Nefronska ledvica

Ledvica ima kompleksno strukturo in je sestavljena iz približno 1 milijona strukturnih in funkcionalnih enot - nefronov (sl. 100). Med nefroni je vezivno (intersticijsko) tkivo.

Funkcionalna enota nephron je zato, ker je sposobna izvesti celoten sklop procesov, ki povzročijo nastanek urina.

Sl. 100. Diagram strukture nefrona (po G. Smithu). 1 - glomerul; 3 - zapleten tubul prvega reda; 3 - spustni del zanke Henle; 4 - naraščajoči del zanke Henle; 5 - zavitega tubula drugega reda; 6 - zbiranje cevi. Krogi prikazujejo strukturo epitela v različnih delih nefrona.

Vsak nefron se začne z majhno kapsulo v obliki dvojne stene (Shumlyansky-Bowmanova kapsula), znotraj katere je glomerul kapilar (malpighian glomerulus).

Med stenami kapsule se nahaja votlina, iz katere se začne lumen tubulov. Notranji list kapsule tvorijo ravne majhne epitelijske celice. Kot so pokazale elektronsko-mikroskopske študije, se te celice, med katerimi obstajajo vrzeli, nahajajo na osnovni membrani, ki je sestavljena iz treh plasti molekul.

V endotelijskih celicah kapilarjev malpighian glomerulusa in lukenj s premerom približno 0,1 mikrona. Tako je pregrada med kri v glomerularnih kapilarah in votlino kapsule tvorjena s tanko membrano membrane.

Iz votline kapsule se izloči urinska cevka, ki ima najprej zapleteno obliko, zavitega tubula prvega reda. Ko doseže mejo med kortikalom in medullo, se cevčica zoži in poravna. V medulli ledvic oblikuje Henlejevo zanko in se vrne v kortikalno plast ledvic. Henlejeva zanka je tako sestavljena iz padajočih ali proksimalnih in vzpenjalnih ali distalnih delov.

V kortikalni plasti ledvic ali na meji cerebralnih in kortikalnih plasti ponovno dobi spiralno obliko cevka, ki tvori spiralni tubul drugega reda. Slednji se izliva v odvodni kanal - kolektivni prostor za krmiljenje. Znatno število takih zbiralnih cevi, ki se združujejo, tvorijo skupne izločajoče kanale, ki gredo skozi medullo ledvic do konic papil, ki štrlijo v votlino ledvične medenice.

Premer vsake kapsule Shumlyansky-Bowman je približno 0,2 mm, skupna dolžina tubulov enega nefrona pa doseže 35-50 mm.

Preskrba krvi z ledvicami. Ledvične arterije, ki se raztezajo v manjše in manjše žile, tvorijo arteriole, od katerih vsaka vstopa v kapsulo Shumlyansky-Bowman in se tukaj razgradi v približno 50 kapilarnih zank, ki tvorijo glomerul.

Ko se spajajo skupaj, kapilare ponovno oblikujejo arteriolo, ki zapušča glomerul. Arteriola, ki prinaša kri v glomerule, se imenuje dostavna posoda (vasfereos). Arteriola, skozi katero teče kri iz glomerula, se imenuje iztočna posoda (vas eferens). Premer arteriolov, ki prihajajo iz kapsule, je ožji od prehoda v kapsulo. Kratek razmik od glomerulov se arteriola ponovno spusti v kapilare in tvori gosto kapilarno mrežo, ki obrne zapletene tubule prvega in drugega reda (sl. 101 A). Tako kri, ki prehaja skozi kapilar glomerulusov, nato prehaja skozi kapilare tubulov. Poleg tega je prekrvavitev tubulov zagotovljena s kapilarami, ki izvirajo iz majhnega števila arteriol, ki ne sodelujejo pri nastanku malpighian glomerulusa.

Po prehodu skozi mrežo kapilar cevovodov, kri vstopi v majhne žile, ki se združijo in oblikujejo obločne žile (venae arcuatae). Ob nadaljnji fuziji slednjega se oblikuje ledvična vena, ki se izliva v spodnjo veno cavo.

Yuxtamedullary nephrons. V sorazmerno kratkem času se je pokazalo, da so v ledvicah poleg zgoraj opisanih nefronov tudi drugi, ki se razlikujejo v položaju in oskrbi s krvjo, jukstamedularni nefroni. Yuxtamedularni nefroni se skoraj v celoti nahajajo v medulli ledvic. Njihove žoge so med kortikalom in medullo, zanke Henle pa se nahajajo na meji z ledvično medenico.

Krvni pretok jukstamedularnega nefrona se razlikuje od oskrbe s krvjo kortikalnega nefrona s tem, da je premer izstopne žile enak kot pri prejemniku. Arteriola, ki prihaja iz glomerula, ne tvori kapilarne mreže okrog tubulov, vendar po prehodu določene poti teče v venski sistem (sl. 101, B).

Juxtaglomerularni kompleks. V steni aducting arteriole, na mestu vstopa v glomerulus, je zgoščevanje, ki ga tvorijo mioepitelijske celice, jukstaglomerularni (periklobularni) kompleks. Celice tega kompleksa imajo intra-sekrecijsko funkcijo, ki sprosti renin (str. 123) z zmanjšanjem ledvičnega pretoka krvi, ki je vključen v uravnavanje ravni krvnega tlaka in je očitno pomemben pri ohranjanju normalnega ravnovesja elektrolitov.

Sl. 101. Shema kortikalnih (A) in jukstamedularnih (B) nefronov in njihove oskrbe s krvjo (po G. Smithu). I - korenina snov v ledvicah; II - medulla ledvic. 1 - arterije; 2 - glomerul in kapsula; 3 - arteriole, primerne za malpighian glomerulus; 4 - arteriole, ki izhajajo iz malpighian glomerulusa in tvorijo kapilarno mrežo okrog tubulov kortikalnih nefronov; 5 - arteriole, ki izhajajo iz malpijskega glomerula jukstamedularnega nefrona; 6 - venule; 7 - zbiranje cevi.

Filtriranje

Filtracija (glavni proces uriniranja) se pojavi zaradi visokega krvnega tlaka v glomerularnih kapilarah (50-60 mm Hg). Številne sestavine krvne plazme - voda, anorganski ioni (npr. Na +, K +, Cl - in drugi plazijski ioni), nizko molekularne organske snovi (vključno z glukozo in presnovnimi produkti - sečnina vstopajo v filtrat (primarni urin) sečna kislina, žolčni pigmenti itd.), ne zelo veliki (do 50 kD) beljakovin v plazmi (albumin, nekateri globulini), ki predstavljajo 60-70% vseh beljakovin v plazmi. Čez dan skozi ledvice preide približno 1800 l krvi; od teh se skoraj 10% tekočine prenese v filtrat. Posledično je dnevni volumen primarnega urina približno 180 litrov. To je več kot 100-kratni dnevni volumen končnega urina (približno 1,5 litra). Zato je treba več kot 99% vode, kot tudi vse glukoze, vse beljakovine, skoraj vse druge sestavine (razen končnih produktov presnove) vrniti v kri. Mesto, kjer se odvijajo vsi dogodki filtracijskega procesa, je ledvično telo.

Ledvični korpus je sestavljen iz dveh strukturnih komponent - glomerule in kapsule. Premer ledvičnega telesa je v povprečju 200 mikronov. Vaskularni glomerul (glomerulus) je sestavljen iz 40-50 zank kapilar. Njihove endotelne celice imajo številne pore in fenestre (s premerom do 100 nm), ki zasedajo vsaj 1/3 celotnega območja endotelijske sluznice kapilar. Endoteliociti se nahajajo na notranji površini glomerularne bazalne membrane. Na zunanji strani leži epitel notranjega lista kapsule glomerulov.

Kapsula glomerula (kapsula glomeruli) je podobna dvojni steni, ki jo tvorita notranja in zunanja lističa, med katerimi je votlina v obliki špranje - votlina kapsule, ki prehaja v lumen proksimalnega nefronskega cevka. Zunanji del kapsule je gladka, notranja pa dopolnjuje obrise kapilarnih zank, ki pokrivajo 80% površine kapilar. Notranji list je sestavljen iz velikih (do 30 mikronov) nepravilno oblikovanih epitelijskih celic - podocitov (podociti - dobesedno: celice z nogami, glej spodaj).

Glomerularna osnovna membrana, ki je skupna endoteliju krvnih kapilar in podocitov (in nastane z zlitjem endotelijskih in epitelijskih kletnih membran), vključuje 3 plasti (plošče): manj gosto (svetlo) zunanjo in notranjo ploščo (laminae rara externa et interna) in bolj gosto (temna) vmesna plošča (lamina densa). Strukturna osnova temne plošče je predstavljena s kolagenom tipa IV, katerega vlakna tvorijo močno mrežico z velikostjo celic do 7 nm. Zahvaljujoč tej rešetki igra temna plošča vlogo mehanskega sita, ki zadržuje delce z velikim premerom.

Nephron: struktura in funkcije

Svetle plošče so obogatene s sulfatiranimi proteoglikani, ki podpirajo visoko hidrofilnost membrane in tvorijo njen negativen naboj, rastejo in se koncentrirajo iz endotelija in njegovega notranjega sloja v zunanji in do podocitov.

Ta naboj zagotavlja elektrokemično zadrževanje snovi z nizko molekulsko maso, ki so prešle skozi endotelijsko pregrado. Poleg proteoglikanov vsebujejo tudi lamele bazalne membrane laminin protein, ki zagotavlja adhezijo (vezavo) na membrano kapsularnih podocitov in endotelijskih celic.

Podociti, celice notranjega lista kapsule, imajo značilno rastno obliko: od osrednjega dela (telesa), ki vsebuje jedro, izstopa več velikih širokih procesov prvega reda, citotrabekule, iz katerih se številni majhni procesi drugega reda, citopodi, pritrdijo na glomerularno membranska membrana nekoliko zgoščena "podplati" z lamininom. Med citoplazijami so ozke filtrirne reže, ki komunicirajo skozi vrzeli med telesi podocitov s votlino kapsule. Filtracijske reže široke do 40 nm se zaprejo s filtriranjem razpokanih membran. Vsaka taka membrana je mrežica prepletenih najtanjših niti nefrinskih beljakovin (širina celic od 4 nm do 7 nm), ki je ovira za večino albuminov in drugih velikih snovi. Poleg tega je na površini podocitov in njihovih nog negativno nabit sloj glikokalaksa, ki "krepi" negativni naboj kletne membrane. Podociti sintetizirajo komponente glomerularne bazalne membrane, tvorijo snovi, ki uravnavajo pretok krvi v kapilarah in zavirajo proliferacijo mezangiocitov (glej spodaj). Na površini podocitov obstajajo receptorji za proteine ​​sistema komplementa in antigenov, kar kaže na aktivno udeležbo teh celic v imunsko-vnetnih reakcijah.

Datum dodajanja: 2015-04-30; Ogledov: 158; Kršitev avtorskih pravic?

VLOGA RAZLIČNIH ODDELKOV NEPHRONA V URINARNEM IZOBRAŽEVANJU

A. Vloga ledvičnih glomerulov. Glomeruli zagotavljajo tvorbo primarnega urina s filtriranjem tekočine iz krvi, ki prehaja skozi glomerularne kapilare.

Dejavniki, ki določajo sestavo filtrata. 1. Sestava krvne plazme (oblikovani elementi in beljakovine ne gredo skozi filtrirno membrano). Primarni urin je krvna plazma, brez beljakovin. 2. Prepustnost filtrirne membrane, ki je odvisna od velikosti por in samih delcev, pa tudi od njihovega polnjenja. Delci z molekulsko maso 70 tisoč, praviloma ne preidejo skozi filtrirno membrano.

Dejavniki, ki določajo količino filtracije. 1. Prepustnost filtrirne membrane. 2. Območje filtrske membrane, ki je zelo veliko in je 1,5-2 m 2 (povprečna površina telesa je približno 1,7 m 2). Območje skozi

kar je reabsorpcija snovi v ledvicah, še več (40-50 m 2). 3. Filtracijski tlak (PD): t

kjer je KD - kapilarni tlak (pri HELL = 120 mm Hg. Art., KD = 45-50 mm Hg. Art.); OD - onkotski tlak krvne plazme (del osmotskega tlaka, ki ga ustvarjajo beljakovine) je približno 25 mm Hg. v. PD - ledvični (kapsularni hidrostatični tlak primarnega urina, približno 10 mm Hg. Art.). Tako je v povprečju PD = 50–25–10 = 15 mm Hg. Čl.

Na dan se tvori približno 180 l filtrata, t.j. primarnega urina. B. Vloga proksimalnih zavitih tubul.

Nefronska ledvica

Njihova glavna funkcija je reapsorpcija iz primarnega urina snovi, ki so potrebne za telo, vključno z veliko količino vode - skoraj ista krvna plazma, brez beljakovin, je filtrirana, ki je bila filtrirana v kapsuli Shumlyansky - Bowman, je obvezna (neregulirana) reabsorpcija, v nasprotju z iz regulirane (neobvezne) reabsorpcije v distalnem nefronu. Samo snovi, ki jih je treba odstraniti iz telesa, se ne absorbirajo - presnovni produkti, tuje snovi, kot so zdravila. Približno 65% celotnega volumna filtrata se reapsorbira. Izločanje v proksimalnem tubulu, tako kot pri drugih tubulih, poteka predvsem s pomočjo različnih nosilcev. Tu se izločajo: para-amino-hipurna kislina (PAG), kontrastna sredstva, ki vsebujejo jod, kot npr. zdravilne snovi, vodik, amoniak itd.

B. Vloga neronske zanke je ustvarjanje visokega osmotskega tlaka v medulli ledvic, ki se večinoma izvaja s pomočjo reabsorpcije N801. To funkcijo opravljajo predvsem jukstamedularni nefroni, katerih nefronska zanka prodre skozi celotno možgansko plast ledvic. Ko se premikamo iz kortikalne plasti ledvic v rožni venec, se osmotski tlak poveča od 300 mosmol / l (izotonična raztopina 0,9% NaC1) na 1,450 mosmol / l (hipertonična raztopina 3,6% C1). 1 osmol ustreza 6.06-10 23 delcem. V zanki nefrona je še vedno dovolj - Na + se resorbira veliko (do 25%), klor, voda (približno 16% volumna primarnega urina) v natriju, vendar v nesorazmernih količinah, kar zagotavlja ustvarjanje visoke osmolarnosti v ledvicah. Visoka osmotski tlak ustvarja steklenica nefrona zaradi dejstva, da deluje kot rotacijsko-rotacijski sistem, katerega element je tudi ti cev. Vrednost visokega osmotskega tlaka 271

za urinarno funkcijo ledvic zagotavlja funkcijo zbiranja cevi, v katerih je urin koncentriran zaradi prehoda vode v notranjost - območje z visoko osmolarnostjo.

Naraščajoče koleno zanke nefrona je neprepustno za vodo in ima mehanizem primarnega aktivnega transporta št. + Od tubula do intersticija medulne ledvice, voda se ne more premakniti od vzpenjajočega kolena Henlive zanke po natriju do intersticija, ki ustvarja prečni osmotski gradient - intersticij je večji kot v tubulih, kot je prikazano na sl.

11.2 (cevni sistem s protitočno tekočino z ogrevanjem na eni točki).

Ker se tekočina v zanki nefrona premika po padajočih in vzpenjalnih kolenih drug proti drugemu, se majhni prečni gradienti na vsaki ravni zanke (200 mmosmol / l) seštevajo, zato se oblikuje velik vzdolžni gradient - v skorji, osmolarnost 300 mils / l, na vrhu ledvic. papila 1450 milmosmol / l (slika 11.3). Če se urin ne premakne, se ustvari le prečni gradient osolarnosti, vzdolžni pa ne nastane (glej

riž 11.3). Sekundarni urin, ki prehaja skozi zanko nefrona, pade v distalni zapleten tubul.

G. Distalni zaviti tubuli se popolnoma nahajajo v kortikalni plasti. Aldosteron uravnava delovanje vseh oddelkov nefronskega cevka. V distalnih zavitih tubulih je reabsorpcija elektrolitov praktično končana: okoli 10% N + + se reabsorbira, kot tudi Ca 2+ (oba iona sta primarno aktivna s pomočjo ustreznih črpalk). V distalnih tubulih

(v zadnji polovici, regulirano z ADH) se reabsorbira tudi voda (okoli 10% skupnega volumna filtrata) - sledi Na +. Del te vode gre v intersticij ne glede na # +, ker je sekundarni urin, ki vstopa v distalni tubul, hipotoničen in ta del cevke je prepusten za vodo. Tu se začne koncentracija končnega urina - od hipotoničnega do izotoničnega. Ker je tukaj reabsorpcija vode regulirana, jo imenujemo neobvezna. Izotonični urin iz distalnih zavitih tubulov prehaja v zbiralno cevko.

D. Vloga zbiranja cevi v urinarni funkciji ledvic je oblikovanje zadnjega urina. Obstaja močna koncentracija urina, ki je zagotovljena z delom zanke nefrona, ki ustvarja visok osmotski tlak v možganski plasti ledvic. V zbiralnih ceveh se izvajajo naslednji postopki.

1. Reabsorpcija vode, ki igra pomembno vlogo pri koncentraciji končnega urina. Urin teče počasi skozi zbiralne epruvete, ki potekajo vzporedno z zankami nefrona v sredici v smeri ledvične medenice v območju s postopnim naraščanjem osmotskega tlaka. Voda, seveda, iz kolektivnih polprepustnih cevi po zakonu osmoze prehaja v intersticij medulle ledvic z visokim osmotskim tlakom, od tam pa v kapilare in se prenaša s pretokom krvi. Coli

Količina reabsorbirane vode je določena z ADH - to je neobvezna reapsorpcija. V odsotnosti ADH se dnevno izloči približno 15 litrov urina. Približno 8% celotnega filtrata se reabsorbira.

2. Prenos elektrolitov, vendar ima zanemarljivo vlogo pri zbiranju cevi: v njih se reabsorbira manj kot 1% # +, SG se reabsorbira, K + in H + se izločita v cevasti lumen.

3. Reabsorpcija sečnine - ta proces nima pomembne vloge pri koncentraciji urina, temveč pri ohranjanju visokega osmotskega tlaka v možganski plasti ledvic, saj sečnina v intersticiju s proporcionalnimi količinami vode in kroži med zbiralno cevko in zanka kolena. To naredimo na naslednji način. Spodnji deli zbiralnih epruvet (notranji del medule) in spodnji tanek vzponni del zank nefrona sta prepustni za sečnino (kot je proksimalni tubul). Voda zapušča možgansko plast ledvic z visoko koncentracijo delcev po zakonu osmoze skozi zbiralne epruvete. Sečnina od zbiranja cevi prehaja z vodo v intersticij, od tod do vzpenjajočega kolena zanke Henle in s tokom sekundarnega urina v zbiralne cevi.

Tako je kroženje sečnine v medulli ledvic mehanizem za vzdrževanje visokega osmotskega tlaka, vendar ga ustvarja zanka nefrona zaradi NaCl.

Datum dodajanja: 2015-02-23; Ogledov: 684;

GLEJ VEČ:

Strukturni elementi ledvic

Ledvice so parni organ, nahajajo se v retroperitonealnem prostoru. Masa vsake od njih je približno 150 g, dolžina 12 cm, širina 6 cm, debelina - 3 cm, velikost ledvic pa je odvisna od velikosti in teže telesa. Ledvice se nahajajo vzdolž hrbtenice na ravni med XII prsnim in II-III ledvenim vretencem. Na notranjem, medialnem robu ledvic je depresija - vrata ledvice.

Strukturno funkcionalna enota ledvice - nefrona

Skozi vrata preidejo ledvična žila, živci in sečevod. Ledvica ima nekaj gibanja in jo v normalnem položaju držijo žile, ki jih vsebuje, predvsem pa z uporabo vezivnega tkiva in maščobne kapsule ter intraabdominalnega tlaka. Zmanjšanje intraabdominalnega tlaka, medtem ko se zniža tonus mišic trebušne stene, lahko vodi do prolapsa ledvic (ptoza).

Struktura obeh ledvic je skoraj enaka. Sestavljajo jih zunanji ali kortikalni in notranji ali medulla. Funkcije kortikalne in medulle so različne. V meduli je 8–12 ali več ledvičnih piramid, ki so stožčaste strukture iz možganske celice. Vrhovi piramid so obrnjeni proti ledvičnemu medenici, osnove do kortikalne plasti. Med piramidami so globoke plasti kortikalne snovi - ledvični stebri. Za korteks in celulozo je značilna urejena razporeditev krvnih žil in urinarnih struktur. Piramide se končajo v majhnih skodelicah, v katere se odprejo papilarni kanali. Majhne skodelice se združijo v velike skodelice, ki tvorijo ledvično medenico. Iz medenice se začne sečnica, ki se pretaka v mehur.

Strukturna in funkcionalna enota ledvic, odgovorna za tvorbo urina, je nefron. Vsaka ledvica vsebuje približno 1 milijon nefronov. Nefron sestavljajo ledvični glomerul ali tele in ledvični tubuli. Večina glomerulov se nahaja v kortikalni snovi, imenuje se kortikalna. Približno 90% krvi iz celotnega ledvičnega pretoka prihaja sem. Preostalih 10% vstopi v glomeruli, ki se nahajajo na meji med kortikalnim in možganskim območjem, ti glomeruli se imenujejo jukstamelularni (od latinske juxta - blizu, blizu, medulla - notranja, globoka, možganska). Glomerulus je kapilarna mreža, ki je nastala iz vodilne ali aferentne arteriole. Arteriola je razdeljena na 2-4, včasih več (do 10) primarnih vej, ki tvorijo približno 50 kapilarnih zank. Kapilare zberemo v eferentni ali eferentni arterioli. Arteriole imajo gladke mišice, ki uravnavajo ton in širino lumena posode. Pomemben je pri uravnavanju glomerularnega pretoka krvi in ​​mehanizmu filtracije krvi v glomerulih.

Zadnji del zbiralnih kanalov nefrona. Stena cevi pod delovanjem antidiuretičnega hormona (ADH), ki ga proizvaja nevrohipofiza, postane prepustna za vodo. To prispeva k koncentraciji urina in ohranjanju stalnosti sestave in prostornine zunajcelične telesne tekočine.

Drugi sorodni članki:

Vnetje ledvične medenice

Nefronska ledvica

Strukturna in funkcionalna enota ledvice je nefron, ki ga sestavljajo vaskularni glomerulus, njegova kapsula (ledvično telo) in cevni sistem, ki vodi v zbiralno cev (slika 3). Slednji se ne nanaša morfološko na nefron.

Slika 3. Diagram strukture nefrona (8).

Vsaka človeška ledvica ima približno 1 milijon nefronov, s starostjo se njihovo število postopoma zmanjšuje. Glomeruli se nahajajo v kortikalni plasti ledvic, od katerih se 1 / 10-1 / 15 nahaja na meji s medulo in se imenujejo jukstamedularna. Imajo Henlejeve dolge zanke, ki se poglabljajo v meduli in spodbujajo bolj učinkovito koncentracijo primarnega urina. Pri dojenčkih imajo glomeruli majhen premer in njihova skupna filtrirna površina je veliko manjša kot pri odraslih.

Struktura ledvičnega glomerula

Glomerul je prekrit z visceralnim epitelijem (podociti), ki pri vaskularnem polu glomerula preide v parietalni epitel Bowmanove kapsule. Bowmanov (urinarni) prostor prehaja neposredno v lumen proksimalnega zavitega tubula. Kri vstopi v vaskularni pol glomerulov skozi aferentno arteriolo in po prehodu skozi zanke kapilar glomerulov zapusti eferentno arteriolo z manjšim lumnom. Stiskanje arteriole izteka poveča hidrostatični tlak v glomerulih, kar olajša filtracijo. V glomerulih je aferentna arteriola razdeljena na več vej, ki povzročajo kapilare več rež (slika 4A). V glomerulih je približno 50 kapilarnih zank, med katerimi so bile najdene anastomoze, ki omogočajo glomerulusu, da deluje kot "dializni sistem". Glomerularna kapilarna stena je trojni filter, ki obsega fenestrirani endotelij, glomerularno osnovno membrano in režno membrano med nogami podocita (slika 4B).

Slika 4. Struktura glomerulov (9).

A - glomerulus, AA - aferentna arteriola (elektronska mikroskopija).

B - shema strukture glomerularne kapilarne zanke.

Prehod molekul skozi filtracijsko pregrado je odvisen od njihove velikosti in električnega naboja. Snovi z molekulsko maso> 50.000 Da skoraj niso filtrirane. Zaradi negativnega naboja v normalnih strukturah glomerularne pregrade se anioni ohranijo v večji meri kot kationi. Endotelne celice imajo pore ali fenestre s premerom približno 70 nm. Pore ​​so obdane z glikoproteini, ki imajo negativen naboj, predstavljajo vrsto sita, skozi katerega pride do plazemske ultrafiltracije, vendar se oblikovani elementi krvi zadržujejo. Glomerularna bazalna membrana (GBM) je neprekinjena pregrada med krvjo in votlino kapsule, pri odraslem pa je debelina 300–390 nm (150-250 nm pri otrocih) (sl. 5). GBM vsebuje tudi veliko število negativno nabitih glikoproteinov. Sestavljen je iz treh plasti: a) lamina rara externa; b) lamina densa in c) lamina rara interna. Pomemben strukturni del GBM je kolagen tipa IV. Pri otrocih z dednim nefritisom, klinično manifestirano hematurijo, so odkrite mutacije kolagena tipa IV. Patologijo GBM ugotavljamo z elektronsko mikroskopsko preiskavo biopsije ledvic.

Slika 5. Glomerularna kapilarna stena - glomerulni filter (9).

Fenestrirani endotel se nahaja spodaj, nad njim je GBM, na katerem so jasno vidne noge podocita, ki se redno nahajajo (elektronska mikroskopija).

Visceralne glomerularne epitelne celice, podociti, podpirajo glomerularno arhitekturo, preprečujejo prehod beljakovin v urinarni prostor in sintetizirajo GBM. To so visoko specializirane celice mezenhimskega izvora. Dolgi primarni procesi (trabekule) odstopajo od telesa podocitov, katerega konci imajo na nogah pritrjene noge. Majhni procesi (pedikule) se odmikajo od velikih skoraj pravokotno in pokrivajo prostor kapilare brez velikih procesov (sl. 6A). Med sosednjimi nogami podocitov je raztegnjena filtracijska membrana - razrezana membrana, ki je bila v zadnjih desetletjih predmet številnih raziskav (sl. 6B).

Slika 6. Struktura podocitov (9).

Noge podocitov pa v celoti pokrivajo GBM (elektronsko mikroskopijo).

B - diagram filtracijske pregrade.

Razrezane diafragme so sestavljene iz nefrinskega proteina, ki je strukturno in funkcionalno tesno povezan z mnogimi drugimi beljakovinskimi molekulami: podocinom, T2DM, alfa-aktininom-4 in drugimi. Trenutno so vzpostavljene mutacije genov, ki kodirajo proteine ​​podocite. Na primer, napaka gena NPHS1 vodi do odsotnosti nefrina, kar velja za prirojeni nefrotski sindrom finskega tipa.

Struktura ledvic in nefrona

Poškodbe podocitov zaradi izpostavljenosti virusnim okužbam, toksinom, imunološkim dejavnikom in genetskim mutacijam lahko vodijo do proteinurije in razvoja nefrotičnega sindroma, katerega morfološki ekvivalent je, ne glede na vzrok, taljenje nog podocita. Najpogostejša varianta nefrotičnega sindroma pri otrocih je idiopatski nefrotski sindrom z minimalnimi spremembami.

Glomerulus vključuje tudi mezangialne celice, katerih glavna funkcija je zagotoviti mehansko pritrditev kapilarnih zank. Mezangialne celice imajo kontraktilnost, vplivajo na glomerularni krvni pretok, pa tudi na fagocitno aktivnost (sl. 4B).

Primarni urin vstopa v proksimalne ledvične tubule in je tam zaradi kvalitativnih in kvantitativnih sprememb zaradi izločanja in reabsorpcije snovi. Proksimalne tubule so najdaljši segment nefrona, na začetku je močno ukrivljen, in ko se premika v zanko, se Henle izravnava. Celice proksimalnega tubula (nadaljevanje parietalnega epitelija kapsule glomerulov) so valjaste oblike, pokrite z mikrovilami na strani lumna (»krtačna meja«). Microvilli povečuje delovno površino epitelijskih celic z visoko encimsko aktivnostjo. Vsebujejo številne mitohondrije, ribosome in lizosome. Tukaj je aktivna reabsorpcija mnogih snovi (glukoza, aminokisline, ioni natrija, kalija, kalcija in fosfatov). Približno 180 L glomerularnega ultrafiltrata vstopi v proksimalne tubule in 65-80% vode in natrija se reabsorbira nazaj. Posledično se količina primarnega urina bistveno zmanjša, ne da bi pri tem spremenili koncentracijo. Zanka Henle. Neposredni del proksimalnega tubula prehaja v spustno koleno zanke Henle. Oblika epitelijskih celic postane manj podaljšana, število mikrovil se zmanjša. Naraščajoči del zanke ima tanke in debele dele in se konča v gosto mesto. Celice sten debelih segmentov zanke Henle so velike, vsebujejo številne mitohondrije, ki proizvajajo energijo za aktivni transport natrijevih ionov in klora. Glavni ionski nosilec teh celic, NKCC2, inhibira furosemid. Jukstaglomerularni aparat (SEA) vključuje 3 vrste celic: celice distalnega tubularnega epitela na strani, ki meji na glomerul (gosto mesto), ekstraglomerularne mezangialne celice in zrnate celice v stenah aferentnih arteriolov, ki proizvajajo renin. (Sl. 7).

Distalni tubuli. Za gosto točko (macula densa) se začne distalni tubul, ki prehaja v zbiralno cev. V distalnih tubulih absorbira približno 5% Na primarnega urina. Nosilec, ki ga zavirajo tiazidni diuretiki. Kolektivne cevi imajo tri dele: kortikalne, zunanje in notranje medularne. Notranji medularni predeli zbiralne cevi tečejo v papilarni kanal, ki se odpre v majhno čašo. Zbirne epruvete vsebujejo dve vrsti celic: primarno ("svetlobo") in interkalirano ("temno"). Ko se kortikalna cev premakne v medularno, se število interkaliranih celic zmanjša. Glavne celice vsebujejo natrijeve kanale, katerih delo zavirajo amiloridni diuretiki, triamteren. Interkalacijske celice nimajo Na + / K + -ATPaz, vendar vsebujejo H + -ATPaze. To so izločanje H + in reapsorpcija CL -. Tako je v zbiralni epruveti zadnja faza reabsorpcije NaCl pred odhodom urina iz ledvic.

Intersticijske ledvične celice. V kortikalni plasti ledvic je intersticij šibko izražen, medtem ko je v medliki bolj opazen. Ledvična skorja vsebuje dve vrsti intersticijskih celic - fagocitno in fibroblastno. Fibroblast-podobne intersticijske celice proizvajajo eritropoetin. V sredici ledvic so tri vrste celic. Citoplazma celic ene od teh vrst vsebuje majhne lipidne celice, ki služijo kot izhodni material za sintezo prostaglandinov.

Strukturna enota ledvice - nefrona

Veliko je odvisno od delovanja ledvic v telesu: kako dobro se ohranja ravnotežje vode in elektrolitov ter kako bodo odpadni produkti presnove odpravljeni. Za informacije o delovanju sečil in imenu glavne strukturne enote ledvic glejte naš pregled.

Kako nephron

Glavna anatomska in fiziološka enota ledvice je nefron. V teh dneh se v teh strukturah oblikuje do 170 litrov primarnega urina, njegova nadaljnja koncentracija s reabsorpcijo (povratna sesanja) koristnih snovi in ​​končno sprostitev 1-1,5 litrov končnega produkta presnove - sekundarnega urina.

Koliko nefronov je v telesu? Po mnenju znanstvenikov je to število približno 2 milijona. Skupna površina izločajoče površine vseh strukturnih elementov desne in leve ledvice je 8 kvadratnih metrov, kar je trikrat večja od površine kože. Hkrati pa ne deluje več kot tretjina nefronov hkrati: to ustvarja visoko rezervo za urinarni sistem in omogoča telesu, da aktivno deluje tudi z eno ledvico.

Torej, kaj je glavni funkcionalni element v urinarnem sistemu? Ledvica Nephron vključuje:

  • renalno telo - filtrira kri in nastane razredčen ali primarni urin;
  • Sistem tubul je del, ki je odgovoren za reabsorpcijo potrebnega telesa in za izločanje odpadnih snovi.

Ledvično telo

Struktura nefrona je kompleksna in jo predstavlja več anatomskih in fizioloških enot. Začne se z ledvičnimi celicami, ki jih sestavljajo tudi dve formaciji:

  • glomeruli;
  • Bowman-Shumlyansky kapsule.

Glomeruli vsebujejo več ducat kapilar, ki prejemajo kri iz naraščajočih arteriolov. Te posode ne sodelujejo pri izmenjavi plina (po prehodu skozi njih se nasičenost krvi s kisikom praktično ne spremeni), vendar se glede na gradient tlaka tekočina in vse raztopljene komponente filtrirajo v kapsulo.

Fiziološka hitrost prehoda krvi skozi glomeruli ledvic (GFR) je 180-200 l / dan. Z drugimi besedami, v 24 urah celoten volumen krvi v človeškem telesu preide skozi glomeruli nefronov 15-20 krat.

Kapsula nefrona, ki je sestavljena iz zunanjih in notranjih listov, vstopi v tekočino, ki prehaja skozi filter. Skozi membrane glomerulov, voda, klor in natrijevi ioni, aminokisline in beljakovine, ki tehtajo do 30 kDa, urea, glukoza prosto prodrejo. Tako v bistvu tekoči del krvi, brez velikih proteinskih molekul, vstopi v prostor kapsule.

Ledvični tubuli

Med mikroskopskim pregledom lahko opazimo prisotnost mnogih tubularnih struktur v ledvicah, sestavljenih iz elementov z različno histološko strukturo in opravljenimi funkcijami.

V cevnem sistemu nefronske ledvice oddajajo:

  • proksimalni tubuli;
  • zanke Henle;
  • distalno zavitega tubula.

Proksimalni tubuli so najbolj razširjen in razširjen del nefronov. Njegova glavna funkcija je prenos filtrirane plazme v zanko Henle. Poleg tega obstaja povratna absorpcija ionov vode in elektrolitov, kot tudi izločanje amoniaka (NH3, NH4) in organskih kislin.

Henleova zanka je segment dela poti, ki povezuje dve vrsti tubul (osrednji in obrobni). To je reabsorpcija vode in elektrolitov v zameno za sečnino in reciklirane snovi. V tem delu se osmolarnost urina močno poveča in doseže 1400 mOsm / kg.

V distalnem odseku se transportni procesi nadaljujejo in na izhodu se tvori koncentrirani sekundarni urin.

Zbirne cevi

Zbirne cevi se nahajajo v bližnjem prostoru. Odlikuje jih prisotnost jukstaglomerularnega aparata (JUG). Sestavljen je iz:

  • gosta mesta;
  • jukstaglomerularne celice;
  • jukstavaskularnih celic.

Na jugu se pojavi sinteza renina - najpomembnejšega udeleženca v sistemu renin-angiotenzin, ki nadzoruje krvni tlak. Poleg tega so zbiralne cevi končni del nefrona: prejemajo sekundarni urin iz različnih distalnih tubul.

Klasifikacija nefrona

Glede na strukturne in funkcionalne značilnosti nefronov se delijo na:

V kortikalni plasti ledvic obstajata dve vrsti nefronov - super-uradni in intrakortični. Prvi so malo (število je manj kot 1%), se nahajajo površno in imajo majhno količino filtracije. Intrakortični nefroni tvorijo večino (80–83%) glavne strukturne enote ledvic. Nahajajo se v osrednjem delu kortikalne plasti in izvajajo skoraj celoten volumen filtracije, ki se pojavi.

Skupno število jukstaglomerularnih nefronov ne presega 20%. Njihove kapsule se nahajajo na meji dveh ledvičnih plasti - kortikalne in medulle, zanke Henle pa se spuščajo v medenico. Ta vrsta nefronov je ključnega pomena za sposobnost ledvic, da koncentrirajo urin.

Fiziološke značilnosti ledvic

Takšna kompleksna struktura nefrona zagotavlja visoko funkcionalno delovanje ledvic. Skozi v glomerule skozi aferentne arteriole, se v krvi izvede postopek filtracije, pri katerem beljakovine in velike molekule ostanejo v vaskularni postelji, tekočina z ioni in drugimi majhnimi delci, raztopljenimi v njej, vstopi v Bowman-Shumlyansky kapsulo.

Nato filtriran primarni urin vstopi v sistem tubulov, kjer pride do reabsorpcije tekočine in ionov, potrebnih za telo, ter izločanje predelanih snovi in ​​produktov presnove. Nenazadnje nastali sekundarni urin vstopi v majhne ledvene skodelice skozi zbiralne cevi.

Zakaj telo potrebuje nefrone in kako so urejeni?

Ta proces uriniranja se konča.

Vloga nefronov v razvoju PN

Dokazano je, da po 40-letnem mejniku pri zdravi osebi letno umre približno 1% vseh delujočih nefronov. Glede na ogromen "stalež" strukturnih elementov ledvic to dejstvo ne vpliva na zdravje in dobro počutje tudi po 80-90 letih.

Vzroki smrti glomerulov in tubulnega sistema poleg starosti vključujejo vnetje ledvičnega tkiva, infekcijsko-alergijske procese, akutno in kronično zastrupitev. Če prostornina mrtvih nefronov presega 65-67% celotne količine, pride do odpovedi ledvic (PN).

PN je patologija, pri kateri ledvice ne morejo filtrirati in tvoriti urina. Glede na glavni vzročni dejavnik so:

  • akutna, akutna odpoved ledvic - nenadna, vendar pogosto reverzibilna;
  • kronična, kronična ledvična odpoved - počasi napredujoča in nepovratna.

Tako je nefron popolna strukturna enota ledvic. V njem poteka proces uriniranja. Vsebuje več funkcionalnih elementov, brez katerih bi bilo brez jasnega in usklajenega dela nemogoče delo urinarnega sistema. Vsak od ledvičnih nefronov ne zagotavlja le neprekinjenega filtriranja krvi in ​​pospešuje uriniranje, temveč pravočasno očisti telo in ohranja homeostazo.

Nefronska ledvica

Pustite komentar 18,491

Normalna filtracija krvi zagotavlja ustrezno strukturo nefrona. Izvaja procese vračanja kemikalij iz plazme in proizvodnjo številnih bioloških aktivnih spojin. Ledvice vsebujejo od 800 tisoč do 1,3 milijona nefronov. Staranje, slab življenjski slog in povečanje števila bolezni vodijo do tega, da se s starostjo število glomerulov postopoma zmanjšuje. Razumeti načela nefronskega dela je razumeti njegovo strukturo.

Opis Nephrona

Glavna strukturna in funkcionalna enota ledvice je nefron. Anatomija in fiziologija strukture je odgovorna za nastanek urina, povratni transport snovi in ​​razvoj spektra bioloških snovi. Struktura nefrona je epitelna cev. Nadalje se oblikujejo mreže kapilar različnih premerov, ki tečejo v zbiralno posodo. Kavitete med strukturami so napolnjene z veznim tkivom v obliki intersticijskih celic in matrice.

Razvoj nefrona se vrača v embrionalno obdobje. Različne vrste nefronov so odgovorne za različne funkcije. Skupna dolžina tubulov obeh ledvic je do 100 km. V normalnih pogojih niso vključeni vsi glomeruli, le 35% jih dela. Nefron je sestavljen iz teleta in kanalskega sistema. Ima naslednjo strukturo:

  • kapilarni glomerul;
  • glomerulna kapsula;
  • blizu kanala;
  • padajoče in naraščajoče delce;
  • dolge, ravne in zavite tubule;
  • povezovalna pot;
  • kolektivne kanale.

Funkcija človeškega nefrona

V enem dnevu 2 milijona glomerulov tvorijo do 170 litrov primarnega urina.

Koncept nefrona so predstavili italijanski zdravnik in biolog Marcello Malpigi. Ker se nefron šteje za popolno strukturno enoto ledvic, je odgovoren za naslednje funkcije v telesu:

  • čiščenje krvi;
  • primarno tvorbo urina;
  • povratni kapilarni transport vode, glukoze, aminokislin, bioaktivnih snovi, ionov;
  • sekundarna tvorba urina;
  • zagotavljanje soli, vode in kislinsko-baznega ravnovesja;
  • uravnavanje krvnega tlaka;
  • izločanje hormonov.
Nazaj na kazalo

Ledvica

Nefron se začne s kapilarnim glomerulom. To je telo. Morfofunkcionalna enota je mreža kapilarnih zank, ki skupaj znašajo do 20, obdane z nefronsko kapsulo. Telo dobi arteriole prekrvavitev. Vaskularna stena je plast endotelijskih celic, med katerimi so mikroskopske vrzeli s premerom do 100 nm.

V kapsulah izločajo notranje in zunanje epitelne kroglice. Med dvema plasti ostane razpoka v obliki razpoke - urinarni prostor, kjer se nahaja primarni urin. Obdaja vsako posodo in tvori trdno kroglo, s čimer ločuje kri, ki se nahaja v kapilarah, iz prostorov kapsule. Osnovna membrana služi kot podporna baza.

Nefron je razvrščen glede na vrsto filtra, tlak v katerem ni konstanten, spreminja se glede na razliko v širini lumena vlečnih in izstopajočih posod. V glomerulih se pojavi filtracija krvi v ledvicah. Krvne celice, beljakovine, navadno ne morejo iti skozi pore kapilar, saj je njihov premer veliko večji in jih zadržuje bazalna membrana.

Kapsule Podocyte

Sestava nefrona je sestavljena iz podocitov, ki tvorijo notranjo plast v kapsuli nefrona. To so zvezdaste epitelijske celice velike velikosti, ki obdajajo ledvični glomerul. Imajo ovalno jedro, ki vključuje razpršeno kromatin in plazmasom, pregledno citoplazmo, podolgovate mitohondrije, razvit Golgijev aparat, skrajšane cisterne, nekaj lizosomov, mikrofilamente in več ribosomov.

Tri vrste vej podocitov tvorijo uši (cytotrabeculae). Izrasli se med seboj tesno razrastejo in ležijo na zunanji plasti kletne membrane. Strukture citotrabekul v nefronih tvorijo mrežasto diafragmo. Ta del filtra ima negativen naboj. Za normalno delovanje so potrebni tudi beljakovine. V kompleksu se kri filtrira v lumen kapsule nefrona.

Podložna membrana

Struktura bazalne membrane nefrona v ledvicah ima 3 kroglice debeline približno 400 nm, sestoji iz kolagen-podobnih beljakovin, glikoproteinov in lipoproteinov. Med njimi so plasti gostega veznega tkiva - mezangij in mezangiociti. Obstajajo tudi reže velikosti do 2 nm - pore membrane, ki so pomembne v procesih čiščenja plazme. Na obeh straneh so delitve struktur vezivnega tkiva prekrite z glikokaliksnimi sistemi podocitov in endotelijskih celic. Plazemska filtracija vključuje nekaj snovi. Osnovna membrana glomerulov ledvic deluje kot pregrada, skozi katero ne smejo prodreti velike molekule. Tudi negativni naboj membrane preprečuje prehod albumina.

Mezangialna matrika

Poleg tega je nefron sestavljen iz mezangija. Predstavljena je s sistemi elementov vezivnega tkiva, ki se nahajajo med kapilarami malpighian glomerulusa. Je tudi del med plovili, kjer manjkajo podociti. Njegova glavna struktura je sestavljena iz ohlapnega veznega tkiva, ki vsebuje mezangiocite in jukavaskularne elemente, ki se nahajajo med dvema arteriolama. Glavno delo mezangija je podpora, kontrakcija, pa tudi zagotavljanje regeneracije komponent bazalne membrane in podocitov ter absorpcija starih sestavin.

Proksimalni tubuli

Proksimalne kapilarne ledvične tubule ledvic so razdeljene na ukrivljene in ravne. Lumen je majhen, oblikuje ga valjasti ali kubični tip epitela. Na vrhu je meja čopiča, ki jo predstavljajo dolga vlakna. Sestavljajo absorpcijsko plast. Obsežna površina proksimalnih tubulov, veliko število mitohondrijev in bližina peritubularnih posod so namenjeni selektivnemu ujetju snovi.

Filtrirana tekočina teče iz kapsule v druge oddelke. Membrane tesno razporejenih celičnih elementov so ločene z vrzeli, skozi katere kroži tekočina. V kapilarah zapletenih glomerulov poteka proces reapsorpcije 80% sestavin plazme, med njimi glukoza, vitamini in hormoni, aminokisline in poleg tega sečnina. Funkcije cevk nefrona vključujejo proizvodnjo kalcitriola in eritropoetina. V segmentu nastaja kreatinin. Tuje snovi, ki vstopajo v filtrat iz zunajcelične tekočine, se izločajo z urinom.

Zanka Henle

Strukturno funkcionalna enota ledvice je sestavljena iz tankih odsekov, imenovanih tudi Henlejeva zanka. Sestavljen je iz 2 segmentov: navzdol tanke in naraščajoče maščobe. Stena padajočega območja s premerom 15 μm se tvori s skvamoznim epitelijem z mnogimi pinocitotičnimi vezikli, vzpenjalni del pa oblikuje kubični. Funkcionalni pomen Henlejinih nefronskih cevk zajema retrogradno gibanje vode v padajočem delu kolena in njegovo pasivno vrnitev v tankem vzpenjalnem segmentu, povratni zajem Na, Cl in K ionov v debelem delu vzpenjajočega se nabora. V kapilarah glomerulov tega segmenta se poveča molarnost urina.

Distalni tubuli

Distalni deli nefrona se nahajajo v bližini malpighovega teleta, saj se kapilarni glomerulci upogibajo. Dosegajo premer do 30 mikronov. Imajo podobno distalno zavito tubulno strukturo. Prizmatični epitelij, ki se nahaja na osnovni membrani. Tu se nahajajo mitohondriji, ki strukturi zagotavljajo potrebno energijo.

Celični elementi distalnega zavitega tubula tvorijo invaginacije bazalne membrane. Na mestu stika med kapilarnim traktom in žilnim polom malipigijskih krvnih celic se spremeni ledvični tubul, celice postanejo kolonske, jedra se približajo drug drugemu. V ledvičnih tubulih pride do izmenjave kalijevih in natrijevih ionov, kar vpliva na koncentracijo vode in soli.

Vnetje, neorganiziranost ali degenerativne spremembe v epitelu so preobremenjene z zmanjšanjem sposobnosti naprave, da se ustrezno koncentrira ali, nasprotno, razredči urin. Okvarjena ledvična tubularna funkcija povzroča spremembe v ravnotežju notranjih medijev človeškega telesa in se kaže v pojavu sprememb v urinu. To stanje se imenuje tubularna insuficienca.

V podporo kislinsko-bazičnemu ravnovesju krvi v distalnih tubulih se izločajo vodikovi in ​​amonijevi ioni.

Zbirne cevi

Zbirna cev, znana tudi kot kanali Belliniya, ne pripada nefronu, čeprav izhaja iz nje. Struktura epitela vključuje svetle in temne celice. Svetle epitelne celice so odgovorne za reapsorpcijo vode in so vključene v tvorbo prostaglandinov. Na apikalnem koncu svetla celica vsebuje en cilium, v prepognjeni temni obliki pa klorovodikovo kislino, ki spremeni pH urina. Zbirne cevi se nahajajo v parenhimu ledvic. Ti elementi so vključeni v pasivno reapsorpcijo vode. Funkcija ledvičnih tubul je uravnavanje količine tekočine in natrija v telesu, ki vplivajo na vrednost krvnega tlaka.

Razvrstitev

Na podlagi plasti, v kateri se nahajajo kapsule nefrona, se razlikujejo naslednje vrste:

  • Kortikalna - kapsule nefrona se nahajajo v kortikalni krogli, vsebujejo glomerule majhnega ali srednjega kalibra z ustrezno dolžino ovinkov. Njihove aferentne arteriole so kratke in široke, ugrabitelj pa je ožji.
  • Yuxtamedularni nefroni se nahajajo v ledvičnem možganskem tkivu. Njihova struktura je predstavljena v obliki velikih ledvičnih teles, ki imajo relativno daljše tubule. Premeri aferentnih in eferentnih arteriolov so enaki. Glavna vloga je koncentracija urina.
  • Subcapsular. Strukture, ki se nahajajo neposredno pod kapsulo.

Na splošno, v eni minuti obe ledvici očistita do 1,2 tisoč ml krvi, v 5 minutah pa se celoten volumen človeškega telesa filtrira. Menijo, da nefroni, kot funkcionalne enote, niso sposobni za izterjavo. Ledvice so nežni in ranljivi organi, zato dejavniki, ki negativno vplivajo na njihovo delo, povzročajo zmanjšanje števila aktivnih nefronov in povzročajo razvoj ledvične odpovedi. Zaradi znanja je zdravnik sposoben razumeti in identificirati vzroke za spremembe v urinu in ga popraviti.