Budowa nerki i nefronu. Nefron - jednostka strukturalna i funkcjonalna nerki Budowa nefronu nerki człowieka

Wykonują dużą ilość przydatnej pracy funkcjonalnej w ciele, bez której nie można sobie wyobrazić naszego życia. Głównym jest eliminacja nadmiaru wody i końcowych produktów przemiany materii z organizmu. Dzieje się tak w najmniejszych strukturach nerki - nefronach.

Aby przejść do najmniejszych jednostek nerki, należy rozebrać jej ogólną strukturę. Jeśli weźmiemy pod uwagę nerkę w przekroju, to w swoim kształcie przypomina fasolę lub fasolę.

Człowiek rodzi się z dwiema nerkami, ale zdarzają się wyjątki, gdy występuje tylko jedna nerka. Zlokalizowane są na tylnej ścianie otrzewnej, na poziomie I i II kręgu lędźwiowego.

Każda nerka waży około 110-170 gramów, jej długość wynosi 10-15 cm, szerokość - 5-9 cm, a grubość - 2-4 cm.

Nerka ma tylną i przednią powierzchnię. Tylna powierzchnia znajduje się w łożysku nerkowym. Przypomina duże i miękkie łóżko, które jest wyłożone lędźwiami. Ale przednia powierzchnia styka się z innymi sąsiednimi narządami.

Lewa nerka komunikuje się z lewym nadnerczem, okrężnicą i trzustką, podczas gdy prawa nerka komunikuje się z prawym nadnerczem, jelitem grubym i cienkim.

Wiodące elementy strukturalne nerki:

Torebka nerkowa jest jej otoczką. Zawiera trzy warstwy. Włóknista torebka nerki ma raczej luźną grubość i bardzo mocną strukturę. Chroni nerki przed różnymi szkodliwymi skutkami. Torebka tłuszczowa to warstwa tkanki tłuszczowej, która w swojej strukturze jest delikatna, miękka i luźna. Chroni nerki przed wstrząsami i wstrząsami. Kapsułka zewnętrzna to powięź nerkowa. Składa się z cienkiej tkanki łącznej.
Miąższ nerki to tkanka, która składa się z kilku warstw: kory i rdzenia. Ten ostatni składa się z 6-14 piramid nerkowych. Ale same piramidy powstają z kanałów zbiorczych. Nefrony znajdują się w korze mózgowej. Warstwy te są wyraźnie rozróżnialne kolorem.
Miedniczka nerkowa to lejkowate zagłębienie, które otrzymuje od nefronów. Składa się z miseczek o różnych rozmiarach. Najmniejsze są miseczki pierwszego rzędu, wnika w nie mocz z miąższu. Łącząc, małe miseczki tworzą większe - miseczki II rzędu. W nerce jest około trzech takich kubków. Kiedy te trzy kielichy łączą się, powstaje miedniczka nerkowa.
Tętnica nerkowa jest dużym naczyniem krwionośnym, które odchodzi od aorty i dostarcza zakrzepłą krew do nerki. Około 25% całej krwi przepływa co minutę do nerek w celu oczyszczenia. W ciągu dnia tętnica nerkowa dostarcza do nerki około 200 litrów krwi.
Żyła nerkowa - przez nią już oczyszczona krew z nerki dostaje się do żyły głównej.

Kanalik opuszczający kapsułkę nazywany jest kanalikiem krętym pierwszego rzędu. To nie jest proste, ale skręcone. Przechodząc przez rdzeń nerki, ten kanalik tworzy pętlę Henlego i ponownie zwraca się w kierunku warstwy korowej. Po drodze zwinięty kanalik wykonuje kilka obrotów i bezbłędnie styka się z podstawą kłębuszków nerkowych.

W warstwie korowej tworzy się kanalik drugiego rzędu, który wpływa do kanału zbiorczego. Niewielka liczba przewodów zbiorczych łączy się ze sobą, tworząc przewody wydalnicze, które przechodzą do miedniczki nerkowej. To właśnie te kanaliki, przechodząc do rdzenia, tworzą promienie mózgowe.

Rodzaje nefronów

Typy te wyróżnia się ze względu na specyfikę lokalizacji kłębuszków nerkowych w korze nerek, kanalikach oraz skład i lokalizację naczyń krwionośnych. Obejmują one:

korowe - zajmują około 85% ogólnej liczby wszystkich nefronów
obokszpikowy - 15% całości

Nefrony korowe są najliczniejsze i również mają w sobie klasyfikację:

Powierzchowne lub nazywane są również powierzchownymi. Ich główną cechą jest lokalizacja ciał nerkowych. Znajdują się w zewnętrznej warstwie kory nerki. Ich liczba wynosi około 25%.
wewnątrzkorowe. Mają ciała Malpighiego zlokalizowane w środkowej części substancji korowej. Dominują liczebnie - 60% wszystkich nefronów.

Nefrony korowe mają stosunkowo skróconą pętlę Henlego. Ze względu na swoje niewielkie rozmiary może penetrować jedynie zewnętrzną część rdzenia nerki.

Tworzenie pierwotnego moczu jest główną funkcją takich nefronów.

W nefronach przyszpikowych ciała Malpighiego znajdują się u podstawy kory, położonej prawie na linii początku rdzenia. Ich pętla Henlego jest dłuższa niż pętla korowa, wnika tak głęboko w rdzeń, że sięga szczytów piramid.

Te nefrony w rdzeniu tworzą wysokie ciśnienie osmotyczne, które jest niezbędne do zagęszczenia (zwiększenia stężenia) i zmniejszenia objętości końcowego moczu.

Funkcja nefronów

Ich funkcją jest tworzenie moczu. Proces ten jest etapowy i składa się z 3 faz:

filtrowanie
reabsorpcja
wydzielanie

W początkowej fazie powstaje mocz pierwotny. W kłębuszkach kapilarnych nefronu osocze krwi jest oczyszczane (ultrafiltrowane). Osocze jest oczyszczane dzięki różnicy ciśnień w kłębuszkach (65 mm Hg) iw błonie nefronu (45 mm Hg).

W organizmie człowieka powstaje dziennie około 200 litrów moczu pierwotnego. Ten mocz ma skład podobny do osocza krwi.

W drugiej fazie - reabsorpcji, substancje niezbędne dla organizmu są ponownie wchłaniane z pierwotnego moczu. Substancje te obejmują: wodę, różne przydatne sole, rozpuszczone aminokwasy i glukozę. Występuje w proksymalnych kanalikach krętych. Wewnątrz których znajduje się duża liczba kosmków, zwiększają one powierzchnię i szybkość wchłaniania.

Ze 150 litrów moczu pierwotnego powstają tylko 2 litry moczu wtórnego. Brakuje ważnych dla organizmu składników odżywczych, ale znacznie wzrasta stężenie substancji toksycznych: mocznika, kwasu moczowego.

Trzecia faza charakteryzuje się uwalnianiem do moczu szkodliwych substancji, które nie przeszły przez filtr nerkowy: różnych barwników, leków, trucizn.

Struktura nefronu jest bardzo złożona, pomimo jego niewielkich rozmiarów. Co zaskakujące, prawie każdy składnik nefronu spełnia swoją funkcję.

7 listopada 2016 r Doktor Violetta

20530 0

Osobliwości i specyfikę funkcji nerek tłumaczy się osobliwością specjalizacji ich struktury. Funkcjonalna morfologia nerek jest badana na różnych poziomach strukturalnych - od makromolekularnych i ultrastrukturalnych po narządowe i układowe. Tak więc funkcje homeostatyczne nerek i ich zaburzenia mają podłoże morfologiczne na wszystkich poziomach organizacji strukturalnej tego narządu. Poniżej rozważamy oryginalność drobnej struktury nefronu, struktury układu naczyniowego, nerwowego i hormonalnego nerek, co pozwala zrozumieć cechy funkcji nerek i ich zaburzenia w najważniejszych chorobach nerek .

Nefron, który składa się z kłębuszka naczyniowego, jego torebki i kanalików nerkowych (ryc. 1), ma wysoką specjalizację strukturalną i czynnościową. Ta specjalizacja jest określona przez cechy histologiczne i fizjologiczne każdego elementu składowego części kłębuszkowej i kanalikowej nefronu.

Ryż. 1. Budowa nefronu. 1 - kłębuszek naczyniowy; 2 - główny (proksymalny) oddział kanalików; 3 - cienki odcinek pętli Henlego; 4 - dystalne kanaliki; 5 - rurki zbierające.

Każda nerka zawiera około 1,2-1,3 miliona kłębuszków nerkowych. Kłębuszek naczyniowy ma około 50 pętli naczyń włosowatych, pomiędzy którymi znajdują się zespolenia, dzięki czemu kłębuszek może funkcjonować jako „układ dializy”. Ściana kapilarna jest filtr kłębuszkowy, składający się z nabłonka, śródbłonka i znajdującej się pomiędzy nimi błony podstawnej (BM) (ryc. 2).

Ryż. 2. Filtr kłębuszkowy. Schemat budowy ściany naczyń włosowatych kłębuszka nerkowego. 1 - światło naczyń włosowatych; śródbłonek; 3 - BM; 4 - podocyt; 5 - małe procesy podocytu (szypułki).

Nabłonek kłębuszkowy lub podocyt, składa się z dużego ciała komórki z jądrem u podstawy, mitochondriów, kompleksu blaszkowatego, retikulum endoplazmatycznego, struktur włóknistych i innych inkluzji. Struktura podocytów i ich związek z naczyniami włosowatymi zostały ostatnio dobrze zbadane za pomocą skanującego mikrofonu elektronicznego. Wykazano, że duże wyrostki podocytu odchodzą od strefy okołojądrowej; przypominają „poduszki” pokrywające znaczną powierzchnię naczynia włosowatego. Małe wyrostki lub szypułki odchodzą od dużych wyrostków prawie prostopadle, przeplatają się ze sobą i pokrywają całą wolną od dużych wyrostków przestrzeń kapilarną (ryc. 3, 4). Szypułki ściśle przylegają do siebie, odstęp międzyszypułkowy wynosi 25-30 nm.

Ryż. 3. Filtruj wzór dyfrakcji elektronów

Ryż. 4. Powierzchnia pętli kapilarnej kłębuszka pokryta jest trzonem podocytu i jego wyrostkami (szypułkami), pomiędzy którymi widoczne są szczeliny międzynasadowe. Skanowanie mikroskopu elektronowego. X6609.

Podocyty są połączone strukturami wiązek - swoistym połączeniem ", utworzonym z inmolemma. Struktury włókniste są szczególnie wyraźnie ukryte pomiędzy małymi wyrostkami podocytów, gdzie tworzą tzw.

Podocyty są połączone ze sobą strukturami wiązek - „osobliwym połączeniem”, utworzonym z plazmalemmy. Struktury włókniste są szczególnie wyraźnie zaostrzone pomiędzy małymi wyrostkami podocytów, gdzie tworzą tzw. przeponę szczelinową - przeponę szczelinową (patrz ryc. 3), która odgrywa dużą rolę w filtracji kłębuszkowej. Diafragma szczelinowa, mająca strukturę włóknistą (grubość 6 nm, długość 11 nm), tworzy rodzaj siatki, czyli układu porów filtracyjnych, których średnica u człowieka wynosi 5-12 nm. Z zewnątrz przepona szczelinowa pokryta jest glikokaliksem, czyli sialoproteinową warstwą cytolemmy podocytów, wewnątrz graniczy z blaszką rzadką zewnętrzną BM kapilary (ryc. 5).

Ryż. 5. Schemat zależności między elementami filtra kłębuszkowego. Podocyty (P) zawierające miofilamenty (MF) otoczone są błoną plazmatyczną (PM). Włókna błony podstawnej (VM) tworzą przeponę szczelinową (SM) pomiędzy małymi wyrostkami podocytów, pokrytymi na zewnątrz glikokaliksem (GK) błony plazmatycznej; te same włókna VM są związane z komórkami śródbłonka (En), pozostawiając jedynie wolne pory (F).

Funkcję filtracyjną pełni nie tylko przepona szczelinowa, ale także miofilamenty cytoplazmy podocytów, za pomocą których się kurczą. Tak więc „pompy submikroskopowe” pompują ultrafiltrat osocza do jamy torebki kłębuszkowej. System mikrotubul podocytów pełni również tę samą funkcję pierwotnego transportu moczu. Podocyty są związane nie tylko z funkcją filtracyjną, ale także z produkcją substancji BM. W cysternach ziarnistej retikulum endoplazmatycznego tych komórek znajduje się materiał podobny do błony podstawnej, co potwierdza znacznik autoradiograficzny.

Zmiany w podocytach są najczęściej wtórne i zwykle obserwuje się je w białkomoczu, zespole nerczycowym (NS). Wyrażają się one w hiperplazji struktur włóknistych komórki, zaniku szypułek, wakuolizacji cytoplazmy i zaburzeniach przepony szczelinowej. Zmiany te są związane zarówno z pierwotnym uszkodzeniem błony podstawnej, jak i samym białkomoczem [Serov VV, Kupriyanova LA, 1972]. Początkowe i typowe zmiany w podocytach w postaci zaniku ich wypustek są charakterystyczne tylko dla nerczycy lipidowej, która jest dobrze odtworzona w eksperymencie z zastosowaniem aminonukleozydu.

komórki śródbłonka naczynia włosowate kłębuszków mają pory o wielkości do 100-150 nm (patrz ryc. 2) i są wyposażone w specjalną przeponę. Pory zajmują około 30% wyściółki śródbłonka pokrytej glikokaliksem. Pory są uważane za główną ścieżkę ultrafiltracji, ale dopuszczalna jest również ścieżka przezśródbłonkowa, która omija pory; Za tym założeniem przemawia wysoka aktywność pinocytotyczna śródbłonka kłębuszków nerkowych. Oprócz ultrafiltracji śródbłonek naczyń włosowatych kłębuszków bierze udział w tworzeniu substancji BM.

Zmiany w śródbłonku naczyń włosowatych kłębuszków są różnorodne: obrzęk, wakuolizacja, martwica, proliferacja i złuszczanie, jednak dominują zmiany destrukcyjno-proliferacyjne, tak charakterystyczne dla kłębuszkowego zapalenia nerek (GN).

błona podstawna kłębuszkowe naczynia włosowate, w tworzeniu których uczestniczą nie tylko podocyty i śródbłonek, ale także komórki mezangialne, mają grubość 250-400 nm i wyglądają na trójwarstwowe w mikroskopie elektronowym; środkowa gęsta warstwa (lamina densa) jest otoczona cieńszymi warstwami po stronie zewnętrznej (lamina rara externa) i wewnętrznej (lamina rara interna) (patrz ryc. 3). Sam BM służy jako blaszka gęsta, która składa się z włókien białkowych, takich jak kolagen, glikoproteiny i lipoproteiny; warstwy zewnętrzne i wewnętrzne zawierające substancje śluzowe są zasadniczo glikokaliksem podocytów i śródbłonka. Filamenty lamina densa o grubości 1,2-2,5 nm wchodzą w związki „ruchome” z cząsteczkami otaczających je substancji i tworzą tiksotropowy żel. Nic dziwnego, że substancja membrany jest wydawana na realizację funkcji filtracji; BM całkowicie odnawia swoją strukturę w ciągu roku.

Obecność włókien kolagenopodobnych w blaszce gęstej jest związana z hipotezą porów filtracyjnych w błonie podstawnej. Wykazano, że średni promień porów membrany wynosi 2,9 ± 1 nm i jest określony odległością między normalnie zlokalizowanymi i niezmienionymi kolagenopodobnymi włóknami białkowymi. Wraz ze spadkiem ciśnienia hydrostatycznego w naczyniach włosowatych kłębuszków zmienia się początkowe „upakowanie” kolagenopodobnych włókien w BM, co prowadzi do zwiększenia wielkości porów filtracyjnych.

Przyjmuje się, że przy prawidłowym przepływie krwi pory błony podstawnej filtra kłębuszkowego są wystarczająco duże i mogą przepuszczać cząsteczki albuminy, IgG i katalazy, ale penetracja tych substancji jest ograniczona przez wysoki współczynnik filtracji. Filtrację ogranicza również dodatkowa bariera glikoprotein (glycocalix) pomiędzy błoną a śródbłonkiem, która ulega uszkodzeniu w warunkach zaburzonej hemodynamiki kłębuszków nerkowych.

Duże znaczenie dla wyjaśnienia mechanizmu białkomoczu w przypadku uszkodzenia błony podstawnej miały metody z wykorzystaniem markerów uwzględniających ładunek elektryczny cząsteczek.

Zmiany w BM kłębuszka charakteryzują się jego pogrubieniem, homogenizacją, rozluźnieniem i fibrylacją. Pogrubienie BM występuje w wielu chorobach przebiegających z białkomoczem. W tym przypadku obserwuje się wzrost szczelin między włóknami membrany oraz depolimeryzację substancji spajającej, co jest związane ze zwiększoną porowatością membrany dla białek osocza krwi. Ponadto przemiana błoniasta (według J. Churga), polegająca na nadmiernej produkcji substancji BM przez podocyty, oraz interpozycja mezangialna (według M. Arakawy, P. Kimmelstiela), reprezentowana przez „eksmitację” procesów mezangiocytowych do obwodu komórek naczyń włosowatych, prowadzą do pogrubienia kłębuszków BM, pętli, które złuszczają śródbłonek z BM.

W wielu chorobach przebiegających z białkomoczem, oprócz pogrubienia błony, mikroskopia elektronowa ujawnia różne złogi (złogi) w błonie lub w jej bezpośrednim sąsiedztwie. Jednocześnie każdy osad o określonym charakterze chemicznym (kompleksy immunologiczne, amyloid, szklisty) ma swoją własną ultrastrukturę. Najczęściej w BM wykrywane są złogi kompleksów immunologicznych, co prowadzi nie tylko do głębokich zmian w samej błonie, ale także do destrukcji podocytów, hiperplazji komórek śródbłonka i mezangium.

Pętle naczyń włosowatych są połączone ze sobą i zawieszone jak krezka do bieguna kłębuszków nerkowych przez tkankę łączną kłębuszków nerkowych, czyli mezangium, którego budowa podporządkowana jest głównie funkcji filtrującej. Za pomocą mikroskopu elektronowego i metod histochemicznych wprowadzono wiele nowych rzeczy do dotychczasowych koncepcji dotyczących struktur włóknistych i komórek mezangialnych. Przedstawiono cechy histochemiczne głównej substancji mezangium, przybliżając ją do fibromucyny włókienek zdolnych do przyjmowania srebra oraz komórek mezangium, które różnią się organizacją ultrastrukturalną od śródbłonka, fibroblastów i włókien mięśni gładkich.

W komórkach mezangialnych lub mezangiocytach kompleks płytkowy, ziarnista retikulum endoplazmatyczne są dobrze rozciągnięte, zawierają wiele małych mitochondriów, rybosomów. Cytoplazma komórek jest bogata w białka zasadowe i kwaśne, tyrozynę, tryptofan i histydynę, polisacharydy, RNA, glikogen. Specyfika ultrastruktury i bogactwo materiału plastycznego wyjaśniają wysokie zdolności wydzielnicze i hiperplastyczne komórek mezangialnych.

Mezangiocyty są w stanie zareagować na pewne uszkodzenia filtra kłębuszkowego poprzez produkcję substancji BM, która wykazuje reakcję naprawczą w stosunku do głównego składnika filtra kłębuszkowego. Hipertrofia i hiperplazja komórek mezangialnych prowadzi do ekspansji mezangium, do jego wstawienia, gdy wyrostki komórek otoczonych substancją błonopodobną lub same komórki przesuwają się na obwód kłębuszka, co powoduje pogrubienie i stwardnienie kłębuszków nerkowych. ściany naczynia włosowatego, a w przypadku przerwania wyściółki śródbłonka zatarcie jego światła. Rozwój stwardnienia kłębuszków nerkowych jest związany z interpozycją mesangium w wielu glomerulopatiach (GN, cukrzycowe i wątrobowe stwardnienie kłębuszków nerkowych itp.).

Komórki mezangialne jako jeden ze składników aparatu przykłębuszkowego (JGA) [Ushkalov A. F., Vikhert A. M., 1972; Zufarow KA, 1975; Rouiller S., Orci L., 1971] są zdolne do inkrecji reniny w pewnych warunkach. Tej funkcji najwyraźniej służy związek wypustek mezangiocytów z elementami filtra kłębuszkowego: pewna liczba wypustek perforuje śródbłonek naczyń włosowatych kłębuszków nerkowych, przenika do ich światła i ma bezpośredni kontakt z krwią.

Oprócz funkcji wydzielniczej (synteza kolagenopodobnej substancji błony podstawnej) i endokrynnej (synteza reniny), mezangiocyty pełnią również funkcję fagocytarną - „oczyszczającą” kłębuszek i jego tkankę łączną. Uważa się, że mezangiocyty są zdolne do kurczenia się, czemu podlega funkcja filtracyjna. Założenie to opiera się na fakcie, że w cytoplazmie komórek mezangialnych znaleziono fibryle o aktywności aktyny i miozyny.

torebka kłębuszkowa reprezentowane przez BM i nabłonek. Membrana, przechodząc do głównego działu kanalików, składa się z włókien siatkowatych. Cienkie włókna kolagenowe zakotwiczają kłębuszek w śródmiąższu. komórki nabłonkowe są przymocowane do błony podstawnej za pomocą włókien zawierających aktomiozynę. Na tej podstawie nabłonek torebki jest uważany za rodzaj mioepithelium, który zmienia objętość torebki, pełniąc funkcję filtrującą. Nabłonek jest prostopadłościenny, ale funkcjonalnie podobny do nabłonka głównego kanalika; w rejonie bieguna kłębuszkowego nabłonek torebki przechodzi do podocytów.

Nefrologia Kliniczna

wyd. JEŚĆ. Tarejewa

Dla istnienia ludzkiego ciała zapewnia nie tylko system dostarczania mu substancji do budowy ciała lub wydobywania z nich energii.

Istnieje również cały kompleks najróżniejszych wysoce wydajnych struktur biologicznych do usuwania jej produktów przemiany materii.

Jedną z tych struktur są nerki, których działającą jednostką strukturalną jest nefron.

informacje ogólne

Tak nazywa się jedna z jednostek funkcjonalnych nerki (jednego z jej elementów). W organizmie jest co najmniej milion nefronów, które razem tworzą dobrze funkcjonujący system. Ze względu na swoją budowę nefrony umożliwiają filtrację krwi.

Dlaczego – krew, bo wiadomo, że nerki produkują mocz?
Wytwarzają mocz właśnie z krwi, do której narządy, wybierając z niej wszystko, czego potrzebują, wysyłają substancje:

lub w tej chwili absolutnie nie wymagane przez organizm;
lub ich nadwyżki;
które mogą stać się dla niego niebezpieczne, jeśli nadal pozostaną we krwi.

Aby zrównoważyć skład i właściwości krwi, konieczne jest usunięcie z niej zbędnych składników: nadmiaru wody i soli, toksyn, białek o małej masie cząsteczkowej.

Struktura nefronu

Odkrycie metody pozwoliło stwierdzić: nie tylko serce ma zdolność kurczenia się, ale wszystkie narządy: wątroba, nerki, a nawet mózg.

Nerki kurczą się i rozkurczają w określonym rytmie – ich rozmiar i objętość zmniejszają się lub zwiększają. W tym przypadku dochodzi do ucisku, a następnie rozciągnięcia tętnic przechodzących w jelitach narządu. Zmienia się również poziom ciśnienia w nich: gdy nerka się rozluźnia, maleje, gdy się kurczy, wzrasta, umożliwiając pracę nefronowi.

Wraz ze wzrostem ciśnienia w tętnicy uruchamiany jest system naturalnych błon półprzepuszczalnych w strukturze nerki - a substancje zbędne dla organizmu, przeciskając się przez nie, są usuwane z krwioobiegu. Wchodzą do formacji, które są początkowymi odcinkami dróg moczowych.

Na niektórych ich odcinkach znajdują się obszary, w których następuje reabsorpcja (powrót) wody i części soli do krwioobiegu.

Spełnianie przez nefron funkcji filtrującej (filtrującej) poprzez oczyszczanie krwi i tworzenie moczu z jego składników jest możliwe dzięki obecności w nim kilku obszarów niezwykle bliskiego kontaktu półprzepuszczalnych struktur pierwotnych dróg moczowych z siecią naczynia włosowate (mające równie cienką ścianę).

W nefronie znajdują się:

strefa filtracji pierwotnej (ciałka nerkowe, składające się z kłębuszka nerkowego zlokalizowanego w torebce Shumlyansky'ego-Bowmana);
strefa resorpcji zwrotnej (sieć naczyń włosowatych na poziomie początkowych odcinków dróg moczowych pierwotnych – kanalików nerkowych).

kłębuszki nerkowe

Tak nazywa się sieć naczyń włosowatych, która naprawdę wygląda jak luźna kula, w którą rozpada się tutaj doprowadzająca (inna nazwa: zaopatrzeniowa) tętniczka.

Taka struktura zapewnia maksymalną powierzchnię kontaktu ścian naczyń włosowatych z sąsiadującą z nimi ściśle (bardzo blisko) selektywnie przepuszczalną trójwarstwową membraną, która tworzy wewnętrzną ścianę torebki Bowmana.

Grubość ścian naczyń włosowatych tworzy tylko jedna warstwa komórek śródbłonka z cienką warstwą cytoplazmatyczną, w której znajdują się okienka (puste struktury) zapewniające transport substancji w jednym kierunku - od światła naczynia włosowatego do jama torebki ciałka nerkowego.

Przestrzenie między pętlami naczyń włosowatych są wypełnione mezangium, tkanką łączną o specjalnej budowie zawierającą komórki mezangialne.

W zależności od lokalizacji w stosunku do kłębuszków włośniczkowych (kłębuszków) są to:

wewnątrzkłębuszkowy (wewnątrzkłębuszkowy);
pozakłębuszkowy (pozakłębuszkowy).

Po przejściu przez pętle naczyń włosowatych i uwolnieniu ich od toksyn i nadmiaru, krew jest pobierana w tętnicy wylotowej. To z kolei tworzy kolejną sieć naczyń włosowatych, oplatających kanaliki nerkowe w ich zawiłych obszarach, z których krew jest pobierana w żyle odprowadzającej i w ten sposób wraca do krwioobiegu nerki.

Kapsuła Bowmana-Shumlyansky'ego

Strukturę tej struktury można opisać przez porównanie z dobrze znanym przedmiotem w życiu codziennym - sferyczną strzykawką. Jeśli naciśnie się jego dno, uformuje się z niego misa z wewnętrzną wklęsłą półkulistą powierzchnią, która jest zarówno niezależnym kształtem geometrycznym, jak i służy jako kontynuacja zewnętrznej półkuli.

Pomiędzy dwiema ściankami uformowanej formy pozostaje przypominająca szczelinę przestrzenna wnęka, ciągnąca się do dziobka strzykawki. Innym przykładem dla porównania jest termos z wąską wnęką między dwiema ściankami.

W kapsule Bowmana-Shumlyansky'ego znajduje się również szczelinowa wewnętrzna wnęka między jej dwiema ścianami:

zewnętrzna, zwana płytą ciemieniową i
wewnętrzna (lub płytka trzewna).

Ich struktura znacznie się różni. Jeśli zewnętrzny jest utworzony przez jeden rząd komórek nabłonka płaskonabłonkowego (który przechodzi również do jednorzędowego sześciennego nabłonka kanalików odprowadzających), to wewnętrzny składa się z elementów podocytów - komórek nabłonka nerkowego o specjalnej budowie (dosłowne tłumaczenie terminu podocyt: komórka z nogami).

Podocyt przypomina przede wszystkim pień z kilkoma grubymi korzeniami głównymi, z których cieńsze korzenie wychodzą równomiernie po obu stronach, a cały system korzeni rozłożonych na powierzchni zarówno rozciąga się daleko od środka, jak i wypełnia prawie całą przestrzeń wewnątrz koła przez nią utworzony. Główne rodzaje:

Podocyty- są to komórki olbrzymich rozmiarów, których ciała znajdują się w jamie torebki i jednocześnie - wyniesione ponad poziom ściany naczyń włosowatych dzięki podparciu na ich wyrostkach korzeniopodobnych - cytotrabekulach.
Cytotrabecula- jest to poziom rozgałęzienia pierwotnego wyrostka "nogi" (w przykładzie z pniem - główne korzenie). Ale jest też rozgałęzienie wtórne - poziom cytopodiów.
cytopodia(lub szypułki) są wyrostkami wtórnymi z rytmicznie utrzymywaną odległością od cytotrabekuli („korzeń główny”). Dzięki podobieństwu tych odległości uzyskuje się równomierne rozmieszczenie cytopodiów w obszarach powierzchni naczyń włosowatych po obu stronach cytotrabekuli.

Wyrostki-cytopodia jednej cytotrabekuli, wchodzące w szczeliny między podobnymi formacjami sąsiedniej komórki, tworzą figurę, w reliefie i wzorze bardzo przypominającym zamek błyskawiczny, między poszczególnymi „zębami”, z których pozostają tylko wąskie równoległe liniowe szczeliny, zwane szczelinami filtracyjnymi (przesłony szczelinowe).

Dzięki takiej budowie podocytów cała zewnętrzna powierzchnia naczyń włosowatych zwrócona do jamy torebki okazuje się być całkowicie pokryta przeplatającymi się cytopodiami, których zamki błyskawiczne nie pozwalają na wepchnięcie ściany kapilar do jamy torebki, przeciwdziałając sile ciśnienia krwi wewnątrz kapilary.

kanaliki nerkowe

Począwszy od zgrubienia w kształcie kolby (torebka Shumlyansky'ego-Bowmana w strukturze nefronu), pierwotny układ moczowy ma następnie charakter rurek o różnej średnicy na całej długości, a ponadto w niektórych miejscach przybierają one charakterystycznie zawiły kształt.

Ich długość jest taka, że niektóre ich segmenty znajdują się w korze, inne w rdzeniu.
Na drodze płynu z krwi do pierwotnego i wtórnego moczu przechodzi przez kanaliki nerkowe, składające się z:

proksymalny kanalik kręty;
pętla Henlego, która ma zstępujące i wstępujące kolano;
dystalny kanalik kręty.

Odcinek proksymalny kanalików nerkowych wyróżnia się maksymalną długością i średnicą; jest zbudowany z wysoce cylindrycznego nabłonka z „rąbkiem szczoteczkowym” mikrokosmków, co zapewnia wysoką funkcję resorpcyjną dzięki zwiększeniu obszaru ssania powierzchnia.

Temu samemu celowi służy obecność międzypalcowych - palcowych wgłębień błon sąsiednich komórek względem siebie. Aktywna resorpcja substancji do światła kanalika jest procesem bardzo energochłonnym, dlatego cytoplazma komórek kanalików zawiera wiele mitochondriów.

W naczyniach włosowatych oplatających powierzchnię kanalika krętego proksymalnego,
resorpcja:

jony sodu, potasu, chloru, magnezu, wapnia, wodoru, jony węglanowe;
glukoza;
aminokwasy;
niektóre białka;
mocznik;
woda.

Tak więc z przesączu pierwotnego - moczu pierwotnego utworzonego w torebce Bowmana, tworzy się ciecz o pośrednim składzie, podążając za pętlą Henlego (z charakterystycznym zagięciem w kształcie spinki do włosów w rdzeniu nerki), w której opadające kolano mała średnica i kolano wstępujące - duża średnica są izolowane.

Średnica kanalików nerkowych na tych odcinkach zależy od wysokości nabłonka, który pełni różne funkcje w różnych częściach pętli: na odcinku cienkim jest płaski, zapewniając sprawność biernego transportu wody, na odcinku grubym jest wyższy sześcienny, zapewniający aktywność reabsorpcji elektrolitów (głównie sodu) do naczyń włosowatych i biernie podążającej za nimi wody.

W dystalnym kanaliku krętym tworzy się mocz o końcowym (wtórnym) składzie, który powstaje podczas fakultatywnej reabsorpcji (reabsorpcji) wody i elektrolitów ze składu krwi naczyń włosowatych oplatających ten odcinek kanalika nerkowego, co dopełnia jego historię, wpadając do kanału zbiorczego.

Rodzaje nefronów

Ponieważ ciałka nerkowe większości nefronów znajdują się w warstwie korowej miąższu nerki (w korze zewnętrznej), a ich krótkie pętle Henlego przechodzą przez zewnętrzny rdzeń nerki wraz z większością naczyń krwionośnych nerki, dlatego nazywane są korowymi lub wewnątrzkorowymi.

Reszta z nich (około 15%), z dłuższą pętlą Henlego, głęboko zanurzona w rdzeniu (aż do szczytów piramid nerkowych), zlokalizowana jest w korze przyszpikowej – strefie granicznej między rdzeniem a korą warstwie, co pozwala nam nazwać je obokszpikowymi.

Mniej niż 1% nefronów położonych płytko w warstwie podtorebkowej nerki nazywa się podtorebkowymi lub powierzchownymi.

Ultrafiltracja moczu

Zdolność „nóżek” podocytów do kurczenia się z jednoczesnym pogrubieniem umożliwia jeszcze większe zawężenie szczelin filtracyjnych, co sprawia, że proces oczyszczania krwi przepływającej przez kapilary w ramach kłębuszków nerkowych jest jeszcze bardziej selektywny pod względem średnicy przefiltrowanych cząsteczek.

Tym samym obecność „nóżek” w podocytach zwiększa powierzchnię ich kontaktu ze ścianą naczyń włosowatych, natomiast stopień ich skurczu reguluje szerokość szczelin filtracyjnych.

Oprócz roli czysto mechanicznej przeszkody, membrany szczelinowe zawierają na swojej powierzchni białka, które mają ujemny ładunek elektryczny, co ogranicza transmisję również ujemnie naładowanych cząsteczek białek i innych związków chemicznych.

Taki wpływ na skład i właściwości krwi, realizowany poprzez połączenie procesów fizycznych i elektrochemicznych, umożliwia ultrafiltrację osocza krwi, prowadzącą do powstania moczu najpierw pierwotnego, a w toku późniejszej reabsorpcji, składu wtórnego.

Budowa nefronów (niezależnie od ich umiejscowienia w miąższu nerki), przeznaczona do pełnienia funkcji utrzymania stabilności środowiska wewnętrznego organizmu, pozwala im wykonywać swoje zadanie niezależnie od pory dnia, zmiany pór roku i innych warunków zewnętrznych przez całe życie człowieka.

Wiele zależy od pracy nerek w organizmie: zarówno jak skutecznie utrzymana zostanie równowaga wodno-elektrolitowo-solna, jak i jak wydalane będą produkty przemiany materii. O tym, jak funkcjonują narządy moczowe i jak nazywa się główna jednostka strukturalna nerki, przeczytaj w naszej recenzji.

Jak zbudowany jest nefron?

Główną anatomiczną i fizjologiczną jednostką nerki jest nefron. W ciągu dnia w tych strukturach powstaje do 170 litrów pierwotnego moczu, jego dalsze zagęszczanie z reabsorpcją (absorpcja odwrotna) użytecznych substancji i ostatecznie uwalnianie 1-1,5 litra końcowego produktu metabolizmu - moczu wtórnego.

Ile jest nefronów w organizmie? Według naukowców liczba ta wynosi około 2 milionów. Całkowita powierzchnia wydalnicza wszystkich elementów strukturalnych prawej i lewej nerki wynosi 8 metrów kwadratowych, co stanowi trzykrotność powierzchni skóry. Jednocześnie nie więcej niż jedna trzecia nefronów pracuje w tym samym czasie: tworzy to wysoką rezerwę dla układu moczowego i pozwala organizmowi aktywnie funkcjonować nawet z jedną nerką.

Z czego składa się główny element funkcjonalny układu moczowego człowieka? Nefron nerki obejmuje:

ciałko nerkowe - krew jest w nim filtrowana i rozcieńczana lub powstaje mocz pierwotny;
układ kanalikowy - część odpowiedzialna za reabsorpcję organizmu i wydzielanie substancji odpadowych.

ciałko nerkowe

Struktura nefronu jest złożona i jest reprezentowana przez kilka jednostek anatomicznych i fizjologicznych. Zaczyna się od ciałka nerkowego, które również składa się z dwóch formacji:

kłębuszki nerkowe;
Kapsułki Bowmana-Shumlyansky'ego.

Kłębuszki zawierają kilkadziesiąt naczyń włosowatych, które otrzymują krew z tętniczki wstępującej. Naczynia te nie uczestniczą w wymianie gazowej (po przejściu przez nie nasycenie krwi tlenem praktycznie się nie zmienia), jednak wzdłuż gradientu ciśnienia ciecz i wszystkie rozpuszczone w niej składniki są filtrowane do kapsułki.

Fizjologiczna szybkość przepływu krwi przez kłębuszki nerkowe (GFR) wynosi 180-200 l/dobę. Innymi słowy, w ciągu 24 godzin cała objętość krwi w ludzkim ciele przechodzi przez kłębuszki nefronów 15-20 razy.

Kapsułka nefronowa, składająca się z warstwy zewnętrznej i wewnętrznej, przyjmuje ciecz, która przeszła przez filtr. Woda, jony chlorkowe i sodowe, aminokwasy i białka o masie do 30 kDa, mocznik, glukoza swobodnie przenikają przez błony kłębuszkowe. W ten sposób zasadniczo płynna część krwi, pozbawiona dużych cząsteczek białka, wchodzi do przestrzeni kapsułki.

kanaliki nerkowe

Podczas badania mikroskopowego można zauważyć obecność w nerce wielu struktur kanalikowych, składających się z elementów o różnej budowie histologicznej i pełnionych funkcjach.

W układzie kanalików nefronu nerki wydzielają:

kanalik proksymalny;
pętla Henlego;
dystalny kanalik kręty.

Kanalik proksymalny jest najdłuższą i najdłuższą częścią nefronów. Jego główną funkcją jest transport przefiltrowanej plazmy do pętli Henlego. Ponadto reabsorbuje wodę i jony elektrolitów, a także wydziela amoniak (NH3, NH4) i kwasy organiczne.

Pętla Henlego to odcinek odcinka drogi łączący dwa rodzaje kanalików (środkowy i brzeżny). Wchłania ponownie wodę i elektrolity w zamian za mocznik i przetworzone substancje. To w tej sekcji osmolarność moczu gwałtownie wzrasta i osiąga 1400 mOsm / kg.

W części dystalnej procesy transportu są kontynuowane, a na wylocie powstaje skoncentrowany mocz wtórny.

Zbieranie rurek

Kanały zbiorcze znajdują się w strefie okołokłębuszkowej. Wyróżnia je obecność aparatu przykłębuszkowego (JGA). Ten z kolei składa się z:

gęsta plama;
komórki przykłębuszkowe;
komórki okołonaczyniowe.

W SGA syntetyzowana jest renina – najważniejszy uczestnik układu renina-angiotensyna, kontrolujący ciśnienie krwi. Ponadto kanały zbiorcze są końcową częścią nefronu: otrzymują wtórny mocz z wielu dystalnych kanalików.

Klasyfikacja nefronów

W zależności od tego, jakie cechy strukturalne i funkcjonalne posiadają nefrony, dzieli się je na:

korowy;
przykłębuszkowy.

W warstwie korowej nerek występują dwa rodzaje nefronów - powierzchowne i wewnątrzkorowe. Te pierwsze są nieliczne (ich liczba jest mniejsza niż 1%), są zlokalizowane powierzchownie i mają małą objętość filtracji. Nefrony śródkorowe stanowią większość (80-83%) podstawowej jednostki strukturalnej nerki. Znajdują się one w centralnej części warstwy korowej i wykonują prawie całą objętość trwającej filtracji.

Całkowita liczba nefronów przykłębuszkowych nie przekracza 20%. Ich kapsułki znajdują się na granicy dwóch warstw nerkowych - korowej i mózgowej, a pętla Henlego schodzi do miednicy. Ten typ nefronu jest uważany za kluczowy dla zdolności nerek do zagęszczania moczu.

Cechy fizjologiczne nerek

Tak złożona budowa nefronu pozwala na wysoką czynność czynnościową nerek. Przechodząc przez doprowadzające tętniczki do kłębuszka, krew przechodzi proces filtracji, w którym białka i duże cząsteczki pozostają w łożysku naczyniowym, a ciecz z rozpuszczonymi w niej jonami i innymi drobnymi cząsteczkami dostaje się do kapsułki Bowmana-Shumlyansky'ego.

Następnie przefiltrowany mocz pierwotny dostaje się do układu kanalików, w których płyn i jony niezbędne dla organizmu są ponownie wchłaniane do krwi, a także wydzielane są przetworzone substancje i produkty przemiany materii. Ostatecznie utworzony wtórny mocz przez przewody zbiorcze dostaje się do małych kielichów nerkowych. To kończy proces oddawania moczu.

Rola nefronów w rozwoju PN

Udowodniono, że po 40 roku życia u zdrowej osoby umiera co roku około 1% wszystkich funkcjonujących nefronów. Biorąc pod uwagę ogromną „rezerwę” elementów strukturalnych nerki, fakt ten nie wpływa na zdrowie i samopoczucie nawet po 80-90 latach.

Oprócz wieku przyczyną śmierci kłębuszków nerkowych i układu kanalikowego są stany zapalne tkanki nerkowej, procesy zakaźne i alergiczne, ostre i przewlekłe zatrucia. Jeśli objętość martwych nefronów przekracza 65-67% całkowitej objętości, u osoby rozwija się niewydolność nerek (RF).

PN to patologia, w której nerki nie są w stanie filtrować i wytwarzać moczu. W zależności od głównego czynnika sprawczego istnieją:

ostra, ostra niewydolność nerek - nagła, ale często odwracalna;
przewlekła, przewlekła niewydolność nerek – wolno postępująca i nieodwracalna.

Zatem nefron jest integralną jednostką strukturalną nerki. To tam odbywa się proces oddawania moczu. Zawiera kilka elementów funkcjonalnych, bez czytelnej i skoordynowanej pracy, których praca układu moczowego byłaby niemożliwa. Każdy z nefronów nerkowych nie tylko zapewnia stałą filtrację krwi i wspomaga oddawanie moczu, ale także umożliwia terminowe oczyszczenie organizmu i utrzymanie homeostazy.

Nerki położone są zaotrzewnowo po obu stronach kręgosłupa na poziomie Th12–L2. Masa każdej nerki dorosłego mężczyzny wynosi 125–170 g, dorosłej kobiety 115–155 g, tj. mniej niż 0,5% całkowitej masy ciała.

Miąższ nerki dzieli się na położone na zewnątrz (w pobliżu wypukłej powierzchni narządu) korowe i poniżej rdzeń. Luźna tkanka łączna tworzy zrąb narządu (śródmiąższ).

korowe substancja znajduje się pod torebką nerki. Ziarnisty wygląd substancji korowej wynika z obecności ciałek nerkowych i skręconych kanalików nefronów.

Mózg substancja ma promieniowo prążkowany wygląd, ponieważ zawiera równolegle zstępujące i wstępujące części pętli nefronu, przewody zbiorcze i przewody zbiorcze, bezpośrednie naczynia krwionośne ( waza odbyt). W rdzeniu wyróżnia się część zewnętrzną, znajdującą się bezpośrednio pod substancją korową, oraz część wewnętrzną, składającą się z wierzchołków piramid

śródmiąższowe reprezentowana przez macierz międzykomórkową zawierającą wyrostki fibroblastopodobne i cienkie włókna retikuliny ściśle związane ze ścianami naczyń włosowatych i kanalików nerkowych

Nefron jako morfofunkcjonalna jednostka nerki.

U ludzi każda nerka składa się z około miliona jednostek strukturalnych zwanych nefronami. Nefron jest strukturalną i funkcjonalną jednostką nerki, ponieważ przeprowadza cały zestaw procesów prowadzących do powstawania moczu.

Ryc.1. Układ moczowy. Lewy: nerki, moczowody, pęcherz moczowy, cewka moczowa (cewka moczowa)

Budowa nefronu:

Kapsułka Shumlyansky'ego-Bowmana, wewnątrz której znajduje się kłębuszek naczyń włosowatych - ciało nerkowe (Malpighian). Średnica kapsułki - 0,2 mm

Proksymalny kanalik kręty. Cecha jego komórek nabłonkowych: brzeg pędzla - mikrokosmki skierowane w stronę światła kanalika

Pętla Henlego

Dystalny kanalik kręty. Jego początkowa sekcja koniecznie dotyka kłębuszka między tętniczkami doprowadzającymi i odprowadzającymi.

Rurka łącząca

Kanał zbiorczy

funkcjonalny odróżnić 4 człon:

1.kłębuszek;

2.Proksymalny - skręcone i proste części kanalika proksymalnego;

3.Wąski odcinek pętli - zstępująca i cienka część wstępującej części pętli;

4.Dystalny - gruba część pętli wstępującej, dystalny kanalik kręty, odcinek łączący.

Kanały zbiorcze rozwijają się niezależnie podczas embriogenezy, ale działają razem z odcinkiem dystalnym.

Począwszy od kory nerki, kanały zbiorcze łączą się, tworząc kanały wydalnicze, które przechodzą przez rdzeń i otwierają się do jamy miedniczki nerkowej. Całkowita długość kanalików jednego nefronu wynosi 35-50 mm.

Rodzaje nefronów

W różnych segmentach kanalików nefronu występują znaczne różnice w zależności od ich lokalizacji w jednej lub drugiej strefie nerki, wielkości kłębuszków (przyśrodkowe są większe niż powierzchowne), głębokości położenia kłębuszków i kanalików proksymalnych, długości poszczególnych odcinków nefronu, zwłaszcza pętli. Ogromne znaczenie funkcjonalne ma strefa nerki, w której znajduje się kanalik, niezależnie od tego, czy znajduje się w korze mózgowej, czy w rdzeniu.

W warstwie korowej znajdują się kłębuszki nerkowe, proksymalne i dystalne odcinki kanalików, odcinki łączące. W zewnętrznym pasie zewnętrznego rdzenia znajdują się cienkie zstępujące i grube wstępujące odcinki pętli nefronu, kanały zbiorcze. W wewnętrznej warstwie rdzenia znajdują się cienkie odcinki pętli nefronowych i kanalików zbiorczych.

Takie ułożenie części nefronu w nerce nie jest przypadkowe. Jest to ważne w stężeniu osmotycznym moczu. W nerkach funkcjonuje kilka różnych typów nefronów:

1. Z powierzchowny ( powierzchowny,

krótka pętla );

2. I wewnątrzkorowe ( wewnątrz kory );

3. Przyszpikowy ( na granicy kory i rdzenia ).

Jedną z ważnych różnic wymienionych między trzema typami nefronów jest długość pętli Henlego. Wszystkie powierzchowne - korowe nefrony mają krótką pętlę, w wyniku czego kolano pętli znajduje się powyżej granicy, pomiędzy zewnętrzną i wewnętrzną częścią rdzenia. We wszystkich nefronach przyszpikowych długie pętle penetrują rdzeń wewnętrzny, często sięgając wierzchołka brodawki. Nefrony wewnątrzkorowe mogą mieć zarówno krótką, jak i długą pętlę.

CECHY DOPŁYWU KRWI W NERCE

Przepływ nerkowy nie zależy od ogólnoustrojowego ciśnienia tętniczego w szerokim zakresie jego zmian. Jest to związane z regulacja miogenna , ze względu na zdolność komórek mięśni gładkich wazafferenów do kurczenia się w odpowiedzi na rozciąganie ich krwią (ze wzrostem ciśnienia krwi). W rezultacie ilość przepływającej krwi pozostaje stała.

W ciągu jednej minuty około 1200 ml krwi przepływa przez naczynia obu nerek u osoby, tj. około 20-25% krwi wyrzucanej przez serce do aorty. Masa nerek wynosi 0,43% masy ciała zdrowej osoby i otrzymują one ¼ objętości krwi wyrzucanej przez serce. Przez naczynia kory nerkowej przepływa 91-93% krwi wpływającej do nerki, reszta zaopatruje rdzeń nerki. Przepływ krwi w korze nerkowej wynosi normalnie 4-5 ml/min na 1 g tkanki. Jest to najwyższy poziom przepływu krwi w narządach. Cechą nerkowego przepływu krwi jest to, że gdy zmienia się ciśnienie krwi (od 90 do 190 mm Hg), przepływ krwi przez nerki pozostaje stały. Wynika to z wysokiego poziomu samoregulacji krążenia krwi w nerkach.

Tętnice nerkowe krótkie - odchodzą od aorty brzusznej i są dużym naczyniem o stosunkowo dużej średnicy. Po wejściu do wrót nerek dzielą się one na kilka tętnic międzypłatowych, które przechodzą w rdzeniu nerki między piramidami do strefy granicznej nerek. Tutaj tętnice łukowate odchodzą od tętnic międzyzrazikowych. Z tętnic łukowatych w kierunku kory odchodzą tętnice międzyzrazikowe, które dają początek licznym doprowadzającym tętniczkom kłębuszkowym.

Tętniczka doprowadzająca (aferentna) wchodzi do kłębuszka nerkowego, w nim rozpada się na naczynia włosowate, tworząc kłębuszek Malpegian. Kiedy się łączą, tworzą tętniczkę odprowadzającą (eferentną), przez którą krew odpływa z kłębuszka. Tętniczka odprowadzająca następnie ponownie rozpada się na naczynia włosowate, tworząc gęstą sieć wokół proksymalnych i dystalnych krętych kanalików.

Dwie sieci naczyń włosowatych – wysokie i niskie ciśnienie.

W naczyniach włosowatych o wysokim ciśnieniu (70 mm Hg) - w kłębuszkach nerkowych - zachodzi filtracja. Duże ciśnienie wynika z faktu, że: 1) tętnice nerkowe odchodzą bezpośrednio od aorty brzusznej; 2) ich długość jest niewielka; 3) średnica tętniczki doprowadzającej jest 2 razy większa niż tętniczki odprowadzającej.

Tak więc większość krwi w nerkach przechodzi przez naczynia włosowate dwukrotnie - najpierw w kłębuszkach, potem wokół kanalików, jest to tak zwana "cudowna sieć". Tętnice międzyzrazikowe tworzą liczne zespolenia, które pełnią rolę kompensacyjną. W tworzeniu sieci naczyń włosowatych okołokanalikowych istotna jest tętniczka Ludwiga, która odchodzi od tętnicy międzyzrazikowej lub od aferentnej tętniczki kłębuszkowej. Dzięki tętniczce Ludwiga możliwe jest pozakłębuszkowe ukrwienie kanalików w przypadku śmierci ciałek nerkowych.

Tętnicze naczynia włosowate, które tworzą sieć okołokanalikową, przechodzą do żylnych. Te ostatnie tworzą żyłki gwiaździste znajdujące się pod włóknistą torebką - żyły międzyzrazikowe, które wpływają do żył łukowatych, które łączą się i tworzą żyłę nerkową, która wpływa do żyły sromowej dolnej.

W nerkach wyróżnia się 2 kręgi krążenia: duży korowy - 85-90% krwi, mały przyszpilkowy - 10-15% krwi. W warunkach fizjologicznych 85-90% krwi krąży przez duże (korowe) koło krążenia nerkowego, w patologii krew porusza się po małej lub skróconej ścieżce.

Różnica w ukrwieniu nefronu przyszpikowego polega na tym, że średnica tętniczki doprowadzającej jest w przybliżeniu równa średnicy tętniczki odprowadzającej, tętniczka odprowadzająca nie rozpada się na okołokanalikową sieć naczyń włosowatych, ale tworzy bezpośrednie naczynia, które schodzą do rdzeń. Bezpośrednie naczynia tworzą pętle na różnych poziomach rdzenia, zawracając. Zstępujące i wznoszące się części tych pętli tworzą przeciwprądowy układ naczyń zwany wiązką naczyniową. Przyszpikowa droga krążenia krwi jest rodzajem „przetoki” (przetoki Trueta), w której większość krwi dostaje się nie do kory, ale do rdzenia nerki. Jest to tak zwany system drenażu nerek.

Nefron jest jednostką strukturalną nerki odpowiedzialną za powstawanie moczu. Pracując 24 godziny narządy przepuszczają do 1700 litrów osocza, tworząc nieco ponad litr moczu.

Spis treści [Pokaż]

Nefron

Praca nefronu, który jest jednostką strukturalną i funkcjonalną nerki, decyduje o tym, jak skutecznie zachowana jest równowaga i wydalane są produkty przemiany materii. W ciągu dnia dwa miliony nefronów nerkowych, tyle ile jest w organizmie, wytwarzają 170 litrów moczu pierwotnego, gęstniejącego do dziennej ilości do półtora litra. Całkowita powierzchnia wydalnicza nefronów wynosi prawie 8 m2, co stanowi 3-krotność powierzchni skóry.

Układ wydalniczy ma wysoki margines bezpieczeństwa. Powstaje dzięki temu, że tylko jedna trzecia nefronów pracuje w tym samym czasie, co pozwala przeżyć po usunięciu nerki.

Krew tętnicza przechodząca przez tętniczkę doprowadzającą jest oczyszczana w nerkach. Oczyszczona krew wypływa przez wychodzącą tętniczkę. Średnica tętniczki doprowadzającej jest większa niż średnica tętniczki, co powoduje spadek ciśnienia.

Struktura

Podziały nefronu nerkowego to:

Rozpoczynają się w warstwie korowej nerki z torebką Bowmana, która znajduje się nad kłębuszkiem tętniczek naczyń włosowatych.
Torebka nefronowa nerki komunikuje się z kanalikiem proksymalnym (najbliższym), który jest skierowany do rdzenia - to jest odpowiedź na pytanie, w której części nerki znajdują się torebki nefronowe.
Kanalik przechodzi do pętli Henlego - najpierw do odcinka proksymalnego, a następnie - dystalnego.
Za koniec nefronu uważa się miejsce, w którym zaczyna się przewód zbiorczy, do którego wchodzi mocz wtórny z wielu nefronów.

Schemat nefronu

Kapsuła

Komórki podocytów otaczają kłębuszek naczyń włosowatych jak czapeczka. Formacja nazywana jest ciałkiem nerkowym. Płyn wnika w jej pory, co kończy się w przestrzeni Bowmana. Zbiera się tu naciek - produkt filtracji osocza krwi.

kanalik proksymalny

Gatunek ten składa się z komórek pokrytych na zewnątrz błoną podstawną. Wewnętrzna część nabłonka jest wyposażona w wyrostki - mikrokosmki, jak szczotka, wyściełające kanalik na całej jego długości.

Na zewnątrz znajduje się błona podstawna, zebrana w liczne fałdy, które prostują się, gdy kanaliki są wypełnione. W tym samym czasie kanalik nabiera zaokrąglonego kształtu, a nabłonek jest spłaszczony. W przypadku braku płynu średnica kanalika staje się wąska, komórki nabierają pryzmatycznego wyglądu.

Funkcje obejmują reabsorpcję:

Na - 85%;
jony Ca, Mg, K, Cl;
sole - fosforany, siarczany, wodorowęglany;
związki - białka, kreatynina, witaminy, glukoza.

Z kanalika reabsorbenty dostają się do naczyń krwionośnych, które owijają się wokół kanalika gęstą siecią. W tym miejscu kwas żółciowy jest wchłaniany do jamy kanalika, szczawiowy, paraaminohipurowy, wchłaniane są kwasy moczowe, wchłaniana jest adrenalina, acetylocholina, tiamina, histamina, transportowane są leki - penicylina, furosemid, atropina itp.

Tutaj rozkład hormonów pochodzących z przesączu następuje za pomocą enzymów granicy nabłonka. Insulina, gastryna, prolaktyna, bradykinina ulegają zniszczeniu, ich stężenie w osoczu spada.

Pętla Henlego

Po wejściu do promienia mózgowego kanalik proksymalny przechodzi do początkowego odcinka pętli Henlego. Kanalik przechodzi do zstępującego odcinka pętli, który schodzi do rdzenia. Następnie część wstępująca wznosi się do kory, zbliżając się do torebki Bowmana.

Budowa wewnętrzna pętli początkowo nie różni się od budowy kanalika proksymalnego. Następnie światło pętli zwęża się, filtracja Na przechodzi przez nią do płynu śródmiąższowego, który staje się hipertoniczny. Ma to znaczenie dla działania przewodów zbiorczych: ze względu na duże stężenie soli w płynie do spryskiwaczy, wchłaniana jest przez nie woda. Sekcja wstępująca rozszerza się, przechodzi do kanalika dystalnego.

Delikatna pętla

Kanalik dystalny

Ten obszar już w skrócie składa się z niskich komórek nabłonkowych. Wewnątrz kanału nie ma kosmków, na zewnątrz fałdowanie błony podstawnej jest dobrze wyrażone. Tutaj sód jest ponownie wchłaniany, trwa reabsorpcja wody, trwa wydzielanie jonów wodoru i amoniaku do światła kanalika.

Na filmie schemat budowy nerki i nefronu:

Rodzaje nefronów

Zgodnie z cechami strukturalnymi, celem funkcjonalnym, istnieją takie typy nefronów, które działają w nerkach:

korowy - powierzchowny, wewnątrzkorowy;
obokszpikowy.

korowe

W korze mózgowej występują dwa rodzaje nefronów. Powierzchnie stanowią około 1% całkowitej liczby nefronów. Różnią się powierzchownym położeniem kłębuszków w korze mózgowej, najkrótszą pętlą Henlego i małą objętością filtracji.

Liczba wewnątrzkorowych - ponad 80% nefronów nerkowych, zlokalizowanych w środkowej warstwie korowej, odgrywa główną rolę w filtracji moczu. Krew w kłębuszku nefronu wewnątrzkorowego przechodzi pod ciśnieniem, ponieważ tętniczka doprowadzająca jest znacznie szersza niż tętniczka odpływowa.

Przyszpikowy

Juxtamedullary - niewielka część nefronów nerki. Ich liczba nie przekracza 20% liczby nefronów. Kapsułka znajduje się na granicy kory i rdzenia, reszta znajduje się w rdzeniu, pętla Henlego schodzi prawie do samej miedniczki nerkowej.

Ten typ nefronu ma decydujące znaczenie w zdolności zagęszczania moczu. Cechą nefronu przyszpikowego jest to, że wychodząca tętniczka tego typu nefronu ma taką samą średnicę jak doprowadzająca, a pętla Henlego jest najdłuższa ze wszystkich.

Tętniczki odprowadzające tworzą pętle, które poruszają się do rdzenia równolegle do pętli Henlego, wpływają do sieci żylnej.

Funkcje

Funkcje nefronu nerkowego obejmują:

stężenie moczu;
regulacja napięcia naczyniowego;
kontrolować ciśnienie krwi.

Mocz powstaje w kilku etapach:

w kłębuszkach osocze krwi wchodzące przez tętniczkę jest filtrowane, powstaje mocz pierwotny;
reabsorpcja użytecznych substancji z filtratu;
stężenie moczu.

Nefrony korowe

Główną funkcją jest tworzenie moczu, ponowne wchłanianie użytecznych związków, białek, aminokwasów, glukozy, hormonów, minerałów. Nefrony korowe biorą udział w procesach filtracji, resorpcji zwrotnej ze względu na specyfikę dopływu krwi, a ponownie wchłonięte związki natychmiast przenikają do krwi przez ściśle zlokalizowaną sieć naczyń włosowatych tętniczki odprowadzającej.

Nefrony przyszpikowe

Głównym zadaniem nefronu przyszpikowego jest zagęszczanie moczu, co jest możliwe dzięki osobliwościom ruchu krwi w wychodzącej tętniczce. Tętniczka nie przechodzi do sieci naczyń włosowatych, ale do żyłek, które wpływają do żył.

Nefrony tego typu biorą udział w tworzeniu formacji strukturalnej, która reguluje ciśnienie krwi. Kompleks ten wydziela reninę, która jest niezbędna do produkcji angiotensyny 2, związku zwężającego naczynia krwionośne.

Naruszenie funkcji nefronu i sposób przywrócenia

Naruszenie nefronu prowadzi do zmian, które wpływają na wszystkie układy organizmu.

Zaburzenia spowodowane dysfunkcją nefronów obejmują:

kwasowość;
bilans wodno-solny;
metabolizm.

Choroby spowodowane naruszeniem funkcji transportowych nefronów nazywane są tubulopatiami, wśród których są:

pierwotne tubulopatie - dysfunkcje wrodzone;
wtórne - nabyte naruszenia funkcji transportowej.

Przyczynami tubulopatii wtórnej są uszkodzenia nefronu spowodowane działaniem toksyn, w tym leków, nowotworów złośliwych, metali ciężkich i szpiczaka.

Według lokalizacji tubulopatii:

proksymalny - uszkodzenie kanalików proksymalnych;
dystalny - uszkodzenie funkcji dystalnych kanalików krętych.

Rodzaje tubulopatii

Tubulopatia proksymalna

Uszkodzenie proksymalnych części nefronu prowadzi do powstania:

fosfaturia;
hiperaminoacyduria;
kwasica nerkowa;
cukromocz.

Naruszenie resorpcji zwrotnej fosforanów prowadzi do rozwoju krzywicy o budowie kostnej – stanu opornego na leczenie witaminą D. Patologia związana jest z brakiem białka nośnikowego fosforanów, brakiem receptorów wiążących kalcytriol.

Cukromocz nerkowy jest związany ze zmniejszoną zdolnością wchłaniania glukozy. Hiperaminoacyduria to zjawisko, w którym upośledzona jest funkcja transportowa aminokwasów w kanalikach. W zależności od rodzaju aminokwasu patologia prowadzi do różnych chorób ogólnoustrojowych.

Tak więc, jeśli reabsorpcja cystyny jest upośledzona, rozwija się choroba cystynurii - choroba autosomalna recesywna. Choroba objawia się opóźnieniem rozwojowym, kolką nerkową. W moczu z cystynurią mogą pojawić się kamienie cystynowe, które łatwo rozpuszczają się w środowisku alkalicznym.

Kwasica kanalikowa proksymalna jest spowodowana niezdolnością do wchłaniania wodorowęglanów, przez co jest wydalana z moczem, a jej stężenie we krwi spada, podczas gdy jony Cl przeciwnie, rosną. Prowadzi to do kwasicy metabolicznej, ze zwiększonym wydalaniem jonów K.

Tubulopatia dystalna

Patologie odcinków dystalnych objawiają się cukrzycą wodno-nerkową, pseudohipoaldosteronizmem, kwasicą kanalikową. Cukrzyca nerek jest dziedziczną wadą. Wada wrodzona spowodowana jest brakiem odpowiedzi komórek kanalików dystalnych na hormon antydiuretyczny. Brak reakcji prowadzi do naruszenia zdolności do koncentracji moczu. U pacjenta rozwija się wielomocz, dziennie można wydalić do 30 litrów moczu.

Przy połączonych zaburzeniach rozwijają się złożone patologie, z których jedna nazywa się zespołem de Toni-Debre-Fanconi. Jednocześnie upośledzona jest reabsorpcja fosforanów, wodorowęglanów, aminokwasy i glukoza nie są wchłaniane. Zespół objawia się opóźnieniem rozwojowym, osteoporozą, patologią budowy kości, kwasicą.

Prawidłowa filtracja krwi jest gwarantowana przez prawidłową budowę nefronu. Przeprowadza procesy wychwytu zwrotnego związków chemicznych z osocza oraz produkcję szeregu związków biologicznie czynnych. Nerka zawiera od 800 tysięcy do 1,3 miliona nefronów. Starzenie się, niezdrowy tryb życia i wzrost liczby chorób powodują, że wraz z wiekiem liczba kłębuszków nerkowych stopniowo maleje. Aby zrozumieć zasady działania nefronu, warto poznać jego budowę.

Opis nefronu

Główną jednostką strukturalną i funkcjonalną nerki jest nefron. Anatomia i fizjologia struktury jest odpowiedzialna za powstawanie moczu, odwrotny transport substancji i wytwarzanie spektrum substancji biologicznych. Struktura nefronu to rurka nabłonkowa. Następnie tworzą się sieci kapilar o różnych średnicach, które wpływają do naczynia zbiorczego. Wnęki między strukturami są wypełnione tkanką łączną w postaci komórek śródmiąższowych i macierzy.

Rozwój nefronu przypada na okres embrionalny. Różne typy nefronów są odpowiedzialne za różne funkcje. Całkowita długość kanalików obu nerek wynosi do 100 km. W normalnych warunkach nie wszystkie kłębuszki są zaangażowane, tylko 35% pracuje. Nefron składa się z ciała, a także z systemu kanałów. Ma następującą strukturę:

kłębuszki włośniczkowe;
torebka kłębuszków nerkowych;
w pobliżu kanalików;
zstępujące i wstępujące fragmenty;
odległe kanaliki proste i kręte;
ścieżka łącząca;
kanały zbiorcze.

Powrót do indeksu

Funkcje nefronu u człowieka

Do 170 litrów pierwotnego moczu powstaje dziennie w 2 milionach kłębuszków nerkowych.

Pojęcie nefronu wprowadził włoski lekarz i biolog Marcello Malpighi. Ponieważ nefron jest uważany za integralną jednostkę strukturalną nerki, odpowiada za następujące funkcje w organizmie:

oczyszczanie krwi;
powstawanie pierwotnego moczu;
zwrotny transport kapilarny wody, glukozy, aminokwasów, substancji bioaktywnych, jonów;
powstawanie wtórnego moczu;
zapewnienie równowagi solnej, wodnej i kwasowo-zasadowej;
regulacja ciśnienia krwi;
wydzielanie hormonów.

Powrót do indeksu

kłębuszki nerkowe

Schemat budowy kłębuszków nerkowych i torebki Bowmana.

Nefron zaczyna się jako kłębuszek włośniczkowy. To jest ciało. Jednostka morfofunkcjonalna to sieć pętli kapilarnych, łącznie do 20, które są otoczone kapsułą nefronu. Ciało otrzymuje dopływ krwi z tętniczki doprowadzającej. Ściana naczynia to warstwa komórek śródbłonka, pomiędzy którymi znajdują się mikroskopijne szczeliny o średnicy do 100 nm.

W kapsułkach izolowane są wewnętrzne i zewnętrzne kulki nabłonkowe. Pomiędzy dwiema warstwami znajduje się przypominająca szczelinę szczelina - przestrzeń moczowa, w której znajduje się mocz pierwotny. Otacza każde naczynie i tworzy stałą kulę, oddzielając w ten sposób krew znajdującą się w naczyniach włosowatych od przestrzeni kapsułki. Błona podstawna służy jako podstawa nośna.

Nefron jest ułożony jak filtr, w którym ciśnienie nie jest stałe, zmienia się w zależności od różnicy szerokości szczelin naczyń doprowadzających i odprowadzających. Filtracja krwi w nerkach odbywa się w kłębuszkach nerkowych. Komórki krwi, białka, zwykle nie mogą przejść przez pory naczyń włosowatych, ponieważ ich średnica jest znacznie większa i są zatrzymywane przez błonę podstawną.

Powrót do indeksu

Podocyty otoczkowe

Nefron składa się z podocytów, które tworzą wewnętrzną warstwę w torebce nefronu. Są to duże gwiaździste komórki nabłonkowe otaczające kłębuszki nerkowe. Mają owalne jądro, które obejmuje rozproszoną chromatynę i plazmosom, przezroczystą cytoplazmę, wydłużone mitochondria, rozwinięty aparat Golgiego, skrócone cysterny, nieliczne lizosomy, mikrofilamenty i kilka rybosomów.

Trzy rodzaje gałęzi podocytów tworzą szypułki (cytotrabeculae). Wyrostki ściśle zrastają się ze sobą i leżą na zewnętrznej warstwie błony podstawnej. Struktury cytotrabeculae w nefronach tworzą przeponę sitową. Ta część filtra ma ładunek ujemny. Do prawidłowego funkcjonowania wymagają również białek. W kompleksie krew jest filtrowana do światła torebki nefronu.

Powrót do indeksu

błona podstawna

Struktura błony podstawnej nefronu nerkowego ma 3 kulki o grubości około 400 nm, składa się z białka kolagenopodobnego, gliko- i lipoprotein. Pomiędzy nimi znajdują się warstwy gęstej tkanki łącznej - mezangium i kulka zapalenia mezangiocytów. Istnieją również szczeliny o wielkości do 2 nm - pory membrany, są one ważne w procesach oczyszczania plazmy. Po obu stronach odcinki struktur tkanki łącznej pokryte są układami glikokaliksów podocytów i śródbłonka. Filtracja plazmowa obejmuje niektóre sprawy. Błona podstawna kłębuszków nerkowych działa jak bariera, przez którą nie mogą przenikać duże cząsteczki. Ponadto ujemny ładunek błony zapobiega przechodzeniu albumin.

Powrót do indeksu

Matryca mezangialna

Ponadto nefron składa się z mezangium. Jest reprezentowany przez układy elementów tkanki łącznej, które znajdują się między naczyniami włosowatymi kłębuszka Malpighiego. Jest to również odcinek między naczyniami, w którym nie ma podocytów. Jego główny skład obejmuje luźną tkankę łączną zawierającą mezangiocyty i elementy przynaczyniowe, które znajdują się między dwiema tętniczkami. Główną pracą mezangium jest podporowa, kurczliwa, a także zapewnienie regeneracji składników błony podstawnej i podocytów oraz wchłanianie starych składników składowych.

Powrót do indeksu

kanalik proksymalny

Bliższe kapilarne kanaliki nerkowe nefronów nerki są podzielone na zakrzywione i proste. Światło ma mały rozmiar, jest utworzone przez cylindryczny lub sześcienny typ nabłonka. Na górze znajduje się obramowanie pędzla, które jest reprezentowane przez długie kosmki. Tworzą warstwę chłonną. Rozległa powierzchnia kanalików proksymalnych, duża liczba mitochondriów oraz bliskość naczyń okołokanalikowych sprzyjają selektywnemu pobieraniu substancji.

Przefiltrowany płyn przepływa z kapsuły do innych oddziałów. Błony blisko rozmieszczonych elementów komórkowych są oddzielone szczelinami, przez które krąży płyn. W naczyniach włosowatych kłębuszków nerkowych 80% składników osocza ulega resorpcji, a wśród nich: glukoza, witaminy i hormony, aminokwasy, a ponadto mocznik. Funkcje kanalików nefronu obejmują produkcję kalcytriolu i erytropoetyny. Segment produkuje kreatyninę. Substancje obce, które dostają się do przesączu z płynu śródmiąższowego, są wydalane z moczem.

Powrót do indeksu

Pętla Henlego

Jednostka strukturalna i funkcjonalna nerki składa się z cienkich odcinków, zwanych także pętlą Henlego. Składa się z 2 segmentów: malejącego cienkiego i rosnącego grubego. Ścianę odcinka zstępującego o średnicy 15 μm tworzy nabłonek płaskonabłonkowy z licznymi pęcherzykami pinocytowymi, a odcinek wstępujący sześcienny. Funkcjonalne znaczenie kanalików nefronowych pętli Henlego obejmuje wsteczny ruch wody w części zstępującej kolana i jej bierny powrót w cienkim odcinku wstępującym, wychwyt zwrotny jonów Na, Cl i K w odcinku grubym kolana fałd rosnący. W naczyniach włosowatych kłębuszków tego segmentu wzrasta molarność moczu.