สรีรวิทยาไต

สรีรวิทยาไต เป็นการศึกษาสรีรวิทยาของไต อันครอบคลุมการทำหน้าที่ทุกอย่างของไต รวมถึงการดูดซึมกลับซึ่งกลูโคส กรดอะมิโน และสารโมเลกุลเล็กอื่น การกำกับแร่ธาตุโซเดียม โพแทสเซียมและอิเล็กโทรไลต์อื่น การกำกับสมดุลของเหลวและความดันเลือด การธำรงสมดุลกรด-เบส การผลิตฮอร์โมนหลายชนิด รวมถึงอีรีโทรปอยอีติน และการปลุกฤทธิ์วิตามินดี

สรีรวิทยาไตส่วนมากศึกษาที่ระดับหน่วยไต อันเป็นหน่วยทำหน้าที่เล็กที่สุดของไต แต่ละหน่วยเริ่มต้นด้วยส่วนกรองซึ่งกรองเลือดที่เข้าสู่ไต ของเหลวที่กรองได้จะไหลตามความยาวของหน่วยไต ซึ่งเป็นโครงสร้างรูปท่อบุด้วยเซลล์ที่เปลี่ยนไปทำหน้าที่เฉพาะชั้นเดียวและล้อมรอบด้วยหลอดเลือดฝอย หน้าที่หลักของเซลล์บุเหล่านี้ คือ การดูดน้ำและสารโมเลกุลเล็กจากของเหลวที่กรองได้กลับเข้าสู่เลือด และหลั่งของเสียจากเลือดออกมาเป็นปัสสาวะ

การทำหน้าที่ที่เหมาะสมของไตจำเป็นต้องได้รับและกรองเลือดอย่างเพียงพอ การกรองเกิดขึ้นในระดับที่เห็นด้วยกล้องจุลทรรศน์โดยหน่วยกรองหลายแสนหน่วย เรียก เม็ดไต (renal corpuscle) ซึ่งแต่ละหน่วยประกอบด้วยโกลเมอรูลัสและโบว์แมนแคปซูล การประเมินการทำหน้าที่ของไตสากลมักใช้การประมาณอัตราการกรอง เรียก อัตราการกรองของโกลเมอรูลัส (glomerular filtration rate; GFR)

 หน้าที่ของไต 
หน้าที่ของไตสามารถแบ่งได้เป็นสามกลุ่ม คือ การหลั่งฮอร์โมน การสร้างกลูโคส (gluconeogenesis) และภาวะธำรงดุลนอกเซลล์ของ pH และองค์ประกอบของเลือด หน่วยไตเป็นหน่วยที่ทำหน้าที่ของไต

 การหลั่งฮอร์โมน 
 การหลั่งอีรีโทรปอยอีติน (erythropoietin) ซึ่งกำกับการผลิตเม็ดเลือดแดงในไขกระดูก
 การหลั่งเรนิน ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญในระบบเรนิน-แองจิโอเทนซิน-อัลโดสเตอโรน (renin-angiotensin-aldosterone system)
 การหลั่งรูปกัมมันต์ของวิตามินดี (แคลซิไตรออล, calcitriol) และพรอสตาแกลนดิน (prostaglandin)

 การสร้างกลูโคส 
ไตในมนุษย์สามารถผลิตกลูโคสได้จากแลกเตด กลีเซอรอลและกลูตามีน ไตรับผิดชอบการสร้างกลูโคสเกือบครึ่งหนึ่งของทั้งหมดในมนุษย์ที่อดอาหาร การกำกับการผลิตกลูโคสในไตเป็นฤทธิ์ของอินซูลิน แคตีโคลามีนและฮอร์โมนอื่น การสร้างกลูโคสของไตเกิดขึ้นในไตส่วนนอก ส่วนไตส่วนในไม่สามารถผลิตกลูโคสได้เนื่องจากขาดเอ็นไซม์ที่จำเป็น

 ภาวะธำรงดุลนอกเซลล์ 
ไตรับผิดชอบต่อการรักษาสมดุลของสารต่อไปนี้

 สาร  คำอธิบาย  หลอดไตส่วนต้น  ห่วงเฮนเล  หลอดไตส่วนปลาย  ท่อรวม
   กลูโคส  หากกลูโคสไม่ถูกไตดูดซึมกลับ กลูโคสจะปรากฏในปัสสาวะ เป็นภาวะปัสสาวะมีน้ำตาล ซึ่งสัมพันธ์กับเบาหวานSect. 7, Ch. 6: Characteristics of Proximal Glucose Reabsorption. lib.mcg.edu  การดูดซัมกลับ (เกือบ 100%) ผ่าน โปรตีนขนส่งโซเดียม-กลูโคสSect. 7, Ch. 5: Cotransport (Symport). lib.mcg.edu (ยอด) และ GLUT (ฐานข้าง)   –  –  –
   โอลิโกเปปไทด์, โปรตีน, และกรดอะมิโน  ทั้งหมดถูกดูดซึมกลับแทบทั้งหมดSect. 7, Ch. 6: Proximal Reabsorption of Amino Acids: Site of Reabsorption. lib.mcg.edu  การดูดซึมกลับ   –  –  –
   ยูเรีย  การกำกับออสโมแลลิตี แปรผันตาม ADHSect. 7, Ch. 6: Proximal Reabsorption of Urea. lib.mcg.eduV. Excretion of Organic Molecules. lib.mcg.edu  การดูดซึมกลับ (50%) โดย การลำเลียงแบบไม่ใช้พลังงาน  การหลั่ง  –  การดูดซึมกลับในท่อรวมส่วนนอก
  โซเดียม  ใช้ แอนตีพอร์ต Na-H, ซิมพอร์ต Na-กลูโคส, ช่องไอออนโซเดียม (เล็กน้อย)
  การดูดซึมกลับ (65%, ออสโมลเสมอ)  การดูดซึมกลับ (25%, ส่วนขึ้นหนา, ซิมพอร์ต Na-K-2Cl)  การดูดซึมกลับ (5%, ซิมพอร์ตโซเดียม-คลอไรด์)  การดูดซึมกลับ (5%, เซลล์พรินซิพอล), กระตุ้นโดย อัลโดสเตอโรน ผ่าน ENaC
   คลอไรด์  มักตามโซเดียม ใช้พลังงาน (ผ่านเซลล์) และไม่ใช้พลังงาน (ข้างเซลล์)   การดูดซึมกลับ   การดูดซึมกลับ (ส่วนขึ้นบาง, ส่วนขึ้นหนา, ซิมพอร์ต Na-K-2Cl)  การดูดซึมกลับ (ซิมพอร์ตโซเดียม-คลอไรด์)  –
   น้ำ  ใช้ช่องน้ำเอควาพอริน ดูเพิ่มที่ การขับปัสสาวะ  การดูดตามออสโมติกร่วมกับสารละลาย  การดูดซึมกลับ (ส่วนลง)  –  การดูดซึมกลับ (กำกับโดย ADH ผ่าน ตัวรับอาร์จินีนวาโซเพรสซิน 2)
   ไบคาร์บอเนต  ช่วยรักษาสมดุลกรด-เบสSect. 7, Ch. 6: Proximal Reabsorption of Bicarbonate. lib.mcg.edu  การดูดซึมกลับ (80–90%) Sect. 7, Ch. 12: Proximal Tubular Reabsorption of Bicarbonate. lib.mcg.edu  การดูดซึมกลับ (ส่วนขึ้นหนา) Sect. 7, Ch. 12: Bicarbonate Reabsorption, Thick Limb of Henle’s Loop. lib.mcg.edu  –  การดูดซึมกลับ (เซลล์แทรก ผ่าน แบนด์ 3 และ เพนดริน)
   โปรตอน  ใช้ โปรตอนเอทีพีเอสช่องว่าง   –  –  –  การหลั่ง (เซลล์แทรก)
   โพแทสเซียม  แปรผันตามความต้องการอาหาร  การดูดซึมกลับ (65%)  การดูดซึมกลับ  (20%, ส่วนขึ้นหนา, ซิมพอร์ต Na-K-2Cl)  –  การหลั่ง (พบมาก, ผ่าน Na+/K+- เอทีพีเอส, เพิ่มขึ้นโดย อัลโดสเตอโรน), หรือการดูดซึมกลับ (พบน้อย, ไฮโดรเจนโพแทสเซียมเอทีพีเอส)
   แคลเซียม  ใช้แคลเซียมเอทีพีเอส, ตัวแลกโซเดียม-แคลเซียม  การดูดซึมกลับ  การดูดซึมกลับ (ส่วนขึ้นหนา) ผ่านการลำเลียงแบบไม่ใช้พลังงาน  การดูดซึมกลับสนองต่อ PTH และ ↑ การดูดซึมกลับด้วยยาขับปัสสาวะไทอะไซด์  –
   แมกนีเซียม  แคลเซียมและแมกนีเซียมแย่งกัน และส่วนเกินของธาตุหนึ่งอาจนำไปสู่การหลั่งอีกธาตุหนึ่ง  การดูดซึมกลับ  การดูดซึมกลับ (ส่วนขึ้นหนา)  การดูดซึมกลับ  –
   ฟอสเฟต  ขับออกในรูปกรดไทเทรตได้   การดูดซึมกลับ (85%) โดย ตัวส่งร่วมโซเดียม/ฟอสเฟต ยับยั้งโดย ฮอร์โมนพาราไทรอยด์  –  –  –
   คาร์บอกซิเลต    การดูดซึมกลับ (100% Page 799) ผ่าน ตัวส่งคาร์บอกซิเลต  –  –  –

 อ้างอิง 

หมวดหมู่:สรีรวิทยาไต