Was ist der proximale Tubulus?
Das proximal gewundene Tubulus (PCT) ist eine kleine tubuläre Struktur im Nephron der Niere. Das PCT verbindet die Bowman-Kapsel mit dem proximalen geraden Tubulus und ist für die Reabsorption von Wasser und gelösten Stoffen aus dem Filtrat im Nephron von wesentlicher Bedeutung. Die Auskleidung des proximalen Tubulus enthält viele Proteinkanäle, die sowohl den aktiven als auch den passiven Transport nutzen, um Substanzen wie Glukose und Elektrolyte über die Auskleidung des proximalen Tubulus und zur Reabsorption in die interstitielle Flüssigkeit zu befördern. Das Epithel des PCT verhindert auch, dass Abfallprodukte wieder in die Blutbahn aufgenommen werden.
Die Niere enthält ungefähr 4 Millionen funktionelle Einheiten, die Nephrone genannt werden und das Blut filtern. Jeder Nephron besteht aus dem Nierenkörperchen, dem proximalen Tubulus, der Henle-Schleife und dem distalen Tubulus. Während das Blut durch die Kapillaren im Nierenkörper fließt, werden etwa 20 Prozent des Plasmawassers in die Bowman-Kapsel abgegeben. Dieses als glomeruläres Filtrat bekannte Plasmawasser gelangt in das PCT. Proteinkanäle in der Auskleidung des PCT absorbieren einen Teil des Wassers und der gelösten Stoffe aus dem glomerulären Filtrat.
Die proximalen Tubuli sind mit Epithelzellen ausgekleidet. Diese Zellen sind durch enge Verbindungen miteinander verbunden, die verhindern, dass Abfallprodukte und andere potenziell schädliche Substanzen zwischen den Zellen gelangen und in die Blutbahn gelangen. Die meisten Substanzen, die eine tubuläre Reabsorption eingehen, sind polare Moleküle, daher sind Proteinkanäle erforderlich, um sie durch die Zellmembran zu transportieren. Jede Substanz, die eine tubuläre Reabsorption durchläuft, hat Proteinkanäle, die für sie einzigartig geeignet sind.
Zahlreiche winzige Falten, die als Mikrovilli bezeichnet werden, in der Auskleidung des proximalen Tubulus erhöhen die Oberfläche, wodurch der für Proteinkanäle verfügbare Raum maximiert wird. Proteinkanäle verwenden Adenosintriphosphat (ATP), um gelöste Stoffe, die sich gegen ihren Konzentrationsgradienten bewegen, aktiv zu transportieren und diejenigen, die sich entlang des Gradienten bewegen, passiv zu transportieren. Natrium, Chlorid, Glucose, Kalium und Bicarbonat sind einige der gelösten Stoffe, die vom glomerulären Filtrat über die Membran der Tubulusauskleidung in die interstitielle Flüssigkeit transportiert werden. Etwa 70 Prozent der Natrium- und Wasser-Reabsorption und 100 Prozent der Glucose- und Aminosäure-Reabsorption finden im proximalen, gefalteten Tubulus statt.
Die Zunahme der Konzentration von gelösten Stoffen in der interstitiellen Flüssigkeit führt dazu, dass sie sich stärker konzentriert als das glomeruläre Filtrat. Der resultierende osmotische Druck bewirkt, dass Wasser passiv durch die Membran und in die interstitielle Flüssigkeit fließt. Das Wasser und die gelösten Stoffe gelangen dann in die peritubulären Kapillaren und zurück in die Blutbahn. Nicht resorbiertes glomeruläres Filtrat gelangt vom proximalen Tubulus in den proximalen geraden Tubulus und in die Henle-Schleife und den distalen Tubulus. Der proximal gewundene Tubulus nimmt die vom Körper benötigten Substanzen wieder auf, verhindert, dass Abfall in den Blutkreislauf zurückkehrt, und unterstützt die Nephronstrukturen im Blut, indem er die Flüssigkeit mit der Zusammensetzung und Konzentration weiterleitet, die für eine ordnungsgemäße Funktion erforderlich sind.