Javlja se u ljudskom nefronu. Strukturna funkcionalna jedinica bubrega je nefron. Podociti u nefronu

U svakom bubregu odrasle osobe postoji najmanje milion nefrona, od kojih je svaki sposoban proizvoditi urin. Istovremeno, oko 1/3 svih nefrona obično funkcionira, što je dovoljno za potpunu provedbu ekskretornih i drugih funkcija. To ukazuje na prisustvo značajnih funkcionalnih rezervi bubrega. Sa starenjem, postoji postepeni pad broj nefrona(za 1% godišnje nakon 40 godina) zbog nedostatka sposobnosti regeneracije. Kod mnogih ljudi u dobi od 80 godina broj nefrona se smanjuje za 40% u odnosu na 40-godišnjake. Međutim, gubitak tako velikog broja nefrona ne predstavlja prijetnju životu, jer ostali mogu u potpunosti obavljati izlučne i druge funkcije bubrega. Istovremeno, oštećenje više od 70% ukupnog broja nefrona kod bubrežnih bolesti može biti uzrok kroničnog zatajenja bubrega.

Svaki nefron sastoji se od bubrežnog (malpigijevog) tjelešca, u kojem dolazi do ultrafiltracije krvne plazme i stvaranja primarnog urina, i sistema tubula i tubula, u kojem se primarni urin pretvara u sekundarni i konačni (izlučuje se u karlicu i u okruženje) urina.

Rice. 1. Strukturna i funkcionalna organizacija nefrona

Sastav urina tokom njegovog kretanja duž karlice (čaše, čašice), uretera, privremeno zadržavanje u bešike a mokraćni kanal se ne mijenja značajno. dakle, zdrava osoba sastav konačnog urina izlučenog tokom mokrenja vrlo je blizak sastavu urina koji se izlučuje u lumen (male čašice) karlice.

bubrežno tjelešce nalazi se u kortikalnom sloju bubrega, početni je dio nefrona i formira se kapilarnog glomerula(sastoji se od 30-50 kapilarnih petlji koje se prepliću) i kapsula Shumlyansky - Boumeia. Na rezu, kapsula Shumlyansky-Boumeia izgleda kao zdjela, unutar koje se nalazi glomerul krvnih kapilara. epitelne ćelije Unutrašnji sloj kapsule (podociti) čvrsto prianja uz zid glomerularnih kapilara. Vanjski list kapsule nalazi se na određenoj udaljenosti od unutrašnjeg. Kao rezultat, između njih se formira prostor u obliku proreza - šupljina kapsule Shumlyansky-Bowman, u koju se filtrira krvna plazma, a njen filtrat tvori primarni urin. Iz šupljine kapsule primarni urin prolazi u lumen tubula nefrona: proksimalni tubul(zakrivljeni i ravni segmenti), Henleova petlja(silazne i uzlazne podjele) i distalni tubul(ravni i uvrnuti segmenti). Važan strukturni i funkcionalni element nefrona je jukstaglomerularni aparat (kompleks) bubrega. Nalazi se u trouglastom prostoru, zidom aferentne i eferentne arteriole i distalni tubul (gusta mrlja - maculadensa), blizu njih. Ćelije macula densa imaju kemo- i mehanosenzitivnost, regulišući aktivnost jukstaglomerularnih stanica arteriola, koje sintetiziraju brojne biološki aktivne supstance(renin, eritropoetin, itd.). Zavijeni segmenti proksimalnih i distalnih tubula nalaze se u korteksu bubrega, a Henleova petlja je u meduli.

Urin teče iz uvijenog distalnog tubula u spojni kanal, od toga do sabirni kanal I sabirni kanal korteks bubrezi; 8-10 sabirnih kanala spajaju se u jedan veliki kanal ( sabirni kanal korteksa), koji, spuštajući se u medulu, postaje sabirni kanal bubrežne medule. Ovi kanali se postepeno spajaju kanal velikog prečnika, koji se otvara na vrhu papile piramide u malu čašicu velike karlice.

Svaki bubreg ima najmanje 250 sabirnih kanala velikog prečnika, od kojih svaki sakuplja urin iz otprilike 4.000 nefrona. Sabirni kanali i sabirni kanali imaju posebne mehanizme za održavanje hiperosmolarnosti bubrežne moždine, koncentraciju i razrjeđivanje urina, te su važni strukturne komponente formiranje konačnog urina.

Struktura nefrona

Svaki nefron počinje kapsulom s dvostrukom stijenkom, unutar koje se nalazi vaskularni glomerul. Sama kapsula se sastoji od dva lista, između kojih se nalazi šupljina koja prelazi u lumen proksimalnog tubula. Sastoji se od proksimalnih uvijenih i proksimalnih ravnih tubula koji čine proksimalni segment nefrona. karakteristična karakteristikaćelije ovog segmenta je prisustvo četkice, koja se sastoji od mikrovila, koji su izrasline citoplazme okružene membranom. Sljedeći dio je Henleova petlja, koja se sastoji od tankog silaznog dijela, koji se može spustiti duboko u medulu, gdje formira petlju i skreće se za 180° prema kortikalnoj tvari u obliku uzlaznog tankog, pretvarajući se u debeli dio. nefronske petlje. Uzlazni dio petlje uzdiže se do nivoa njenog glomerula, gdje počinje distalni uvijeni tubul, koji prelazi u kratki spojni tubul koji povezuje nefron sa sabirnim kanalićima. Sabirni kanali počinju u korteksu bubrega i spajaju se u veće. izvodnih kanala, koji prolaze kroz medulu i ulivaju se u šupljinu bubrežne čašice, koja se, zauzvrat, ulijeva u bubrežnu karlicu. Prema lokalizaciji razlikuje se nekoliko tipova nefrona: površinski (površni), intrakortikalni (unutar kortikalnog sloja), jukstamedularni (njihovi glomeruli se nalaze na granici kortikalnog i medulalnog sloja).

Rice. 2. Struktura nefrona:

A - jukstamedularni nefron; B - intrakortikalni nefron; 1 - bubrežno tjelešce, uključujući kapsulu glomerula kapilara; 2 - proksimalni uvijeni tubul; 3 - proksimalni ravni tubul; 4 - silazno tanko koljeno petlje nefrona; 5 - uzlazno tanko koljeno petlje nefrona; 6 - distalni direktni tubul (debelo uzlazno koljeno petlje nefrona); 7 - gusta točka distalnog tubula; 8 - distalni uvijeni tubul; 9 - spojna cijev; 10 - sabirni kanal kortikalne supstance bubrega; 11 - sabirni kanal vanjske moždine; 12 - sabirni kanal unutrašnje moždine

Različite vrste nefrona razlikuju se ne samo po lokalizaciji, već i po veličini glomerula, dubini njihove lokacije, kao i po dužini pojedinih dijelova nefrona, posebno Henleove petlje i sudjelovanja u osmotska koncentracija urin. IN normalnim uslovima oko 1/4 zapremine krvi koju izbaci srce prolazi kroz bubrege. U korteksu protok krvi dostiže 4-5 ml/min po 1 g tkiva, stoga je ovo najviše visoki nivo krvotok organa. Karakteristika bubrežnog krvotoka je da protok krvi u bubregu ostaje konstantan kada se mijenja u prilično širokom rasponu sistemskog krvnog tlaka. To se osigurava posebnim mehanizmima samoregulacije cirkulacije krvi u bubrezima. Kratko bubrežne arterije odlaze od aorte, u bubregu se granaju na više mala plovila. Aferentna (aferentna) arteriola ulazi u bubrežni glomerul, koji se u njemu raspada na kapilare. Kada se kapilari spoje, formiraju eferentnu (eferentnu) arteriolu, kroz koju se vrši otjecanje krvi iz glomerula. Nakon odlaska iz glomerula, eferentna arteriola se ponovo raspada na kapilare, formirajući mrežu oko proksimalnih i distalnih uvijenih tubula. Karakteristika jukstamedularnog nefrona je da se eferentna arteriola ne cijepa u peritubularni kapilarna mreža, ali formira ravne žile koje se spuštaju u medulu bubrega.

Vrste nefrona

Vrste nefrona

Prema karakteristikama strukture i funkcijama razlikuju se dva glavna tipa nefrona: kortikalni (70-80%) i jukstamedularni (20-30%).

Kortikalni nefroni dijele se na površne, ili površinske, kortikalne nefrone, u kojima se bubrežna tjelešca nalaze u vanjskom dijelu kortikalne supstance, i intrakortikalne kortikalne nefrone, u kojima se bubrežna tjelešca nalaze u srednjem dijelu kortikalne supstance bubrega. Kortikalni nefroni imaju kratku Henleovu petlju koja prodire samo u vanjski dio medule. Glavna funkcija ovih nefrona je stvaranje primarnog urina.

bubrežna tjelešca jukstamedularni nefroni nalaze se u dubokim slojevima kortikalne supstance na granici sa medulom. Imaju dugu Henleovu petlju koja prodire duboko u medulu, sve do vrhova piramida. Glavna svrha jukstamedularnih nefrona je stvaranje visokog osmotski pritisak potrebno za koncentraciju i smanjenje volumena konačnog urina.

Efektivni pritisak filtracije

• EFD \u003d R kapa - R bk - R onk.
• R kap — hidrostatički pritisak u kapilari (50-70 mm Hg);
• R 6k- hidrostatički pritisak u lumenu Bowmanove kapsule - Šumljanski (15-20 mm Hg);
• R onk- onkotski pritisak u kapilari (25-30 mm Hg).

EPD \u003d 70 - 30 - 20 \u003d 20 mm Hg. Art.

Formiranje konačnog urina rezultat je tri glavna procesa koji se odvijaju u nefronu: i sekrecije.

Nefron je strukturna jedinica bubrega odgovorna za stvaranje urina. Radeći 24 sata, organi propuštaju do 1700 litara plazme, formirajući nešto više od litre urina.

Nefron

Rad nefrona, koji je strukturna i funkcionalna jedinica bubrega, određuje koliko se uspješno održava ravnoteža i izlučuju otpadni proizvodi. Tokom dana, dva miliona bubrežnih nefrona, koliko ih ima u organizmu, proizvede 170 litara primarnog urina, zgusne se na dnevnu količinu i do litar i po. Ukupna površina ekskretorne površine nefrona je skoro 8 m2, što je 3 puta više od površine kože.

Sistem izlučivanja ima visoku granicu sigurnosti. Nastaje zbog činjenice da samo trećina nefrona radi u isto vrijeme, što vam omogućava da preživite kada se ukloni bubreg.

Čisti se u bubrezima arterijske krvi teče duž aferentne arteriole. Pročišćena krv izlazi kroz izlaznu arteriolu. Prečnik aferentne arteriole je veći od prečnika arteriole, što stvara pad pritiska.

Struktura

Podjele nefrona bubrega su:

Počinju u kortikalnom sloju bubrega Bowmanovom kapsulom, koja se nalazi iznad glomerula arteriolskih kapilara. Nefronska kapsula bubrega komunicira sa proksimalnim (najbližim) tubulom, koji je usmjeren na medulu - to je odgovor na pitanje u kojem dijelu bubrega se nalaze kapsule nefrona. Tubul prolazi u Henleovu petlju - prvo u proksimalni segment, zatim - distalno. Završetak nefrona smatra se mjestom gdje počinje sabirni kanal, gdje ulazi sekundarni urin iz mnogih nefrona. Dijagram nefrona

Kapsula

Podocitne ćelije okružuju glomerul kapilara poput kape. Tvorba se naziva bubrežno tjelešce. Tečnost prodire u njegove pore, koje završavaju u Bowmanovom prostoru. Ovdje se skuplja infiltrat - proizvod filtracije krvne plazme.

proksimalni tubul

Ova vrsta se sastoji od ćelija prekrivenih izvana bazalnom membranom. Unutrašnji deo Epitel je opremljen izraslinama - mikrovilijama, poput četke, oblažu tubule duž cijele dužine.

Vani se nalazi bazalna membrana, skupljena u brojne nabore, koji se ispravljaju kada se tubule popune. Tubul u isto vrijeme poprima zaobljen oblik u promjeru, a epitel je spljošten. U nedostatku tekućine, promjer tubula postaje uzak, ćelije dobijaju prizmatični izgled.

Za prevenciju bolesti i lečenje bubrega, naši čitaoci savetuju Monaški zbornik oca Đorđa. Sastoji se od 16 korisnih lekovitog bilja, koji imaju izuzetno visoka efikasnost u čišćenju bubrega, u liječenju bubrežnih bolesti, bolesti urinarnog trakta, kao i pri čišćenju organizma u cjelini.

Funkcije uključuju reapsorpciju:

H2O; Na - 85%; joni Ca, Mg, K, Cl; soli - fosfati, sulfati, bikarbonati; spojevi - proteini, kreatinin, vitamini, glukoza.

Iz tubula ulaze reapsorbenti krvni sudovi, koji plete tubul gustom mrežom. U ovom području se apsorbira u šupljinu tubula žučne kiseline, apsorbirana oksalna, paraaminohipurna, mokraćne kiseline, adrenalin, acetilholin, tiamin, histamin se apsorbuju, transportuju lijekovi- penicilin, furosemid, atropin itd.

Ovdje se razgradnja hormona koji dolaze iz filtrata odvija uz pomoć enzima rubnog epitela. Inzulin, gastrin, prolaktin, bradikinin su uništeni, njihova koncentracija u plazmi se smanjuje.

Henleova petlja

Nakon ulaska u moždanu zraku, proksimalni tubul prelazi u početni dio Henleove petlje. Tubul prelazi u silazni segment petlje, koji se spušta u medulu. Zatim se uzlazni dio diže u korteks, približavajući se Bowmanovoj kapsuli.

Unutrašnja struktura petlje u početku se ne razlikuje od strukture proksimalnog tubula. Tada se lumen petlje sužava, filtracija Na prolazi kroz njega u intersticijsku tekućinu, koja postaje hipertonična. Ovo je važno za rad sabirnih kanala: zbog visoke koncentracije soli u tečnosti za pranje, voda se upija u njih. Uzlazni dio se širi, prelazi u distalni tubul.

Nježna petlja

Distalni tubul

Ovo područje se već, ukratko, sastoji od niskih epitelnih ćelija. Unutar kanala nema resica, spolja je dobro izraženo preklapanje bazalne membrane. Ovdje se reapsorbira natrijum, nastavlja se reapsorpcija vode, nastavlja se izlučivanje vodikovih jona i amonijaka u lumen tubula.

U videu, dijagram strukture bubrega i nefrona:

Vrste nefrona

Prema karakteristikama strukture, funkcionalna namjena postoje takve vrste nefrona koji funkcionišu u bubrezima:

kortikalni - površinski, intrakortikalni; juxtamedularno.

Kortikalni

Postoje dvije vrste nefrona u korteksu. Površine čine oko 1% ukupnog broja nefrona. Razlikuju se po površinskoj lokaciji glomerula u korteksu, najkraćoj Henleovoj petlji i maloj količini filtracije.

Broj intrakortikalnih - više od 80% bubrežnih nefrona, smještenih u sredini kortikalnog sloja, igra glavnu ulogu u filtraciji urina. Krv u glomerulu intrakortikalnog nefrona prolazi pod pritiskom, jer je aferentna arteriola mnogo šira od izlazne arteriole.

Jukstamedularno

Jukstamedularni - mali dio nefrona bubrega. Njihov broj ne prelazi 20% broja nefrona. Kapsula se nalazi na granici kortikale i medule, ostatak se nalazi u meduli, Henleova petlja se spušta gotovo do same bubrežne zdjelice.

Ova vrsta nefrona je od presudnog značaja za sposobnost koncentracije urina. Karakteristika jukstamedularnog nefrona je da izlazna arteriola ovog tipa nefrona ima isti promjer kao aferentna, a Henleova petlja je najduža od svih.

Eferentne arteriole formiraju petlje koje se kreću u medulu paralelno sa Henleovom petljom, ulivaju se u vensku mrežu.

Funkcije

Funkcije bubrežnog nefrona uključuju:

koncentracija urina; regulacija vaskularnog tonusa; kontrolu nad krvnim pritiskom.

Urin se formira u nekoliko faza:

u glomerulima se krvna plazma koja ulazi kroz arteriolu filtrira, stvara se primarni urin; reapsorpcija korisnih supstanci iz filtrata; koncentracija urina.

Kortikalni nefroni

Glavna funkcija je stvaranje urina, reapsorpcija korisnih spojeva, proteina, aminokiselina, glukoze, hormona, minerala. Kortikalni nefroni su uključeni u procese filtracije, reapsorpcije zbog osobitosti opskrbe krvlju, a reapsorbirani spojevi odmah prodiru u krv kroz blisko locirane kapilarne mreže eferentne arteriole.

Jukstamedularni nefroni

Glavni zadatak jukstamedularnog nefrona je koncentriranje urina, što je moguće zbog osobitosti kretanja krvi u izlaznoj arterioli. Arteriola ne prelazi u kapilarnu mrežu, već u venule koje se ulijevaju u vene.

Nefroni ovog tipa su uključeni u formiranje strukturne formacije koja regulira krvni pritisak. Ovaj kompleks luči renin, koji je neophodan za proizvodnju angiotenzina 2, vazokonstriktornog jedinjenja.

Kršenje funkcija nefrona i kako ga vratiti

Povreda nefrona dovodi do promjena koje utječu na sve tjelesne sisteme.

Poremećaji uzrokovani disfunkcijom nefrona uključuju:

kiselost; bilans vode i soli; metabolizam.

Bolesti koje su uzrokovane kršenjem transportnih funkcija nefrona nazivaju se tubulopatije, među kojima su:

primarne tubulopatije - kongenitalne disfunkcije; sekundarno - stečene povrede transportne funkcije.

Uzroci sekundarne tubulopatije su oštećenje nefrona uzrokovano djelovanjem toksina, uključujući lijekove, malignih tumora, teški metali, mijelom.

Prema lokalizaciji tubulopatije:

proksimalni - oštećenje proksimalnih tubula; distalno - oštećenje funkcija distalnih uvijenih tubula. Vrste tubulopatije

Proksimalna tubulopatija

Oštećenje proksimalnih dijelova nefrona dovodi do stvaranja:

fosfaturija; hiperaminoacidurija; renalna acidoza; glikozurija.

Kršenje reapsorpcije fosfata dovodi do razvoja koštane strukture nalik na rahitis - stanje otporno na liječenje vitaminom D. Patologija je povezana s odsustvom proteina nosača fosfata, nedostatkom receptora koji vezuju kalcitriol.

Bubrežna glukozurija je povezana sa smanjenom sposobnošću apsorpcije glukoze. Hiperaminoacidurija je fenomen u kojem se transportna funkcija aminokiseline u tubulima. U zavisnosti od vrste aminokiseline, patologija dovodi do različitih sistemskih bolesti.

Dakle, ako je reapsorpcija cistina poremećena, razvija se bolest cistinurija - autosomno recesivna bolest. Bolest se manifestuje kašnjenjem u razvoju, bubrežne kolike. U urinu s cistinurijom mogu se pojaviti cistinski kamenci koji se lako otapaju u alkalnoj sredini.

Proksimalna tubularna acidoza uzrokovana je nemogućnošću apsorpcije bikarbonata, zbog čega se on izlučuje urinom, a njegova koncentracija u krvi opada, dok se ioni Cl, naprotiv, povećavaju. To dovodi do metaboličke acidoze, uz pojačano izlučivanje K iona.

Distalna tubulopatija

Patologije distalni odjeli manifestiraju se dijabetesom renalne vode, pseudohipoaldosteronizmom, tubularnom acidozom. Bubrežni dijabetes je nasljedno oštećenje. Kongenitalni poremećaj je uzrokovan nedostatkom odgovora stanica u distalnim tubulima na antidiuretski hormon. Nedostatak odgovora dovodi do kršenja sposobnosti koncentriranja urina. Pacijent razvija poliuriju, može se izlučiti do 30 litara urina dnevno.

Sa kombinovanim poremećajima se razvijaju složene patologije, od kojih se jedan zove de Toni-Debre-Fanconi sindrom. Istovremeno, reapsorpcija fosfata, bikarbonata je poremećena, aminokiseline i glukoza se ne apsorbuju. Sindrom se manifestuje kašnjenjem u razvoju, osteoporozom, patologijom koštane strukture, acidozom.

U svakom bubregu odrasle osobe postoji najmanje milion nefrona, od kojih je svaki sposoban proizvoditi urin. U isto vrijeme obično funkcionira oko 1/3 svih nefrona, što je dovoljno za potpunu provedbu izlučivanja i drugih funkcija bubrega. To ukazuje na prisustvo značajnih funkcionalnih rezervi bubrega. Sa starenjem dolazi do postepenog smanjenja broja nefrona.(za 1% godišnje nakon 40 godina) zbog nedostatka sposobnosti regeneracije. Kod mnogih ljudi u dobi od 80 godina broj nefrona se smanjuje za 40% u odnosu na 40-godišnjake. Međutim, gubitak tako velikog broja nefrona ne predstavlja prijetnju životu, jer ostali mogu u potpunosti obavljati izlučne i druge funkcije bubrega. Istovremeno, oštećenje više od 70% ukupnog broja nefrona kod bubrežnih bolesti može biti uzrok kroničnog zatajenja bubrega.

Svaki nefron sastoji se od bubrežnog (malpigijevog) tjelešca, u kojem se vrši ultrafiltracija krvne plazme i stvaranje primarnog urina, i sistema tubula i tubula, u kojem se primarni urin pretvara u sekundarni i konačni (ispušta se u karlicu i okoliš) urin.

Rice. 1. Strukturna i funkcionalna organizacija nefrona

Sastav urina prilikom njegovog kretanja kroz karlicu (čašice, čašice), mokraćovode, privremeno zadržavanje u mokraćnoj bešici i kroz mokraćni kanal se značajno ne menja. Tako je kod zdrave osobe sastav konačnog urina izlučenog tokom mokrenja vrlo blizak sastavu urina koji se izlučuje u lumen (male čašice) karlice.

bubrežno tjelešce nalazi se u kortikalnom sloju bubrega, početni je dio nefrona i formira se kapilarnog glomerula(sastoji se od 30-50 kapilarnih petlji koje se prepliću) i Shumlyansky kapsula - Boumeia. Na rezu, kapsula Shumlyansky-Boumeia izgleda kao zdjela, unutar koje se nalazi glomerul krvnih kapilara. Epitelne ćelije unutrašnjeg sloja kapsule (podociti) čvrsto prianjaju na zid glomerularnih kapilara. Vanjski list kapsule nalazi se na određenoj udaljenosti od unutrašnjeg. Kao rezultat, između njih se formira prostor u obliku proreza - šupljina kapsule Shumlyansky-Bowman, u koju se filtrira krvna plazma, a njen filtrat tvori primarni urin. Iz šupljine kapsule primarni urin prolazi u lumen tubula nefrona: proksimalni tubul(zakrivljeni i ravni segmenti), Henleova petlja(silazne i uzlazne podjele) i distalni tubul(ravni i uvrnuti segmenti). Važan strukturni i funkcionalni element nefrona je jukstaglomerularni aparat (kompleks) bubrega. Nalazi se u trouglastom prostoru koji čine zidovi aferentne i eferentne arteriole i distalni tubul (gusta mrlja - maculadensa), blizu njih. Ćelije macula densa su kemo- i mehano-senzitivne, regulišući aktivnost jukstaglomerularnih stanica arteriola, koje sintetiziraju niz biološki aktivnih supstanci (renin, eritropoetin i dr.). Zavijeni segmenti proksimalnih i distalnih tubula nalaze se u korteksu bubrega, a Henleova petlja je u meduli.

Urin teče iz uvijenog distalnog tubula u spojni kanal, od toga do sabirni kanal I sabirni kanal kortikalna tvar bubrega; 8-10 sabirnih kanala spajaju se u jedan veliki kanal ( sabirni kanal korteksa), koji, spuštajući se u medulu, postaje sabirni kanal bubrežne medule. Ovi kanali se postepeno spajaju kanal velikog prečnika, koji se otvara na vrhu papile piramide u malu čašicu velike karlice.

Svaki bubreg ima najmanje 250 sabirnih kanala velikog prečnika, od kojih svaki sakuplja urin iz otprilike 4.000 nefrona. Sabirni kanali i sabirni kanali imaju posebne mehanizme za održavanje hiperosmolarnosti bubrežne moždine, koncentraciju i razrjeđivanje urina, te su važne strukturne komponente formiranja konačnog urina.

Struktura nefrona

Svaki nefron počinje kapsulom s dvostrukom stijenkom, unutar koje se nalazi vaskularni glomerul. Sama kapsula se sastoji od dva lista, između kojih se nalazi šupljina koja prelazi u lumen proksimalnog tubula. Sastoji se od proksimalnih uvijenih i proksimalnih ravnih tubula koji čine proksimalni segment nefrona. Karakteristična karakteristika ćelija ovog segmenta je prisustvo četkice, koja se sastoji od mikrovila, koji su izrasline citoplazme okružene membranom. Sljedeći dio je Henleova petlja, koja se sastoji od tankog silaznog dijela, koji se može spustiti duboko u medulu, gdje formira petlju i skreće se za 180° prema kortikalnoj tvari u obliku uzlaznog tankog, pretvarajući se u debeli dio. nefronske petlje. Uzlazni dio petlje uzdiže se do nivoa njenog glomerula, gdje počinje distalni uvijeni tubul, koji prelazi u kratki spojni tubul koji povezuje nefron sa sabirnim kanalićima. Sabirni kanali počinju u bubrežnom korteksu, spajaju se i formiraju veće kanale za izlučivanje koji prolaze kroz medulu i dreniraju u šupljinu čašice, koja se zauzvrat odvodi u bubrežnu karlicu. Prema lokalizaciji razlikuje se nekoliko tipova nefrona: površinski (površni), intrakortikalni (unutar kortikalnog sloja), jukstamedularni (njihovi glomeruli se nalaze na granici kortikalnog i medulalnog sloja).

Rice. 2. Struktura nefrona:

A - jukstamedularni nefron; B - intrakortikalni nefron; 1 - bubrežno tjelešce, uključujući kapsulu glomerula kapilara; 2 - proksimalni uvijeni tubul; 3 - proksimalni ravni tubul; 4 - silazno tanko koleno nefronske petlje; 5 - uzlazno tanko koleno nefronske petlje; 6 - distalni ravni tubul (debelo uzlazno koleno petlje nefrona); 7 - gusta tačka distalnog tubula; 8 - distalni uvijeni tubul; 9 - spojna cijev; 10 - sabirni kanal korteksa bubrega; 11 - sabirni kanal vanjske moždine; 12 - sabirni kanal unutrašnje moždine

Različiti tipovi nefrona razlikuju se ne samo po lokalizaciji, već i po veličini glomerula, dubini njihove lokacije, kao i po dužini pojedinih dijelova nefrona, posebno Henleove petlje, te učešću u osmotskoj koncentraciji nefrona. urin. U normalnim uslovima, oko 1/4 zapremine krvi koju izbaci srce prolazi kroz bubrege. U korteksu protok krvi dostiže 4-5 ml/min po 1 g tkiva, dakle, ovo je najviši nivo krvotoka organa. Karakteristika bubrežnog krvotoka je da protok krvi u bubregu ostaje konstantan kada se mijenja u prilično širokom rasponu sistemskog krvnog tlaka. To se osigurava posebnim mehanizmima samoregulacije cirkulacije krvi u bubrezima. Kratke bubrežne arterije polaze od aorte, u bubregu se granaju na manje žile. Aferentna (aferentna) arteriola ulazi u bubrežni glomerul, koji se u njemu raspada na kapilare. Kada se kapilari spoje, formiraju eferentnu (eferentnu) arteriolu, kroz koju se vrši otjecanje krvi iz glomerula. Nakon odlaska iz glomerula, eferentna arteriola se ponovo raspada na kapilare, formirajući mrežu oko proksimalnih i distalnih uvijenih tubula. Karakteristika jukstamedularnog nefrona je da se eferentna arteriola ne raspada u peritubularnu kapilarnu mrežu, već formira ravne žile koje se spuštaju u bubrežnu medulu.

Vrste nefrona

Vrste nefrona

Prema karakteristikama strukture i funkcijama razlikuju se dva glavna tipa nefrona: kortikalni (70-80%) i jukstamedularni (20-30%).

Kortikalni nefroni dijele se na površne, ili površinske, kortikalne nefrone, u kojima se bubrežna tjelešca nalaze u vanjskom dijelu kortikalne supstance, i intrakortikalne kortikalne nefrone, u kojima se bubrežna tjelešca nalaze u srednjem dijelu kortikalne supstance bubrega. Kortikalni nefroni imaju kratku Henleovu petlju koja prodire samo u vanjski dio medule. Glavna funkcija ovih nefrona je stvaranje primarnog urina.

bubrežna tjelešca jukstamedularni nefroni nalaze se u dubokim slojevima kortikalne supstance na granici sa medulom. Imaju dugu Henleovu petlju koja prodire duboko u medulu, sve do vrhova piramida. Glavna svrha jukstamedularnih nefrona je stvaranje visokog osmotskog tlaka u bubrežnoj meduli, koji je neophodan za koncentraciju i smanjenje volumena konačnog urina.

Efektivni pritisak filtracije

EFD \u003d Rcap - Rbk - Ronk. Rcap- hidrostatički pritisak u kapilari (50-70 mm Hg); R6k- hidrostatički pritisak u lumenu Bowmanove kapsule - Šumljanski (15-20 mm Hg); Ronk- onkotski pritisak u kapilari (25-30 mm Hg).

EPD \u003d 70 - 30 - 20 \u003d 20 mm Hg. Art.

Formiranje konačnog urina rezultat je tri glavna procesa koji se odvijaju u nefronu: filtracije, reapsorpcije i sekrecije.

Bubreg ima složenu strukturu i sastoji se od oko 1 milion strukturnih i funkcionalnih jedinica - nefroni(Sl. 100). Vezivno (intersticijsko) tkivo se nalazi između nefrona.

Mokraćni tubul izlazi iz šupljine kapsule, koja u početku ima izvijen oblik - uvijeni tubul prvog reda. Došavši do granice između kortikale i medule, tubul se sužava i ispravlja. U bubrežnoj meduli formira Henleovu petlju i vraća se u korteks bubrega. Dakle, Henleova petlja se sastoji od silaznog, ili proksimalnog, i uzlaznog, ili distalnog, dijela.

U kortikalnom sloju bubrega ili na granici medularnog i kortikalnog sloja, ravan tubul ponovo poprima izvijen oblik, formirajući uvijeni tubul drugog reda. Potonji se ulijeva u odvodni kanal-zbirnu sječu. Značajan broj takvih sabirnih kanala spaja se u zajedničke kanale za izlučivanje koji prolaze kroz medulu bubrega do vrhova papila koji strše u šupljinu bubrežne zdjelice.

Promjer svake kapsule Shumlyansky-Bowman je oko 0,2 mm, a ukupna dužina tubula jednog nefrona doseže 35-50 mm.

Dotok krvi u bubrege . Arterije bubrega, granajući se u sve manje žile, formiraju arteriole, od kojih svaka ulazi u kapsulu Shumlyansky-Bowman i ovdje se raspada na oko 50 kapilarnih petlji, formirajući Malpigijev glomerul.

Spajajući se, kapilare ponovo formiraju arteriolu koja izlazi iz glomerula. Arteriola koja isporučuje krv do glomerula naziva se aferentna žila (vas affereos). Arteriola kroz koju krv teče iz glomerula naziva se eferentna žila (vas efferens). Prečnik arteriole koja izlazi iz kapsule je uži od prečnika arteriole koja ulazi u kapsulu. Arteriola koja je izašla iz glomerula na maloj udaljenosti od njega ponovo se grana u kapilare i formira gustu kapilarnu mrežu, koja plete uvijene tubule prvog i drugog reda ( pirinač. 101, A). Dakle, krv koja je prošla kroz kapilare glomerula zatim prolazi kroz kapilare tubula. Osim toga, opskrbu tubulima krvlju obavljaju kapilare koje se protežu od malog broja arteriola koje ne sudjeluju u formiranju Malpigijevog glomerula.

Nakon prolaska kroz mrežu kapilara tubula, krv ulazi u male vene, koje, spajajući se, formiraju lučne vene (venae arcuatae). Daljnjim spajanjem potonjeg, a bubrežna vena, koja se uliva u donju šuplju venu.

Jukstamedularni nefroni . U relativno novije vrijeme pokazalo se da u bubregu, pored gore opisanih nefrona, postoje i drugi koji se razlikuju po položaju i snabdijevanju krvlju - jukstamedularni nefroni. Jukstamedularni nefroni nalaze se gotovo u potpunosti u meduli bubrega. Njihovi glomeruli se nalaze između kortikalne i medule, a Henleova petlja nalazi se na granici sa bubrežnom karlicom. Opskrba krvlju jukstamedularnog nefrona razlikuje se od kortikalnog nefrona po tome što je prečnik eferentne žile isti kao i aferentni. Arterola koja napušta glomerul ne formira kapilarnu mrežu oko tubula, ali nakon što prođe neki put, uliva se u venski sistem (pirinač. 101, B). Jukstaglomerularni kompleks . U zidu aferentne arteriole, na mestu njenog ulaska u glomerul, nalazi se zadebljanje koje formiraju mioepitelne ćelije - jukstaglomerularni (blizu glomerularnog) kompleksa. Ćelije ovog kompleksa imaju intrasekretorna funkcija, oslobađajući sa smanjenjem bubrežnog krvotoka renin (str. 123), koji je uključen u regulaciju nivoa krvni pritisak i ima, očigledno, vrijednost u održavanju normalnog balansa elektrolita. Rice. 101. Šema kortikalnih (A) i jukstamedularnih (B) nefrona i njihova opskrba krvlju (prema G. Smithu). I - korijenska tvar bubrega; II - medula bubrega. 1 - arterije; 2 - glomerul i kapsula; 3 - arteriola, pogodna za malpigijev glomerulus; 4 - arteriola koja izlazi iz Malpigijevog glomerula i formira kapilarnu mrežu oko tubula kortikalnog nefrona; 5 - arteriola koja izlazi iz Malpigijevog glomerula jukstamedularnog nefrona; 6 - venule; 7 - sabirne cijevi.

Nefron 2 počinje X zidna posuda - kapsula Shumlyansky-Bowman. Unutrašnja membrana se sastoji od podocita. Između procesa i podocita formiraju se prorezi prečnika 30 nm. Prostori su ispunjeni fibrilarnim strukturama, formira se prorezana dijafragma vrijednosti 10 nm.

Vanjski list kapsule prekriven je kockastim epitelom, koji prelazi u epitel tubula. Između listova kapsule formira se šupljina.

Proksimalni uvijeni tubul.

Počinje od kapsule, prelazi u direktno silazno. Cilindrične ćelije ovog dijela nefrona na apikalnoj membrani imaju četkasti obrub mikrovila prekrivenih glikokaliksom. Proksimalni dio se nalazi u korteksu, gdje prelazi u Henleovu petlju, koja se spušta u bubrežnu medulu do plitke dubine. Ovo se odnosi na kortikalne neurone. Jukstamedularni nefroni, njihova kapsula i proksimalni uvijeni tubul smješteni su uglavnom u vanjskoj zoni medule, a nefronska petlja se spušta duboko u unutrašnju zonu bubrežne medule.

Silazno odeljenje je pevalo, obložene skvamoznim tubularnim epitelom. Uzlazna petlja prelazi u direktni distalni kubični epitel, zatim u uvijeni distalni tubul. Kuboidne ćelije tubularnog epitela ovdje nemaju četkicu. Distalni uvijeni tubul približava se polu nefrona i dodiruje njegov pol između aferentne i eferentne arteriole. Na ovom mjestu, stupasti epitel izgleda gust i naziva se hard spot- odnosi se na SGC. Distalni uvijeni tubul teče u sabirni kanal koji se spušta u medulu.

Sabirni kanal ima stupasti epitel. Njegove ćelije sadrže karbanhidrazu i obezbeđuju lučenje H+. Sabirni kanali se spajaju u izvodne kanale, zatim se urin skuplja u čašice, zatim u karlicu, iz koje mokraćovod prelazi u mjehur.

Značajke opskrbe krvlju nefrona.

1) Najviše u bubrezima veliki protok krvi po jedinici mase, 12,5% MOK prolazi kroz 2 bubrega, odnosno 60 puta više nego u drugim organima.

2) Aferentna arteriola u kapsuli grana se u 30-50 kapilarnih petlji. Oni su međusobno povezani i izlaze iz kapsule u obliku eferentnih arteriola. Pritisak u kapilarama Malpigijevog glomerula je 70 - 90 mm. rt. Art. (2 puta više nego u ICR).

3) U kortikalnim nefronima postoje 2 kapilarne mreže: primarna je u bubrežnim glomerulima, sekundarna je formirana grananjem eferentne arteriole u kapilare koje prepliću uvijene tubule, Henleovu petlju. Funkcija primarne kapilarne mreže osigurava stvaranje primarnog urina, sekundarne kapilarne mreže - reapsorpciju supstanci, ishranu i isporuku O2 u tkiva bubrega, izlučivanje supstanci u konačni urin. Jukstamedularni nefroni nemaju sekundarnu kapilarnu mrežu.

Teorija mokrenja. Zove se filtracija-reapsorpcija.

Glomerularna filtracija. Ovo je formiranje primarnog urina iz plazme. Dnevno se formira do 170 litara.

Uslovi filtriranja:

1) prisustvo pokretačkih snaga;

2) stanje bubrežnog filtera.

Karakteristike pokretačkih snaga.

Promoviše filtraciju hidrostatički krvni pritisak R g = 70 - 90 mm. rt. Art.

Zabrani filtriranje:

a) onkotski pritisak krvi P onc. = 30 mm. rt st.

b) intrarenalni pritisak - pritisak primarnog urina u kapsuli P vp = 10 mm. rt. Art.

Pritisak filtracije je: R f. \u003d R g. - (R onk. + R int.) \u003d 70 - (30 + 10) \u003d 30 mm. rt. Art.

Uloga bubrežnog filtera.

Formirano kroz:

1) diskontinuirana endotelna obloga kapilara i njihova poroznost (fenestre);

2) porozna bazalna membrana;

3) rupe između podocita. Filtriraju se supstance male molekularne težine, ponekad albumini, čija je molekulska težina oko 70 000. Neki strani proteini, kažu. čija je težina relativno mala (bjelanjak, želatina) prolaze kroz bubrežni filter sa urinom. Proteini velike molekularne težine s molekulskom težinom većom od 160.000 se ne filtriraju (na primjer, globulini).

Nefron, čija struktura direktno ovisi o ljudskom zdravlju, odgovoran je za funkcioniranje bubrega. Bubrezi se sastoje od nekoliko hiljada ovih nefrona, zahvaljujući njima, mokrenje se pravilno provodi u tijelu, uklanjanje toksina i pročišćavanje krvi od štetnih tvari nakon obrade dobivenih proizvoda.

Šta je nefron?

Nefron, čija je struktura i značaj veoma važan za ljudski organizam, je strukturna i funkcionalna jedinica unutar bubrega. Unutar ovog strukturnog elementa vrši se formiranje urina, koji potom napušta tijelo odgovarajućim putevima.

Biolozi kažu da unutar svakog bubrega ima do dva miliona ovih nefrona i svaki od njih mora biti apsolutno zdrav kako bi genitourinarni sistem mogao u potpunosti obavljati svoju funkciju. Ako je bubreg oštećen, nefroni se ne mogu obnoviti, oni će se izlučiti zajedno s novonastalim urinom.

Nefron: njegova struktura, funkcionalni značaj

Nefron je ljuska za mali splet, koji se sastoji od dva zida i zatvara mali splet kapilara. Unutrašnji dio ove ljuske prekriven je epitelom, čije posebne ćelije pomažu u postizanju dodatne zaštite. Prostor koji se formira između dva sloja može se transformisati u malu rupu i kanal.

Ovaj kanal ima četkasti rub malih resica, odmah nakon njega počinje vrlo uzak dio petlje omotača, koji se spušta. Zid mjesta se sastoji od ravnih i malih epitelnih ćelija. U nekim slučajevima, odjeljak petlje doseže dubinu medule, a zatim se pretvara u koru bubrežnih formacija, koje se postupno razvijaju u drugi segment nefronske petlje.

Kako je uređen nefron?

Struktura bubrežnog nefrona je vrlo složena, pa se do sada biolozi širom svijeta bore s pokušajima da ga ponovo kreiraju u obliku umjetne formacije pogodne za transplantaciju. Petlja se uglavnom pojavljuje iz dijela koji se diže, ali može uključivati ​​i osjetljivu. Čim se petlja nađe na mjestu gdje je lopta postavljena, ulazi u zakrivljeni mali kanal.

U ćelijama nastale formacije nema runastih rubova, međutim, ovdje možete pronaći veliki broj mitohondrije. Ukupna površina membrane može se povećati zbog brojnih nabora koji nastaju kao rezultat formiranja petlje unutar jednog uzetog nefrona.

Shema strukture ljudskog nefrona prilično je složena, jer zahtijeva ne samo pažljivo crtanje, već i temeljito poznavanje teme. Biće prilično teško da to prikaže osoba koja je daleko od biologije. Posljednji dio nefrona je skraćeni spojni kanal koji ide u akumulirajuću cijev.

Kanal se formira u kortikalnom dijelu bubrega, uz pomoć akumulacijskih cijevi prolazi kroz "mozak" ćelije. U prosjeku, promjer svake školjke je oko 0,2 milimetra, ali maksimalna dužina nefronskog kanala, koju su zabilježili naučnici, iznosi oko 5 centimetara.

Presjeci bubrega i nefrona

Nefron, čija je struktura naučnicima postala poznata tek nakon brojnih eksperimenata, nalazi se u svakom od strukturnih elemenata najvažnijih organa za tijelo - bubrega. Specifičnost funkcije bubrega je takva da zahtijeva postojanje nekoliko dijelova strukturnih elemenata odjednom: tankog segmenta petlje, distalnog i proksimalnog.

Svi kanali nefrona su u kontaktu sa naslaganim cevima za skladištenje. Kako se embrij razvija, oni se proizvoljno poboljšavaju, međutim, u već formiranom organu njihove funkcije podsjećaju na distalni dio nefrona. Naučnici su više puta ponavljali detaljan proces razvoja nefrona u svojim laboratorijama tokom nekoliko godina, međutim, pravi podaci su dobijeni tek krajem 20. veka.

Vrste nefrona u ljudskim bubrezima

Struktura ljudskog nefrona varira u zavisnosti od vrste. Postoje jukstamedularne, intrakortikalne i površinske. Glavna razlika između njih je njihova lokacija unutar bubrega, dubina tubula i lokalizacija glomerula, kao i veličina samih zapleta. Osim toga, naučnici pridaju važnost karakteristikama petlji i trajanju različitih segmenata nefrona.

Površni tip je veza stvoren od kratkih petlji, a jukstamedularni tip je napravljen od dugih petlji. Takva raznolikost, prema naučnicima, javlja se kao rezultat potrebe da nefroni stignu do svih dijelova bubrega, uključujući i onaj koji se nalazi ispod kortikalne supstance.

Dijelovi nefrona

Nefron, čija su struktura i značaj za tijelo dobro proučeni, direktno ovisi o tubulu koji se nalazi u njemu. Ovo drugo je odgovorno za konstantu funkcionalan rad. Sve tvari koje se nalaze unutar nefrona odgovorne su za sigurnost određenih vrsta bubrežnih zapleta.

Unutar kortikalne supstance može se naći veliki broj spojnih elemenata, specifičnih podjela kanala, bubrežni glomeruli. Rad svega ovisit će o tome da li su pravilno postavljeni unutar nefrona i bubrega u cjelini. unutrašnji organ. Prije svega, to će utjecati na ravnomjernu raspodjelu urina, a tek onda na njegovo pravilno uklanjanje iz tijela.

Nefroni kao filteri

Struktura nefrona na prvi pogled izgleda kao jedan veliki filter, ali ima niz karakteristika. Sredinom 19. veka naučnici su pretpostavili da filtracija tečnosti u organizmu prethodi fazi formiranja urina, sto godina kasnije to je i naučno dokazano. Uz pomoć posebnog manipulatora, naučnici su uspjeli izvući unutrašnju tekućinu iz glomerularne membrane, a zatim izvršiti detaljnu analizu.

Pokazalo se da je školjka svojevrsni filter, uz pomoć kojeg se pročišćavaju voda i svi molekuli koji formiraju krvnu plazmu. Membrana kojom se filtriraju sve tečnosti zasniva se na tri elementa: podocitima, endotelnim ćelijama, a koristi se i bazalna membrana. Uz njihovu pomoć, tekućina koju treba ukloniti iz tijela ulazi u nefronski zaplet.

Unutrašnjost nefrona: ćelije i membrana

Struktura ljudskog nefrona mora se razmotriti u smislu onoga što se nalazi u nefronskom glomerulu. Prije svega, riječ je o endotelnim stanicama, uz pomoć kojih se formira sloj koji sprječava čestice proteina i krvi da uđu unutra. Plazma i voda prolaze dalje, slobodno ulaze u bazalnu membranu.

Membrana je tanak sloj koji odvaja endotel (epitel) od tkiva tip povezivanja. Prosječna debljina membrane u ljudskom tijelu je 325 nm, iako se mogu javiti deblje i tanje varijante. Membrana se sastoji od nodalnog i dva periferna sloja koji blokiraju put velikim molekulima.

Podociti u nefronu

Procesi podocita međusobno su odvojeni zaštitnim membranama, o kojima ovisi sam nefron, struktura strukturnog elementa bubrega i njegova izvedba. Zahvaljujući njima, određuju se veličine tvari koje treba filtrirati. Epitelne ćelije imaju male procese zbog kojih su povezane sa bazalnom membranom.

Struktura i funkcije nefrona su takve da, zajedno, svi njegovi elementi ne propuštaju molekule prečnika većeg od 6 nm i filtriraju manje molekule koje je potrebno ukloniti iz tijela. Protein ne može proći kroz postojeći filter zbog specijalni elementi membrane i negativno nabijene molekule.

Karakteristike bubrežnog filtera

Nefron, čija struktura zahtijeva pažljivo proučavanje od strane naučnika koji žele rekreirati bubreg koristeći moderne tehnologije, nosi određeni negativni naboj, koji predstavlja ograničenje filtracije proteina. Veličina naboja ovisi o dimenzijama filtera, a zapravo komponenta same glomerularne tvari ovisi o kvaliteti bazalne membrane i epitelne prevlake.

Karakteristike barijere koja se koristi kao filter mogu se implementirati u različitim varijacijama, svaki nefron ima individualne parametre. Ako nema poremećaja u radu nefrona, tada će u primarnom urinu biti samo tragovi proteina koji su svojstveni krvnoj plazmi. Kroz pore mogu prodrijeti i posebno veliki molekuli, ali u ovom slučaju sve će ovisiti o njihovim parametrima, kao i o lokalizaciji molekula i njegovom kontaktu s oblicima koje pore poprimaju.

Nefroni se ne mogu regenerirati, stoga, ako su bubrezi oštećeni ili se pojave bilo kakve bolesti, njihov broj postepeno počinje opadati. Ista stvar se dešava iz prirodnih razloga kada tijelo počne stariti. Obnova nefrona jedan je od najvažnijih zadataka na kojima rade biolozi širom svijeta.