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

U svakom bubregu odrasle osobe postoji najmanje 1 milijun nefrona, od kojih je svaki sposoban proizvoditi urin. Istodobno, obično funkcionira oko 1/3 svih nefrona, što je dovoljno za punu provedbu izlučivanja i drugih funkcija. To ukazuje na prisutnost značajnih funkcionalnih rezervi bubrega. Sa starenjem postoji postupno opadanje broj nefrona(za 1% godišnje nakon 40 godina) zbog nedostatka sposobnosti regeneracije. Kod mnogih ljudi u dobi od 80 godina broj nefrona smanjuje se za 40% u odnosu na 40-godišnjake. Međutim, gubitak tako velikog broja nefrona nije prijetnja životu, budući da ostatak može u potpunosti obavljati izlučivanje i druge funkcije bubrega. Istodobno, oštećenje više od 70% ukupnog broja nefrona u bubrežnim bolestima može biti uzrok kroničnog zatajenja bubrega.

Svaki nefron sastoji se od bubrežnog (malpigijevog) tjelešca, u kojem dolazi do ultrafiltracije krvne plazme i stvaranja primarne mokraće, te sustava tubula i tubula, u kojima se primarna mokraća pretvara u sekundarnu i konačnu (izlučuje se u zdjelicu i u okoliš) urin.

Riža. 1. Strukturna i funkcionalna organizacija nefrona

Sastav urina tijekom njegovog kretanja duž zdjelice (čaše, čaše), mokraćovoda, privremenog zadržavanja u mjehur a mokraćni kanal se bitno ne mijenja. Tako, zdrava osoba sastav konačnog urina izlučenog tijekom mokrenja vrlo je blizak sastavu urina izlučenog u lumen (manje čašice) zdjelice.

bubrežno tjelešce nalazi se u kortikalnom sloju bubrega, početni je dio nefrona i nastaje kapilarni glomerul(koji se sastoji od 30-50 isprepletenih kapilarnih petlji) i kapsula Shumlyansky - Boumeia. Na rezu, kapsula Shumlyansky-Boumeia izgleda kao zdjela unutar koje se nalazi glomerul. krvnih kapilara. epitelne stanice Unutarnji sloj kapsule (podociti) čvrsto prianja uz stijenku glomerularnih kapilara. Vanjski list kapsule nalazi se na određenoj udaljenosti od unutarnjeg. Kao rezultat toga, između njih nastaje prostor poput proreza - šupljina Shumlyansky-Bowmanove kapsule, u koju se filtrira krvna plazma, a njezin filtrat tvori primarni urin. Iz šupljine kapsule, primarni urin prelazi u lumen tubula nefrona: proksimalni tubul(zakrivljeni i ravni segmenti), Henleova petlja(silazni i uzlazni podjeli) i distalni tubul(ravni i uvijeni segmenti). Važan strukturni i funkcionalni element nefrona je jukstaglomerularni aparat (kompleks) bubrega. Nalazi se u trokutastom prostoru, zazidan aferentne i eferentne arteriole i distalni tubul (gusta mrlja - makuladensa), blizu njih. Stanice macula densa imaju kemo- i mehanosenzitivnost, regulirajući aktivnost jukstaglomerularnih stanica arteriola, koje sintetiziraju niz bioloških djelatne tvari(renin, eritropoetin itd.). Zavijeni segmenti proksimalnih i distalnih tubula nalaze se u korteksu bubrega, a Henleova petlja je u meduli.

Mokraća teče iz uvijenog distalnog tubula u spojni kanal, od njega do sabirni kanal i sabirni kanal korteks bubrezi; 8-10 sabirnih kanala spaja se u jedan veliki kanal ( sabirni kanal korteksa), koji, spuštajući se u medulu, postaje sabirni kanal bubrežne srži. Postupno se spajajući, ti se kanali formiraju kanal velikog promjera, koja se na vrhu papile piramide otvara u malu čašicu velike zdjelice.

Svaki bubreg ima najmanje 250 sabirnih kanala velikog promjera, od kojih svaki skuplja urin iz približno 4000 nefrona. Sabirni kanali i sabirni kanali imaju posebne mehanizme za održavanje hiperosmolarnosti bubrežne srži, koncentriranje i razrjeđivanje urina te su važni strukturne komponente stvaranje konačnog urina.

Građa nefrona

Svaki nefron počinje kapsulom s dvostrukom stijenkom, unutar koje se nalazi vaskularni glomerul. Sama kapsula sastoji se od dva lista, između kojih se nalazi šupljina koja prolazi u lumen proksimalnog tubula. Sastoji se od proksimalnih uvijenih i proksimalnih ravnih tubula koji čine proksimalni segment nefrona. karakteristična značajka stanica ovog segmenta je prisutnost ruba četke, koji se sastoji od mikrovila, koji su izdanci citoplazme okruženi membranom. Sljedeći odjeljak je Henleova petlja, koja se sastoji od tankog silaznog dijela, koji se može spustiti duboko u medulu, gdje formira petlju i okreće se za 180 ° prema kortikalnoj supstanci u obliku uzlaznog tankog, pretvarajući se u debeli dio nefronske petlje. Uzlazni dio petlje diže se do razine svog glomerula, gdje počinje distalni zavojiti tubul, koji prelazi u kratki spojni tubul koji povezuje nefron sa sabirnim kanalićima. Sabirni kanalići počinju u bubrežnom korteksu i spajaju se u veće. izvodni kanali, koji prolaze kroz medulu, i ulijevaju se u šupljinu bubrežne čašice, koja se pak ulijeva u bubrežnu zdjelicu. Prema lokalizaciji razlikuju se nekoliko vrsta nefrona: površinski (površinski), intrakortikalni (unutar kortikalnog sloja), jukstamedularni (njihovi glomeruli nalaze se na granici kortikalnog i medulalnog sloja).

Riža. 2. Građa nefrona:

A - jukstamedularni nefron; B - intrakortikalni nefron; 1 - bubrežno tjelešce, uključujući kapsulu glomerula kapilara; 2 - proksimalni zavojiti tubul; 3 - proksimalni ravni tubul; 4 - silazno tanko koljeno petlje nefrona; 5 - uzlazno tanko koljeno petlje nefrona; 6 - distalni izravni tubul (debelo uzlazno koljeno petlje nefrona); 7 - gusto mjesto distalnog tubula; 8 - distalni zavojiti tubul; 9 - spojni tubul; 10 - sabirni kanal kortikalne supstance bubrega; 11 - sabirni kanal vanjske medule; 12 - sabirni kanal unutarnje medule

Različite vrste nefrona razlikuju se ne samo u lokalizaciji, već iu veličini glomerula, dubini njihovog položaja, kao i duljini pojedinih dijelova nefrona, posebno Henleove petlje i sudjelovanja u osmotska koncentracija urin. NA normalnim uvjetima oko 1/4 volumena krvi koju izbaci srce prolazi kroz bubrege. U korteksu, protok krvi doseže 4-5 ml / min po 1 g tkiva, dakle, to je najviše visoka razina krvotok organa. Značajka bubrežnog krvotoka je da protok krvi kroz bubreg ostaje konstantan kada se mijenja unutar prilično širokog raspona sistemskog krvnog tlaka. To je osigurano posebnim mehanizmima samoregulacije cirkulacije krvi u bubregu. Kratak bubrežne arterije polaze od aorte, u bubregu se granaju na više male posude. Aferentna (aferentna) arteriola ulazi u bubrežni glomerul koji se u njemu raspada na kapilare. Kada se kapilare spajaju, formiraju eferentnu (eferentnu) arteriolu, kroz koju se provodi odljev krvi iz glomerula. Nakon odlaska iz glomerula, eferentna arteriola ponovno se raspada u kapilare, tvoreći mrežu oko proksimalnih i distalnih zavojitih tubula. Značajka jukstamedularnog nefrona je da se eferentna arteriola ne dijeli na peritubularnu kapilarna mreža, ali tvori ravne žile koje se spuštaju u medulu bubrega.

Vrste nefrona

Vrste nefrona

Razlikuju se prema značajkama strukture i funkcija dvije glavne vrste nefrona: kortikalni (70-80%) i jukstamedularni (20-30%).

Kortikalni nefroni dijele se na površne ili površinske kortikalne nefrone, u kojima su bubrežna tjelešca smještena u vanjskom dijelu kortikalne supstance, i intrakortikalne kortikalne nefrone, u kojima su bubrežna tjelešca smještena 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 primarne mokraće.

bubrežna tjelešca jukstamedularni nefroni nalaze se u dubokim slojevima kortikalne supstance na granici s medulom. Imaju dugačku Henleovu petlju koja prodire duboko u medulu, sve do vrhova piramida. Glavna svrha jukstamedularnih nefrona je stvaranje visoke Osmotski tlak potreban za koncentraciju i smanjenje volumena konačnog urina.

Efektivni tlak filtracije

• EFD \u003d R cap - R bk - R onk.
• R kapa — hidrostatski tlak u kapilari (50-70 mm Hg);
• R 6k- hidrostatski tlak u lumenu Bowmanove kapsule - Shumlyansky (15-20 mm Hg);
• R onk- onkotski tlak u kapilari (25-30 mm Hg).

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

Stvaranje 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 propuste do 1700 litara plazme, tvoreći nešto više od litre urina.

Nefron

Koliko se uspješno održava ravnoteža i izlučuju otpadne tvari, ovisi o radu nefrona, koji je strukturna i funkcionalna jedinica bubrega. Tijekom dana dva milijuna bubrežnih nefrona, koliko ih ima u tijelu, proizvede 170 litara primarne mokraće, zgusnute na dnevnu količinu do jedne i pol litre. Ukupna površina ekskretorne površine nefrona je gotovo 8 m2, što je 3 puta više od površine kože.

Sustav izlučivanja ima visoku marginu sigurnosti. Nastaje zbog činjenice da samo trećina nefrona radi istovremeno, što vam omogućuje da preživite nakon uklanjanja bubrega.

Čisti se u bubrezima arterijska krv koja prolazi duž aferentne arteriole. Pročišćena krv izlazi kroz izlaznu arteriolu. Promjer aferentne arteriole je veći od promjera arteriole, što stvara pad tlaka.

Struktura

Odjeli nefrona bubrega su:

Počinju u kortikalnom sloju bubrega Bowmanovom čahurom koja se nalazi iznad glomerula kapilara arteriola. Kapsula nefrona bubrega komunicira s 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 - distalni. Završetak nefrona smatra se mjestom gdje počinje sabirni kanal u koji ulazi sekundarna mokraća iz mnogih nefrona. Dijagram nefrona

Kapsula

Stanice podocita poput kapice okružuju glomerul kapilara. Tvorba se naziva bubrežno tjelešce. U njegove pore prodire tekućina koja završava u Bowmanovom prostoru. Ovdje se skuplja infiltrat - produkt filtracije krvne plazme.

proksimalni tubul

Ova vrsta sastoji se od stanica prekrivenih izvana bazalnom membranom. Unutarnji dio Epitel je opremljen izdancima - mikrovilima, poput četke, koji oblažu tubul duž cijele duljine.

Izvana se nalazi bazalna membrana, skupljena u brojne nabore, koji se ispravljaju kada se tubuli napune. Tubul u isto vrijeme dobiva zaobljeni oblik u promjeru, a epitel je spljošten. U nedostatku tekućine, promjer tubula postaje uzak, stanice dobivaju prizmatični izgled.

Za prevenciju bolesti i liječenje bubrega, naši čitatelji savjetuju Monastičku zbirku oca Georgea. Sastoji se od 16 korisnih ljekovito bilje, koji imaju izuzetno visoka efikasnost u čišćenju bubrega, u liječenju bubrežnih bolesti, bolesti mokraćni put, kao i kod čišćenja organizma u cjelini.

Funkcije uključuju reapsorpciju:

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

Iz tubula ulaze reapsorbenti krvne žile, koji pletu tubulu gustom mrežom. U ovom području se apsorbira u šupljinu tubula žučne kiseline, apsorbirana oksalna, paraaminohipurična, mokraćne kiseline, adrenalin, acetilkolin, tiamin, histamin se apsorbiraju, transportiraju lijekovi- penicilin, furosemid, atropin itd.

Ovdje se razgradnja hormona koji dolaze iz filtrata odvija uz pomoć enzima epitelne granice. 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.

Unutarnja struktura petlje u početku se ne razlikuje od strukture proksimalnog tubula. Zatim 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 tekućini za pranje, voda se upija u njih. Uzlazni dio se širi, prelazi u distalni tubul.

Nježna petlja

Distalni tubul

To se područje već, ukratko, sastoji od niskih epitelnih stanica. Unutar kanala nema resica, izvana je nabor bazalne membrane dobro izražen. Ovdje se natrij reapsorbira, reapsorpcija vode se nastavlja, sekrecija vodikovih iona i amonijaka u lumen tubula se nastavlja.

U videu, dijagram strukture bubrega i nefrona:

Vrste nefrona

Prema karakteristikama strukture, funkcionalna namjena Postoje takve vrste nefrona koji funkcioniraju u bubrezima:

kortikalni - površinski, intrakortikalni; jukstamedularni.

Kortikalni

Postoje dvije vrste nefrona u korteksu. Površinski čine oko 1% ukupnog broja nefrona. Razlikuju se po površinskom položaju glomerula u korteksu, najkraćoj Henleovoj petlji i malom volumenu filtracije.

Broj intrakortikalnih - više od 80% nefrona bubrega, koji se nalaze u sredini kortikalnog sloja, igraju glavnu ulogu u filtraciji urina. Krv u glomerulu intrakortikalnog nefrona prolazi pod pritiskom, budući da 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 kortikalne i medule, ostatak se nalazi u meduli, Henleova petlja se spušta gotovo do same bubrežne zdjelice.

Ova vrsta nefrona je od odlučujuće važnosti za sposobnost koncentriranja urina. Značajka jukstamedularnog nefrona je da izlazna arteriola ove vrste nefrona ima isti promjer kao i aferentna, a Henleova petlja je najduža od svih.

Eferentne arteriole tvore petlje koje se kreću u medulu paralelno s Henleovom petljom, ulijevaju se u vensku mrežu.

Funkcije

Funkcije nefrona bubrega uključuju:

koncentracija urina; regulacija vaskularnog tonusa; kontrola krvnog tlaka.

Urin se formira u nekoliko faza:

u glomerulima, krvna plazma koja ulazi kroz arteriole se filtrira, nastaje primarni urin; reapsorpcija korisnih tvari iz filtrata; koncentracija urina.

Kortikalni nefroni

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

Jukstamedularni nefroni

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

Nefroni ove vrste uključeni su u stvaranje strukturne formacije koja regulira krvni tlak. Ovaj kompleks luči renin, koji je neophodan za proizvodnju angiotenzina 2, vazokonstriktorskog spoja.

Kršenje funkcija nefrona i kako se vratiti

Kršenje nefrona dovodi do promjena koje utječu na sve tjelesne sustave.

Poremećaji uzrokovani disfunkcijom nefrona uključuju:

kiselost; ravnoteža vode i soli; metabolizam.

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

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

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

Prema lokalizaciji tubulopatije:

proksimalno - oštećenje proksimalnih tubula; distalno - oštećenje funkcija distalnih uvijenih tubula. Vrste tubulopatija

Proksimalna tubulopatija

Oštećenje proksimalnih dijelova nefrona dovodi do stvaranja:

fosfaturija; hiperaminoacidurija; bubrežna acidoza; glikozurija.

Kršenje reapsorpcije fosfata dovodi do razvoja strukture kostiju poput rahitisa - stanja otpornog na liječenje vitaminom D. Patologija je povezana s nedostatkom proteina nosača fosfata, nedostatkom receptora za vezanje kalcitriola.

Bubrežna glukozurija povezana je sa smanjenom sposobnošću apsorpcije glukoze. Hiperaminoacidurija je fenomen u kojem se transportna funkcija aminokiseline u tubulima. Ovisno o vrsti aminokiseline, patologija dovodi do različitih sustavnih bolesti.

Dakle, ako je poremećena reapsorpcija cistina, razvija se bolest cistinurije - autosomno recesivna bolest. Bolest se očituje zaostajanjem u razvoju, bubrežne kolike. U urinu s cistinurijom mogu se pojaviti cistinski kamenci koji se lako otapaju u alkalnom okruženju.

Proksimalna tubularna acidoza nastaje zbog nemogućnosti apsorpcije bikarbonata, zbog čega se on izlučuje mokraćom, pa se njegova koncentracija u krvi smanjuje, a Cl iona, naprotiv, povećava. To dovodi do metaboličke acidoze, s povećanim izlučivanjem K iona.

Distalna tubulopatija

Patologije distalni odjeli očituju se renalnim vodenim dijabetesom, pseudohipoaldosteronizmom, tubularnom acidozom. Bubrežna šećerna bolest je nasljedno oštećenje. Kongenitalni poremećaj uzrokovan je nedostatkom odgovora stanica u distalnim tubulima na antidiuretski hormon. Nedostatak odgovora dovodi do kršenja sposobnosti koncentriranja urina. Bolesnik razvija poliuriju, dnevno se može izlučiti do 30 litara urina.

S kombiniranim poremećajima razvijati složene patologije, od kojih se jedan naziva de Toni-Debre-Fanconijev sindrom. Istodobno je poremećena reapsorpcija fosfata, bikarbonata, aminokiseline i glukoza se ne apsorbiraju. Sindrom se manifestira kašnjenjem u razvoju, osteoporozom, patologijom strukture kostiju, acidozom.

U svakom bubregu odrasle osobe postoji najmanje 1 milijun nefrona, od kojih je svaki sposoban proizvoditi urin. Istodobno, obično funkcionira oko 1/3 svih nefrona, što je dovoljno za punu provedbu izlučivanja i drugih funkcija bubrega. To ukazuje na prisutnost značajnih funkcionalnih rezervi bubrega. Starenjem dolazi do postupnog smanjenja broja nefrona.(za 1% godišnje nakon 40 godina) zbog nedostatka sposobnosti regeneracije. Kod mnogih ljudi u dobi od 80 godina broj nefrona smanjuje se za 40% u odnosu na 40-godišnjake. Međutim, gubitak tako velikog broja nefrona nije prijetnja životu, budući da ostatak može u potpunosti obavljati izlučivanje i druge funkcije bubrega. Istodobno, oštećenje više od 70% ukupnog broja nefrona u bubrežnim bolestima može biti uzrok kroničnog zatajenja bubrega.

Svaki nefron sastoji se od bubrežnog (malpigijevog) tjelešca, u kojem se odvija ultrafiltracija krvne plazme i stvaranje primarne mokraće, te sustava tubula i tubula, u kojima se primarna mokraća pretvara u sekundarnu i konačnu (ispušta se u zdjelicu i u okolinu) urin.

Riža. 1. Strukturna i funkcionalna organizacija nefrona

Sastav urina tijekom njegovog kretanja kroz zdjelicu (čašice, čašice), uretere, privremeno zadržavanje u mokraćnom mjehuru i kroz mokraćni kanal se bitno ne mijenja. Tako je u zdrave osobe sastav konačnog urina izlučenog tijekom mokrenja vrlo blizak sastavu urina izlučenog u lumen (manje čašice) zdjelice.

bubrežno tjelešce nalazi se u kortikalnom sloju bubrega, početni je dio nefrona i nastaje kapilarni glomerul(koji se sastoji od 30-50 isprepletenih kapilarnih petlji) i Shumlyansky kapsula - Boumeia. Na rezu, kapsula Shumlyansky-Boumeia izgleda kao zdjela, unutar koje se nalazi glomerul krvnih kapilara. Epitelne stanice unutarnjeg sloja kapsule (podociti) čvrsto prianjaju uz stijenku glomerularnih kapilara. Vanjski list kapsule nalazi se na određenoj udaljenosti od unutarnjeg. Kao rezultat toga, između njih nastaje prostor poput proreza - šupljina Shumlyansky-Bowmanove kapsule, u koju se filtrira krvna plazma, a njezin filtrat tvori primarni urin. Iz šupljine kapsule, primarni urin prelazi u lumen tubula nefrona: proksimalni tubul(zakrivljeni i ravni segmenti), Henleova petlja(silazni i uzlazni podjeli) i distalni tubul(ravni i uvijeni segmenti). Važan strukturni i funkcionalni element nefrona je jukstaglomerularni aparat (kompleks) bubrega. Nalazi se u trokutastom prostoru kojeg tvore stijenke aferentne i eferentne arteriole i distalnog tubula (gusta mrlja - makuladensa), blizu njih. Stanice macula densa su kemo- i mehano-senzitivne, reguliraju aktivnost jukstaglomerularnih stanica arteriola koje sintetiziraju niz biološki aktivnih tvari (renin, eritropoetin i dr.). Zavijeni segmenti proksimalnih i distalnih tubula nalaze se u korteksu bubrega, a Henleova petlja je u meduli.

Mokraća teče iz uvijenog distalnog tubula u spojni kanal, od njega do sabirni kanal i sabirni kanal kortikalna tvar bubrega; 8-10 sabirnih kanala spaja se u jedan veliki kanal ( sabirni kanal korteksa), koji, spuštajući se u medulu, postaje sabirni kanal bubrežne srži. Postupno se spajajući, ti se kanali formiraju kanal velikog promjera, koja se na vrhu papile piramide otvara u malu čašicu velike zdjelice.

Svaki bubreg ima najmanje 250 sabirnih kanala velikog promjera, od kojih svaki skuplja urin iz približno 4000 nefrona. Sabirni kanalići i sabirni kanalići imaju posebne mehanizme za održavanje hiperosmolarnosti bubrežne srži, koncentriranje i razrjeđivanje mokraće te su važne strukturne komponente stvaranja konačnog urina.

Građa nefrona

Svaki nefron počinje kapsulom s dvostrukom stijenkom, unutar koje se nalazi vaskularni glomerul. Sama kapsula sastoji se od dva lista, između kojih se nalazi šupljina koja prolazi u lumen proksimalnog tubula. Sastoji se od proksimalnih uvijenih i proksimalnih ravnih tubula koji čine proksimalni segment nefrona. Karakteristična značajka stanica ovog segmenta je prisutnost ruba četke, koji se sastoji od mikrovila, koji su izdanci citoplazme okruženi membranom. Sljedeći odjeljak je Henleova petlja, koja se sastoji od tankog silaznog dijela, koji se može spustiti duboko u medulu, gdje formira petlju i okreće se za 180 ° prema kortikalnoj supstanci u obliku uzlaznog tankog, pretvarajući se u debeli dio nefronske petlje. Uzlazni dio petlje diže se do razine svog glomerula, gdje počinje distalni zavojiti tubul, koji prelazi u kratki spojni tubul koji povezuje nefron sa sabirnim kanalićima. Sabirni kanali započinju u bubrežnom korteksu, spajaju se u veće izvodne kanale koji prolaze kroz medulu i ulijevaju se u šupljinu čaške, koja se pak ulijeva u bubrežnu zdjelicu. Prema lokalizaciji razlikuju se nekoliko vrsta nefrona: površinski (površinski), intrakortikalni (unutar kortikalnog sloja), jukstamedularni (njihovi glomeruli nalaze se na granici kortikalnog i medulalnog sloja).

Riža. 2. Građa nefrona:

A - jukstamedularni nefron; B - intrakortikalni nefron; 1 - bubrežno tjelešce, uključujući kapsulu glomerula kapilara; 2 - proksimalni zavojiti tubul; 3 - proksimalni ravni tubul; 4 - silazno tanko koljeno petlje nefrona; 5 - uzlazno tanko koljeno petlje nefrona; 6 - distalni ravni tubul (debeli uzlazni koljeno petlje nefrona); 7 - gusta točka distalnog tubula; 8 - distalni zavojiti tubul; 9 - spojni tubul; 10 - sabirni kanal korteksa bubrega; 11 - sabirni kanal vanjske medule; 12 - sabirni kanal unutarnje medule

Različiti tipovi nefrona razlikuju se ne samo u lokalizaciji, već iu veličini glomerula, dubini njihovog položaja, kao i duljini pojedinih dijelova nefrona, osobito Henleove petlje, te sudjelovanju u osmotskoj koncentraciji urin. U normalnim uvjetima oko 1/4 volumena krvi koju izbaci srce prolazi kroz bubrege. U korteksu protok krvi doseže 4-5 ml/min po 1 g tkiva, dakle, ovo je najviša razina protoka krvi organa. Značajka bubrežnog krvotoka je da protok krvi kroz bubreg ostaje konstantan kada se mijenja unutar prilično širokog raspona sistemskog krvnog tlaka. To je osigurano posebnim mehanizmima samoregulacije cirkulacije krvi u bubregu. Kratke bubrežne arterije odlaze iz aorte, u bubregu se granaju u manje žile. Aferentna (aferentna) arteriola ulazi u bubrežni glomerul koji se u njemu raspada na kapilare. Kada se kapilare spajaju, formiraju eferentnu (eferentnu) arteriolu, kroz koju se provodi odljev krvi iz glomerula. Nakon odlaska iz glomerula, eferentna arteriola ponovno se raspada u kapilare, tvoreći mrežu oko proksimalnih i distalnih zavojitih tubula. Značajka jukstamedularnog nefrona je da se eferentna arteriola ne raspada u peritubularnu kapilarnu mrežu, već formira ravne žile koje se spuštaju u bubrežnu srž.

Vrste nefrona

Vrste nefrona

Razlikuju se prema značajkama strukture i funkcija dvije glavne vrste nefrona: kortikalni (70-80%) i jukstamedularni (20-30%).

Kortikalni nefroni dijele se na površne ili površinske kortikalne nefrone, u kojima su bubrežna tjelešca smještena u vanjskom dijelu kortikalne supstance, i intrakortikalne kortikalne nefrone, u kojima su bubrežna tjelešca smještena 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 primarne mokraće.

bubrežna tjelešca jukstamedularni nefroni nalaze se u dubokim slojevima kortikalne supstance na granici s medulom. Imaju dugačku Henleovu petlju koja prodire duboko u medulu, sve do vrhova piramida. Glavna svrha jukstamedularnih nefrona je stvaranje visokog osmotskog tlaka u srži bubrega, što je potrebno za koncentriranje i smanjenje volumena konačnog urina.

Efektivni tlak filtracije

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

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

Stvaranje konačnog urina rezultat je triju glavnih procesa koji se odvijaju u nefronu: filtracije, reapsorpcije i sekrecije.

Bubreg ima složenu strukturu i sastoji se od približno 1 milijuna strukturnih i funkcionalnih jedinica - nefrona(Slika 100). Između nefrona nalazi se vezivno (intersticijsko) tkivo.

Mokraćni tubul polazi iz šupljine kapsule, koja u početku ima zavojiti oblik - zavojiti tubul prvog reda. Dosegnuvši granicu između kortikalne i medule, tubul se sužava i ispravlja. U srži bubrega formira Henleovu petlju i vraća se u koru bubrega. Dakle, Henleova petlja sastoji se od silaznog, ili proksimalnog, i uzlaznog, ili distalnog dijela.

U kortikalnom sloju bubrega ili na granici medularnog i kortikalnog sloja, ravni tubul ponovno dobiva zavojiti oblik, tvoreći zavojiti tubul drugog reda. Potonji se ulijeva u izlazni kanal-zbirna sječa. Značajan broj takvih sabirnih kanala spaja se u zajedničke izvodne kanale koji prolaze kroz medulu bubrega do vrhova papila koji strše u šupljinu bubrežne zdjelice.

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

Opskrba krvlju bubrega . Arterije bubrega, granajući se u sve manje žile, tvore arteriole, od kojih svaka ulazi u kapsulu Shumlyansky-Bowman i ovdje se raspada u oko 50 kapilarnih petlji, tvoreći Malpighian glomerulus.

Spajajući se zajedno, kapilare ponovno tvore arteriolu koja izlazi iz glomerula. Arteriola koja dovodi krv u glomerul naziva se aferentna žila (vas affereos). Arteriola kroz koju krv otječe iz glomerula naziva se eferentna žila (vas efferens). Promjer arteriole koja izlazi iz kapsule je uži od promjera arteriole koja ulazi u kapsulu. Arteriola koja je izašla iz glomerula na maloj udaljenosti od njega ponovno se grana u kapilare i tvori gustu kapilarnu mrežu, pletući zavojite tubule prvog i drugog reda ( riža. 101, A). Dakle, krv koja je prošla kroz kapilare glomerula zatim prolazi kroz kapilare tubula. Osim toga, opskrba krvlju tubula provodi se kapilarama koje se protežu iz malog broja arteriola koje ne sudjeluju u formiranju Malpighian glomerula.

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

Jukstamedularni nefroni . U relativno novije vrijeme pokazalo se da u bubregu, osim gore opisanih nefrona, postoje i drugi koji se razlikuju po položaju i prokrvljenosti - jukstamedularni nefroni. Jukstamedularni nefroni gotovo su u potpunosti smješteni u srži bubrega. Njihovi glomeruli nalaze se između kortikalne i medule, a Henleova petlja nalazi se na granici s bubrežnom zdjelicom. Opskrba krvlju jukstamedularnog nefrona razlikuje se od opskrbe kortikalnog nefrona po tome što je promjer eferentne žile isti kao i promjer aferentne. Arteriola koja napušta glomerul ne stvara kapilarnu mrežu oko tubula, već nakon što prođe neki put, ulijeva se u venski sustav (riža. 101, B). Jukstaglomerularni kompleks . U stijenci aferentne arteriole, na mjestu njenog ulaska u glomerul, nalazi se zadebljanje koje čine mioepitelne stanice – jukstaglomerularni (priglomerularni) kompleks. Stanice ovog kompleksa imaju intrasekretorna funkcija, oslobađajući sa smanjenjem bubrežnog protoka krvi renin (str. 123), koji je uključen u regulaciju razine krvni tlak i ima, očito, vrijednost u održavanju normalne ravnoteže elektrolita. Riža. 101. Shema kortikalnih (A) i jukstamedularnih (B) nefrona i njihove opskrbe krvlju (prema G. Smithu). I - korijenska tvar bubrega; II - medula bubrega. 1 - arterije; 2 - glomerul i kapsula; 3 - arteriola, pogodna za malpigijev glomerul; 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.

Nephron 2 počinje x zidna posuda - kapsula Shumlyansky-Bowman. Unutarnju membranu čine podociti. Između procesa i podocita stvaraju se prorezi promjera 30 nm. Prostori su ispunjeni fibrilarnim strukturama, formira se dijafragma s prorezom veličine 10 nm.

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

Proksimalni zavijeni tubul.

Počinje od čahure, ide direktno nizbrdo. Cilindrične stanice ovog dijela nefrona na apikalnoj membrani imaju četkastu granicu mikrovila prekrivenu glikokaliksom. Proksimalni dio nalazi se u korteksu, gdje prelazi u Henleovu petlju, koja se spušta u bubrežnu srž do male dubine. Ovo se odnosi na kortikalne neurone. Jukstamedularni nefroni, njihova kapsula i proksimalni zavojiti tubul nalaze se uglavnom u vanjskoj zoni medule, a petlja nefrona spušta se duboko u unutarnju zonu medule bubrega.

Silazni odjel je pjevao, obložene skvamoznim tubularnim epitelom. Uzlazna petlja prelazi u izravni distalni kubični epitel, zatim u uvijen distalni tubul. Kuboidne stanice tubularnog epitela ovdje nemaju četkastu granicu. Distalni zavojiti tubul približava se polu nefrona i dodiruje njegov pol između aferentne i eferentne arteriole. Na ovom mjestu, stupčasti epitel izgleda gusto i zove se tvrdo mjesto- odnosi se na SGC. Distalni zavojiti tubul ulazi u sabirni kanal koji se spušta u medulu.

Sabirni kanal ima stupčasti epitel. Njegove stanice sadrže karbanhidrazu i osiguravaju izlučivanje H +. Sabirni kanali spajaju se u izvodne kanale, zatim se mokraća skuplja u čašice, zatim u zdjelicu, iz koje ureter prelazi u mokraćni mjehur.

Značajke opskrbe krvlju nefrona.

1) U bubregu najviše veliki protok krvi po jedinici mase, 12,5% IOC prolazi kroz 2 bubrega, tj. 60 puta više nego u drugim organima.

2) Aferentna arteriola u kapsuli se grana u 30-50 kapilarnih petlji. One su međusobno povezane i izlaze iz kapsule u obliku eferentnih arteriola. Tlak u kapilarama Malpigijeva glomerula je 70 - 90 mm. rt. Umjetnost. (2 puta više nego u ICR-u).

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

Teorija mokrenja. Naziva se filtracija-reapsorpcija.

Glomerularna filtracija. Ovo je stvaranje primarnog urina iz plazme. Dnevno se stvara do 170 litara.

Uvjeti filtracije:

1) prisutnost pokretačkih sila;

2) stanje filtera bubrega.

Karakteristike pogonskih snaga.

Pospješuje filtraciju hidrostatski krvni tlak R g = 70 - 90 mm. rt. Umjetnost.

Zabrani filtriranje:

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

b) intrarenalni tlak – tlak primarne mokraće u kapsuli P vp = 10 mm. rt. Umjetnost.

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

Uloga bubrežnog filtera.

Formirano kroz:

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

2) porozna bazalna membrana;

3) rupe između podocita. Filtriraju se tvari niske molekularne težine, ponekad albumini, čija je molekulska masa oko 70 000. Neki strani proteini, kažu. čija je težina relativno mala (bjelanjak, želatina) prolaze kroz bubrežni filter s urinom. Proteini velike molekulske mase s molekulskom masom većom od 160 000 se ne filtriraju (na primjer, globulini).

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

Što je nefron?

Nefron, čija je struktura i značaj vrlo važan za ljudski organizam, je strukturna i funkcionalna jedinica unutar bubrega. Unutar ovog strukturnog elementa vrši se stvaranje urina, koji zatim napušta tijelo odgovarajućim putovima.

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

Nefron: građa, funkcionalni značaj

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

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

Kako je uređen nefron?

Struktura bubrežnog nefrona vrlo je složena i do sada se biolozi širom svijeta bore s pokušajima da je ponovno stvore u obliku umjetne formacije pogodne za transplantaciju. Petlja se pojavljuje pretežno iz dižućeg dijela, ali može uključivati ​​i osjetljivu. Čim se petlja nađe na mjestu gdje se nalazi kuglica, ona ulazi u zakrivljeni mali kanal.

U stanicama nastale formacije nema ruba od vuna, međutim, ovdje možete pronaći veliki broj mitohondrije. Ukupna površina membrane može se povećati zbog brojnih nabora koji nastaju kao rezultat stvaranja petlje unutar jednog uzetog nefrona.

Shema strukture ljudskog nefrona prilično je složena, jer zahtijeva ne samo pažljivo crtanje, već i temeljito poznavanje teme. Osobi daleko od biologije to će biti prilično teško prikazati. Posljednji dio nefrona je skraćeni spojni kanal koji ide u akumulacijsku cijev.

Kanal se formira u kortikalnom dijelu bubrega, uz pomoć skladišnih cijevi prolazi kroz "mozak" stanice. U prosjeku, promjer svake ljuske je oko 0,2 milimetra, ali najveća duljina kanala nefrona, koju su zabilježili znanstvenici, iznosi oko 5 centimetara.

Dijelovi bubrega i nefrona

Nefron, čija je struktura znanstvenicima sigurno poznata tek nakon niza eksperimenata, nalazi se u svakom od strukturnih elemenata najvažnijih organa za tijelo - bubrega. Specifičnost rada bubrega je takva da zahtijeva postojanje nekoliko dijelova strukturnih elemenata odjednom: tanki segment petlje, distalni i proksimalni.

Svi kanali nefrona su u kontaktu s naslaganim cijevima za pohranu. Kako se embrij razvija, oni se proizvoljno poboljšavaju, međutim, u već formiranom organu, njihove funkcije nalikuju distalnom dijelu nefrona. Znanstvenici su u nekoliko navrata reproducirali detaljan proces razvoja nefrona u svojim laboratorijima tijekom nekoliko godina, međutim, pravi podaci su dobiveni tek krajem 20. stoljeća.

Varijante nefrona u ljudskim bubrezima

Struktura ljudskog nefrona varira ovisno o vrsti. Postoje jukstamedularni, intrakortikalni i površinski. Glavna razlika između njih je njihov položaj unutar bubrega, dubina tubula i lokalizacija glomerula, kao i veličina samih čvorova. Osim toga, znanstvenici pridaju važnost značajkama petlji i trajanju različitih segmenata nefrona.

Površinski tip je veza stvorena od kratkih petlji, a jukstamedularni tip je napravljen od dugih petlji. Takva raznolikost, prema znanstvenicima, pojavljuje se kao rezultat potrebe da nefroni dođu do svih dijelova bubrega, uključujući i onaj koji se nalazi ispod kortikalne supstance.

Dijelovi nefrona

Nefron, čija je struktura i značaj za tijelo dobro proučen, izravno ovisi o tubulu koji je prisutan u njemu. Upravo je potonji odgovoran za konstantu funkcionalni rad. Sve tvari koje se nalaze unutar nefrona odgovorne su za sigurnost određenih vrsta bubrežnih čvorova.

Unutar kortikalne supstance nalazi se veliki broj veznih elemenata, specifičnih odjeljaka kanala, bubrežni glomeruli. Rad svega ovisit će o tome jesu li pravilno postavljeni unutar nefrona i bubrega u cjelini. unutarnji 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 značajki. Sredinom 19. stoljeća znanstvenici su pretpostavili da filtracija tekućina u tijelu prethodi fazi stvaranja urina, stotinu godina kasnije to je znanstveno dokazano. Uz pomoć posebnog manipulatora, znanstvenici su uspjeli dobiti unutarnju tekućinu iz glomerularne membrane, a zatim provesti njezinu temeljitu analizu.

Ispostavilo se da je ljuska neka vrsta filtera, uz pomoć kojeg se pročišćava voda i sve molekule koje čine krvnu plazmu. Membrana kojom se filtriraju sve tekućine temelji se na tri elementa: podocitima, endotelnim stanicama, a koristi se i bazalna membrana. Uz njihovu pomoć, tekućina koju treba ukloniti iz tijela ulazi u nefronski splet.

Unutrašnjost nefrona: stanice i membrana

Struktura ljudskog nefrona mora se razmatrati u smislu onoga što je sadržano u glomerulu nefrona. Prije svega, govorimo 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 tanki sloj koji odvaja endotel (epitel) od tkiva tip povezivanja. Prosječna debljina membrane u ljudskom tijelu je 325 nm, iako se mogu pojaviti deblje i tanje varijante. Membrana se sastoji od nodalnog i dva periferna sloja koji blokiraju put velikih molekula.

Podociti u nefronu

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

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

Značajke bubrežnog filtra

Nefron, čija struktura zahtijeva pažljivo proučavanje znanstvenika koji žele ponovno stvoriti bubreg pomoću moderne tehnologije, nosi određeni negativni naboj, koji čini ograničenje filtracije proteina. Veličina naboja ovisi o dimenzijama filtera, a zapravo sama komponenta glomerularne supstance ovisi o kvaliteti bazalne membrane i epitelne ovojnice.

Značajke barijere koja se koristi kao filtar 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. Izrazito velike molekule također mogu prodrijeti kroz pore, ali u ovom slučaju sve će ovisiti o njihovim parametrima, kao io lokalizaciji molekule i njezinom kontaktu s oblicima koje pore poprimaju.

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