I reni si trovano retroperitonealmente su entrambi i lati della colonna vertebrale a livello di Th12-L2. La massa di ciascun rene di un maschio adulto è di 125-170 g, una donna adulta è di 115-155 g, cioè inferiore allo 0,5% del peso corporeo totale.

Il parenchima del rene è suddiviso in localizzato verso l'esterno (vicino alla superficie convessa dell'organo) corticale e sotto di esso midollo. Il tessuto connettivo lasso forma lo stroma dell'organo (interstizio).

Corticale sostanza situato sotto la capsula del rene. L'aspetto granulare della sostanza corticale è dato dai corpuscoli renali e dai tubuli contorti dei nefroni qui presenti.

Cervello sostanza ha un aspetto radialmente striato, poiché contiene parti parallele discendenti e ascendenti dell'ansa del nefrone, dotti collettori e dotti collettori, vasi sanguigni diretti ( vaso recta). Nel midollo si distinguono la parte esterna, situata direttamente sotto la sostanza corticale, e la parte interna, costituita dai vertici delle piramidi

Interstizio rappresentato da una matrice intercellulare contenente cellule di processo simili ai fibroblasti e sottili fibre reticoliniche strettamente associate alle pareti dei capillari e dei tubuli renali

Nefrone come unità morfo-funzionale del rene.

Negli esseri umani, ogni rene è costituito da circa un milione di unità strutturali chiamate nefroni. Il nefrone è l'unità strutturale e funzionale del rene perché svolge l'intero insieme di processi che portano alla formazione dell'urina.

Fig. 1. Sistema urinario. Sinistra: reni, ureteri, vescica, uretra (uretra)

La struttura del nefrone:

Capsula di Shumlyansky-Bowman, all'interno della quale si trova un glomerulo di capillari - il corpo renale (malpighiano). Diametro della capsula - 0,2 mm

Tubulo contorto prossimale. Caratteristica delle sue cellule epiteliali: bordo a spazzola - microvilli rivolti verso il lume del tubulo

Ciclo di Henle

Tubulo contorto distale. Il suo tratto iniziale tocca necessariamente il glomerulo tra le arteriole afferenti ed efferenti.

Tubulo di collegamento

Condotto collettore

funzionale distinguere 4 segmento:

1.glomerulo;

2.Prossimale - parti contorte e diritte del tubulo prossimale;

3.Sezione ad anello sottile - parte discendente e sottile della parte ascendente dell'anello;

4.distale - parte spessa dell'ansa ascendente, tubulo contorto distale, sezione di collegamento.

I dotti collettori si sviluppano indipendentemente durante l'embriogenesi, ma funzionano insieme al segmento distale.

A partire dalla corteccia renale, i dotti collettori si uniscono per formare dotti escretori che passano attraverso il midollo e si aprono nella cavità della pelvi renale. La lunghezza totale dei tubuli di un nefrone è di 35-50 mm.

Tipi di nefroni

In vari segmenti dei tubuli del nefrone vi sono differenze significative a seconda della loro localizzazione in una o nell'altra zona del rene, la dimensione dei glomeruli (quelli iuxtamidollari sono più grandi di quelli superficiali), la profondità della posizione dei glomeruli e tubuli prossimali, la lunghezza delle singole sezioni del nefrone, in particolare le anse. Di grande importanza funzionale è la zona del rene in cui si trova il tubulo, indipendentemente dal fatto che si trovi nella corteccia o nel midollo.

Nello strato corticale ci sono glomeruli renali, sezioni prossimali e distali dei tubuli, sezioni di collegamento. Nella striscia esterna del midollo esterno ci sono sezioni sottili discendenti e spesse ascendenti delle anse del nefrone, i dotti collettori. Lo strato interno del midollo contiene reparti sottili anse nefroniche e dotti collettori.

Questa disposizione di parti del nefrone nel rene non è casuale. Questo è importante nella concentrazione osmotica delle urine. Diversi tipi di nefroni funzionano nel rene:

1. Con superficiale ( superficiale,

ciclo corto );

2. E intracorticale ( all'interno della corteccia );

3. Iuxtamidollare ( al confine tra corticale e midollo ).

Una delle differenze importanti elencate tra i tre tipi di nefroni è la lunghezza dell'ansa di Henle. Tutti i nefroni corticali superficiali hanno un anello corto, per cui il ginocchio dell'anello si trova sopra il bordo, tra la parte esterna e quella interna del midollo. In tutti i nefroni iuxtamidollari penetrano lunghi anelli reparto interno midollo, raggiungendo spesso l'apice della papilla. I nefroni intracorticali possono avere sia un'ansa corta che una lunga.

CARATTERISTICHE DELL'APPROVVIGIONAMENTO DEL SANGUE DEL RENE

Il flusso sanguigno renale non dipende dalla pressione arteriosa sistemica in una vasta gamma dei suoi cambiamenti. È connesso con regolazione miogenica , a causa della capacità delle cellule muscolari lisce vasafferens di contrarsi in risposta allo stiramento con il sangue (con un aumento della pressione sanguigna). Di conseguenza, la quantità di sangue che scorre rimane costante.

In un minuto, circa 1200 ml di sangue passano attraverso i vasi di entrambi i reni in una persona, ad es. circa il 20-25% del sangue espulso dal cuore nell'aorta. La massa dei reni è pari allo 0,43% del peso corporeo di una persona sana e ricevono ¼ del volume di sangue espulso dal cuore. Attraverso i vasi della corteccia renale scorre il 91-93% del sangue che entra nel rene, il resto fornisce il midollo del rene. Il flusso sanguigno nella corteccia renale è normalmente di 4-5 ml / min per 1 g di tessuto. Questo è il livello più alto di flusso sanguigno dell'organo. La particolarità del flusso sanguigno renale è che quando la pressione sanguigna cambia (da 90 a 190 mm Hg), il flusso sanguigno del rene rimane costante. Ciò è dovuto all'elevato livello di autoregolazione della circolazione sanguigna nel rene.

Corto arterie renali- partono dall'aorta addominale e rappresentano una grande nave con un diametro relativamente grande. Dopo essere entrati nelle porte dei reni, sono divisi in diverse arterie interlobari che passano nel midollo del rene tra le piramidi fino alla zona di confine dei reni. Qui, le arterie arcuate partono dalle arterie interlobulari. Dalle arterie arcuate, in direzione della corteccia, vanno le arterie interlobulari, che danno origine a numerose arteriole glomerulari afferenti.

L'arteriola afferente (afferente) entra nel glomerulo renale, in esso si scompone in capillari, formando il glomerulo malpegiano. Quando si fondono, formano l'arteriola efferente (efferente), attraverso la quale il sangue scorre via dal glomerulo. L'arteriola efferente poi si scompone nuovamente in capillari, formando una fitta rete attorno ai tubuli contorti prossimale e distale.

Due reti di capillari – alta e bassa pressione.

nei capillari alta pressione(70 mm Hg) - nel glomerulo renale - si verifica la filtrazione. Molta pressione è dovuta al fatto che: 1) le arterie renali partono direttamente dall'aorta addominale; 2) la loro lunghezza è piccola; 3) il diametro dell'arteriola afferente è 2 volte maggiore di quella efferente.

Pertanto, la maggior parte del sangue nel rene passa due volte attraverso i capillari: prima nel glomerulo, poi attorno ai tubuli, questa è la cosiddetta "rete miracolosa". Le arterie interlobulari formano numerose anostomosi che svolgono un ruolo compensatorio. Nella formazione della rete capillare peritubulare è essenziale l'arteriola di Ludwig, che si diparte dall'arteria interlobulare, o dall'arteriola glomerulare afferente. Grazie all'arteriola di Ludwig, l'afflusso di sangue extraglomerulare ai tubuli è possibile in caso di morte dei corpuscoli renali.

I capillari arteriosi, che formano la rete peritubulare, passano in quelli venosi. Questi ultimi formano venule stellate situate sotto la capsula fibrosa - vene interlobulari che confluiscono nelle vene arcuate, che si fondono e formano la vena renale, che scorre nella vena pudenda inferiore.

Nei reni si distinguono 2 circoli di circolazione sanguigna: grande corticale - 85-90% di sangue, piccolo juxtamidollare - 10-15% di sangue. In condizioni fisiologiche, l'85-90% del sangue circola attraverso il grande circolo (corticale) della circolazione renale, in patologia il sangue si muove lungo un percorso piccolo o accorciato.

La differenza nell'afflusso di sangue del nefrone iuxtamidollare - il diametro dell'arteriola afferente è approssimativamente uguale al diametro dell'arteriola efferente, l'arteriola efferente non si divide in un peritubular rete capillare, ma forma vasi diritti che scendono nel midollo. I vasi diretti formano anse a diversi livelli del midollo, tornando indietro. Le parti discendenti e ascendenti di queste anse formano un sistema controcorrente di vasi chiamato fascio vascolare. Il percorso iuxtamidollare della circolazione sanguigna è una sorta di "shunt" (shunt di Truet), in cui la maggior parte del sangue non entra nella corteccia, ma nel midollo dei reni. Questo è il cosiddetto sistema di drenaggio dei reni.

Il nefrone è l'unità strutturale del rene responsabile della formazione dell'urina. Lavorando 24 ore su 24, gli organi passano fino a 1700 litri di plasma, formando poco più di un litro di urina.

Sommario [Mostra]

Nefrone

Il lavoro del nefrone, che è l'unità strutturale e funzionale del rene, determina il modo in cui viene mantenuto l'equilibrio e vengono espulsi i prodotti di scarto. Durante il giorno, due milioni di nefroni renali, tanti quanti ce ne sono nel corpo, producono 170 litri di urina primaria, addensata fino a una quantità giornaliera fino a un litro e mezzo. L'area totale della superficie escretoria dei nefroni è di quasi 8 m2, che è 3 volte l'area della pelle.

Il sistema escretore ha un alto margine di sicurezza. Viene creato perché solo un terzo dei nefroni funziona contemporaneamente, il che consente di sopravvivere quando il rene viene rimosso.

Cancellato nei reni sangue arterioso che corre lungo l'arteriola afferente. Il sangue purificato esce attraverso l'arteriola uscente. Il diametro dell'arteriola afferente è maggiore di quello dell'arteriola, creando così una caduta di pressione.

Struttura

Le divisioni del nefrone renale sono:

• Iniziano nello strato corticale del rene con la capsula di Bowman, che si trova sopra il glomerulo dei capillari delle arteriole.
• La capsula del nefrone del rene comunica con il tubulo prossimale (il più vicino), che è diretto al midollo: questa è la risposta alla domanda in quale parte del rene si trovano le capsule del nefrone.
• Il tubulo passa nell'ansa di Henle - prima nel segmento prossimale, poi - distale.
• La fine di un nefrone è considerata il luogo in cui inizia il dotto collettore, dove entra l'urina secondaria di molti nefroni.

Schema di un nefrone

Capsula

Le cellule dei podociti circondano il glomerulo dei capillari come un cappuccio. La formazione è chiamata corpuscolo renale. Il fluido penetra nei suoi pori, che finisce nello spazio di Bowman. Qui viene raccolto l'infiltrato, un prodotto della filtrazione del plasma sanguigno.

tubulo prossimale

Questa specie è costituita da cellule ricoperte all'esterno da una membrana basale. Parte interna L'epitelio è dotato di escrescenze: microvilli, come un pennello, che rivestono il tubulo per tutta la sua lunghezza.

All'esterno è presente una membrana basale, raccolta in numerose pieghe, che si raddrizzano quando i tubuli si riempiono. Il tubulo allo stesso tempo acquisisce una forma arrotondata di diametro e l'epitelio è appiattito. In assenza di fluido, il diametro del tubulo si restringe, le cellule assumono un aspetto prismatico.

Le funzioni includono il riassorbimento:

• Na - 85%;
• ioni Ca, Mg, K, Cl;
• sali - fosfati, solfati, bicarbonato;
• composti - proteine, creatinina, vitamine, glucosio.

Dal tubulo, i riassorbitori entrano nei vasi sanguigni, che avvolgono il tubulo in una fitta rete. In quest'area viene assorbito nella cavità del tubulo acido biliare, ossalico, paraaminoippurico, gli acidi urici vengono assorbiti, l'adrenalina, l'acetilcolina, la tiamina, l'istamina vengono assorbiti, i farmaci vengono trasportati - penicillina, furosemide, atropina, ecc.

Qui, la scomposizione degli ormoni provenienti dal filtrato avviene con l'aiuto degli enzimi del bordo dell'epitelio. L'insulina, la gastrina, la prolattina, la bradichinina vengono distrutte, la loro concentrazione plasmatica diminuisce.

Ciclo di Henle

Dopo essere entrato nel raggio cerebrale, il tubulo prossimale passa nella sezione iniziale dell'ansa di Henle. Il tubulo passa nel segmento discendente dell'ansa, che scende nel midollo. Quindi la parte ascendente sale nella corteccia, avvicinandosi alla capsula di Bowman.

La struttura interna dell'ansa inizialmente non differisce dalla struttura del tubulo prossimale. Quindi il lume dell'ansa si restringe, la filtrazione del Na passa attraverso di essa nel fluido interstiziale, che diventa ipertonico. Questo è importante per il funzionamento dei condotti di raccolta: a causa dell'elevata concentrazione di sale nel liquido lavavetri, l'acqua viene assorbita al loro interno. La sezione ascendente si espande, passa nel tubulo distale.

Ciclo delicato

Tubulo distale

Quest'area è già, insomma, costituita da cellule epiteliali basse. Non ci sono villi all'interno del canale, all'esterno è ben espresso il ripiegamento della membrana basale. Qui il sodio viene riassorbito, continua il riassorbimento di acqua, continua la secrezione di ioni idrogeno e ammoniaca nel lume del tubulo.

Nel video, un diagramma della struttura del rene e del nefrone:

Tipi di nefroni

In base alle caratteristiche della struttura, scopo funzionale ci sono tali tipi di nefroni che funzionano nel rene:

• corticale - superficiale, intracorticale;
• iuxtamidollare.

Corticale

Ci sono due tipi di nefroni nella corteccia. Le superfici superficiali costituiscono circa l'1% del numero totale di nefroni. Differiscono nella posizione superficiale dei glomeruli nella corteccia, nell'ansa più corta di Henle e in un piccolo volume di filtrazione.

Il numero di intracorticali - oltre l'80% dei nefroni renali, situati nel mezzo dello strato corticale, svolge un ruolo importante nella filtrazione delle urine. Il sangue nel glomerulo del nefrone intracorticale passa sotto pressione, poiché l'arteriola afferente è molto più ampia dell'arteriola di deflusso.

Juxtamidollare

Juxtamidollare - una piccola parte dei nefroni del rene. Il loro numero non supera il 20% del numero di nefroni. La capsula si trova al confine tra corticale e midollo, il resto si trova nel midollo, l'ansa di Henle scende quasi fino alla pelvi renale stessa.

Questo tipo di nefrone è di importanza decisiva nella capacità di concentrare l'urina. Una caratteristica del nefrone iuxtamidollare è che l'arteriola uscente di questo tipo di nefrone ha lo stesso diametro di quella afferente e l'ansa di Henle è la più lunga di tutte.

Le arteriole efferenti formano anse che si muovono nel midollo parallelamente all'ansa di Henle, sfociano nella rete venosa.

Funzioni

Le funzioni del nefrone renale includono:

• concentrazione di urina;
• regolazione del tono vascolare;
• controllo sulla pressione sanguigna.

L'urina si forma in più fasi:

• nei glomeruli viene filtrato il plasma sanguigno che entra attraverso l'arteriola, si forma l'urina primaria;
• riassorbimento di sostanze utili dal filtrato;
• concentrazione di urina.

Nefroni corticali

La funzione principale è la formazione di urina, il riassorbimento di composti utili, proteine, amminoacidi, glucosio, ormoni, minerali. I nefroni corticali sono coinvolti nei processi di filtrazione, riassorbimento a causa delle peculiarità dell'afflusso di sangue e i composti riassorbiti penetrano immediatamente nel sangue attraverso una rete capillare localizzata dell'arteriola efferente.

Nefroni juxtamidollari

Il compito principale del nefrone juxtamidollare è quello di concentrare l'urina, cosa possibile grazie alle peculiarità del movimento del sangue nell'arteriola uscente. L'arteriola non passa nella rete capillare, ma nelle venule che confluiscono nelle vene.

I nefroni di questo tipo sono coinvolti nella formazione di una formazione strutturale che regola la pressione sanguigna. Questo complesso secerne renina, necessaria per la produzione di angiotensina 2, un composto vasocostrittore.

Violazione delle funzioni del nefrone e come ripristinare

La violazione del nefrone porta a cambiamenti che interessano tutti i sistemi del corpo.

I disturbi causati dalla disfunzione del nefrone includono:

• acidità;
• equilibrio salino;
• metabolismo.

Le malattie causate da una violazione delle funzioni di trasporto dei nefroni sono chiamate tubulopatie, tra le quali ci sono:

• tubulopatie primarie - disfunzioni congenite;
• disturbi secondari - acquisiti funzione di trasporto.

Le cause della tubulopatia secondaria sono danni al nefrone causati dall'azione di tossine, inclusi farmaci, tumori maligni, metalli pesanti e mieloma.

Secondo la localizzazione della tubulopatia:

• prossimale - danno ai tubuli prossimali;
• distale - danno alle funzioni dei tubuli contorti distali.

Tipi di tubulopatia

Tubulopatia prossimale

Il danno alle parti prossimali del nefrone porta alla formazione di:

• fosfaturia;
• iperaminoaciduria;
• acidosi renale;
• glicosuria.

La violazione del riassorbimento del fosfato porta allo sviluppo di una struttura ossea simile al rachitismo, una condizione resistente al trattamento con vitamina D. La patologia è associata all'assenza di una proteina portatrice di fosfato, una mancanza di recettori che legano il calcitriolo.

La glicosuria renale è associata a una ridotta capacità di assorbire il glucosio. L'iperaminoaciduria è un fenomeno in cui la funzione di trasporto degli aminoacidi nei tubuli è compromessa. A seconda del tipo di amminoacido, la patologia porta a vari malattie sistemiche.

Quindi, se il riassorbimento della cistina è compromesso, si sviluppa la malattia della cistinuria, una malattia autosomica recessiva. La malattia si manifesta con ritardo dello sviluppo, colica renale. Nelle urine con cistinuria possono comparire calcoli di cistina, che si sciolgono facilmente in un ambiente alcalino.

L'acidosi tubulare prossimale è causata dall'incapacità di assorbire il bicarbonato, a causa della quale viene escreto nelle urine, e la sua concentrazione nel sangue diminuisce, mentre gli ioni Cl, al contrario, aumentano. Questo porta ad acidosi metabolica, con aumento dell'escrezione di ioni K.

Tubulopatia distale

Le patologie delle sezioni distali si manifestano con diabete renale dell'acqua, pseudoipoaldosteronismo, acidosi tubulare. Il diabete renale è un danno ereditario. Una malattia congenita è causata da una mancanza di risposta delle cellule nei tubuli distali all'ormone antidiuretico. La mancanza di risposta porta a una violazione della capacità di concentrare l'urina. Il paziente sviluppa poliuria, fino a 30 litri di urina possono essere escreti al giorno.

Con disturbi combinati si sviluppano patologie complesse, una delle quali è chiamata sindrome di de Toni-Debre-Fanconi. Allo stesso tempo, il riassorbimento di fosfati, bicarbonati è compromesso, gli amminoacidi e il glucosio non vengono assorbiti. La sindrome si manifesta con ritardo dello sviluppo, osteoporosi, patologia della struttura ossea, acidosi.

La normale filtrazione del sangue è garantita dalla corretta struttura del nefrone. Svolge i processi di riassorbimento di sostanze chimiche dal plasma e la produzione di una serie di composti biologicamente attivi. Il rene contiene da 800 mila a 1,3 milioni di nefroni. L'invecchiamento, uno stile di vita malsano e un aumento del numero di malattie portano al fatto che con l'età il numero di glomeruli diminuisce gradualmente. Per comprendere i principi del nefrone, vale la pena comprenderne la struttura.

Descrizione del nefrone

La principale unità strutturale e funzionale del rene è il nefrone. L'anatomia e la fisiologia della struttura è responsabile della formazione dell'urina, del trasporto inverso di sostanze e della produzione di uno spettro di sostanze biologiche. La struttura del nefrone è un tubo epiteliale. Inoltre, si formano reti di capillari di vari diametri che confluiscono nel recipiente di raccolta. Le cavità tra le strutture sono riempite con tessuto connettivo sotto forma di cellule interstiziali e matrice.

Lo sviluppo del nefrone è stabilito nel periodo embrionale. Diversi tipi di nefroni sono responsabili di diverse funzioni. La lunghezza totale dei tubuli di entrambi i reni è fino a 100 km. In condizioni normali non tutti i glomeruli sono coinvolti, solo il 35% funziona. Il nefrone è costituito da un corpo e da un sistema di canali. Ha la seguente struttura:

• glomerulo capillare;
• capsula del glomerulo renale;
• tubulo vicino;
• frammenti discendenti e ascendenti;
• tubuli diritti e contorti distanti;
• percorso di collegamento;
• collettori.

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Funzioni del nefrone nell'uomo

In 2 milioni di glomeruli si formano fino a 170 litri di urina primaria al giorno.

Il concetto di nefrone è stato introdotto dal medico e biologo italiano Marcello Malpighi. Poiché il nefrone è considerato un'unità strutturale integrale del rene, è responsabile delle seguenti funzioni nel corpo:

• purificazione del sangue;
• formazione di urina primaria;
• trasporto capillare di ritorno di acqua, glucosio, aminoacidi, bio sostanze attive, ioni;
• la formazione di urina secondaria;
• garantire l'equilibrio salino, idrico e acido-base;
• regolazione della pressione sanguigna;
• secrezione di ormoni.

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glomerulo renale

Schema della struttura del glomerulo renale e della capsula di Bowman.

Il nefrone inizia come un glomerulo capillare. Questo è il corpo. L'unità morfofunzionale è una rete di anse capillari, fino a 20 in totale, che sono circondate da una capsula del nefrone. Il corpo riceve il suo apporto di sangue dall'arteriola afferente. La parete del vaso è uno strato di cellule endoteliali, tra le quali vi sono spazi microscopici fino a 100 nm di diametro.

Nelle capsule vengono isolate le sfere epiteliali interne ed esterne. Tra i due strati c'è uno spazio simile a una fessura: lo spazio urinario, dove è contenuta l'urina primaria. Avvolge ogni vaso e forma una palla solida, separando così il sangue situato nei capillari dagli spazi della capsula. La membrana basale funge da base di appoggio.

Il nefrone è disposto come un filtro, la cui pressione non è costante, cambia a seconda della differenza nella larghezza degli spazi dei vasi afferenti ed efferenti. La filtrazione del sangue nei reni avviene nel glomerulo. Elementi sagomati il sangue, le proteine, di solito non possono passare attraverso i pori dei capillari, poiché il loro diametro è molto più grande e sono trattenuti dalla membrana basale.

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Podociti della capsula

Il nefrone è costituito da podociti, che formano lo strato interno nella capsula del nefrone. Queste sono grandi cellule epiteliali stellate che circondano il glomerulo renale. Hanno un nucleo ovale, che comprende cromatina e plasmosomi sparsi, citoplasma trasparente, mitocondri allungati, un apparato di Golgi sviluppato, cisterne accorciate, pochi lisosomi, microfilamenti e diversi ribosomi.

Tre tipi di rami di podociti formano peduncoli (citotrabecole). Le escrescenze crescono strettamente l'una nell'altra e giacciono sullo strato esterno della membrana basale. Le strutture delle citotrabecole nei nefroni formano un diaframma cribriforme. Questa parte del filtro ha una carica negativa. Richiedono anche proteine ​​​​per funzionare correttamente. Nel complesso, il sangue viene filtrato nel lume della capsula del nefrone.

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membrana basale

La struttura della membrana basale del nefrone renale ha 3 palline spesse circa 400 nm, è costituita da una proteina simile al collagene, glico- e lipoproteine. Tra di loro ci sono strati di tessuto connettivo denso - mesangio e una palla di mesangiocitite. Ci sono anche lacune di dimensioni fino a 2 nm: i pori della membrana, sono importanti nei processi di purificazione del plasma. Su entrambi i lati, le sezioni delle strutture del tessuto connettivo sono ricoperte da sistemi di glicocalice di podociti ed endoteliociti. La filtrazione al plasma coinvolge parte della questione. La membrana basale dei glomeruli dei reni funziona come una barriera attraverso la quale le grandi molecole non devono penetrare. Inoltre, la carica negativa della membrana impedisce il passaggio delle albumine.

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Matrice mesangiale

Inoltre, il nefrone è costituito da mesangio. È rappresentato da sistemi di elementi del tessuto connettivo che si trovano tra i capillari del glomerulo malpighiano. È anche una sezione tra i vasi, dove non ci sono podociti. La sua composizione principale comprende tessuto connettivo lasso contenente mesangiociti ed elementi iuxtavascolari, che si trovano tra due arteriole. Il lavoro principale del mesangio è di supporto, contrattile, oltre a garantire la rigenerazione dei componenti della membrana basale e dei podociti, nonché l'assorbimento dei vecchi componenti costitutivi.

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tubulo prossimale

I tubuli renali capillari prossimali dei nefroni del rene sono divisi in curvi e diritti. Il lume è di piccole dimensioni, è formato da un epitelio di tipo cilindrico o cubico. In cima è posto un bordo a pennello, che è rappresentato da lunghi villi. Formano uno strato assorbente. L'ampia superficie dei tubuli prossimali, il gran numero di mitocondri e la posizione ravvicinata dei vasi peritubulari sono progettati per l'assorbimento selettivo delle sostanze.

Il fluido filtrato scorre dalla capsula ad altri reparti. Le membrane di elementi cellulari ravvicinati sono separate da lacune attraverso le quali circola il fluido. Nei capillari dei glomeruli contorti viene riassorbito l'80% dei componenti del plasma, tra cui: glucosio, vitamine e ormoni, aminoacidi e, inoltre, urea. Le funzioni dei tubuli del nefrone includono la produzione di calcitriolo ed eritropoietina. Il segmento produce creatinina. Le sostanze estranee che entrano nel filtrato dal liquido interstiziale vengono escrete nelle urine.

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Ciclo di Henle

L'unità strutturale e funzionale del rene è costituita da sezioni sottili, chiamate anche ansa di Henle. Consiste di 2 segmenti: discendente sottile e ascendente spesso. La parete della sezione discendente con un diametro di 15 μm è formata da un epitelio squamoso con più vescicole pinocitiche e la sezione ascendente è formata da una cubica. Il significato funzionale dei tubuli nefronici dell'ansa di Henle copre il movimento retrogrado dell'acqua nella parte discendente del ginocchio e il suo ritorno passivo nel sottile segmento ascendente, la ricaptazione degli ioni Na, Cl e K nel segmento spesso del piega ascendente. Nei capillari dei glomeruli di questo segmento aumenta la molarità dell'urina.

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La parte tubolare del nefrone è solitamente divisa in quattro sezioni:

1) principale (prossimale);

2) un sottile segmento dell'ansa di Henle;

3) distale;

4) tubi di raccolta.

Reparto (prossimale) principale si compone di parti sinuose e rettilinee. Cellule della parte contorta hanno una struttura più complessa rispetto alle cellule di altre parti del nefrone. Si tratta di cellule alte (fino a 8 μm) con bordo a pennello, membrane intracellulari, un gran numero di mitocondri orientati correttamente, complesso lamellare ben sviluppato e reticolo endoplasmatico, lisosomi e altre ultrastrutture (Fig. 1). Il loro citoplasma contiene molti amminoacidi, proteine ​​basiche e acide, polisaccaridi e gruppi SH attivi, deidrogenasi molto attivi, diaforasi, idrolasi [Serov VV, Ufimtseva AG, 1977; Jakobsen N., Jorgensen F. 1975].

Riso. 1. Schema dell'ultrastruttura delle cellule tubulari vari reparti nefrone. 1 - cella della parte contorta della sezione principale; 2 - cella della parte diretta della sezione principale; 3 - cella del segmento sottile dell'ansa di Henle; 4 - cella della parte diretta (ascendente). distale; 5 - cella della parte contorta della sezione distale; 6 - cella "buia" del tratto di raccordo e del condotto collettore; 7 - Cella "leggera" del tratto di raccordo e del condotto collettore.

Celle della parte diretta (discendente) della sezione principale hanno fondamentalmente la stessa struttura delle cellule della parte contorta, ma le escrescenze simili a dita del bordo del pennello sono più grossolane e più corte, ci sono meno membrane intracellulari e mitocondri, non sono così strettamente orientate e sono molto più piccole di granuli citoplasmatici.

Il bordo del pennello è costituito da numerose escrescenze simili a dita del citoplasma ricoperte membrana cellulare e glicocalice. Il loro numero sulla superficie cellulare raggiunge 6500, il che aumenta di 40 volte l'area di lavoro di ciascuna cella. Questa informazione dà un'idea della superficie su cui avviene lo scambio nel tubulo prossimale. L'attività della fosfatasi alcalina, dell'ATPasi, della 5-nucleotidasi, dell'aminopeptidasi e di una serie di altri enzimi è stata dimostrata nel bordo del pennello. La membrana del bordo a spazzola contiene un sistema di trasporto dipendente dal sodio. Si ritiene che il glicocalice che ricopre i microvilli del bordo a pennello sia permeabile a piccole molecole. Grandi molecole entrano nel tubulo per pinocitosi, che è mediata da depressioni simili a crateri nel bordo del pennello.

Le membrane intracellulari sono formate non solo dalle pieghe BM della cellula, ma anche dalle membrane laterali delle cellule vicine, che sembrano sovrapporsi l'una all'altra. Le membrane intracellulari sono essenzialmente intercellulari, che fungono da trasporto attivo di fluido. In questo caso l'importanza principale nel trasporto è data al labirinto basale formato dalle sporgenze del BM all'interno della cellula; è considerato uno "spazio di diffusione unico".

Numerosi mitocondri si trovano nella parte basale tra le membrane intracellulari, il che crea l'impressione del loro corretto orientamento. Ogni mitocondrio è così racchiuso in una camera formata da pieghe di membrane intra e intercellulari. Ciò consente ai prodotti dei processi enzimatici che si sviluppano nei mitocondri di uscire facilmente dalla cellula. L'energia prodotta nei mitocondri serve sia al trasporto della materia che alla secrezione, effettuata con l'ausilio di un reticolo endoplasmatico granulare e di un complesso lamellare, che subisce variazioni cicliche nelle varie fasi della diuresi.

L'ultrastruttura e la chimica enzimatica delle cellule dei tubuli della sezione principale spiegano la sua funzione complessa e differenziata. Il bordo a spazzola, come il labirinto delle membrane intracellulari, è una sorta di adattamento alla colossale funzione di riassorbimento svolta da queste cellule. Il sistema di trasporto enzimatico del bordo della spazzola, dipendente dal sodio, fornisce il riassorbimento di glucosio, amminoacidi, fosfati [Natochin Yu V., 1974; Kinne R., 1976]. Con le membrane intracellulari, in particolare con il labirinto basale, è associato il riassorbimento di acqua, glucosio, aminoacidi, fosfati e una serie di altre sostanze, che viene eseguito dal sistema di trasporto indipendente dal sodio delle membrane del labirinto.

Di particolare interesse è la questione del riassorbimento delle proteine ​​tubulari. Si ritiene provato che tutte le proteine ​​filtrate nei glomeruli vengano riassorbite nel tubulo prossimale, il che spiega la sua assenza nelle urine di una persona sana. Questa posizione si basa su molti studi eseguiti, in particolare, utilizzando un microscopio elettronico. Pertanto, il trasporto proteico nella cellula del tubulo prossimale è stato studiato in esperimenti con microiniezione di albumina ¹³¹I marcata direttamente nel tubulo di ratto seguita da radiografia al microscopio elettronico di questo tubulo.

L'albumina si trova principalmente negli invaginati della membrana del bordo a spazzola, quindi nelle vescicole pinocitiche che si fondono nei vacuoli. La proteina dei vacuoli appare quindi nei lisosomi e nel complesso lamellare (Fig. 2) e viene scissa dagli enzimi idrolitici. Molto probabilmente, gli "sforzi principali" dell'elevata attività di deidrogenasi, diaforasi e idrolasi nel tubulo prossimale sono finalizzati al riassorbimento proteico.

Riso. 2. Schema di riassorbimento proteico da parte della cellula dei tubuli della sezione principale.

I - micropinocitosi alla base del bordo del pennello; Mvb - vacuoli contenenti proteine ​​​​della ferritina;

II - i vacuoli pieni di ferritina (a) si spostano nella parte basale della cellula; b - lisosoma; c - fusione del lisosoma con il vacuolo; d - lisosomi con proteine ​​incorporate; AG - complesso di lastre con serbatoi contenenti CF (verniciato di nero);

III - isolamento tramite BM di frammenti a basso peso molecolare di proteine ​​riassorbite formatesi dopo la "digestione" nei lisosomi (mostrato da doppie frecce).

In relazione a questi dati, diventano chiari i meccanismi di "danno" ai tubuli del dipartimento principale. In NS di qualsiasi genesi, condizioni proteinuriche, cambiamenti nell'epitelio dei tubuli prossimali sotto forma di distrofia proteica (goccioline ialine, vacuolare) riflettono l'insufficienza di riassorbimento dei tubuli in condizioni di maggiore porosità del filtro glomerulare per le proteine ​​[Davydovsky VI, 1958; Serov V.V., 1968]. Non è necessario vedere i processi distrofici primari nei cambiamenti tubulari in NS.

Allo stesso modo, la proteinuria non può essere considerata solo come il risultato di un'aumentata porosità del filtro glomerulare. La proteinuria nella nefrosi riflette sia il danno primario al filtro renale che l'esaurimento secondario (blocco) dei sistemi enzimatici dei tubuli che riassorbono la proteina.

Con una serie di infezioni e intossicazioni, il blocco dei sistemi enzimatici delle cellule dei tubuli della sezione principale può verificarsi in modo acuto, poiché questi tubuli sono i primi ad essere esposti a tossine e veleni quando vengono eliminati dai reni. L'attivazione delle idrolasi dell'apparato lisosomiale della cellula in alcuni casi completa il processo distrofico mediante lo sviluppo della necrosi cellulare (nefrosi acuta). Alla luce dei dati di cui sopra, diventa chiara la patologia della "caduta" degli enzimi dei tubuli renali di ordine ereditario (la cosiddetta fermentopatia tubulare ereditaria). Un certo ruolo nel danno ai tubuli (tubulolisi) è assegnato agli anticorpi che reagiscono con l'antigene della membrana basale tubulare e del bordo a spazzola.

Cellule del segmento sottile dell'ansa di Henle sono caratterizzati dalla caratteristica che le membrane e le placche intracellulari attraversano il corpo cellulare per tutta la sua altezza, formando lacune larghe fino a 7 nm nel citoplasma. Sembra che il citoplasma sia costituito da segmenti separati e parte dei segmenti di una cellula, per così dire, è incuneata tra i segmenti della cellula vicina. La chimica enzimatica del segmento sottile riflette la caratteristica funzionale di questa sezione del nefrone, che, come dispositivo aggiuntivo, riduce al minimo la carica di filtrazione dell'acqua e ne garantisce il riassorbimento "passivo" [Ufimtseva A. G., 1963].

Il lavoro subordinato del segmento sottile dell'ansa di Henle, dei tubuli della parte rettilinea della sezione distale, dei dotti collettori e dei vasi diretti delle piramidi fornisce la concentrazione osmotica dell'urina basata su un moltiplicatore controcorrente. Nuove idee sull'organizzazione spaziale del sistema moltiplicatore controcorrente (Fig. 3) ci convincono che l'attività di concentrazione del rene è assicurata non solo dalla specializzazione strutturale e funzionale delle varie parti del nefrone, ma anche dall'interposizione altamente specializzata delle strutture tubulari e dei vasi renali [Perov Yu L., 1975 ; Kriz W., Lever A., ​​​​1969].

Riso. 3. Schema della posizione delle strutture del sistema moltiplicatore controcorrente nel midollo del rene. 1 - vaso diretto arterioso; 2 - vaso diretto venoso; 3 - segmento sottile dell'ansa di Henle; 4 - parte diretta della sezione distale; ST - condotti di raccolta; K - capillari.

distale tubuli è costituito da parti diritte (ascendenti) e contorte. Le cellule della regione distale sono ultrastrutturalmente simili alle cellule della regione prossimale. Sono ricchi di mitocondri a forma di sigaro che riempiono gli spazi tra le membrane intracellulari, nonché di vacuoli e granuli citoplasmatici attorno al nucleo situato apicalmente, ma mancano di un bordo a pennello. L'epitelio della sezione distale è ricco di aminoacidi, proteine ​​basiche e acide, RNA, polisaccaridi e gruppi SH reattivi; è caratterizzato da un'elevata attività di enzimi idrolitici, glicolitici ed enzimi del ciclo di Krebs.

La complessità delle cellule del tubulo distale, l'abbondanza di mitocondri, membrane intracellulari e materiale plastico, l'elevata attività enzimatica indicano la complessità della loro funzione - riassorbimento facoltativo finalizzato al mantenimento della costanza delle condizioni fisico-chimiche dell'ambiente interno. Il riassorbimento facoltativo è regolato principalmente dagli ormoni della ghiandola pituitaria posteriore, delle ghiandole surrenali e della JGA del rene.

Il luogo d'azione dell'ormone antidiuretico ipofisario (ADH) nel rene, il "trampolino di lancio istochimico" di questa regolazione, è il sistema acido ialuronico-ialuronidasi, che si trova nelle piramidi, principalmente nelle loro papille. L'aldosterone, secondo alcuni rapporti, e il cortisone influenzano il livello di riassorbimento distale per inclusione diretta nel sistema enzimatico della cellula, che assicura il trasferimento degli ioni sodio dal lume del tubulo all'interstizio del rene. Di particolare importanza in questo processo appartiene all'epitelio della parte diritta della sezione distale, e l'effetto distale dell'azione dell'aldosterone è mediato dalla secrezione di renina, che è attaccata alle cellule JGA. L'angiotensina, formata sotto l'azione della renina, non solo stimola la secrezione di aldosterone, ma partecipa anche al riassorbimento distale del sodio.

Nella parte contorta del tubulo distale, dove si avvicina al polo del glomerulo vascolare, si distingue la macula densa. cellule epiteliali in questa parte diventano cilindriche, i loro nuclei sono ipercromici; si trovano in un modo simile a una polisade e qui non c'è una membrana basale continua. Le cellule della macula densa hanno stretti contatti con le cellule epitelioidi granulari e le cellule JGA lacis, che assicurano l'influenza della composizione chimica dell'urina del tubulo distale sul flusso sanguigno glomerulare e, al contrario, gli effetti ormonali della JGA sulla macula densa.

Con una caratteristica strutturale e funzionale dei tubuli del reparto distale, la loro maggiore sensibilità a carenza di ossigeno in una certa misura, il loro danno selettivo è associato a danno emodinamico acuto ai reni, nella cui patogenesi il ruolo principale è svolto da profonde violazioni della circolazione renale con lo sviluppo dell'anossia dell'apparato tubulare. In condizioni di anossia acuta, le cellule dei tubuli distali sono esposte all'urina acida contenente prodotti tossici, che porta al loro danno fino alla necrosi. Nell'anossia cronica, le cellule del tubulo distale più spesso di quello prossimale vanno incontro ad atrofia.

Tubi di raccolta, rivestito di cubico, e nelle sezioni distali con un epitelio cilindrico (cellule chiare e scure) con un labirinto basale ben sviluppato, altamente permeabile all'acqua. La secrezione di ioni idrogeno è associata a cellule scure, in esse è stata trovata un'elevata attività dell'anidrasi carbonica [Zufarov K. A. et al., 1974]. Il trasporto passivo dell'acqua nei tubi collettori è assicurato dalle caratteristiche e dalle funzioni del sistema moltiplicatore in controcorrente.

Terminando la descrizione dell'istofisiologia del nefrone, ci si dovrebbe soffermare sulle sue differenze strutturali e funzionali nelle diverse parti del rene. Su questa base si distinguono i nefroni corticali e iuxtamidollari, che differiscono per la struttura dei glomeruli e dei tubuli, nonché per l'originalità della loro funzione; anche l'afflusso di sangue a questi nefroni è diverso.

Nefrologia Clinica

ed. MANGIARE. Tareeva

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Struttura renale del nefrone

Nefrone come unità strutturale del rene: tipi e struttura, disfunzione e recupero

Il nefrone è l'unità strutturale del rene responsabile della formazione dell'urina. Lavorando 24 ore su 24, gli organi passano fino a 1700 litri di plasma, formando poco più di un litro di urina.

Nefrone

Il lavoro del nefrone, che è l'unità strutturale e funzionale del rene, determina il modo in cui viene mantenuto l'equilibrio e vengono espulsi i prodotti di scarto. Durante il giorno, due milioni di nefroni renali, tanti quanti ce ne sono nel corpo, producono 170 litri di urina primaria, addensata fino a una quantità giornaliera fino a un litro e mezzo. L'area totale della superficie escretoria dei nefroni è di quasi 8 m2, che è 3 volte l'area della pelle.

Il sistema escretore ha un alto margine di sicurezza. Viene creato perché solo un terzo dei nefroni funziona contemporaneamente, il che consente di sopravvivere quando il rene viene rimosso.

Il sangue arterioso che passa attraverso l'arteriola afferente viene purificato nei reni. Il sangue purificato esce attraverso l'arteriola uscente. Il diametro dell'arteriola afferente è maggiore di quello dell'arteriola, creando così una caduta di pressione.

Le divisioni del nefrone renale sono:

• Iniziano nello strato corticale del rene con la capsula di Bowman, che si trova sopra il glomerulo dei capillari delle arteriole.
• La capsula del nefrone del rene comunica con il tubulo prossimale (il più vicino), che è diretto al midollo: questa è la risposta alla domanda in quale parte del rene si trovano le capsule del nefrone.
• Il tubulo passa nell'ansa di Henle - prima nel segmento prossimale, poi - distale.
• La fine di un nefrone è considerata il luogo in cui inizia il dotto collettore, dove entra l'urina secondaria di molti nefroni.

Schema di un nefrone

Capsula

Le cellule dei podociti circondano il glomerulo dei capillari come un cappuccio. La formazione è chiamata corpuscolo renale. Il fluido penetra nei suoi pori, che finisce nello spazio di Bowman. Qui viene raccolto l'infiltrato, un prodotto della filtrazione del plasma sanguigno.

tubulo prossimale

Questa specie è costituita da cellule ricoperte all'esterno da una membrana basale. La parte interna dell'epitelio è dotata di escrescenze: microvilli, come un pennello, che rivestono il tubulo per tutta la sua lunghezza.

All'esterno è presente una membrana basale, raccolta in numerose pieghe, che si raddrizzano quando i tubuli si riempiono. Il tubulo allo stesso tempo acquisisce una forma arrotondata di diametro e l'epitelio è appiattito. In assenza di fluido, il diametro del tubulo si restringe, le cellule assumono un aspetto prismatico.

Le funzioni includono il riassorbimento:

• Na - 85%;
• ioni Ca, Mg, K, Cl;
• sali - fosfati, solfati, bicarbonato;
• composti - proteine, creatinina, vitamine, glucosio.

Dal tubulo, i riassorbitori entrano nei vasi sanguigni, che avvolgono il tubulo in una fitta rete. In questo sito, l'acido biliare viene assorbito nella cavità del tubulo, gli acidi ossalico, paraaminoippurico, urico vengono assorbiti, l'adrenalina, l'acetilcolina, la tiamina, l'istamina vengono assorbiti, i farmaci vengono trasportati: penicillina, furosemide, atropina, ecc.

Qui, la scomposizione degli ormoni provenienti dal filtrato avviene con l'aiuto degli enzimi del bordo dell'epitelio. L'insulina, la gastrina, la prolattina, la bradichinina vengono distrutte, la loro concentrazione plasmatica diminuisce.

Dopo essere entrato nel raggio cerebrale, il tubulo prossimale passa nella sezione iniziale dell'ansa di Henle. Il tubulo passa nel segmento discendente dell'ansa, che scende nel midollo. Quindi la parte ascendente sale nella corteccia, avvicinandosi alla capsula di Bowman.

La struttura interna dell'ansa inizialmente non differisce dalla struttura del tubulo prossimale. Quindi il lume dell'ansa si restringe, la filtrazione del Na passa attraverso di essa nel fluido interstiziale, che diventa ipertonico. Questo è importante per il funzionamento dei condotti di raccolta: a causa dell'elevata concentrazione di sale nel liquido lavavetri, l'acqua viene assorbita al loro interno. La sezione ascendente si espande, passa nel tubulo distale.

Ciclo delicato

Tubulo distale

Quest'area è già, insomma, costituita da cellule epiteliali basse. Non ci sono villi all'interno del canale, all'esterno è ben espresso il ripiegamento della membrana basale. Qui il sodio viene riassorbito, continua il riassorbimento di acqua, continua la secrezione di ioni idrogeno e ammoniaca nel lume del tubulo.

Nel video, un diagramma della struttura del rene e del nefrone:

Tipi di nefroni

Secondo le caratteristiche strutturali, lo scopo funzionale, esistono tali tipi di nefroni che funzionano nel rene:

• corticale - superficiale, intracorticale;
• iuxtamidollare.

Corticale

Ci sono due tipi di nefroni nella corteccia. Le superfici superficiali costituiscono circa l'1% del numero totale di nefroni. Differiscono nella posizione superficiale dei glomeruli nella corteccia, nell'ansa più corta di Henle e in un piccolo volume di filtrazione.

Il numero di intracorticali - oltre l'80% dei nefroni renali, situati nel mezzo dello strato corticale, svolge un ruolo importante nella filtrazione delle urine. Il sangue nel glomerulo del nefrone intracorticale passa sotto pressione, poiché l'arteriola afferente è molto più ampia dell'arteriola di deflusso.

Juxtamidollare

Juxtamidollare - una piccola parte dei nefroni del rene. Il loro numero non supera il 20% del numero di nefroni. La capsula si trova al confine tra corticale e midollo, il resto si trova nel midollo, l'ansa di Henle scende quasi fino alla pelvi renale stessa.

Questo tipo di nefrone è di importanza decisiva nella capacità di concentrare l'urina. Una caratteristica del nefrone iuxtamidollare è che l'arteriola uscente di questo tipo di nefrone ha lo stesso diametro di quella afferente e l'ansa di Henle è la più lunga di tutte.

Le arteriole efferenti formano anse che si muovono nel midollo parallelamente all'ansa di Henle, sfociano nella rete venosa.

Funzioni

Le funzioni del nefrone renale includono:

• concentrazione di urina;
• regolazione del tono vascolare;
• controllo sulla pressione sanguigna.

L'urina si forma in più fasi:

• nei glomeruli viene filtrato il plasma sanguigno che entra attraverso l'arteriola, si forma l'urina primaria;
• riassorbimento di sostanze utili dal filtrato;
• concentrazione di urina.

Nefroni corticali

La funzione principale è la formazione di urina, il riassorbimento di composti utili, proteine, amminoacidi, glucosio, ormoni, minerali. I nefroni corticali sono coinvolti nei processi di filtrazione, riassorbimento a causa delle peculiarità dell'afflusso di sangue e i composti riassorbiti penetrano immediatamente nel sangue attraverso una rete capillare localizzata dell'arteriola efferente.

Nefroni juxtamidollari

Il compito principale del nefrone juxtamidollare è quello di concentrare l'urina, cosa possibile grazie alle peculiarità del movimento del sangue nell'arteriola uscente. L'arteriola non passa nella rete capillare, ma nelle venule che confluiscono nelle vene.

I nefroni di questo tipo sono coinvolti nella formazione di una formazione strutturale che regola la pressione sanguigna. Questo complesso secerne renina, necessaria per la produzione di angiotensina 2, un composto vasocostrittore.

La violazione del nefrone porta a cambiamenti che interessano tutti i sistemi del corpo.

I disturbi causati dalla disfunzione del nefrone includono:

• acidità;
• equilibrio salino;
• metabolismo.

Le malattie causate da una violazione delle funzioni di trasporto dei nefroni sono chiamate tubulopatie, tra le quali ci sono:

• tubulopatie primarie - disfunzioni congenite;
• violazioni secondarie - acquisite della funzione di trasporto.

Le cause della tubulopatia secondaria sono danni al nefrone causati dall'azione di tossine, inclusi farmaci, tumori maligni, metalli pesanti e mieloma.

Secondo la localizzazione della tubulopatia:

• prossimale - danno ai tubuli prossimali;
• distale - danno alle funzioni dei tubuli contorti distali.

Tipi di tubulopatia

Tubulopatia prossimale

Il danno alle parti prossimali del nefrone porta alla formazione di:

• fosfaturia;
• iperaminoaciduria;
• acidosi renale;
• glicosuria.

La violazione del riassorbimento del fosfato porta allo sviluppo di una struttura ossea simile al rachitismo, una condizione resistente al trattamento con vitamina D. La patologia è associata all'assenza di una proteina portatrice di fosfato, una mancanza di recettori che legano il calcitriolo.

La glicosuria renale è associata a una ridotta capacità di assorbire il glucosio. L'iperaminoaciduria è un fenomeno in cui la funzione di trasporto degli aminoacidi nei tubuli è compromessa. A seconda del tipo di amminoacido, la patologia porta a varie malattie sistemiche.

Quindi, se il riassorbimento della cistina è compromesso, si sviluppa la malattia della cistinuria, una malattia autosomica recessiva. La malattia si manifesta con ritardo dello sviluppo, colica renale. Nelle urine con cistinuria possono comparire calcoli di cistina, che si sciolgono facilmente in un ambiente alcalino.

L'acidosi tubulare prossimale è causata dall'incapacità di assorbire il bicarbonato, a causa della quale viene escreto nelle urine, e la sua concentrazione nel sangue diminuisce, mentre gli ioni Cl, al contrario, aumentano. Questo porta ad acidosi metabolica, con aumento dell'escrezione di ioni K.

Le patologie delle sezioni distali si manifestano con diabete renale dell'acqua, pseudoipoaldosteronismo, acidosi tubulare. Il diabete renale è un danno ereditario. Una malattia congenita è causata da una mancanza di risposta delle cellule nei tubuli distali all'ormone antidiuretico. La mancanza di risposta porta a una violazione della capacità di concentrare l'urina. Il paziente sviluppa poliuria, fino a 30 litri di urina possono essere escreti al giorno.

Con disturbi combinati si sviluppano patologie complesse, una delle quali è chiamata sindrome di de Toni-Debre-Fanconi. Allo stesso tempo, il riassorbimento di fosfati, bicarbonati è compromesso, gli amminoacidi e il glucosio non vengono assorbiti. La sindrome si manifesta con ritardo dello sviluppo, osteoporosi, patologia della struttura ossea, acidosi.

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Sezioni del nefrone, il componente principale del rene. La sua struttura, funzioni e tipi

I reni svolgono una grande quantità di lavoro funzionale utile nel corpo, senza il quale la nostra vita non può essere immaginata. Il principale è l'eliminazione dal corpo acqua in eccesso e prodotti finali del metabolismo. Questo accade nelle strutture più piccole del rene: i nefroni.

Un po' sull'anatomia del rene

Per procedere alle unità più piccole del rene, è necessario smontare la sua struttura generale. Se consideriamo il rene in sezione, nella sua forma ricorda un fagiolo o un fagiolo.

La struttura del rene

Una persona nasce con due reni, ma, tuttavia, ci sono eccezioni quando è presente un solo rene. Si trovano sulla parete posteriore del peritoneo, a livello della I e II vertebra lombare.

Ogni rene pesa circa 110-170 grammi, la sua lunghezza è di 10-15 cm, larghezza - 5-9 cm e spessore - 2-4 cm.

Il rene ha una superficie posteriore e anteriore. La superficie posteriore si trova nel letto renale. Assomiglia a un letto grande e morbido, rivestito di psoas. Ma la superficie frontale è in contatto con altri organi vicini.

Il rene sinistro è in contatto con la ghiandola surrenale sinistra, colon, stomaco e pancreas, e quello destro comunica con la ghiandola surrenale destra, spessa e intestino tenue.

Principali componenti strutturali del rene:

• La capsula renale è il suo guscio. Comprende tre strati. La capsula fibrosa del rene ha uno spessore piuttosto lasco e una struttura molto forte. Protegge il rene da vari effetti dannosi. La capsula adiposa è uno strato di tessuto adiposo, che nella sua struttura è tenero, morbido e lasso. Protegge il rene da commozioni cerebrali e shock. La capsula esterna è la fascia renale. È costituito da tessuto connettivo sottile.
• Il parenchima renale è un tessuto costituito da diversi strati: corteccia e midollo. Quest'ultimo è costituito da 6-14 piramidi renali. Ma le piramidi stesse sono formate dai condotti collettori. I nefroni si trovano nella corteccia. Questi strati sono chiaramente distinguibili a colori.
• La pelvi renale è una depressione simile ad un imbuto che riceve l'urina dai nefroni. Si compone di tazze di diverse dimensioni. Le più piccole sono tazze di primo ordine, l'urina del parenchima penetra in esse. Collegando, le coppe piccole formano quelle più grandi - coppe dell'II ordine. Ci sono circa tre tazze di questo tipo nel rene. Quando questi tre calici si uniscono, si forma la pelvi renale.
• L'arteria renale è un grande vaso sanguigno che si dirama dall'aorta e trasporta il sangue scorti al rene. Circa il 25% di tutto il sangue scorre ogni minuto ai reni per la purificazione. Durante il giorno, l'arteria renale fornisce al rene circa 200 litri di sangue.
• vena renale- attraverso di esso, il sangue già purificato dal rene entra nella vena cava.

Funzioni renali

• renina: regola pressione arteriosa modificando i livelli di potassio e il volume dei fluidi corporei
• bradichinina: dilata i vasi sanguigni, quindi abbassa la pressione sanguigna
• prostaglandine - dilatano anche i vasi sanguigni
• urochinasi - provoca la lisi dei coaguli di sangue che possono formarsi in persone sane in qualsiasi parte del flusso sanguigno
• eritropoietina - questo enzima regola la formazione del rosso cellule del sangue- eritrociti
• il calcitriolo è una forma attiva di vitamina D, regola lo scambio di calcio e fosfato nel corpo umano

Cos'è un nefrone

Capsula del nefrone

Questo è il componente principale dei nostri reni. Non solo formano la struttura del rene, ma svolgono anche alcune funzioni. In ogni rene, il loro numero raggiunge il milione, il valore esatto va da 800mila a 1,2 milioni.

Gli scienziati moderni sono giunti alla conclusione che in condizioni normali non tutti i nefroni svolgono le loro funzioni, solo il 35% funziona. Ciò è dovuto alla funzione di riserva del corpo, così che in caso di qualche tipo di emergenza, i reni continuano a funzionare e purificano il nostro corpo.

Il numero di nefroni varia con l'età, ed è con l'invecchiamento che una persona ne perde una certa quantità. Come mostrano gli studi, è di circa l'1% ogni anno. Questo processo inizia dopo 40 anni e si verifica a causa della mancanza di capacità di rigenerazione nei nefroni.

Si stima che all'età di 80 anni una persona perda circa il 40% dei nefroni, ma ciò non influisce in modo significativo sulla funzionalità renale. Ma con una perdita superiore al 75%, ad esempio con alcolismo, lesioni, malattie renali croniche, può svilupparsi una malattia grave - insufficienza renale.

La lunghezza del nefrone varia da 2 a 5 cm Se allunghi tutti i nefroni in una riga, la loro lunghezza sarà di circa 100 km!

Di cosa è fatto un nefrone?

Ogni nefrone è ricoperto da una piccola capsula che sembra una ciotola a doppia parete (capsula di Shulmyansky-Bowman, dal nome degli scienziati russi e inglesi che l'hanno scoperta e studiata). Muro interno di questa capsula è un filtro che purifica costantemente il nostro sangue.

La struttura del nefrone

Questo filtro è costituito da una membrana basale e 2 strati di cellule tegumentarie (epiteliali). Questa membrana ha anche 2 strati di cellule tegumentarie, e lo strato esterno sono le cellule dei vasi, e quello esterno sono le cellule dello spazio urinario.

Tutti questi strati hanno pori speciali al loro interno. A partire dagli strati esterni della membrana basale, il diametro di questi pori diminuisce. È così che viene creato l'apparato filtrante.

Tra le sue pareti c'è uno spazio a fessura, è da lì che hanno origine i tubuli renali. All'interno della capsula c'è un glomerulo capillare, si forma a causa dei numerosi rami dell'arteria renale.

Il glomerulo capillare è anche chiamato corpo malpighiano. Furono scoperti dallo scienziato italiano M. Malpighi nel XVII secolo. È immerso in una sostanza gelatinosa, che viene secreta da cellule speciali: i mesagliociti. E la sostanza stessa è indicata come mesangio.

Questa sostanza protegge i capillari da rotture involontarie dovute all'elevata pressione al loro interno. E se si verifica un danno, la sostanza gelatinosa contiene i materiali necessari per riparare questi danni.

Da sostanze tossiche i microrganismi proteggeranno anche la sostanza secreta dai mesagliociti. Li distruggerà immediatamente. Inoltre, queste cellule specifiche producono uno speciale ormone renale.

Il tubulo che esce dalla capsula è chiamato tubulo contorto del primo ordine. Non è dritto, ma attorcigliato. Passando attraverso il midollo del rene, questo tubulo forma l'ansa di Henle e si gira nuovamente verso lo strato corticale. Lungo il percorso, il tubulo contorto compie diversi giri ed entra senza fallire a contatto con la base del glomerulo.

Nello strato corticale si forma un tubulo del secondo ordine, che sfocia nel dotto collettore. Un piccolo numero di dotti collettori si unisce per formare dotti escretori che passano nella pelvi renale. Sono questi tubuli, che si spostano verso il midollo, che formano i raggi cerebrali.

Tipi di nefroni

Questi tipi si distinguono per la specificità della posizione dei glomeruli nella corteccia renale, la struttura dei tubuli e le caratteristiche della composizione e localizzazione dei vasi sanguigni. Questi includono:

Nefrone corticale

• corticale: occupa circa l'85% del numero totale di tutti i nefroni
• iuxtamidollare - 15% del totale

I nefroni corticali sono i più numerosi e hanno anche una classificazione al loro interno:

1. Superficiali o sono anche chiamati superficiali. caratteristica principale loro nella posizione dei corpi renali. Si trovano nello strato esterno della corteccia del rene. Il loro numero è di circa il 25%.
2. Intracorticale. Hanno corpi malpighiani situati nella parte centrale della sostanza corticale. Predominante in numero - 60% di tutti i nefroni.

I nefroni corticali hanno un'ansa di Henle relativamente accorciata. A causa delle sue piccole dimensioni, può penetrare solo nella parte esterna del midollo renale.

La formazione dell'urina primaria è la funzione principale di tali nefroni.

Nei nefroni iuxtamidollari, i corpi malpighiani si trovano alla base della corteccia, situati quasi sulla linea dell'inizio del midollo. La loro ansa di Henle è più lunga di quella delle corticali, si infiltra così in profondità nel midollo da raggiungere le cime delle piramidi.

Questi nefroni nel midollo formano un'elevata pressione osmotica, necessaria per l'ispessimento (aumento della concentrazione) e la riduzione del volume dell'urina finale.

Funzione dei nefroni

La loro funzione è quella di formare l'urina. Questo processo è graduale e si compone di 3 fasi:

• filtrazione
• riassorbimento
• secrezione

Nella fase iniziale si forma l'urina primaria. Nei glomeruli capillari del nefrone, il plasma sanguigno viene purificato (ultrafiltrato). Il plasma viene purificato a causa della differenza di pressione nel glomerulo (65 mm Hg) e nella membrana del nefrone (45 mm Hg).

Nel corpo umano si formano circa 200 litri di urina primaria al giorno. Questa urina ha una composizione simile al plasma sanguigno.

Nella seconda fase - riassorbimento, le sostanze necessarie per il corpo vengono riassorbite dall'urina primaria. Queste sostanze includono: vitamine, acqua, vari sali utili, amminoacidi disciolti e glucosio. Si verifica nei tubuli contorti prossimali. All'interno dei quali è presente un gran numero di villi, aumentano l'area e la velocità di assorbimento.

Da 150 litri di urina primaria si formano solo 2 litri di urina secondaria. Manca di nutrienti importanti per il corpo, ma la concentrazione di sostanze tossiche aumenta notevolmente: urea, acido urico.

La terza fase è caratterizzata dal rilascio nelle urine di sostanze nocive che non hanno superato il filtro renale: antibiotici, coloranti vari, farmaci, veleni.

La struttura del nefrone è molto complessa, nonostante le sue piccole dimensioni. Sorprendentemente, quasi ogni componente del nefrone svolge la sua funzione.

7 nov 2016 Violetta Lekar

vselekari.com

nefrone - unità strutturale e funzionale del rene

La complessa struttura dei reni garantisce lo svolgimento di tutte le loro funzioni. La principale unità strutturale e funzionale del rene è una formazione speciale: il nefrone. Consiste di glomeruli, tubuli, tubuli. In totale, una persona ha da 800.000 a 1.500.000 nefroni nei reni. Poco più di un terzo è costantemente coinvolto nel lavoro, il resto fornisce una riserva per le emergenze, e sono anche inclusi nel processo di purificazione del sangue per sostituire i morti.

Come funziona

Grazie alla sua struttura, questa unità strutturale e funzionale del rene può fornire l'intero processo di elaborazione del sangue e formazione dell'urina. È a livello del nefrone che il rene svolge le sue principali funzioni:

• filtrare il sangue e rimuovere i prodotti di decomposizione dal corpo;
• mantenimento dell'equilibrio idrico.

Questa struttura si trova nella sostanza corticale del rene. Da qui scende prima nel midollo, poi ritorna nuovamente alla corticale e passa nei dotti collettori. Si fondono in dotti comuni che si aprono nella pelvi renale e danno origine agli ureteri, attraverso i quali l'urina viene espulsa dal corpo.

Il nefrone inizia con il corpo renale (malpighiano), costituito da una capsula e da un glomerulo situato al suo interno, costituito da capillari. La capsula è una ciotola, è chiamata con il nome dello scienziato: la capsula Shumlyansky-Bowman. La capsula del nefrone è costituita da due strati, il tubulo urinario emerge dalla sua cavità. All'inizio ha una geometria contorta e al confine tra la corticale e il midollo dei reni si raddrizza. Quindi forma l'ansa di Henle e ritorna nuovamente allo strato corticale renale, dove acquisisce nuovamente un contorno contorto. La sua struttura comprende tubuli contorti del primo e del secondo ordine. La lunghezza di ciascuno di essi è di 2-5 cm e tenendo conto del numero lunghezza totale tubuli sarà di circa 100 km. Grazie a ciò, diventa possibile l'enorme lavoro svolto dai reni. La struttura del nefrone consente di filtrare il sangue e mantenere il livello di fluido richiesto nel corpo.

Componenti del nefrone

• Capsula;
• glomerulo;
• Tubuli contorti del primo e del secondo ordine;
• Parti ascendenti e discendenti dell'ansa di Henle;
• collettori.

Perché abbiamo bisogno di così tanti nefroni

Il nefrone del rene è molto piccolo, ma il loro numero è elevato, il che consente ai reni di far fronte ai loro compiti con alta qualità anche in condizioni difficili. È grazie a questa caratteristica che una persona può vivere abbastanza normalmente con la perdita di un rene.

Ricerca moderna mostrano che solo il 35% delle unità è direttamente impegnato in "affari", il resto è "a riposo". Perché il corpo ha bisogno di una tale riserva?

In primo luogo, potrebbe verificarsi una situazione di emergenza che porterà alla morte di parte delle unità. Quindi le loro funzioni saranno assunte dalle restanti strutture. Questa situazione è possibile con malattie o lesioni.

In secondo luogo, la loro perdita si verifica sempre con noi. Con l'età, alcuni di loro muoiono a causa dell'invecchiamento. Fino a 40 anni di morte del nefrone in una persona con reni sani non sta succedendo. Inoltre, ogni anno perdiamo circa l'1% di queste unità strutturali. Non possono rigenerarsi, si scopre che all'età di 80 anni, anche con uno stato di salute favorevole nel corpo umano, solo il 60% circa funziona. Queste cifre non sono critiche e consentono ai reni di far fronte alle loro funzioni, in alcuni casi completamente, in altri possono esserci lievi deviazioni. La minaccia di insufficienza renale ci aspetta quando c'è una perdita del 75% o più. La quantità rimanente non è sufficiente per garantire la normale filtrazione del sangue.

Tali perdite gravi possono essere causate da alcolismo, infezioni acute e croniche, lesioni alla schiena o all'addome che causano danni ai reni.

Varietà

È consuetudine distinguere diversi tipi di nefroni a seconda delle loro caratteristiche e della posizione dei glomeruli. La maggior parte delle unità strutturali sono corticali, circa l'85% di esse, il restante 15% sono iuxtamidollari.

I corticali sono suddivisi in superficiali (superficiali) e intracorticali. La caratteristica principale delle unità di superficie è la posizione del corpuscolo renale nella parte esterna della sostanza corticale, cioè più vicino alla superficie. Nei nefroni intracorticali, i corpuscoli renali si trovano più vicino al centro dello strato corticale del rene. Nel juxtamidollare i corpi malpighiani si trovano in profondità nello strato corticale, quasi all'inizio del tessuto cerebrale del rene.

Tutti i tipi di nefroni hanno le proprie funzioni associate alle caratteristiche strutturali. Quindi, quelli corticali hanno un'ansa abbastanza corta di Henle, che può penetrare solo nella parte esterna del midollo renale. La funzione dei nefroni corticali è la formazione di urina primaria. Ecco perché ce ne sono così tanti, perché la quantità di urina primaria è circa dieci volte maggiore della quantità escreta da una persona.

Iuxtamidollari hanno un'ansa più lunga di Henle e sono in grado di penetrare in profondità nel midollo. Influiscono sul livello di pressione osmotica, che regola la concentrazione dell'urina finale e la sua quantità.

Come funzionano i nefroni

Ogni nefrone è costituito da diverse strutture, il cui lavoro coordinato garantisce lo svolgimento delle loro funzioni. I processi nei reni sono in corso, possono essere suddivisi in tre fasi:

1. filtrazione;
2. riassorbimento;
3. secrezione.

Il risultato è l'urina, che viene secreta nella vescica ed espulsa dal corpo.

Il meccanismo di funzionamento si basa sui processi di filtraggio. Nella prima fase si forma l'urina primaria. Lo fa filtrando il plasma sanguigno nel glomerulo. Questo processo possibile a causa della differenza di pressione nella membrana e nel glomerulo. Il sangue entra nei glomeruli e vi viene filtrato attraverso una membrana speciale. Il prodotto di filtrazione, cioè l'urina primaria, entra nella capsula. L'urina primaria è simile nella composizione al plasma sanguigno e il processo può essere chiamato pretrattamento. Consiste in una grande quantità di acqua, contiene glucosio, sali in eccesso, creatinina, amminoacidi e alcuni altri composti a basso peso molecolare. Alcuni rimarranno nel corpo, altri verranno rimossi.

Se prendiamo in considerazione il lavoro di tutti i nefroni renali attivi, la velocità di filtrazione è di 125 ml al minuto. Funzionano costantemente, senza interruzioni, quindi durante il giorno passa un'enorme quantità di plasma, che porta alla formazione di 150-200 litri di urina primaria.

La seconda fase è il riassorbimento. L'urina primaria subisce un'ulteriore filtrazione. Questo è necessario per restituire al corpo le sostanze necessarie e utili in esso contenute:

• acqua;
• sali;
• aminoacidi;
• glucosio.

Il ruolo principale in questa fase è svolto dai tubuli contorti prossimali. Al loro interno sono presenti dei villi che aumentano significativamente l'area di aspirazione e, di conseguenza, la sua velocità. L'urina primaria passa attraverso i tubuli, di conseguenza la maggior parte del fluido ritorna nel sangue, rimane circa un decimo della quantità di urina primaria, cioè circa 2 litri. L'intero processo di riassorbimento è fornito non solo dai tubuli prossimali, ma anche dalle anse di Henle, dai tubuli contorti distali e dai dotti collettori. L'urina secondaria non contiene sostanze necessarie per il corpo, ma in essa rimangono urea, acido urico e altri componenti tossici che devono essere rimossi.

Normalmente, nessuno dei nutrienti di cui il corpo ha bisogno dovrebbe lasciare con l'urina. Tutti ritornano nel sangue nel processo di riassorbimento, alcuni parzialmente, altri completamente. Ad esempio, il glucosio e le proteine ​​\u200b\u200bin un corpo sano non dovrebbero essere affatto contenuti nelle urine. Se l'analisi mostra anche il loro contenuto minimo, allora qualcosa è sfavorevole alla salute.

La fase finale del lavoro è la secrezione tubulare. La sua essenza è che l'idrogeno, il potassio, l'ammoniaca e alcune sostanze nocive nel sangue entrano nelle urine. Possono essere droghe, composti tossici. Con la secrezione tubulare, le sostanze nocive vengono rimosse dal corpo e viene mantenuto l'equilibrio acido-base.

Come risultato del passaggio attraverso tutte le fasi di elaborazione e filtrazione, l'urina si accumula nella pelvi renale per essere espulsa dal corpo. Da lì, passa attraverso gli ureteri fino alla vescica e viene rimosso.

Grazie al lavoro di strutture così piccole come i neuroni, il corpo viene ripulito dai prodotti della lavorazione delle sostanze che vi sono entrate, dalle tossine, cioè da tutto ciò di cui non ha bisogno o che è dannoso. Un danno significativo all'apparato del nefrone porta all'interruzione di questo processo e all'avvelenamento del corpo. Le conseguenze possono essere l'insufficienza renale, che richiede misure speciali. Pertanto, qualsiasi manifestazione di disfunzione renale è un motivo per consultare un medico.

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Nefrone: struttura e funzioni:

Il nefrone, la cui struttura dipende direttamente dalla salute umana, è responsabile del funzionamento dei reni. I reni sono costituiti da diverse migliaia di questi nefroni, grazie a loro la minzione viene eseguita correttamente nel corpo, la rimozione delle tossine e la purificazione del sangue dalle sostanze nocive dopo la lavorazione dei prodotti ottenuti.

Cos'è un nefrone?

Il nefrone, la cui struttura e significato è molto importante per il corpo umano, è un'unità strutturale e funzionale all'interno del rene. All'interno di questo elemento strutturale avviene la formazione dell'urina, che successivamente lascia il corpo attraverso le vie appropriate.

I biologi affermano che ci sono fino a due milioni di questi nefroni all'interno di ciascun rene e ognuno di essi deve essere assolutamente sano in modo che il sistema genito-urinario possa svolgere appieno la sua funzione. Se il rene è danneggiato, i nefroni non possono essere ripristinati; verranno espulsi insieme all'urina appena formata.

Nefrone: la sua struttura, significato funzionale

Il nefrone è un guscio per un piccolo groviglio, che consiste di due pareti e chiude un piccolo groviglio di capillari. La parte interna di questo guscio è ricoperta di epitelio, le cui cellule speciali aiutano a ottenere una protezione aggiuntiva. Lo spazio che si forma tra i due strati può essere trasformato in un piccolo foro e in un canale.

Questo canale ha un bordo a pennello di piccoli villi, subito dopo inizia un tratto molto stretto dell'ansa della guaina, che scende. La parete del sito è costituita da cellule epiteliali piatte e piccole. In alcuni casi, il compartimento dell'ansa raggiunge la profondità del midollo, quindi si trasforma nella crosta delle formazioni renali, che gradualmente si sviluppano in un altro segmento dell'ansa del nefrone.

Come è organizzato il nefrone?

La struttura del nefrone renale è molto complessa, finora i biologi di tutto il mondo stanno lottando con i tentativi di ricrearlo sotto forma di una formazione artificiale adatta al trapianto. L'ansa appare prevalentemente dalla parte ascendente, ma può includerne anche una delicata. Non appena l'anello si trova nel punto in cui è posizionata la palla, entra in un piccolo canale curvo.

Nelle cellule della formazione risultante non c'è un bordo soffice, tuttavia qui si può trovare un gran numero di mitocondri. L'area totale della membrana può essere aumentata a causa delle numerose pieghe che si formano a seguito della formazione di un'ansa all'interno di un singolo nefrone prelevato.

Lo schema della struttura del nefrone umano è piuttosto complesso, poiché richiede non solo un disegno accurato, ma anche una conoscenza approfondita della materia. Sarà abbastanza difficile per una persona lontana dalla biologia rappresentarlo. L'ultima sezione del nefrone è un canale di collegamento accorciato che entra nel tubo di accumulo.

Il canale si forma nella parte corticale del rene, con l'ausilio di tubi di stoccaggio passa attraverso il "cervello" della cellula. In media, il diametro di ciascun guscio è di circa 0,2 millimetri, ma la lunghezza massima del canale del nefrone, registrata dagli scienziati, è di circa 5 centimetri.

Sezioni del rene e dei nefroni

Il nefrone, la cui struttura è diventata nota agli scienziati solo dopo una serie di esperimenti, si trova in ciascuno degli elementi strutturali degli organi più importanti per il corpo: i reni. La specificità delle funzioni renali è tale da richiedere l'esistenza di più sezioni di elementi strutturali contemporaneamente: un segmento sottile dell'ansa, distale e prossimale.

Tutti i canali del nefrone sono in contatto con i tubi di stoccaggio impilati. Man mano che l'embrione si sviluppa, migliorano arbitrariamente, tuttavia, in un organo già formato, le loro funzioni assomigliano alla porzione distale del nefrone. Gli scienziati hanno ripetutamente riprodotto il processo dettagliato dello sviluppo del nefrone nei loro laboratori nel corso di diversi anni, tuttavia, dati autentici sono stati ottenuti solo alla fine del XX secolo.

Varietà di nefroni nei reni umani

La struttura del nefrone umano varia a seconda del tipo. Ci sono iuxtamidollari, intracorticali e superficiali. La principale differenza tra loro è la loro posizione all'interno del rene, la profondità dei tubuli e la localizzazione dei glomeruli, nonché la dimensione dei grovigli stessi. Inoltre, gli scienziati attribuiscono importanza alle caratteristiche delle anse e alla durata dei vari segmenti del nefrone.

Il tipo superficiale è una connessione creata da anelli corti e il tipo juxtamidollare è costituito da anelli lunghi. Tale diversità, secondo gli scienziati, appare come risultato della necessità per i nefroni di raggiungere tutte le parti del rene, compresa quella che si trova sotto la sostanza corticale.

Parti del nefrone

Il nefrone, la cui struttura e significato per il corpo sono ben studiati, dipende direttamente dal tubulo presente in esso. È quest'ultimo che è responsabile del costante lavoro funzionale. Tutte le sostanze che si trovano all'interno dei nefroni sono responsabili della sicurezza di alcuni tipi di grovigli renali.

All'interno della sostanza corticale si possono trovare un gran numero di elementi di collegamento, divisioni specifiche di canali, glomeruli renali. Il lavoro dell'intero organo interno dipenderà dal fatto che siano correttamente posizionati all'interno del nefrone e del rene nel suo insieme. Prima di tutto, ciò influirà sulla distribuzione uniforme dell'urina e solo successivamente sulla sua corretta rimozione dal corpo.

Nefroni come filtri

La struttura del nefrone a prima vista sembra un grande filtro, ma ha una serie di caratteristiche. A metà del XIX secolo, gli scienziati presumevano che la filtrazione dei fluidi nel corpo precedesse lo stadio della formazione dell'urina, cento anni dopo questo fu scientificamente provato. Con l'aiuto di uno speciale manipolatore, gli scienziati sono stati in grado di ottenere il fluido interno dalla membrana glomerulare e quindi condurre un'analisi approfondita di esso.

Si è scoperto che il guscio è una specie di filtro, con l'aiuto del quale vengono purificate l'acqua e tutte le molecole che formano il plasma sanguigno. La membrana con cui vengono filtrati tutti i fluidi si basa su tre elementi: podociti, cellule endoteliali e viene utilizzata anche una membrana basale. Con il loro aiuto, il fluido che deve essere rimosso dal corpo entra nel groviglio del nefrone.

L'interno del nefrone: cellule e membrana

La struttura del nefrone umano deve essere considerata in termini di ciò che è contenuto nel nefrone glomerulo. In primo luogo, stiamo parlando di cellule endoteliali, con l'aiuto delle quali si forma uno strato che impedisce l'ingresso di particelle di proteine ​​\u200b\u200be sangue. Il plasma e l'acqua passano oltre, entrano liberamente nella membrana basale.

La membrana è uno strato sottile che separa l'endotelio (epitelio) dal tessuto connettivo. Lo spessore medio della membrana nel corpo umano è di 325 nm, sebbene possano verificarsi varianti più spesse e più sottili. La membrana è costituita da uno strato nodale e due strati periferici che bloccano il percorso delle grandi molecole.

Podociti nel nefrone

I processi dei podociti sono separati l'uno dall'altro da membrane a scudo, da cui dipendono il nefrone stesso, la struttura dell'elemento strutturale del rene e le sue prestazioni. Grazie a loro, vengono determinate le dimensioni delle sostanze che devono essere filtrate. Le cellule epiteliali hanno piccoli processi, grazie ai quali sono collegate alla membrana basale.

La struttura e le funzioni del nefrone sono tali che, presi insieme, tutti i suoi elementi non consentono il passaggio di molecole con un diametro superiore a 6 nm e filtrano le molecole più piccole che devono essere rimosse dal corpo. La proteina non può passare attraverso il filtro esistente a causa di elementi speciali membrane e molecole cariche negativamente.

Caratteristiche del filtro renale

Il nefrone, la cui struttura richiede un attento studio da parte degli scienziati che cercano di ricreare il rene utilizzando le moderne tecnologie, porta una certa carica negativa, che costituisce un limite alla filtrazione delle proteine. La dimensione della carica dipende dalle dimensioni del filtro, ed infatti la componente stessa della sostanza glomerulare dipende dalla qualità della membrana basale e del rivestimento epiteliale.

Le caratteristiche della barriera utilizzata come filtro possono essere implementate in una varietà di varianti, ogni nefrone ha parametri individuali. Se non ci sono disturbi nel lavoro dei nefroni, nell'urina primaria ci saranno solo tracce di proteine ​​​​intrinseche al plasma sanguigno. Molecole particolarmente grandi possono penetrare anche attraverso i pori, ma in questo caso tutto dipenderà dai loro parametri, oltre che dalla localizzazione della molecola e dal suo contatto con le forme che assumono i pori.

I nefroni non sono in grado di rigenerarsi, quindi, se i reni sono danneggiati o compaiono malattie, il loro numero inizia gradualmente a diminuire. La stessa cosa accade per ragioni naturali quando il corpo comincia ad invecchiare. Il ripristino dei nefroni è uno dei compiti più importanti su cui stanno lavorando i biologi di tutto il mondo.

I reni sono una struttura complessa. La loro unità strutturale è il nefrone. La struttura del nefrone gli consente di svolgere appieno le sue funzioni: subisce filtrazione, processo di riassorbimento, escrezione e secrezione di componenti biologicamente attivi.

Formata urina primaria, quindi secondaria, che viene escreta attraverso la vescica. Durante il giorno, una grande quantità di plasma viene filtrata attraverso l'organo escretore. Parte di esso viene successivamente restituita al corpo, il resto viene rimosso.

La struttura e le funzioni dei nefroni sono correlate. Qualsiasi danno ai reni o alle loro unità più piccole può portare a intossicazione e ulteriore interruzione dell'intero corpo. La conseguenza dell'uso irrazionale di determinati farmaci, trattamento o diagnosi impropri può essere l'insufficienza renale. Le prime manifestazioni dei sintomi sono la ragione per visitare uno specialista. Urologi e nefrologi si occupano di questo problema.

Il nefrone è l'unità strutturale e funzionale del rene. Ci sono cellule attive che sono direttamente coinvolte nella produzione di urina (un terzo del totale), il resto è di riserva.

Le celle di riserva si attivano in casi di emergenza, ad esempio in caso di infortuni, condizioni critiche quando una grande percentuale di unità renali viene improvvisamente persa. La fisiologia dell'escrezione implica la morte cellulare parziale, pertanto le strutture di riserva possono essere attivate nel più breve tempo possibile per mantenere le funzioni dell'organo.

Ogni anno si perde fino all'1% delle unità strutturali: muoiono per sempre e non vengono ripristinate. Con il giusto stile di vita, l'assenza di malattie croniche, la perdita inizia solo dopo 40 anni. Dato che il numero di nefroni in un rene è di circa 1 milione, la percentuale sembra piccola. Con la vecchiaia, il lavoro del corpo può deteriorarsi in modo significativo, il che minaccia di interrompere la funzionalità del sistema urinario.

Il processo di invecchiamento può essere rallentato modificando lo stile di vita e bevendo abbastanza acqua potabile pulita. Anche nel migliore dei casi, solo il 60% dei nefroni attivi rimane nel tempo in ciascun rene. Questa cifra non è affatto critica, poiché la filtrazione del plasma viene disturbata solo con la perdita di oltre il 75% delle cellule (sia attive che di riserva).

Alcune persone vivono con la perdita di un rene, e poi il secondo fa tutto il lavoro. Il lavoro del sistema urinario è notevolmente interrotto, quindi è necessario effettuare la prevenzione e il trattamento delle malattie in tempo. In questo caso, è necessaria una visita regolare dal medico per la nomina della terapia di mantenimento.

Anatomia del nefrone

L'anatomia e la struttura del nefrone sono piuttosto complesse: ogni elemento svolge un ruolo specifico. In caso di malfunzionamento anche del più piccolo componente del rene, cessano di funzionare normalmente.

• capsula;
• struttura glomerulare;
• struttura tubolare;
• anelli di Henle;
• collettori.

Il nefrone nel rene è costituito da segmenti comunicanti tra loro. La capsula di Shumlyansky-Bowman, un groviglio di piccoli vasi, sono i componenti del corpo renale, dove avviene il processo di filtrazione. Poi vengono i tubuli, dove le sostanze vengono riassorbite e prodotte.

Dal corpo del rene inizia la sezione prossimale; più in là le anse che vanno alla sezione distale. I nefroni, quando sono aperti, hanno individualmente una lunghezza di circa 40 mm, e quando sono piegati risultano essere di circa 100.000 m.

Le capsule dei nefroni si trovano nella corteccia, sono incluse nel midollo, poi di nuovo nella corteccia e, alla fine, nelle strutture di raccolta che entrano nella pelvi renale, dove iniziano gli ureteri. Rimuovono l'urina secondaria.

Capsula

Il nefrone origina dal corpo malpighiano. Consiste in una capsula e un groviglio di capillari. Le cellule attorno ai piccoli capillari si trovano sotto forma di un cappuccio: questo è il corpuscolo renale, che passa il plasma ritardato. I podociti ricoprono la parete della capsula dall'interno, che, insieme a quella esterna, forma una cavità a fessura con un diametro di 100 nm.

I capillari fenestrati (fenestrati) (componenti del glomerulo) sono forniti di sangue dalle arterie afferenti. In un altro modo, sono chiamate la "griglia delle fate" perché non svolgono alcun ruolo nello scambio di gas. Il sangue che passa attraverso questa griglia non cambia la sua composizione di gas. Plasma e soluti sotto l'influenza pressione sanguigna entrare nella capsula.

La capsula del nefrone accumula un infiltrato contenente prodotti nocivi della purificazione del plasma sanguigno: è così che si forma l'urina primaria. Lo spazio a fessura tra gli strati dell'epitelio funge da filtro di pressione.

Grazie all'adduttore e alle arteriole glomerulari efferenti, la pressione cambia. La membrana basale svolge il ruolo di un filtro aggiuntivo: trattiene alcuni elementi del sangue. Il diametro delle molecole proteiche è maggiore dei pori della membrana, quindi non passano.

Il sangue non filtrato entra nelle arteriole efferenti, che passano in una rete di capillari che avvolge i tubuli. In futuro, le sostanze che vengono riassorbite in questi tubuli entrano nel flusso sanguigno.

La capsula del nefrone del rene umano comunica con il tubulo. La sezione successiva è chiamata prossimale, dove l'urina primaria va oltre.

Raccolta di tubuli

I tubuli prossimali sono diritti o curvi. La superficie interna è rivestita da epitelio di tipo cilindrico e cubico. Il bordo a pennello con villi è uno strato assorbente di tubuli nefronici. La cattura selettiva è fornita da un'ampia area dei tubuli prossimali, dalla stretta dislocazione dei vasi peritubulari e da un gran numero di mitocondri.

Il fluido circola tra le cellule. I componenti del plasma sotto forma di sostanze biologiche vengono filtrati. I tubuli contorti del nefrone producono eritropoietina e calcitriolo. Le inclusioni dannose che entrano nel filtrato usando l'osmosi inversa vengono escrete con l'urina.

I segmenti del nefrone filtrano la creatinina. La quantità di questa proteina nel sangue è un indicatore importante dell'attività funzionale dei reni.

Loop di Henle

L'ansa di Henle cattura parte della sezione prossimale e distale. All'inizio, il diametro dell'ansa non cambia, poi si restringe e fa passare gli ioni Na verso l'esterno, nello spazio extracellulare. Creando osmosi, l'H2O viene risucchiato sotto pressione.

I dotti discendenti e ascendenti sono i componenti del circuito. La sezione discendente con un diametro di 15 µm è costituita da epitelio, dove si trovano più vescicole pinocitiche. La porzione ascendente è rivestita da epitelio cuboidale.

I cappi sono distribuiti tra sostanza corticale e cerebrale. In questa zona l'acqua si sposta verso la parte discendente, per poi ritornare.

All'inizio, il canale distale tocca la rete capillare nel sito del vaso in entrata e in uscita. È piuttosto stretto ed è rivestito di epitelio liscio, e all'esterno è presente una membrana basale liscia. Qui vengono rilasciati ammoniaca e idrogeno.

collettori

I dotti collettori sono noti anche come dotti di Bellini. Il loro rivestimento interno è costituito da cellule epiteliali chiare e scure. I primi riassorbono acqua e sono direttamente coinvolti nella produzione di prostaglandine. L'acido cloridrico è prodotto nelle cellule scure dell'epitelio ripiegato, ha la proprietà di modificare il pH dell'urina.

I tubuli collettori e i dotti collettori non appartengono alla struttura del nefrone, poiché si trovano leggermente più in basso nel parenchima renale. In questi elementi strutturali avviene il riassorbimento passivo dell'acqua. A seconda della funzionalità dei reni, viene regolata la quantità di acqua e ioni sodio nel corpo, che a sua volta influisce sulla pressione sanguigna.

Gli elementi strutturali sono suddivisi in base alle caratteristiche strutturali e alle funzioni.

• corticale;
• iuxtamidollare.

I corticali sono divisi in due tipi: intracorticali e superficiali. Il numero di quest'ultimo è circa l'1% di tutte le unità.

Caratteristiche dei nefroni superficiali:

• piccolo volume di filtrazione;
• la posizione dei glomeruli sulla superficie della corteccia;
• il giro più breve.

I reni sono costituiti principalmente da nefroni di tipo intracorticale, di cui oltre l'80%. Si trovano nello strato corticale e svolgono un ruolo importante nella filtrazione dell'urina primaria. A causa della maggiore larghezza delle arteriole di uscita, il sangue entra sotto pressione nei glomeruli dei nefroni intracorticali.

Gli elementi corticali regolano la quantità di plasma. In mancanza di acqua, viene ripreso dai nefroni juxtamidollari situati in Di più nel midollo. Si distinguono per grandi corpuscoli renali con tubuli relativamente lunghi.

Iuxtamidollare costituiscono più del 15% di tutti i nefroni dell'organo e formano la quantità finale di urina, determinandone la concentrazione. La loro caratteristica strutturale sono i lunghi anelli di Henle. I vasi efferenti e adduttori hanno la stessa lunghezza. Dalle anse efferenti si formano, penetrando nel midollo in parallelo con Henle. Quindi entrano nella rete venosa.

Funzioni

A seconda del tipo, i nefroni dei reni svolgono le seguenti funzioni:

• filtrazione;
• aspirazione inversa;
• secrezione.

Il primo stadio è caratterizzato dalla produzione di urea primaria, che viene ulteriormente eliminata dal riassorbimento. Nello stesso stadio vengono assorbite sostanze utili, micro e macro elementi, acqua. L'ultimo stadio della formazione dell'urina è rappresentato dalla secrezione tubulare: si forma l'urina secondaria. Rimuove le sostanze di cui il corpo non ha bisogno.
L'unità strutturale e funzionale del rene sono i nefroni, che:

• mantenere l'equilibrio salino ed elettrolitico;
• regolare la saturazione delle urine con componenti biologicamente attivi;
• mantenere l'equilibrio acido-base (pH);
• controllare la pressione sanguigna;
• rimuovere i prodotti metabolici e altre sostanze nocive;
• partecipare al processo di gluconeogenesi (ottenere glucosio da composti di tipo non carboidrato);
• provocare la secrezione di alcuni ormoni (ad esempio, regolando il tono delle pareti dei vasi sanguigni).

I processi che si verificano nel nefrone umano consentono di valutare lo stato degli organi del sistema escretore. Questo può essere fatto in due modi. Il primo è il calcolo del contenuto di creatinina (prodotto di degradazione proteica) nel sangue. Questo indicatore caratterizza il modo in cui le unità dei reni affrontano la funzione di filtraggio.

Il lavoro del nefrone può anche essere valutato utilizzando il secondo indicatore: la velocità filtrazione glomerulare. Il plasma sanguigno e l'urina primaria devono normalmente essere filtrati a una velocità di 80-120 ml/min. Per le persone anziane, può essere normale Linea di fondo, poiché dopo 40 anni le cellule renali muoiono (i glomeruli diventano molto più piccoli ed è più difficile per il corpo filtrare completamente i liquidi).

Funzioni di alcuni componenti del filtro glomerulare

Il filtro glomerulare è costituito da endotelio capillare fenestrato, membrana basale e podociti. Tra queste strutture c'è la matrice mesangiale. Il primo strato svolge la funzione di filtrazione grossolana, il secondo setaccia le proteine ​​e il terzo purifica il plasma da piccole molecole di sostanze non necessarie. La membrana ha una carica negativa, quindi l'albumina non penetra attraverso di essa.

Il plasma sanguigno viene filtrato nei glomeruli e i mesangiociti, le cellule della matrice mesangiale, supportano il loro lavoro. Queste strutture svolgono una funzione contrattile e rigenerativa. I mesangiociti rigenerano la membrana basale e i podociti e, come i macrofagi, inghiottono le cellule morte.

Se ogni unità fa il suo lavoro, i reni funzionano come un meccanismo ben coordinato e la formazione di urina passa senza restituire sostanze tossiche al corpo. Questo previene l'accumulo di tossine, la comparsa di gonfiori, ipertensione e altri sintomi.

Violazioni delle funzioni del nefrone e loro prevenzione

In caso di malfunzionamento delle unità funzionali e strutturali dei reni, si verificano cambiamenti che influiscono sul lavoro di tutti gli organi: l'equilibrio salino, l'acidità e il metabolismo sono disturbati. Il tratto gastrointestinale cessa di funzionare normalmente, a causa di intossicazione, reazioni allergiche. Aumenta anche il carico sul fegato, poiché questo organo è direttamente correlato all'eliminazione delle tossine.

Per le malattie associate alla disfunzione del trasporto dei tubuli esiste un solo nome: tubulopatie. Sono di due tipi:

• primario;
• secondario.

Il primo tipo è la patologia congenita, il secondo è la disfunzione acquisita.

La morte attiva dei nefroni inizia quando vengono assunti i farmaci, in effetti collaterali che indicano una possibile malattia renale. Alcuni farmaci dei seguenti gruppi hanno un effetto nefrotossico: farmaci antinfiammatori non steroidei, antibiotici, immunosoppressori, farmaci antitumorali, ecc.

Le tubulopatie sono suddivise in diversi tipi (a seconda della posizione):

• prossimale;
• distale.

Con disfunzione completa o parziale dei tubuli prossimali, si possono osservare fosfaturia, acidosi renale, iperaminoaciduria e glicosuria. Il riassorbimento alterato del fosfato porta alla distruzione tessuto osseo, che non viene ripristinato durante la terapia con vitamina D. L'iperaciduria è caratterizzata da una violazione della funzione di trasporto degli aminoacidi, che porta a varie malattie(a seconda del tipo di amminoacido).
Tali condizioni richiedono cure mediche immediate, così come le tubulopatie distali:

• diabete renale dell'acqua;
• acidosi tubulare;
• pseudoipoaldosteronismo.

Le violazioni sono combinate. Con lo sviluppo patologie complesse l'assorbimento degli aminoacidi con il glucosio e il riassorbimento dei bicarbonati con i fosfati possono simultaneamente diminuire. Di conseguenza, appaiono i seguenti sintomi: acidosi, osteoporosi e altre patologie del tessuto osseo.

Prevenire la disfunzione renale modalità corretta nutrizione, bere abbastanza acqua pulita e uno stile di vita attivo. È necessario contattare tempestivamente uno specialista in caso di sintomi di compromissione della funzionalità renale (per prevenire il passaggio da una forma acuta della malattia a una cronica).

Il nefrone, la cui struttura dipende direttamente dalla salute umana, è responsabile del funzionamento dei reni. I reni sono costituiti da diverse migliaia di questi nefroni, grazie a loro la minzione viene eseguita correttamente nel corpo, la rimozione delle tossine e la purificazione del sangue dalle sostanze nocive dopo la lavorazione dei prodotti ottenuti.

Cos'è un nefrone?

Il nefrone, la cui struttura e significato è molto importante per il corpo umano, è un'unità strutturale e funzionale all'interno del rene. All'interno di questo elemento strutturale avviene la formazione dell'urina, che successivamente lascia il corpo attraverso le vie appropriate.

I biologi affermano che ci sono fino a due milioni di questi nefroni all'interno di ciascun rene e ognuno di essi deve essere assolutamente sano in modo che il sistema genito-urinario possa svolgere appieno la sua funzione. Se il rene è danneggiato, i nefroni non possono essere ripristinati; verranno espulsi insieme all'urina appena formata.

Nefrone: la sua struttura, significato funzionale

Il nefrone è un guscio per un piccolo groviglio, che consiste di due pareti e chiude un piccolo groviglio di capillari. La parte interna di questo guscio è ricoperta di epitelio, le cui cellule speciali aiutano a ottenere una protezione aggiuntiva. Lo spazio che si forma tra i due strati può essere trasformato in un piccolo foro e in un canale.

Questo canale ha un bordo a pennello di piccoli villi, subito dopo inizia un tratto molto stretto dell'ansa della guaina, che scende. La parete del sito è costituita da cellule epiteliali piatte e piccole. In alcuni casi, il compartimento dell'ansa raggiunge la profondità del midollo, quindi si trasforma nella crosta delle formazioni renali, che gradualmente si sviluppano in un altro segmento dell'ansa del nefrone.

Come è organizzato il nefrone?

La struttura del nefrone renale è molto complessa, finora i biologi di tutto il mondo stanno lottando con i tentativi di ricrearlo sotto forma di una formazione artificiale adatta al trapianto. L'ansa appare prevalentemente dalla parte ascendente, ma può includerne anche una delicata. Non appena l'anello si trova nel punto in cui è posizionata la palla, entra in un piccolo canale curvo.

Nelle cellule della formazione risultante non c'è un bordo soffice, tuttavia qui si può trovare un gran numero di mitocondri. L'area totale della membrana può essere aumentata a causa delle numerose pieghe che si formano a seguito della formazione di un'ansa all'interno di un singolo nefrone prelevato.

Lo schema della struttura del nefrone umano è piuttosto complesso, poiché richiede non solo un disegno accurato, ma anche una conoscenza approfondita della materia. Sarà abbastanza difficile per una persona lontana dalla biologia rappresentarlo. L'ultima sezione del nefrone è un canale di collegamento accorciato che entra nel tubo di accumulo.

Il canale si forma nella parte corticale del rene, con l'ausilio di tubi di stoccaggio passa attraverso il "cervello" della cellula. In media, il diametro di ciascun guscio è di circa 0,2 millimetri, ma la lunghezza massima del canale del nefrone, registrata dagli scienziati, è di circa 5 centimetri.

Sezioni del rene e dei nefroni

Il nefrone, la cui struttura è diventata nota agli scienziati solo dopo una serie di esperimenti, si trova in ciascuno degli elementi strutturali degli organi più importanti per il corpo: i reni. La specificità delle funzioni renali è tale da richiedere l'esistenza di più sezioni di elementi strutturali contemporaneamente: un segmento sottile dell'ansa, distale e prossimale.

Tutti i canali del nefrone sono in contatto con i tubi di stoccaggio impilati. Man mano che l'embrione si sviluppa, migliorano arbitrariamente, tuttavia, in un organo già formato, le loro funzioni assomigliano alla porzione distale del nefrone. Gli scienziati hanno ripetutamente riprodotto il processo dettagliato dello sviluppo del nefrone nei loro laboratori nel corso di diversi anni, tuttavia, dati autentici sono stati ottenuti solo alla fine del XX secolo.

Varietà di nefroni nei reni umani

La struttura del nefrone umano varia a seconda del tipo. Ci sono iuxtamidollari, intracorticali e superficiali. La principale differenza tra loro è la loro posizione all'interno del rene, la profondità dei tubuli e la localizzazione dei glomeruli, nonché la dimensione dei grovigli stessi. Inoltre, gli scienziati attribuiscono importanza alle caratteristiche delle anse e alla durata dei vari segmenti del nefrone.

Il tipo superficiale è una connessione creata da anelli corti e il tipo juxtamidollare è costituito da anelli lunghi. Tale diversità, secondo gli scienziati, appare come risultato della necessità per i nefroni di raggiungere tutte le parti del rene, compresa quella che si trova sotto la sostanza corticale.

Parti del nefrone

Il nefrone, la cui struttura e significato per il corpo sono ben studiati, dipende direttamente dal tubulo presente in esso. È quest'ultimo che è responsabile del costante lavoro funzionale. Tutte le sostanze che si trovano all'interno dei nefroni sono responsabili della sicurezza di alcuni tipi di grovigli renali.

All'interno della sostanza corticale si possono trovare un gran numero di elementi di collegamento, divisioni specifiche di canali, glomeruli renali. Il lavoro dell'intero organo interno dipenderà dal fatto che siano correttamente posizionati all'interno del nefrone e del rene nel suo insieme. Prima di tutto, ciò influirà sulla distribuzione uniforme dell'urina e solo successivamente sulla sua corretta rimozione dal corpo.

Nefroni come filtri

La struttura del nefrone a prima vista sembra un grande filtro, ma ha una serie di caratteristiche. A metà del XIX secolo, gli scienziati presumevano che la filtrazione dei fluidi nel corpo precedesse lo stadio della formazione dell'urina, cento anni dopo questo fu scientificamente provato. Con l'aiuto di uno speciale manipolatore, gli scienziati sono stati in grado di ottenere il fluido interno dalla membrana glomerulare e quindi condurre un'analisi approfondita di esso.

Si è scoperto che il guscio è una specie di filtro, con l'aiuto del quale vengono purificate l'acqua e tutte le molecole che formano il plasma sanguigno. La membrana con cui vengono filtrati tutti i fluidi si basa su tre elementi: podociti, cellule endoteliali e viene utilizzata anche una membrana basale. Con il loro aiuto, il fluido che deve essere rimosso dal corpo entra nel groviglio del nefrone.

L'interno del nefrone: cellule e membrana

La struttura del nefrone umano deve essere considerata in termini di ciò che è contenuto nel nefrone glomerulo. In primo luogo, stiamo parlando di cellule endoteliali, con l'aiuto delle quali si forma uno strato che impedisce l'ingresso di particelle di proteine ​​\u200b\u200be sangue. Il plasma e l'acqua passano oltre, entrano liberamente nella membrana basale.

La membrana è uno strato sottile che separa l'endotelio (epitelio) dal tessuto connettivo. Lo spessore medio della membrana nel corpo umano è di 325 nm, sebbene possano verificarsi varianti più spesse e più sottili. La membrana è costituita da uno strato nodale e due strati periferici che bloccano il percorso delle grandi molecole.

Podociti nel nefrone

I processi dei podociti sono separati l'uno dall'altro da membrane a scudo, da cui dipendono il nefrone stesso, la struttura dell'elemento strutturale del rene e le sue prestazioni. Grazie a loro, vengono determinate le dimensioni delle sostanze che devono essere filtrate. Le cellule epiteliali hanno piccoli processi, grazie ai quali sono collegate alla membrana basale.

La struttura e le funzioni del nefrone sono tali che, presi insieme, tutti i suoi elementi non consentono il passaggio di molecole con un diametro superiore a 6 nm e filtrano le molecole più piccole che devono essere rimosse dal corpo. La proteina non può passare attraverso il filtro esistente a causa di speciali elementi della membrana e molecole caricate negativamente.

Caratteristiche del filtro renale

Il nefrone, la cui struttura richiede un attento studio da parte degli scienziati che cercano di ricreare il rene utilizzando le moderne tecnologie, porta una certa carica negativa, che costituisce un limite alla filtrazione delle proteine. La dimensione della carica dipende dalle dimensioni del filtro, ed infatti la componente stessa della sostanza glomerulare dipende dalla qualità della membrana basale e del rivestimento epiteliale.

Le caratteristiche della barriera utilizzata come filtro possono essere implementate in una varietà di varianti, ogni nefrone ha parametri individuali. Se non ci sono disturbi nel lavoro dei nefroni, nell'urina primaria ci saranno solo tracce di proteine ​​​​intrinseche al plasma sanguigno. Molecole particolarmente grandi possono penetrare anche attraverso i pori, ma in questo caso tutto dipenderà dai loro parametri, oltre che dalla localizzazione della molecola e dal suo contatto con le forme che assumono i pori.

I nefroni non sono in grado di rigenerarsi, quindi, se i reni sono danneggiati o compaiono malattie, il loro numero inizia gradualmente a diminuire. La stessa cosa accade per ragioni naturali quando il corpo comincia ad invecchiare. Il ripristino dei nefroni è uno dei compiti più importanti su cui stanno lavorando i biologi di tutto il mondo.

I reni svolgono una grande quantità di lavoro funzionale utile nel corpo, senza il quale la nostra vita non può essere immaginata. Il principale è l'eliminazione dell'acqua in eccesso e dei prodotti metabolici finali dal corpo. Questo accade nelle strutture più piccole del rene: i nefroni.

Un po' sull'anatomia del rene

Per procedere alle unità più piccole del rene, è necessario smontare la sua struttura generale. Se consideriamo il rene in sezione, nella sua forma ricorda un fagiolo o un fagiolo.

La struttura del rene

Una persona nasce con due reni, ma, tuttavia, ci sono eccezioni quando è presente un solo rene. Si trovano sulla parete posteriore del peritoneo, a livello della I e II vertebra lombare.

Ogni rene pesa circa 110-170 grammi, la sua lunghezza è di 10-15 cm, larghezza - 5-9 cm e spessore - 2-4 cm.

Il rene ha una superficie posteriore e anteriore. La superficie posteriore si trova nel letto renale. Assomiglia a un letto grande e morbido, rivestito di psoas. Ma la superficie frontale è in contatto con altri organi vicini.

Il rene sinistro comunica con la ghiandola surrenale sinistra, il colon, lo stomaco e il pancreas, mentre il rene destro comunica con la ghiandola surrenale destra, l'intestino crasso e l'intestino tenue.

Principali componenti strutturali del rene:

La capsula renale è il suo guscio. Comprende tre strati. La capsula fibrosa del rene ha uno spessore piuttosto lasco e una struttura molto forte. Protegge il rene da vari effetti dannosi. La capsula adiposa è uno strato di tessuto adiposo, che nella sua struttura è tenero, morbido e lasso. Protegge il rene da commozioni cerebrali e shock. La capsula esterna è la fascia renale. È costituito da tessuto connettivo sottile. Il parenchima renale è un tessuto costituito da diversi strati: corteccia e midollo. Quest'ultimo è costituito da 6-14 piramidi renali. Ma le piramidi stesse sono formate dai condotti collettori. I nefroni si trovano nella corteccia. Questi strati sono chiaramente distinguibili a colori. La pelvi renale è una depressione simile ad un imbuto che riceve l'urina dai nefroni. Si compone di tazze di diverse dimensioni. Le più piccole sono tazze di primo ordine, l'urina del parenchima penetra in esse. Collegando, le coppe piccole formano quelle più grandi - coppe dell'II ordine. Ci sono circa tre tazze di questo tipo nel rene. Quando questi tre calici si uniscono, si forma la pelvi renale. L'arteria renale è un grande vaso sanguigno che si dirama dall'aorta e trasporta il sangue scorti al rene. Circa il 25% di tutto il sangue scorre ogni minuto ai reni per la purificazione. Durante il giorno, l'arteria renale fornisce al rene circa 200 litri di sangue. Vena renale - attraverso di essa, il sangue già purificato dal rene entra nella vena cava.

Funzioni renali

Compiti dei reni

La funzione escretoria è la formazione di urina, che rimuove i prodotti di scarto dal corpo.

Funzione omeostatica - i reni mantengono costanti la composizione e le proprietà del nostro ambiente interno. Garantiscono il normale funzionamento degli equilibri salini ed elettrolitici e mantengono anche la pressione osmotica a un livello normale. Contribuiscono notevolmente al coordinamento dei valori della pressione sanguigna umana. Modificando i meccanismi e i volumi di acqua escreta dal corpo, così come il sodio e il cloruro, mantengono una pressione sanguigna costante. E secernendo diversi tipi di nutrienti, i reni regolano il valore della pressione sanguigna. funzione endocrina. I reni sono in grado di creare molte sostanze biologicamente attive che supportano una vita umana ottimale. Secernono: renina - regola la pressione sanguigna modificando i livelli di potassio e il volume dei fluidi nel corpo bradichinina - dilata i vasi sanguigni, quindi abbassa la pressione sanguigna prostaglandine - dilata anche i vasi sanguigni urochinasi - provoca la lisi dei coaguli di sangue che possono formarsi nelle persone sane in qualsiasi parte eritropoietina - questo enzima regola la formazione dei globuli rossi - eritrociti calcitriolo - la forma attiva della vitamina D, regola lo scambio di calcio e fosfato nel corpo umano

Cos'è un nefrone

Capsula del nefrone

Questo è il componente principale dei nostri reni. Non solo formano la struttura del rene, ma svolgono anche alcune funzioni. In ogni rene, il loro numero raggiunge il milione, il valore esatto va da 800mila a 1,2 milioni.

Gli scienziati moderni sono giunti alla conclusione che in condizioni normali non tutti i nefroni svolgono le loro funzioni, solo il 35% funziona. Ciò è dovuto alla funzione di riserva del corpo, così che in caso di qualche tipo di emergenza, i reni continuano a funzionare e purificano il nostro corpo.

Il numero di nefroni varia con l'età, ed è con l'invecchiamento che una persona ne perde una certa quantità. Come mostrano gli studi, è di circa l'1% ogni anno. Questo processo inizia dopo 40 anni e si verifica a causa della mancanza di capacità di rigenerazione nei nefroni.

Si stima che all'età di 80 anni una persona perda circa il 40% dei nefroni, ma ciò non influisce in modo significativo sulla funzionalità renale. Ma con una perdita superiore al 75%, ad esempio con alcolismo, lesioni, malattie renali croniche, può svilupparsi una malattia grave: insufficienza renale.

La lunghezza del nefrone varia da 2 a 5 cm Se allunghi tutti i nefroni in una riga, la loro lunghezza sarà di circa 100 km!

Di cosa è fatto un nefrone?

Ogni nefrone è ricoperto da una piccola capsula che sembra una ciotola a doppia parete (capsula di Shulmyansky-Bowman, dal nome degli scienziati russi e inglesi che l'hanno scoperta e studiata). La parete interna di questa capsula è un filtro che purifica costantemente il nostro sangue.

La struttura del nefrone

Questo filtro è costituito da una membrana basale e 2 strati di cellule tegumentarie (epiteliali). Questa membrana ha anche 2 strati di cellule tegumentarie, e lo strato esterno sono le cellule dei vasi, e quello esterno sono le cellule dello spazio urinario.

Tutti questi strati hanno pori speciali al loro interno. A partire dagli strati esterni della membrana basale, il diametro di questi pori diminuisce. È così che viene creato l'apparato filtrante.

Tra le sue pareti c'è uno spazio a fessura, è da lì che hanno origine i tubuli renali. All'interno della capsula c'è un glomerulo capillare, si forma a causa dei numerosi rami dell'arteria renale.

Il glomerulo capillare è anche chiamato corpo malpighiano. Furono scoperti dallo scienziato italiano M. Malpighi nel XVII secolo. È immerso in una sostanza gelatinosa, che viene secreta da cellule speciali: i mesagliociti. E la sostanza stessa è indicata come mesangio.

Questa sostanza protegge i capillari da rotture involontarie dovute all'elevata pressione al loro interno. E se si verifica un danno, la sostanza gelatinosa contiene i materiali necessari per riparare questi danni.

La sostanza secreta dai mesagliociti proteggerà anche dalle sostanze tossiche dei microrganismi. Li distruggerà immediatamente. Inoltre, queste cellule specifiche producono uno speciale ormone renale.

Il tubulo che esce dalla capsula è chiamato tubulo contorto del primo ordine. Non è dritto, ma attorcigliato. Passando attraverso il midollo del rene, questo tubulo forma l'ansa di Henle e si gira nuovamente verso lo strato corticale. Nel suo percorso, il tubulo contorto compie diversi giri e senza fallo entra in contatto con la base del glomerulo.

Nello strato corticale si forma un tubulo del secondo ordine, che sfocia nel dotto collettore. Un piccolo numero di dotti collettori si unisce per formare dotti escretori che passano nella pelvi renale. Sono questi tubuli, che si spostano verso il midollo, che formano i raggi cerebrali.

Tipi di nefroni

Questi tipi si distinguono per la specificità della posizione dei glomeruli nella corteccia renale, la struttura dei tubuli e le caratteristiche della composizione e localizzazione dei vasi sanguigni. Questi includono:

Nefrone corticale

corticale - occupa circa l'85% del numero totale di tutti i nefroni iuxtamidollari - 15% del totale

I nefroni corticali sono i più numerosi e hanno anche una classificazione al loro interno:

Superficiali o sono anche chiamati superficiali. La loro caratteristica principale è nella posizione dei corpi renali. Si trovano nello strato esterno della corteccia del rene. Il loro numero è di circa il 25%. Intracorticale. Hanno corpi malpighiani situati nella parte centrale della sostanza corticale. Predominante in numero - 60% di tutti i nefroni.

I nefroni corticali hanno un'ansa di Henle relativamente accorciata. A causa delle sue piccole dimensioni, può penetrare solo nella parte esterna del midollo renale.

La formazione dell'urina primaria è la funzione principale di tali nefroni.

Nei nefroni iuxtamidollari, i corpi malpighiani si trovano alla base della corteccia, situati quasi sulla linea dell'inizio del midollo. La loro ansa di Henle è più lunga di quella delle corticali, si infiltra così in profondità nel midollo da raggiungere le cime delle piramidi.

Questi nefroni nel midollo formano un'elevata pressione osmotica, necessaria per l'ispessimento (aumento della concentrazione) e la riduzione del volume dell'urina finale.

Funzione dei nefroni

La loro funzione è quella di formare l'urina. Questo processo è graduale e si compone di 3 fasi:

filtrazione riassorbimento secrezione

Nella fase iniziale si forma l'urina primaria. Nei glomeruli capillari del nefrone, il plasma sanguigno viene purificato (ultrafiltrato). Il plasma viene purificato a causa della differenza di pressione nel glomerulo (65 mm Hg) e nella membrana del nefrone (45 mm Hg).

Nel corpo umano si formano circa 200 litri di urina primaria al giorno. Questa urina ha una composizione simile al plasma sanguigno.

Nella seconda fase - riassorbimento, le sostanze necessarie per il corpo vengono riassorbite dall'urina primaria. Queste sostanze includono: vitamine, acqua, vari sali utili, amminoacidi disciolti e glucosio. Si verifica nei tubuli contorti prossimali. All'interno dei quali è presente un gran numero di villi, aumentano l'area e la velocità di assorbimento.

Da 150 litri di urina primaria si formano solo 2 litri di urina secondaria. Manca di nutrienti importanti per il corpo, ma la concentrazione di sostanze tossiche aumenta notevolmente: urea, acido urico.

La terza fase è caratterizzata dal rilascio nelle urine di sostanze nocive che non hanno superato il filtro renale: antibiotici, coloranti vari, farmaci, veleni.

La struttura del nefrone è molto complessa, nonostante le sue piccole dimensioni. Sorprendentemente, quasi ogni componente del nefrone svolge la sua funzione.

7 nov 2016 Violetta Lekar

In ogni rene di un adulto ci sono almeno 1 milione di nefroni, ognuno dei quali è in grado di produrre urina. Allo stesso tempo, circa 1/3 di tutti i nefroni di solito funzionano, il che è sufficiente per la piena attuazione delle funzioni escretorie e di altro tipo dei reni. Ciò indica la presenza di significative riserve funzionali dei reni. Con l'invecchiamento, c'è una graduale diminuzione del numero di nefroni.(dell'1% all'anno dopo 40 anni) a causa della loro mancanza di capacità di rigenerarsi. In molte persone all'età di 80 anni, il numero di nefroni diminuisce del 40% rispetto ai 40enni. Tuttavia, la perdita di un numero così elevato di nefroni non è una minaccia per la vita, poiché il resto di essi può svolgere pienamente le funzioni escretorie e di altro tipo dei reni. Allo stesso tempo, il danno a oltre il 70% del numero totale di nefroni nelle malattie renali può essere la causa dell'insufficienza renale cronica.

Ogni nefroneè costituito da un corpuscolo renale (malpighiano), in cui avviene l'ultrafiltrazione del plasma sanguigno e la formazione di urina primaria, e un sistema di tubuli e tubuli, in cui l'urina primaria viene convertita in secondaria e finale (escreta nella pelvi e in ambiente) urina.

Riso. 1. Organizzazione strutturale e funzionale del nefrone

La composizione dell'urina durante il suo movimento attraverso il bacino (coppe, coppe), ureteri, ritenzione temporanea nella vescica e attraverso il canale urinario non cambia in modo significativo. Pertanto, in una persona sana, la composizione dell'urina finale escreta durante la minzione è molto vicina alla composizione dell'urina escreta nel lume (calici minori) del bacino.

corpuscolo renale si trova nello strato corticale dei reni, è la parte iniziale del nefrone e si forma glomerulo capillare(costituito da 30-50 anelli capillari intrecciati) e Capsula Shumlyansky - Boumeia. Sul taglio, la capsula Shumlyansky-Boumeia sembra una ciotola, all'interno della quale è presente un glomerulo capillari sanguigni. Le cellule epiteliali dello strato interno della capsula (podociti) aderiscono strettamente alla parete dei capillari glomerulari. La foglia esterna della capsula si trova a una certa distanza dall'interno. Di conseguenza, tra di loro si forma uno spazio simile a una fessura: la cavità della capsula Shumlyansky-Bowman, in cui viene filtrato il plasma sanguigno e il suo filtrato forma l'urina primaria. Dalla cavità della capsula, l'urina primaria passa nel lume dei tubuli del nefrone: tubulo prossimale(segmenti curvi e rettilinei), ciclo di Henle(divisioni discendenti e ascendenti) e tubulo distale(segmenti diritti e ritorti). Un importante elemento strutturale e funzionale del nefrone è apparato juxtaglomerulare (complesso) del rene. Si trova in uno spazio triangolare formato dalle pareti delle arteriole afferenti ed efferenti e dal tubulo distale (punto denso - maculadensa), vicino a loro. Le cellule della macula densa sono sensibili alla chemio e alla meccano, regolando l'attività delle cellule iuxtaglomerulari delle arteriole, che sintetizzano una serie di sostanze biologicamente attive (renina, eritropoietina, ecc.). I segmenti contorti dei tubuli prossimale e distale si trovano nella corteccia del rene e l'ansa di Henle si trova nel midollo.

L'urina scorre dal tubulo distale contorto nel canale di collegamento, da esso a condotto collettore E condotto collettore sostanza corticale dei reni; 8-10 condotti di raccolta si uniscono in un unico grande condotto ( dotto collettore della corteccia), che, scendendo nel midollo, diventa dotto collettore della midollare renale. Unendosi gradualmente, questi condotti si formano condotto di grande diametro, che si apre alla sommità della papilla della piramide nel piccolo calice della grande pelvi.

Ogni rene ha almeno 250 dotti collettori di grande diametro, ognuno dei quali raccoglie l'urina da circa 4.000 nefroni. I dotti collettori e i dotti collettori hanno meccanismi speciali per mantenere l'iperosmolarità del midollo renale, concentrare e diluire l'urina e sono importanti componenti strutturali formazione di urina finale.

La struttura del nefrone

Ogni nefrone inizia con una capsula a doppia parete, all'interno della quale è presente un glomerulo vascolare. La capsula stessa è costituita da due fogli, tra i quali vi è una cavità che passa nel lume del tubulo prossimale. Consiste dei tubuli rettilinei prossimali contorti e prossimali che costituiscono il segmento prossimale del nefrone. Una caratteristica delle cellule di questo segmento è la presenza di un bordo a pennello, costituito da microvilli, che sono escrescenze del citoplasma circondate da una membrana. La sezione successiva è l'ansa di Henle, costituita da una sottile parte discendente, che può scendere profondamente nel midollo, dove forma un'ansa e gira di 180° verso la sostanza corticale sotto forma di una sottile ascendente, trasformandosi in una parte spessa dell'ansa del nefrone. Il tratto ascendente dell'ansa sale fino al livello del suo glomerulo, dove inizia il tubulo contorto distale, che passa in un breve tubulo di collegamento che collega il nefrone ai dotti collettori. I dotti collettori iniziano nella corteccia renale, si uniscono per formare dotti escretori più grandi che passano attraverso il midollo e drenano nella cavità del calice, che a sua volta drena nella pelvi renale. Secondo la localizzazione, si distinguono diversi tipi di nefroni: superficiale (superficiale), intracorticale (all'interno dello strato corticale), iuxtamidollare (i loro glomeruli si trovano al confine tra gli strati corticale e midollare).

Riso. 2. La struttura del nefrone:

A - nefrone iuxtamidollare; B - nefrone intracorticale; 1 - corpuscolo renale, compresa la capsula del glomerulo dei capillari; 2 - tubulo contorto prossimale; 3 - tubulo dritto prossimale; 4 - ginocchio sottile discendente dell'ansa del nefrone; 5 - ginocchio sottile ascendente dell'ansa del nefrone; 6 - tubulo dritto distale (ginocchio ascendente spesso dell'ansa del nefrone); 7 - punto denso del tubulo distale; 8 - tubulo contorto distale; 9 - tubulo di collegamento; 10 - dotto collettore della corteccia del rene; 11 - dotto collettore del midollo esterno; 12 - dotto collettore del midollo interno

Diversi tipi di nefroni differiscono non solo per la localizzazione, ma anche per le dimensioni dei glomeruli, la profondità della loro posizione, nonché la lunghezza delle singole sezioni del nefrone, in particolare l'ansa di Henle e la partecipazione a concentrazione osmotica urina. In condizioni normali, circa 1/4 del volume di sangue espulso dal cuore passa attraverso i reni. Nella corteccia, il flusso sanguigno raggiunge i 4-5 ml/min per 1 g di tessuto, quindi questo è il livello più alto di flusso sanguigno dell'organo. Una caratteristica del flusso sanguigno renale è che il flusso sanguigno del rene rimane costante quando cambia all'interno di un intervallo abbastanza ampio di pressione sanguigna sistemica. Ciò è assicurato da speciali meccanismi di autoregolazione della circolazione sanguigna nel rene. Le arterie renali corte partono dall'aorta, nel rene si diramano in vasi più piccoli. L'arteriola afferente (afferente) entra nel glomerulo renale, che si rompe in capillari in esso. Quando i capillari si uniscono, formano l'arteriola efferente (efferente), attraverso la quale viene effettuato il deflusso di sangue dal glomerulo. Dopo la partenza dal glomerulo, l'arteriola efferente si scompone nuovamente in capillari, formando una rete attorno ai tubuli contorti prossimale e distale. Una caratteristica del nefrone iuxtamidollare è che l'arteriola efferente non si scompone in una rete di capillari peritubulari, ma forma vasi diritti che scendono nella midollare renale.

Tipi di nefroni

Tipi di nefroni

Secondo le caratteristiche della struttura e delle funzioni, si distinguono due tipi principali di nefroni: corticale (70-80%) e iuxtamidollare (20-30%).

Nefroni corticali suddivisi in nefroni corticali superficiali, o superficiali, in cui i globuli renali sono localizzati nella parte esterna della sostanza corticale, e nefroni corticali intracorticali, in cui i globuli renali sono localizzati nella parte mediana della sostanza corticale del rene. I nefroni corticali hanno una breve ansa di Henle che penetra solo nella parte esterna del midollo. La funzione principale di questi nefroni è la formazione di urina primaria.

corpuscoli renali nefroni juxtamidollari si trovano negli strati profondi della sostanza corticale al confine con il midollo. Hanno un lungo anello di Henle che penetra in profondità nel midollo, fino alle cime delle piramidi. Lo scopo principale dei nefroni iuxtamidollari è creare un'elevata pressione osmotica nel midollo renale, necessaria per concentrare e ridurre il volume dell'urina finale.

Pressione di filtrazione effettiva

EFD \u003d Rcap - Rbk - Ronk. Rcap - pressione idrostatica nel capillare (50-70 mm Hg); R6k- pressione idrostatica nel lume della capsula di Bowman - Shumlyansky (15-20 mm Hg); Ronk- pressione oncotica nel capillare (25-30 mm Hg).

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

La formazione dell'urina finale è il risultato di tre processi principali che si verificano nel nefrone: filtrazione, riassorbimento e secrezione.