный как протоки Беллини. Папиллярные протоки представляют собой наиболее дистальный часть сборный канал. Они получают почечный фильтрат (предшественник моча ) из нескольких медуллярные собирательные протоки и опустошить в малая чашечка. Папиллярные протоки продолжают работу по реабсорбции воды и электролитному балансу, начатую в собирающие канальцы.[5]

Медуллярные собирательные протоки сходятся, образуя центральный (сосочковый) проток возле верхушки каждого почечная пирамида. Этот «сосочковый проток» выходит из почечной пирамиды в почечные сосочки. В почечный фильтрат он несет стоки в малая чашечка в качестве моча.[6]

Ячейки, составляющие сам канал, аналогичны остальной части системы сбора. Воздуховод облицован слоем простой столбчатый эпителий отдыхая на тонком базальная мембрана. Эпителий состоит в основном из основных клеток и α-интеркалированных клеток.[7] В простой столбчатый эпителий из система сборных каналов переходит в уротелий возле стыка сосочкового протока и малой чашечки.[6]

Эти клетки работают в тандеме, реабсорбируя воду, натрий и мочевину, а также выделяя кислоту и калий. Количество происходящего реабсорбции или секреции зависит от потребностей организма в любой момент времени. Эти процессы опосредуются гормоны (альдостерон, вазопрессин ) и осмолярность (концентрация электрически заряженных химических веществ) в окружающем мозговом веществе. Гормоны регулировать, как проницаемый сосочковый проток поступает в воду и электролиты. В частности, в медуллярном собирательном канале, вазопрессин активизирует транспортер мочевины A1. Это увеличивает концентрацию мочевины в окружающей среде. интерстиций и увеличивает осмолярность.Осмолярность влияет на силу силы, которая втягивает (реабсорбирует) воду из сосочкового протока в интерстиций мозгового вещества. Это особенно важно в сосочковых протоках. Осмолярность увеличивается от основания почечной пирамиды к вершине. Он наиболее высок на верхушке почки (до 1200 мОсм). Таким образом, сила, приводящая к реабсорбции воды из собирающей системы, является наибольшей в сосочковом канале.[8]

Клетки

Каждый компонент системы сборных каналов содержит два типа ячеек: интеркалированные клетки и тип ячейки для конкретного сегмента:

  • Для канальцев этот конкретный тип клеток является соединительная клетка канальца
  • Для коллекторных каналов это основная ячейка. Внутренние медуллярные собирательные каналы содержат дополнительный тип клеток, называемый внутренняя мозговая клетка собирательного протока.

Основные ячейки

Основная клетка опосредует влияние собирательного канала на баланс натрия и калия через натриевые каналы и калиевые каналы расположен на ячейке апикальная мембрана. Альдостерон определяет экспрессию натриевых каналов (особенно ENaC ). Повышение уровня альдостерона увеличивает экспрессию просветных натриевых каналов.[9] Альдостерон также увеличивает количество Na⁺ / K⁺-АТФаза насосы [10]:949 которые позволяют увеличить реабсорбцию натрия и выведение калия.[10]:336 Вазопрессин определяет выражение аквапорин каналы, которые обеспечивают физический путь для воды, проходящей через основные клетки.[11] Вместе альдостерон и вазопрессин позволяют основной клетке контролировать количество реабсорбируемой воды.

Интеркалированные клетки

Изображение, показывающее α-интеркалированную клетку

Интеркалированные клетки бывают α, β и не α, не β разновидностей и участвуют в кислотно-щелочной гомеостаз.[12][13]

Тип ячейкиСекретыРеабсорбирует
α-интеркалированные клеткикислота (через апикальный ЧАС+-ATPase и ЧАС+/ К+ обменник ) в виде ионы водородабикарбонат (через группа 3, базолатеральный Cl−/ HCO3− обменник )[14]
β-интеркалированные клеткибикарбонат (через пендрин специализированный апикальный Cl−/ HCO3− )кислота (через базальный ЧАС+-ATPase )
не-α не-β интеркалированные клеткикислота (через апикальный ЧАС+-ATPase и ЧАС+/ К+ обменник ) и бикарбонат (через пендрин )[15][16]-

За свой вклад в кислотно-щелочной гомеостаз интеркалированные клетки играют важную роль в реакции почек на ацидоз и алкалоз. Нарушение способности α-интеркалированных клеток секретировать кислоту может привести к дистальный почечный тубулярный ацидоз (RTA типа I, классический RTA) (справка). Популяция интеркалированных клеток также сильно модифицируется в ответ на хроническое лечение литием, включая добавление в значительной степени не охарактеризованного типа клеток, которые экспрессируют маркеры как для интеркалированных, так и для основных клеток.[17][18]

Функция

Схема, показывающая движение ионов в нефроне с собирающими трубками справа.

Система собирательных каналов - последний компонент почки, влияющий на электролит и баланс жидкости. У человека на эту систему приходится 4–5% реабсорбции почками натрий и 5% реабсорбции воды почками. Во время крайнего обезвоживания более 24% отфильтрованной воды может реабсорбироваться в системе сборных каналов.

Большой разброс уровней реабсорбции воды в системе собирательных каналов отражает ее зависимость от гормональной активации. Собирающие протоки, в частности наружный медуллярный и кортикальный собирательные протоки, в значительной степени непроницаемы для воды без присутствия антидиуретический гормон (АДГ или вазопрессин).

  • в отсутствие АДГ, вода в почечном фильтрате остается в моче, способствуя диурез.
  • Когда ADH настоящее время, аквапорины позволяют реабсорбировать эту воду, тем самым подавляя диурез.

Система коллекторных каналов участвует в регулировании других электролиты, включая хлористый, калий, ионы водорода, и бикарбонат.

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

Карцинома собирательного протока

Основная статья: Карцинома собирательного протока

Карцинома сборный канал является относительно редким подтипом почечно-клеточного рака (ПКР), составляя менее 1% всех ПКР.[21][22] Многие зарегистрированные случаи произошли у более молодых пациентов, часто на третьем, четвертом или пятом десятилетии жизни.[23] Карциномы собирательного протока происходят из мозгового вещества, но многие из них инфильтративны и распространяются в кору.[24] Большинство зарегистрированных случаев были тяжелыми и продвинутыми и не поддавались лечению обычными методами.[23][25] У большинства пациентов симптомы проявляются при обращении.[26] Иммуногистохимический и молекулярный анализы показывают, что ПКР собирательного протока может напоминать переходно-клеточную карциному, и некоторые пациенты с распространенным ПКР собирательного протока ответили на химиотерапию на основе цисплатина или гемцитабина.[27][28]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Имаи М (1979). «Соединительный каналец: функциональное подразделение сегментов дистального нефрона кролика». Почка Int. 15 (4): 346–56. Дои:10.1038 / ки.1979.46. PMID  513494.
  2. ^ Митчелл, Б. С. (2009). Эмбриология: иллюстрированный цветной текст. Шарма, Рам, Бриттон, Роберт. (2-е изд.). Эдинбург: Черчилль Ливингстон / Эльзевьер. С. 50–51. ISBN  978-0-7020-5081-7. OCLC  787843894.
  3. ^ Eaton, Douglas C .; Пулер, Джон П. (2004). Почечная физиология Вандера (6-е изд.). Lange Medical Books / McGraw-Hill. ISBN  0-07-135728-9.
  4. ^ Борон, Уолтер Ф. (2005). Медицинская физиология: клеточный и молекулярный подход (обновленная ред.). Филадельфия: Эльзевьер / Сондерс. ISBN  1-4160-2328-3.
  5. ^ Мешер, Энтони (2013). Основная гистология Жункейры. Макгроу-Хилл. С. 385–403. ISBN  9780071807203.
  6. ^ а б Мешер, Энтони (2013). Основная гистология Жункейры. Макгроу-Хилл. п. 400. ISBN  9780071807203.
  7. ^ Гартнер, Лесли; Хиатт (2014). Цветовой атлас и текст по гистологии. Балтимор, Мэриленд 21201: Lippincott & Wilkins. С. 383–399. ISBN  9781451113433.CS1 maint: location (связь)
  8. ^ Костанцо, Линда (2011). Физиология. Балтимор, Мэриленд 21201: Wolters Kluwer Health. С. 167–172. ISBN  9781451187953.CS1 maint: location (связь)
  9. ^ Мэй, Энн; Пуоти, Алессандро; Gaeggeler, Hans-Peter; Хорисбергер, Жан-Даниэль; Россье, Бернар С (1997). «Ранний эффект альдостерона на скорость синтеза эпителиального натриевого канала - субъединицы в почечных клетках А6» (PDF). Журнал Американского общества нефрологов. 8 (12): 1813–1822. PMID  9402082. Получено 21 ноября 2017.
  10. ^ а б Guyton, Arthur C .; Джон Э. Холл (2006). Учебник медицинской физиологии (11-е изд.). Филадельфия: Эльзевьер Сондерс. ISBN  0-7216-0240-1.
  11. ^ Шлаттер, Эберхард; Шафер, Джеймс А. (1987). «Электрофизиологические исследования в основных клетках кортикальных собирательных канальцев крыс. ADH увеличивает Na + -проводимость апикальной мембраны». Архив Пфлюгера: Европейский журнал физиологии. 409 (1–2): 81–92. Дои:10.1007 / BF00584753. PMID  2441357.
  12. ^ Alper, S.L .; Natale, J .; Gluck, S .; Lodish, H. F .; Браун, Д. (1989-07-01). «Подтипы интеркалированных клеток в собирательном канале почки крысы, определяемые антителами против эритроидной полосы 3 и почечной вакуолярной H + -АТФазы». Труды Национальной академии наук. 86 (14): 5429–5433. Bibcode:1989PNAS ... 86.5429A. Дои:10.1073 / pnas.86.14.5429. ISSN  0027-8424. ЧВК  297636. PMID  2526338.
  13. ^ Kim, J .; Kim, Y.H .; Cha, J. H .; Tisher, C.C .; Мадсен, К. М. (январь 1999 г.). «Подтипы интеркалированных клеток в соединительном канальце и кортикальном собирательном канале крысы и мыши». Журнал Американского общества нефрологов. 10 (1): 1–12. ISSN  1046-6673. PMID  9890303.
  14. ^ Носек, Томас М. «Раздел 7 / 7ч07 / 7ч07п17». Основы физиологии человека. Архивировано из оригинал на 24.03.2016. - «Интеркалированные клетки»
  15. ^ Ким, Ён-Хи; Квон, Тэ-Хван; Фрише, Себастьян; Ким, Джин; Тишер, К. Крейг; Madsen, Kirsten M .; Нильсен, Сорен (2002-10-01). «Иммуноцитохимическая локализация пендрина в подтипах интеркалированных клеток в почках крыс и мышей». Американский журнал физиологии. Почечная физиология. 283 (4): F744 – F754. Дои:10.1152 / айпренал.00037.2002. ISSN  1931-857X. PMID  12217866.
  16. ^ Wall, Susan M .; Hassell, Kathryn A .; Royaux, Ines E .; Грин, Эрик Д .; Чанг, Джуди Й .; Шипли, Грегори Л .; Верландер, Джилл В. (01.01.2003). «Локализация пендрина в почках мыши». Американский журнал физиологии. Почечная физиология. 284 (1): F229 – F241. Дои:10.1152 / айпренал.00147.2002. ISSN  1931-857X. PMID  12388426.
  17. ^ Кристенсен, Биргитте Мёнстер; Марплс, Дэвид; Ким, Ён-Хи; Ван, Вэйдун; Фрёкиэр, Йорген; Нильсен, Сорен (2004-04-01). «Изменения клеточного состава клеток собирательного протока почек у крыс с литием-индуцированным NDI» (PDF). Американский журнал физиологии. Клеточная физиология. 286 (4): C952 – C964. Дои:10.1152 / ajpcell.00266.2003. ISSN  0363-6143. PMID  14613889.
  18. ^ Химмель, Натаниэль Дж .; Ван, Ижун; Родригес, Даниэль А .; Sun, Michael A .; Блаунт, Мици А. (18.04.2018). «Хроническое лечение литием вызывает новые паттерны локализации и экспрессии пендрина». Американский журнал физиологии. Почечная физиология. 315 (2): F313 – F322. Дои:10.1152 / ajprenal.00065.2018. ISSN  1931-857X. ЧВК  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. с. 2097. ISBN  978-1-259-64403-0. OCLC  1029074059.CS1 maint: другие (связь)
  20. ^ Такито, Дж; Хикита, C; Аль-Авкати, К. (15 ноября 1996 г.). «Хенсин, новый белок собирательного протока, участвующий в пластичности интеркалированной клеточной полярности in vitro». Журнал клинических исследований. 98 (10): 2324–31. Дои:10.1172 / JCI119044. ЧВК  507683. PMID  8941650.
  21. ^ Кеннеди и другие., 1990[требуется полная цитата ]
  22. ^ Румпельт и другие., 1991[требуется полная цитата ]
  23. ^ а б Картер и другие., 1992[требуется полная цитата ]
  24. ^ Пикхардт и другие., 2001[требуется полная цитата ]
  25. ^ Чао и другие., 2002b[требуется полная цитата ]
  26. ^ Токуда и другие., 2004[требуется полная цитата ]
  27. ^ Миловски и другие., 2002[требуется полная цитата ]
  28. ^ Пейромор и другие., 2003[требуется полная цитата ]

Эта статья включает текст в всеобщее достояние из стр. 1223 20-го издания Анатомия Грея (1918)

внешняя ссылка