La estructura del túbulo renal. La nefrona es la unidad estructural y funcional del riñón.

La filtración normal de la sangre está garantizada por la correcta estructura de la nefrona. Lleva a cabo los procesos de reabsorción de sustancias químicas del plasma y la producción de una serie de compuestos biológicamente activos. El riñón contiene entre 800.000 y 1,3 millones de nefronas. El envejecimiento, el estilo de vida deficiente y el aumento del número de enfermedades provocan que el número de glomérulos disminuya gradualmente con la edad. Para comprender los principios de funcionamiento de la nefrona, conviene comprender su estructura.

Descripción de la nefrona

La principal unidad estructural y funcional del riñón es la nefrona. La anatomía y fisiología de la estructura es responsable de la formación de orina, el transporte inverso de sustancias y la producción de una variedad de sustancias biológicas. La estructura de la nefrona es un tubo epitelial. A continuación se forman redes de capilares de distintos diámetros que desembocan en el recipiente colector. Las cavidades entre las estructuras están llenas de tejido conectivo en forma de células intersticiales y matriz.

El desarrollo de la nefrona comienza en el período embrionario. Los diferentes tipos de nefronas son responsables de diferentes funciones. La longitud total de los túbulos de ambos riñones es de hasta 100 km. En condiciones normales no interviene todo el número de glomérulos, sólo el 35% funcionan. La nefrona consta de un cuerpo y de un sistema de canales. Tiene la siguiente estructura:

• glomérulo capilar;
• cápsula glomerular;
• cerca del túbulo;
• fragmentos descendentes y ascendentes;
• túbulos distantes, rectos y contorneados;
• camino de conexión;
• conductos colectores.

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Funciones de la nefrona en humanos.

Cada día se producen hasta 170 litros de orina primaria en 2 millones de glomérulos.

El concepto de nefrona fue introducido por el médico y biólogo italiano Marcello Malpighi. Dado que la nefrona se considera una unidad estructural integral del riñón, es responsable de realizar las siguientes funciones en el organismo:

• purificación de sangre;
• formación de orina primaria;
• transporte capilar de retorno de agua, glucosa, aminoácidos, sustancias bioactivas, iones;
• formación de orina secundaria;
• asegurar el equilibrio de sal, agua y ácido-base;
• regulación de los niveles de presión arterial;
• secreción de hormonas.

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Esquema de la estructura del glomérulo renal y de la cápsula de Bowman.

La nefrona comienza con un glomérulo capilar. Este es el cuerpo. Una unidad morfofuncional es una red de asas capilares, hasta 20 en total, que están rodeadas por la cápsula de nefrona. El cuerpo recibe suministro de sangre de la arteriola aferente. La pared vascular es una capa de células endoteliales, entre las cuales hay espacios microscópicos con un diámetro de hasta 100 nm.

Las cápsulas contienen esferas epiteliales internas y externas. Entre las dos capas queda un espacio en forma de hendidura: el espacio urinario, donde se contiene la orina primaria. Envuelve cada vaso y forma una bola sólida, separando así la sangre ubicada en los capilares de los espacios de la cápsula. La membrana basal sirve como base de soporte.

La nefrona está diseñada como un filtro, cuya presión no es constante, varía según la diferencia en el ancho de las luces de los vasos aferentes y eferentes. La filtración de sangre en los riñones se produce en el glomérulo. Los elementos formados de la sangre, las proteínas, normalmente no pueden atravesar los poros de los capilares, ya que su diámetro es mucho mayor y quedan retenidos por la membrana basal.

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Cápsula de podocitos

La nefrona está formada por podocitos, que forman la capa interna de la cápsula de la nefrona. Se trata de grandes células epiteliales estrelladas que rodean el glomérulo. Tienen un núcleo ovalado que incluye cromatina y plasmasoma dispersos, citoplasma transparente, mitocondrias alargadas, un aparato de Golgi desarrollado, cisternas acortadas, pocos lisosomas, microfilamentos y algunos ribosomas.

Tres tipos de ramas de podocitos forman pedículos (citotrabéculas). Las excrecencias crecen unas dentro de otras y se encuentran en la capa exterior de la membrana basal. Las estructuras citotrabeculares de las nefronas forman el diafragma etmoidal. Esta parte del filtro tiene carga negativa. También requieren proteínas para funcionar correctamente. En el complejo, la sangre se filtra hacia la luz de la cápsula de la nefrona.

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membrana basal

La estructura de la membrana basal de la nefrona renal tiene 3 bolas con un espesor de aproximadamente 400 nm y consta de proteínas similares al colágeno, glicoproteínas y lipoproteínas. Entre ellos hay capas de tejido conectivo denso: mesangio y una bola de mesangiocitis.

También hay hendiduras de hasta 2 nm de tamaño: poros de membrana, que son importantes en los procesos de purificación de plasma. En ambos lados, las secciones de estructuras de tejido conectivo están cubiertas por sistemas de glicocalix de podocitos y células endoteliales. La filtración del plasma involucra parte de la sustancia. La membrana basal glomerular funciona como una barrera a través de la cual las moléculas grandes no pueden penetrar. Además, la carga negativa de la membrana impide el paso de la albúmina.

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matriz mesangial

Además, la nefrona está formada por mesangio. Está representado por sistemas de elementos de tejido conectivo que se encuentran entre los capilares del glomérulo de Malpighi. También es la sección entre los vasos donde los podocitos están ausentes. Su composición principal incluye tejido conectivo laxo que contiene mesangiocitos y elementos yuxtavasculares, que se encuentran entre las dos arteriolas. El trabajo principal del mesangio es de apoyo, contráctil, además de garantizar la regeneración de los componentes de la membrana basal y los podocitos, así como la absorción de los componentes antiguos.

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Túbulo proximal

Los túbulos capilares renales proximales de las nefronas del riñón se dividen en curvos y rectos. La luz es de tamaño pequeño y está formada por un epitelio de tipo cilíndrico o cúbico. En la parte superior hay un borde en cepillo, que está representado por fibras largas. Forman la capa absorbente. La gran superficie de los túbulos proximales, la gran cantidad de mitocondrias y la proximidad de los vasos peritubulares están diseñadas para la absorción selectiva de sustancias.

El líquido filtrado fluye desde la cápsula a otras secciones. Las membranas de elementos celulares poco espaciados están separadas por espacios a través de los cuales circula el líquido. En los capilares de los glomérulos contorneados se lleva a cabo el proceso de reabsorción del 80% de los componentes plasmáticos, entre ellos: glucosa, vitaminas y hormonas, aminoácidos y, además, urea. Las funciones de los túbulos de nefrona incluyen la producción de calcitriol y eritropoyetina. El segmento produce creatinina. Las sustancias extrañas que ingresan al filtrado desde el líquido intercelular se excretan con la orina.

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La unidad estructural y funcional del riñón consta de secciones delgadas, también llamadas asa de Henle. Consta de 2 segmentos: descendente delgado y ascendente grueso. La pared de la sección descendente, con un diámetro de 15 μm, está formada por epitelio plano con múltiples vesículas pinocitóticas, y la pared de la sección ascendente es cúbica. El significado funcional de los túbulos de nefrona del asa de Henle incluye el movimiento retrógrado del agua en la parte descendente de la rodilla y su retorno pasivo en el segmento ascendente delgado, la recaptación de iones Na, Cl y K en el segmento grueso de la curva ascendente. En los capilares de los glomérulos de este segmento aumenta la molaridad de la orina.

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Túbulo distal

Las partes distales de la nefrona se encuentran cerca del corpúsculo de Malpighi, cuando el glomérulo capilar se curva. Alcanzan un diámetro de hasta 30 micras. Tienen una estructura similar a los túbulos contorneados distales. El epitelio es prismático y se encuentra en la membrana basal. Aquí se encuentran las mitocondrias, que proporcionan a las estructuras la energía necesaria.

Los elementos celulares del túbulo contorneado distal forman invaginaciones de la membrana basal. En el punto de contacto entre el tracto capilar y el polo vascular del corpúsculo de malipigio, el túbulo renal cambia, las células se vuelven columnares y los núcleos se acercan entre sí. En los túbulos renales se produce un intercambio de iones de potasio y sodio, que afecta la concentración de agua y sales.

La inflamación, la desorganización o los cambios degenerativos en el epitelio conllevan una disminución en la capacidad del aparato para concentrar adecuadamente o, por el contrario, diluir la orina. La disfunción de los túbulos renales provoca cambios en el equilibrio de los ambientes internos del cuerpo humano y se manifiesta por la aparición de cambios en la orina. Esta condición se llama insuficiencia tubular.

Para mantener el equilibrio ácido-base de la sangre, se secretan iones de hidrógeno y amonio en los túbulos distales.

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Conductos colectores

El conducto colector, también conocido como conductos de Bellinio, no forma parte de la nefrona, aunque surge de ella. El epitelio está formado por células claras y oscuras. Las células epiteliales ligeras son responsables de la reabsorción de agua y participan en la formación de prostaglandinas. En el extremo apical, la célula clara contiene un solo cilio y en las oscuras plegadas se forma ácido clorhídrico, que cambia el pH de la orina. Los conductos colectores se encuentran en el parénquima renal. Estos elementos intervienen en la reabsorción pasiva de agua. La función de los túbulos renales es regular la cantidad de líquido y sodio en el cuerpo, lo que afecta la presión arterial.

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Clasificación

Según la capa en la que se ubican las cápsulas de nefrona, se distinguen los siguientes tipos:

• Cortical: las cápsulas de nefrona se encuentran en la bola cortical; contienen glomérulos de tamaño pequeño o mediano con la longitud correspondiente de curvas. Su arteriola aferente es corta y ancha y su arteriola eferente es más estrecha.
• Las nefronas yuxtamedulares se encuentran en el tejido renal medular. Su estructura se presenta en forma de grandes corpúsculos renales, que tienen túbulos relativamente más largos. Los diámetros de las arteriolas aferentes y eferentes son los mismos. El papel principal es la concentración de orina.
• Subcapsular. Estructuras ubicadas directamente debajo de la cápsula.

En general, en 1 minuto ambos riñones purifican hasta 1,2 mil ml de sangre y en 5 minutos se filtra todo el volumen del cuerpo humano. Se cree que las nefronas, como unidades funcionales, no son capaces de repararse. Los riñones son un órgano delicado y vulnerable, por lo que los factores que inciden negativamente en su funcionamiento provocan una disminución del número de nefronas activas y provocan el desarrollo de insuficiencia renal. Gracias al conocimiento, el médico es capaz de comprender e identificar las causas de los cambios en la orina, así como realizar correcciones.

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glomérulos renales

El glomérulo renal consta de muchas asas capilares que forman un filtro a través del cual pasa el líquido desde la sangre al espacio de Bowman, la sección inicial del túbulo renal. El glomérulo renal consta de aproximadamente 50 capilares agrupados en un haz, en el que se ramifica la única arteriola aferente que se acerca al glomérulo y que luego se fusiona con la arteriola eferente.

A través de 1,5 millones de glomérulos contenidos en los riñones de un adulto, se filtran entre 120 y 180 litros de líquido al día. La TFG depende del flujo sanguíneo glomerular, la presión de filtración y la superficie de filtración. Estos parámetros están estrictamente regulados por el tono de las arteriolas aferentes y eferentes (flujo y presión sanguínea) y las células mesangiales (superficie de filtración). Como resultado de la ultrafiltración, que ocurre en los glomérulos, todas las sustancias con un peso molecular inferior a 68 000 se eliminan de la sangre y se forma un líquido llamado filtrado glomerular (fig. 27-5A, 27-5B, 27-5C). ).

El tono de las arteriolas y las células mesangiales está regulado por mecanismos neurohumorales, reflejos vasomotores locales y sustancias vasoactivas que se producen en el endotelio capilar (óxido nítrico, prostaciclina, endotelinas). Al pasar libremente el plasma, el endotelio evita que las plaquetas y los leucocitos entren en contacto con la membrana basal, previniendo así la trombosis y la inflamación.

La mayoría de las proteínas plasmáticas no penetran en el espacio de Bowman debido a la estructura y carga del filtro glomerular, que consta de tres capas: el endotelio, impregnado de poros, la membrana basal y las hendiduras de filtración entre los tallos de los podocitos. El epitelio parietal delimita el espacio de Bowman del tejido circundante. Éste es el breve propósito de las partes principales del glomérulo. Está claro que cualquier daño al mismo puede tener dos consecuencias principales:

— disminución de la TFG;

- la aparición de proteínas y células sanguíneas en la orina.

Los principales mecanismos de daño a los glomérulos renales se presentan en la tabla. 273.2.

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El riñón es un órgano parenquimatoso emparejado ubicado en el espacio retroperitoneal. El 25% de la sangre arterial eyectada por el corazón hacia la aorta pasa por los riñones. Una parte importante del líquido y la mayoría de las sustancias disueltas en la sangre (incluidos los fármacos) se filtran a través de los glomérulos renales y, en forma de orina primaria, ingresan al sistema tubular renal, a través del cual, después de cierto procesamiento (reabsorción y secreción), las sustancias que quedan en la luz se excretan del cuerpo. La principal unidad estructural y funcional del riñón es la nefrona.

Hay alrededor de 2 millones de nefronas en el riñón humano. Los grupos de nefronas dan lugar a conductos colectores que continúan hacia los conductos papilares, que terminan en las aberturas papilares en el vértice de la pirámide renal. La papila renal se abre hacia la copa renal. La fusión de 2-3 cálices renales grandes forma una pelvis renal en forma de embudo, cuya continuación es el uréter. La estructura de la nefrona. La nefrona consta de un glomérulo vascular, una cápsula glomerular (cápsula de Shumlyansky-Bowman) y un aparato tubular: el túbulo proximal, el asa de nefrona (asa de Henle), los túbulos distal y delgado y el conducto colector.

Glomérulo vascular.

La red de asas capilares en la que tiene lugar la etapa inicial de formación de orina (ultrafiltración del plasma sanguíneo) forma un glomérulo vascular. La sangre ingresa al glomérulo a través de la arteriola aferente. Se divide en 20-40 bucles capilares, entre los cuales hay anastomosis. Durante el proceso de ultrafiltración, el líquido libre de proteínas pasa desde la luz del capilar hacia la cápsula glomerular, formando orina primaria, que fluye a través de los túbulos. El líquido sin filtrar sale del glomérulo a través de la arteriola eferente. La pared de los capilares glomerulares es una membrana filtrante (filtro renal), la principal barrera para la ultrafiltración del plasma sanguíneo. Este filtro consta de tres capas: endotelio capilar, podocitos y membrana basal. El espacio entre las asas capilares de los glomérulos está lleno de mesangio.

El endotelio de los capilares tiene aberturas (fenestras) con un diámetro de 40 a 100 nm, a través de las cuales pasa el flujo principal de líquido filtrado, pero las células sanguíneas no penetran. Los podocitos son grandes células epiteliales que forman la capa interna de la cápsula glomerular.

Desde el cuerpo celular se extienden grandes apófisis, que se dividen en pequeñas apófisis (citopodios o “patas”), ubicadas casi perpendiculares a las grandes apófisis. Entre los pequeños procesos de los podocitos hay conexiones fibrilares que forman el llamado diafragma en hendidura. La membrana ranurada forma un sistema de poros de filtración con un diámetro de 5 a 12 nm.

Membrana basal capilar glomerular (GBM)
Se encuentra entre la capa de células endoteliales que recubre su superficie en el interior del capilar y la capa de podocitos que cubre su superficie en el lado de la cápsula glomerular. En consecuencia, el proceso de hemofiltración atraviesa tres barreras: el endotelio fenestrado de los capilares glomerulares, la propia membrana basal y el diafragma hendido de los podocitos. Normalmente, la MO tiene una estructura de tres capas con un espesor de 250 a 400 nm, que consta de filamentos de proteínas similares al colágeno, glicoproteínas y lipoproteínas. La teoría tradicional de la estructura del BMC implica la presencia en él de poros de filtración con un diámetro de no más de 3 nm, lo que garantiza la filtración de solo una pequeña cantidad de proteínas de bajo peso molecular: albúmina, (32-microglobulina, etc.

E impide el paso de grandes componentes moleculares del plasma. Esta permeabilidad selectiva de las BMC a las proteínas se denomina selectividad de tamaño de las BMC. Normalmente, debido al tamaño limitado de los poros de la BMK, las proteínas moleculares grandes no ingresan a la orina.

El filtro glomerular tiene, además de uno mecánico (tamaño de poro), también una barrera eléctrica para la filtración. Normalmente, la superficie del BMK tiene carga negativa. Esta carga la proporcionan los glucosaminoglicanos, que forman parte de las capas densas exterior e interior de BMK. Se ha establecido que el heparán sulfato es el glucosaminoglicano que transporta sitios aniónicos que proporcionan una carga negativa de BMC. Las moléculas de albúmina que circulan en la sangre también están cargadas negativamente, por lo que cuando se acercan al BMC, son repelidas por la membrana cargada de manera similar sin penetrar a través de sus poros. Esta variante de permeabilidad selectiva de la membrana basal se denomina selectividad de carga. La carga negativa de BMC impide el paso de las albúminas a través de la barrera de filtración, a pesar de su bajo peso molecular, lo que les permite penetrar a través de los poros de BMC. Con la selectividad de carga intacta de BMC, la excreción urinaria de albúmina no supera los 30 mg/día. La pérdida de carga negativa de BMC, por regla general, debido a una síntesis alterada de heparán sulfato, conduce a una pérdida de selectividad de carga y a una mayor excreción de albúmina en la orina.

Factores que determinan la permeabilidad de BMK:
El mesangio es tejido conectivo que llena el espacio entre los capilares del glomérulo; con su ayuda, los bucles capilares parecen suspendidos del polo del glomérulo. El mesangio está formado por células mesangiales, mesangiocitos y la sustancia principal, la matriz mesangial. Los mesangiocitos participan tanto en la síntesis como en el catabolismo de las sustancias que componen la MO, tienen actividad fagocítica, “limpiando” el glomérulo de sustancias extrañas y contractilidad.

Cápsula glomerular (cápsula de Shumlyansky-Boumen). Las asas capilares del glomérulo están rodeadas por una cápsula, que forma un reservorio que pasa a la membrana basal del aparato tubular de la nefrona. El aparato tubular del riñón. El aparato tubular del riñón incluye túbulos de drenaje urinario, que se dividen en túbulos proximales, túbulos distales y conductos colectores. El túbulo proximal consta de una parte contorneada, recta y delgada. Las células epiteliales de la parte contorneada tienen la estructura más compleja. Se trata de células altas con numerosas proyecciones en forma de dedos dirigidas hacia la luz del túbulo, el llamado borde en cepillo. El borde en cepillo es una especie de adaptación de las células del túbulo proximal para realizar una gran carga de reabsorción de líquidos, electrolitos, proteínas de bajo peso molecular y glucosa. La misma función del túbulo proximal también determina la alta saturación de estos segmentos de la nefrona con diversas enzimas implicadas tanto en el proceso de reabsorción como en la digestión intracelular de las sustancias reabsorbidas. El borde en cepillo del túbulo proximal contiene fosfatasa alcalina, γ-glutamil transferasa y alanina aminopeptidasa; lactato deshidrogenasa del citoplasma, malato deshidrogenasa; lisosomas: P-glucuronidasa, p-galactosidasa, N-acetil-B-D-glucosaminidasa; mitocondrias: alanina aminotransferasa, aspartato aminotransferasa, etc.

El túbulo distal consta de túbulos rectos y contorneados. En el punto de contacto del túbulo distal con el polo del glomérulo, se distingue una "mancha densa" (mácula densa); aquí se altera la continuidad de la membrana basal del túbulo, lo que asegura el efecto de la composición química de la orina del túbulo distal sobre el flujo sanguíneo glomerular. Esta área es el sitio de síntesis de renina (ver más abajo - “Función de los riñones productora de hormonas”). Los túbulos rectos distales y delgados proximales forman las ramas descendente y ascendente del asa de Henle. La concentración osmótica de la orina se produce en el asa de Henle. En los túbulos distales se reabsorben sodio y cloro, se secretan iones de potasio, amoníaco e hidrógeno.

Los conductos colectores renales son el segmento final de la nefrona que transporta líquido desde el túbulo distal al tracto urinario. Las paredes de los conductos colectores son muy permeables al agua, lo que juega un papel importante en los procesos de dilución osmótica y concentración de la orina.

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Nefrona como unidad morfofuncional del riñón.

En los seres humanos, cada riñón consta de aproximadamente un millón de unidades estructurales llamadas nefronas. La nefrona es la unidad estructural y funcional del riñón porque lleva a cabo todo el conjunto de procesos que dan como resultado la formación de la orina.

Figura 1. Sistema urinario. Izquierda: riñones, uréteres, vejiga, uretra (uretra) A la derecha6 la estructura de la nefrona

La cápsula de Shumlyansky-Bowman, dentro de la cual hay un glomérulo de capilares: el corpúsculo renal (de Malpighi). Diámetro de la cápsula – 0,2 mm

Túbulo contorneado proximal. Característica de sus células epiteliales: borde en cepillo - microvellosidades orientadas hacia la luz del túbulo

Túbulo contorneado distal. Su sección inicial necesariamente toca el glomérulo entre las arteriolas aferentes y eferentes.

túbulo de conexión

tubo colector

Funcionalmente distinguir 4 segmento:

1.glomérula;

2.proximal – partes contorneadas y rectas del túbulo proximal;

3.Sección de bucle delgado – parte descendente y delgada de la parte ascendente del bucle;

4.distal – parte gruesa de la rama ascendente del asa, túbulo contorneado distal, parte de conexión.

Durante la embriogénesis, los conductos colectores se desarrollan de forma independiente, pero funcionan junto con el segmento distal.

Comenzando en la corteza renal, los conductos colectores se fusionan para formar conductos excretores, que pasan a través de la médula y desembocan en la cavidad de la pelvis renal. La longitud total de los túbulos de una nefrona es de 35 a 50 mm.

Tipos de nefronas

Existen diferencias significativas en diferentes segmentos de los túbulos de la nefrona dependiendo de su localización en una zona particular del riñón, el tamaño de los glomérulos (los yuxtamedulares son más grandes que los superficiales), la profundidad de la ubicación de los glomérulos y los túbulos proximales. , la longitud de las secciones individuales de la nefrona, especialmente los bucles. La zona del riñón en la que se ubica el túbulo es de gran importancia funcional, independientemente de si se ubica en la corteza o en la médula.

La corteza contiene los glomérulos renales, los túbulos proximales y distales y las secciones de conexión. En la franja exterior de la médula exterior hay secciones delgadas descendentes y gruesas ascendentes de las asas de nefrona y los conductos colectores. La capa interna de la médula contiene secciones delgadas de asas de nefrona y conductos colectores.

Esta disposición de las partes de la nefrona en el riñón no es accidental. Esto es importante en la concentración osmótica de la orina. Hay varios tipos diferentes de nefronas que funcionan en el riñón:

1. Con superoficial ( superficial,

bucle corto );

2. Y intracortical ( dentro de la corteza );

3. Yuxtamedular ( en el borde de la corteza y la médula ).

Una de las diferencias importantes entre los tres tipos de nefronas es la longitud del asa de Henle. Todas las nefronas corticales superficiales tienen un bucle corto, como resultado de lo cual la rama del bucle se encuentra por encima del borde, entre las partes exterior e interior de la médula. En todas las nefronas yuxtamedulares, las asas largas penetran en la médula interna y a menudo alcanzan el vértice de la papila. Las nefronas intracorticales pueden tener un bucle tanto corto como largo.

CARACTERÍSTICAS DEL SUMINISTRO SANGUÍNEO RENAL

El flujo sanguíneo renal es independiente de la presión arterial sistémica en una amplia gama de cambios. Está conectado con regulación miogénica , causado por la capacidad de las células del músculo liso para contraerse en respuesta al estiramiento de la sangre (con un aumento de la presión arterial). Como resultado, la cantidad de sangre que fluye permanece constante.

En un minuto, unos 1200 ml de sangre pasan a través de los vasos de ambos riñones de una persona, es decir, Alrededor del 20-25% de la sangre expulsada por el corazón hacia la aorta. La masa de los riñones es el 0,43% del peso corporal de una persona sana y reciben ¼ del volumen de sangre eyectada por el corazón. El 91-93% de la sangre que ingresa al riñón fluye a través de los vasos de la corteza renal, el resto lo suministra la médula renal. El flujo sanguíneo en la corteza renal es normalmente de 4 a 5 ml/min por 1 g de tejido. Este es el nivel más alto de flujo sanguíneo de órganos. La peculiaridad del flujo sanguíneo renal es que cuando cambia la presión arterial (de 90 a 190 mm Hg), el flujo sanguíneo del riñón permanece constante. Esto se debe al alto nivel de autorregulación de la circulación sanguínea en el riñón.

Arterias renales cortas: surgen de la aorta abdominal y son un vaso grande con un diámetro relativamente grande. Después de ingresar al portal de los riñones, se dividen en varias arterias interlobares, que pasan en la médula del riñón entre las pirámides hasta la zona fronteriza de los riñones. Aquí las arterias arqueadas parten de las arterias interlobulares. De las arterias arqueadas en dirección a la corteza salen arterias interlobulares, que dan origen a numerosas arteriolas glomerulares aferentes.

La arteriola aferente (aferente) ingresa al glomérulo renal, donde se divide en capilares, formando el glomérulo de Malpeg. Cuando se fusionan, forman una arteriola eferente, a través de la cual la sangre sale del glomérulo. Luego, la arteriola eferente se divide nuevamente en capilares, formando una red densa alrededor de los túbulos contorneados proximales y distales.

Dos redes de capilares. – alta y baja presión.

La filtración se produce en capilares de alta presión (70 mm Hg), en el glomérulo renal. La alta presión se debe al hecho de que: 1) las arterias renales surgen directamente de la aorta abdominal; 2) su longitud es pequeña; 3) el diámetro de la arteriola aferente es 2 veces mayor que la eferente.

Por lo tanto, la mayor parte de la sangre en el riñón pasa dos veces a través de los capilares: primero en el glomérulo y luego alrededor de los túbulos, esta es la llamada "red milagrosa". Las arterias interlobulares forman numerosas anastomosis, que desempeñan un papel compensador. En la formación de la red capilar peritubular es fundamental la arteriola de Ludwig, que surge de la arteria interlobulillar o de la arteriola glomerular aferente. Gracias a la arteriola de Ludwig, es posible el suministro de sangre extraglomerular a los túbulos en caso de muerte de los corpúsculos renales.

Los capilares arteriales, que crean la red peritubular, se vuelven venosos. Estos últimos forman vénulas estrelladas ubicadas debajo de la cápsula fibrosa: venas interlobulares que desembocan en las venas arqueadas, que se fusionan y forman la vena renal, que desemboca en la vena pudenda inferior.

En los riñones, hay 2 círculos de circulación sanguínea: la cortical grande, 85-90% de la sangre, la yuxtamedular pequeña, 10-15% de la sangre. En condiciones fisiológicas, el 85-90% de la sangre circula a través del círculo sistémico (cortical) de la circulación renal, en patología, la sangre se mueve por un camino pequeño o acortado.

La diferencia en el suministro de sangre de la nefrona yuxtamedular es que el diámetro de la arteriola aferente es aproximadamente igual al diámetro de la arteriola eferente, la arteriola eferente no se divide en una red capilar peritubular, sino que forma vasos rectos que descienden hacia el médula. Los vasos rectos forman bucles en diferentes niveles de la médula, girando hacia atrás. Las partes descendente y ascendente de estos bucles forman un sistema de vasos en contracorriente llamado haz vascular. La circulación yuxtamedular es una especie de "derivación" (Truet shunt), en la que la mayor parte de la sangre no fluye hacia la corteza, sino hacia la médula de los riñones. Este es el llamado sistema de drenaje renal.

La nefrona, cuya estructura depende directamente de la salud humana, es responsable del funcionamiento de los riñones. Los riñones están formados por varios miles de estas nefronas, gracias a las cuales el cuerpo produce orina correctamente, elimina toxinas y limpia la sangre de sustancias nocivas después de procesar los productos resultantes.

¿Qué es una nefrona?

La nefrona, cuya estructura y significado es muy importante para el cuerpo humano, es una unidad estructural y funcional dentro del riñón. En el interior de este elemento estructural se forma la orina, que posteriormente sale del organismo por las vías adecuadas.

Los biólogos dicen que dentro de cada riñón hay hasta dos millones de nefronas, y cada una de ellas debe estar absolutamente sana para que el sistema genitourinario pueda realizar plenamente su función. Si el riñón está dañado, las nefronas no se pueden restaurar; se excretarán junto con la orina recién formada.

Nefrona: su estructura, significado funcional.

La nefrona es la cubierta de una pequeña bola, que consta de dos paredes y recubre una pequeña bola de capilares. El interior de esta capa está cubierto de epitelio, cuyas células especiales ayudan a brindar protección adicional. El espacio que se forma entre las dos capas se puede transformar en un pequeño agujero y canal.

Este canal tiene un borde en cepillo de pelos pequeños, inmediatamente detrás comienza una sección muy estrecha del bucle de la concha, que desciende. La pared de la zona está formada por células epiteliales planas y pequeñas. En algunos casos, el compartimento del asa alcanza la profundidad de la médula y luego se despliega hacia la corteza de las formaciones renales, que se desarrollan suavemente en otro segmento del asa de nefrona.

¿Cómo se estructura una nefrona?

La estructura de la nefrona renal es muy compleja; los biólogos de todo el mundo todavía luchan por intentar recrearla en forma de una formación artificial adecuada para el trasplante. El bucle aparece principalmente en la parte ascendente, pero también puede incluir una parte delicada. Una vez que el bucle está en el lugar donde se coloca la bola, encaja en un pequeño canal curvo.

Las células de la formación resultante carecen de un borde borroso, pero aquí se puede encontrar una gran cantidad de mitocondrias. El área total de la membrana puede aumentar debido a los numerosos pliegues que se forman como resultado del bucle dentro de una sola nefrona.

La estructura de la nefrona humana es bastante compleja, ya que requiere no sólo un dibujo cuidadoso, sino también un conocimiento profundo del tema. Para una persona alejada de la biología será bastante difícil representarlo. La última sección de la nefrona es un canal de comunicación acortado que se abre hacia un tubo de almacenamiento.

El canal se forma en la parte cortical del riñón y, con la ayuda de tubos de almacenamiento, pasa a través del "cerebro" de la célula. En promedio, el diámetro de cada membrana es de aproximadamente 0,2 milímetros, pero la longitud máxima del canal de la nefrona, registrada por los científicos, es de aproximadamente 5 centímetros.

Secciones de riñones y nefronas.

La nefrona, cuya estructura los científicos conocieron con certeza solo después de una serie de experimentos, se encuentra en cada uno de los elementos estructurales de los órganos más importantes del cuerpo: los riñones. La especificidad de la función renal es tal que requiere la existencia de varias secciones de elementos estructurales a la vez: un segmento delgado del asa, distal y proximal.

Todos los canales de nefrona están en contacto con los tubos de almacenamiento tendidos. A medida que el embrión se desarrolla, mejoran arbitrariamente, pero en un órgano ya formado, sus funciones se asemejan a la parte distal de la nefrona. Los científicos han reproducido repetidamente el proceso detallado del desarrollo de las nefronas en sus laboratorios durante varios años, pero los datos verdaderos no se obtuvieron hasta finales del siglo XX.

Tipos de nefronas en los riñones humanos.

La estructura de la nefrona humana varía según el tipo. Los hay yuxtamedulares, intracorticales y superficiales. La principal diferencia entre ellos es su ubicación dentro del riñón, la profundidad de los túbulos y la localización de los glomérulos, así como el tamaño de los propios glomérulos. Además, los científicos dan importancia a las características de los bucles y la duración de los diferentes segmentos de la nefrona.

El tipo superficial es una conexión creada a partir de bucles cortos y el tipo yuxtamedular, a partir de bucles largos. Esta diversidad, según los científicos, aparece como consecuencia de la necesidad de las nefronas de llegar a todas las partes del riñón, incluida la situada debajo de la sustancia cortical.

Partes de una nefrona

La nefrona, cuya estructura e importancia para el cuerpo está bien estudiada, depende directamente del túbulo presente en ella. Es este último el responsable del trabajo funcional constante. Todas las sustancias que están presentes dentro de las nefronas son responsables de la seguridad de ciertos tipos de ovillos renales.

En el interior de la sustancia cortical se pueden encontrar una gran cantidad de elementos de conexión, divisiones específicas de canales y glomérulos renales. De su correcta colocación en el interior de la nefrona y del riñón en su conjunto dependerá el funcionamiento de todo el órgano interno. En primer lugar, esto afectará la distribución uniforme de la orina y solo entonces su correcta eliminación del cuerpo.

Nefronas como filtros

A primera vista, la estructura de la nefrona parece un filtro grande, pero tiene varias características. A mediados del siglo XIX, los científicos suponían que la filtración de líquidos en el cuerpo precede a la etapa de formación de la orina; cien años después, esto quedó científicamente demostrado. Utilizando un manipulador especial, los científicos pudieron obtener líquido interno de la membrana glomerular y luego realizar un análisis exhaustivo del mismo.

Resultó que la cáscara es una especie de filtro con la ayuda del cual se purifica el agua y todas las moléculas que forman el plasma sanguíneo. La membrana con la que se filtran todos los líquidos se basa en tres elementos: podocitos, células endoteliales y también se utiliza una membrana basal. Con su ayuda, el líquido que debe eliminarse del cuerpo ingresa a la bola de nefrona.

El interior de la nefrona: células y membrana.

La estructura de la nefrona humana debe considerarse teniendo en cuenta lo que contiene el glomérulo de la nefrona. En primer lugar, estamos hablando de células endoteliales, con la ayuda de las cuales se forma una capa que impide la entrada de proteínas y partículas de sangre al interior. El plasma y el agua pasan más lejos y entran libremente en la membrana basal.

La membrana es una capa delgada que separa el endotelio (epitelio) del tejido conectivo. El espesor medio de la membrana del cuerpo humano es de 325 nm, aunque pueden existir variantes más gruesas y más finas. La membrana consta de una capa nodal y dos periféricas que bloquean el camino de moléculas grandes.

Podocitos en una nefrona

Los procesos de los podocitos están separados entre sí por membranas protectoras, de las que depende la propia nefrona, la estructura del elemento estructural del riñón y su funcionamiento. Gracias a ellos se determinan los tamaños de las sustancias que deben filtrarse. Las células epiteliales tienen pequeños procesos a través de los cuales se conectan a la membrana basal.

La estructura y funciones de la nefrona son tales que, en conjunto, todos sus elementos no permiten que moléculas con un diámetro superior a 6 nm pasen y filtren moléculas más pequeñas que deben excretarse del cuerpo. La proteína no puede pasar a través del filtro existente debido a elementos especiales de la membrana y moléculas con carga negativa.

Características del filtro de riñón.

La nefrona, cuya estructura requiere un estudio cuidadoso por parte de los científicos que buscan recrear el riñón utilizando tecnologías modernas, tiene una cierta carga negativa que crea un límite en la filtración de proteínas. El tamaño de la carga depende de las dimensiones del filtro y, de hecho, el componente de sustancia glomerular en sí depende de la calidad de la membrana basal y del recubrimiento epitelial.

Las características de la barrera utilizada como filtro se pueden implementar en una variedad de variaciones; cada nefrona tiene parámetros individuales. Si no hay alteraciones en el funcionamiento de las nefronas, en la orina primaria solo habrá trazas de proteínas inherentes al plasma sanguíneo. Moléculas especialmente grandes también pueden penetrar a través de los poros, pero en este caso todo dependerá de sus parámetros, así como de la localización de la molécula y de su contacto con las formas que adopten los poros.

Las nefronas no pueden regenerarse, por lo que si los riñones se dañan o aparece alguna enfermedad, su número comienza a disminuir gradualmente. Lo mismo sucede naturalmente cuando el cuerpo comienza a envejecer. La restauración de nefronas es una de las tareas más importantes en las que están trabajando biólogos de todo el mundo.

La nefrona es la unidad estructural del riñón responsable de la formación de la orina. Trabajando 24 horas, los órganos expulsan hasta 1.700 litros de plasma, formando poco más de un litro de orina.

nefrona

El trabajo de la nefrona, que es la unidad estructural y funcional del riñón, determina el éxito con el que se mantiene el equilibrio y se eliminan los productos de desecho. Durante el día, dos millones de nefronas de los riñones, tantas como hay en el cuerpo, producen 170 litros de orina primaria, condensada en una cantidad diaria de hasta un litro y medio. El área total de la superficie excretora de las nefronas es de casi 8 m2, que es 3 veces el área de la piel.

El sistema excretor tiene una gran reserva de fuerza. Se crea debido al hecho de que solo un tercio de las nefronas funcionan al mismo tiempo, lo que les permite sobrevivir cuando se extrae el riñón.

La sangre arterial que fluye a través de la arteriola aferente se limpia en los riñones. La sangre purificada sale a través de la arteriola saliente. El diámetro de la arteriola aferente es mayor que el de la arteriola, por lo que se crea una diferencia de presión.

Estructura

Las divisiones de la nefrona del riñón son:

• Comienzan en la corteza del riñón con la cápsula de Bowman, que se encuentra encima del glomérulo de los capilares de la arteriola.
• La cápsula de nefrona del riñón se comunica con el túbulo proximal (más cercano), dirigido a la médula; esta es la respuesta a la pregunta en qué parte del riñón se encuentran las cápsulas de nefrona.
• El túbulo pasa al asa de Henle, primero al segmento proximal y luego al segmento distal.
• Se considera que el final de la nefrona es el lugar donde comienza el conducto colector, por donde entra la orina secundaria de muchas nefronas.

Diagrama de nefrona

Cápsula

Las células de podocitos rodean el glomérulo de los capilares como una gorra. La formación se llama corpúsculo renal. El líquido penetra por sus poros y acaba en el espacio de Bowman. Aquí se acumula el infiltrado, un producto de la filtración del plasma sanguíneo.

Túbulo proximal

Esta especie está formada por células recubiertas por fuera por una membrana basal. La parte interna del epitelio está equipada con excrecencias: microvellosidades, como un cepillo, que recubren el túbulo en toda su longitud.

En el exterior hay una membrana basal, recogida en numerosos pliegues, que se endereza cuando se llenan los túbulos. Al mismo tiempo, el túbulo adquiere una forma redondeada en diámetro y el epitelio se aplana. En ausencia de líquido, el diámetro del túbulo se estrecha y las células adquieren un aspecto prismático.

Las funciones incluyen la reabsorción:

• H2O;
• Na – 85%;
• iones Ca, Mg, K, Cl;
• sales: fosfatos, sulfatos, bicarbonato;
• compuestos: proteínas, creatinina, vitaminas, glucosa.

Desde el túbulo, los reabsorbentes ingresan a los vasos sanguíneos, que rodean el túbulo en una densa red. En esta área, el ácido biliar se absorbe en la cavidad del túbulo, se absorben los ácidos oxálico, paraaminohipúrico y úrico, se absorben adrenalina, acetilcolina, tiamina, histamina y se transportan medicamentos: penicilina, furosemida, atropina, etc.

Asa de Henle

Después de ingresar al rayo medular, el túbulo proximal pasa a la parte inicial del asa de Henle. El túbulo pasa al segmento descendente del asa, que desciende a la médula. La porción ascendente luego asciende hacia la corteza, acercándose a la cápsula de Bowman.

La estructura interna del asa inicialmente no difiere de la estructura del túbulo proximal. Luego, la luz del asa se estrecha, a través de la cual se filtra Na hacia el líquido intersticial, que se vuelve hipertónico. Esto es importante para el funcionamiento de los conductos colectores: debido a la alta concentración de sal en el líquido lavaparabrisas, el agua se absorbe en ellos. La sección ascendente se expande y pasa al túbulo distal.

bucle suave

Túbulo distal

Esta zona ya está, en definitiva, compuesta por células epiteliales bajas. No hay vellosidades dentro del canal, el pliegue de la membrana basal se expresa bien en el exterior. Aquí se produce la reabsorción de sodio, continúa la reabsorción de agua y se secretan iones de hidrógeno y amoníaco hacia la luz del túbulo.

El video muestra un diagrama de la estructura del riñón y la nefrona:

Tipos de nefronas

Según sus características estructurales y finalidad funcional, se distinguen los siguientes tipos de nefronas que funcionan en el riñón:

• cortical - superficial, intracortical;
• yuxtamedular.

Cortical

Hay dos tipos de nefronas en la corteza. Las superficiales constituyen aproximadamente el 1% del número total de nefronas. Se distinguen por la ubicación superficial de los glomérulos en la corteza, el asa de Henle más corta y un pequeño volumen de filtración.

La cantidad de intracorticales: más del 80% de las nefronas del riñón, están ubicadas en el medio de la capa cortical y desempeñan un papel importante en el filtrado de la orina. La sangre en el glomérulo de la nefrona intracortical pasa bajo presión, ya que la arteriola aferente es mucho más ancha que la arteriola eferente.

yuxtamedular

Yuxtamedular: una pequeña parte de las nefronas del riñón. Su número no supera el 20% del número de nefronas. La cápsula se encuentra en el borde de la corteza y la médula, el resto se encuentra en la médula, el asa de Henle desciende casi hasta la pelvis renal.

Este tipo de nefrona es fundamental para la capacidad de concentrar la orina. La peculiaridad de la nefrona yuxtamedular es que la arteriola eferente de este tipo de nefrona tiene el mismo diámetro que la aferente, y el asa de Henle es la más larga de todas.

Las arteriolas eferentes forman asas que se mueven hacia la médula paralelas al asa de Henle y fluyen hacia la red venosa.

Funciones

Las funciones de la nefrona del riñón incluyen:

• concentración de orina;
• regulación del tono vascular;
• control de la presión arterial.

La orina se forma en varias etapas:

• en los glomérulos, se filtra el plasma sanguíneo que ingresa a través de la arteriola y se forma la orina primaria;
• reabsorción de sustancias útiles del filtrado;
• concentración de orina.

Nefronas corticales

La función principal es la formación de orina, reabsorción de compuestos útiles, proteínas, aminoácidos, glucosa, hormonas y minerales. Las nefronas corticales participan en los procesos de filtración y reabsorción debido a las características del suministro de sangre, y los compuestos reabsorbidos penetran inmediatamente en la sangre a través de la red capilar cercana de la arteriola eferente.

Nefronas yuxtamedulares

La función principal de la nefrona yuxtamedular es concentrar la orina, lo que es posible gracias a las peculiaridades del movimiento de la sangre en la arteriola saliente. La arteriola no pasa a la red capilar, sino que pasa a las vénulas que desembocan en las venas.

Las nefronas de este tipo participan en la formación de una formación estructural que regula la presión arterial. Este complejo secreta renina, que es necesaria para la producción de angiotensina 2, un compuesto vasoconstrictor.

Disfunción de la nefrona y cómo restaurarla.

La alteración de la nefrona provoca cambios que afectan a todos los sistemas del cuerpo.

Los trastornos causados ​​por la disfunción de la nefrona incluyen:

• acidez;
• equilibrio agua-sal;
• metabolismo.

Las enfermedades que son causadas por la alteración de las funciones de transporte de las nefronas se denominan tubulopatías, entre las que se encuentran:

• tubulopatía primaria – disfunciones congénitas;
• Trastornos secundarios – adquiridos de la función de transporte.

Las causas de la tubulopatía secundaria son el daño a la nefrona causado por la acción de toxinas, incluidos fármacos, tumores malignos, metales pesados ​​y mieloma.

Según la localización de la tubulopatía:

• proximal – daño a los túbulos proximales;
• distal: daño a las funciones de los túbulos contorneados distales.

Tipos de tubulopatía

Tubulopatía proximal

El daño a las áreas proximales de la nefrona conduce a la formación de:

• fosfaturia;
• hiperaminoaciduria;
• acidosis renal;
• glucosuria.

La alteración de la reabsorción de fosfato conduce al desarrollo de una estructura ósea similar al raquitismo, una afección resistente al tratamiento con vitamina D. La patología se asocia con la ausencia de una proteína transportadora de fosfato y la falta de receptores de unión al calcitriol.

Asociado con una disminución de la capacidad para absorber glucosa. La hiperaminoaciduria es un fenómeno en el que se altera la función de transporte de aminoácidos en los túbulos. Dependiendo del tipo de aminoácido, la patología conduce a diversas enfermedades sistémicas.

Entonces, si se altera la reabsorción de cistina, se desarrolla la enfermedad cistinuria, una enfermedad autosómica recesiva. La enfermedad se manifiesta como retraso en el desarrollo y cólico renal. En la orina de la cistinuria pueden aparecer cálculos de cistina, que se disuelven fácilmente en un ambiente alcalino.

La acidosis tubular proximal es causada por la incapacidad de absorber bicarbonato, por lo que se excreta en la orina, su concentración en sangre disminuye y los iones Cl, por el contrario, aumentan. Esto conduce a acidosis metabólica, con aumento de la excreción de iones K.

Tubulopatía distal

Las patologías de las secciones distales se manifiestan por diabetes de agua renal, pseudohipoaldosteronismo y acidosis tubular. La diabetes renal es un trastorno hereditario. El trastorno congénito es causado por una falla de las células tubulares distales para responder a la hormona antidiurética. La falta de respuesta conduce a una alteración de la capacidad para concentrar la orina. El paciente desarrolla poliuria, se pueden excretar hasta 30 litros de orina por día.

Con trastornos combinados, se desarrollan patologías complejas, una de las cuales se llama. En este caso, la reabsorción de fosfatos y bicarbonatos se ve afectada, los aminoácidos y la glucosa no se absorben. El síndrome se manifiesta por retraso en el desarrollo, osteoporosis, patología de la estructura ósea, acidosis.

El glomérulo renal consta de muchas asas capilares que forman un filtro a través del cual pasa el líquido desde la sangre al espacio de Bowman, la sección inicial del túbulo renal. El glomérulo renal consta de aproximadamente 50 capilares agrupados en un haz, en el que se ramifica la única arteriola aferente que se acerca al glomérulo y que luego se fusiona con la arteriola eferente.

A través de 1,5 millones de glomérulos contenidos en los riñones de un adulto, se filtran entre 120 y 180 litros de líquido al día. La TFG depende del flujo sanguíneo glomerular, la presión de filtración y la superficie de filtración. Estos parámetros están estrictamente regulados por el tono de las arteriolas aferentes y eferentes (flujo y presión sanguínea) y las células mesangiales (superficie de filtración). Como resultado de la ultrafiltración, que ocurre en los glomérulos, todas las sustancias con un peso molecular inferior a 68 000 se eliminan de la sangre y se forma un líquido llamado filtrado glomerular (fig. 27-5A, 27-5B, 27-5C). ).

El tono de las arteriolas y las células mesangiales está regulado por mecanismos neurohumorales, reflejos vasomotores locales y sustancias vasoactivas que se producen en el endotelio capilar (óxido nítrico, prostaciclina, endotelinas). Al pasar libremente el plasma, el endotelio evita que las plaquetas y los leucocitos entren en contacto con la membrana basal, previniendo así la trombosis y la inflamación.

La mayoría de las proteínas plasmáticas no penetran en el espacio de Bowman debido a la estructura y carga del filtro glomerular, que consta de tres capas: el endotelio, impregnado de poros, la membrana basal y los espacios de filtración entre los tallos de los podocitos. El epitelio parietal delimita el espacio de Bowman del tejido circundante. Éste es el breve propósito de las partes principales del glomérulo. Está claro que cualquier daño al mismo puede tener dos consecuencias principales:

Disminución de la TFG;

La aparición de proteínas y células sanguíneas en la orina.

Los principales mecanismos de daño a los glomérulos renales se presentan en

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Las características y especificidad de las funciones renales se explican por la especialización única de su estructura. La morfología funcional de los riñones se estudia en diferentes niveles estructurales, desde macromolecular y ultraestructural hasta orgánico y sistémico. Así, las funciones homeostáticas de los riñones y sus alteraciones tienen un sustrato morfológico en todos los niveles de la organización estructural de este órgano. A continuación consideramos la singularidad de la estructura fina de la nefrona, la estructura de los sistemas vascular, nervioso y hormonal de los riñones, lo que nos permite comprender las características de la función renal y sus trastornos en las enfermedades renales más importantes.

La nefrona, formada por el glomérulo vascular, su cápsula y los túbulos renales (fig. 1), tiene una alta especialización estructural y funcional. Esta especialización está determinada por las características histológicas y fisiológicas de cada componente de las partes glomerular y tubular de la nefrona.

Arroz. 1. La estructura de la nefrona. 1 - glomérulo vascular; 2 - sección principal (proximal) de los túbulos; 3 - segmento delgado del asa de Henle; 4 - túbulos distales; 5 - tubos colectores.

Cada riñón contiene aproximadamente entre 1,2 y 1,3 millones de glomérulos. El glomérulo vascular tiene alrededor de 50 asas capilares, entre las cuales se encuentran anastomosis, lo que permite que el glomérulo funcione como un "sistema de diálisis". La pared capilar es filtro glomerular, formado por epitelio, endotelio y la membrana basal (MO) situada entre ellos (Fig. 2).

Arroz. 2. Filtro glomerular. Esquema de la estructura de la pared capilar del glomérulo renal. 1 - luz capilar; endotelio; 3 - MB; 4 - podocito; 5 - pequeños procesos del podocito (pedículos).

Epitelio glomerular o podocito, consta de un cuerpo celular grande con un núcleo en su base, mitocondrias, complejo laminar, retículo endoplásmico, estructuras fibrilares y otras inclusiones. La estructura de los podocitos y su relación con los capilares se ha estudiado ampliamente recientemente utilizando un micrófono electrónico rasterizado. Se ha demostrado que los grandes procesos de podocitos surgen de la zona perinuclear; Se parecen a "almohadas" que cubren una superficie importante del capilar. Los procesos pequeños, o pedículos, se extienden desde los grandes casi perpendicularmente, se entrelazan entre sí y cubren todo el espacio capilar libre de los procesos grandes (Fig. 3, 4). Los pedículos están muy adyacentes entre sí, el espacio interpedicular es de 25 a 30 nm.

Arroz. 3. Patrón de difracción de electrones del filtro.

Arroz. 4. La superficie del asa capilar del glomérulo está cubierta por el cuerpo del podocito y sus procesos (pedículos), entre los cuales se ven espacios interpediculares. Microscópio electrónico escaneando. X6609.

Los podocitos están conectados entre sí mediante estructuras de haz: uniones peculiares formadas a partir del ininmolemma. Las estructuras fibrilares son especialmente visibles entre los pequeños procesos de los podocitos, donde forman el llamado diafragma en hendidura.

Los podocitos están interconectados por estructuras de haz, una "unión peculiar", formada a partir del plasmalema. Las estructuras fibrilares están especialmente marcadas entre los pequeños procesos de los podocitos, donde forman el llamado diafragma en hendidura (ver Fig. 3), que juega un papel importante en la filtración glomerular. El diafragma hendido, que tiene una estructura filamentosa (espesor 6 nm, longitud 11 nm), forma una especie de red o un sistema de poros de filtración, cuyo diámetro en humanos es de 5 a 12 nm. En el exterior, el diafragma en hendidura está cubierto con glicocálix, es decir, la capa de sialoproteína del citolema de podocitos, en el interior limita con la lámina rara externa de la MO capilar (Fig. 5).

Arroz. 5. Diagrama de las relaciones entre los elementos del filtro glomerular. Los podocitos (P), que contienen miofilamentos (MF), están rodeados por una membrana plasmática (PM). Los filamentos de la membrana basal (BM) forman un diafragma en hendidura (SM) entre los pequeños procesos de los podocitos, cubiertos en el exterior por el glicocálix (GK) de la membrana plasmática; los mismos filamentos de VM se asocian a las células endoteliales (En), dejando libres sólo sus poros (F).

La función de filtración la realiza no solo el diafragma en hendidura, sino también los miofilamentos del citoplasma de los podocitos, con la ayuda de los cuales se contraen. Por tanto, las “bombas submicroscópicas” bombean ultrafiltrado de plasma hacia la cavidad de la cápsula glomerular. El sistema de microtúbulos de los podocitos también cumple la misma función de transportar la orina primaria. Los podocitos no solo están asociados con la función de filtración, sino también con la producción de la sustancia BM. En las cisternas del retículo endoplásmico granular de estas células se encuentra material similar a la sustancia de la membrana basal, lo que se confirma mediante una marca autorradiográfica.

Los cambios en los podocitos suelen ser secundarios y generalmente se observan con proteinuria y síndrome nefrótico (SN). Se expresan en hiperplasia de estructuras de células fibrilares, desaparición de pedículos, vacuolización del citoplasma y trastornos del diafragma hendido. Estos cambios están asociados tanto con el daño primario de la membrana basal como con la proteinuria misma [Serov V.V., Kupriyanova L.A., 1972]. Los cambios iniciales y típicos en los podocitos en forma de desaparición de sus procesos son característicos únicamente de la nefrosis lipoidea, que se reproduce bien experimentalmente con aminonucleósidos.

Células endoteliales Los capilares glomerulares tienen poros de hasta 100-150 nm de tamaño (ver Fig. 2) y están equipados con un diafragma especial. Los poros ocupan aproximadamente el 30% del revestimiento endotelial, cubierto por glicocálix. Los poros se consideran la vía principal de ultrafiltración, pero también se permite una vía transendotelial que evita los poros; Esta suposición está respaldada por la alta actividad pinocitotica del endotelio glomerular. Además de la ultrafiltración, el endotelio de los capilares glomerulares participa en la formación de la sustancia MO.

Los cambios en el endotelio de los capilares glomerulares son variados: hinchazón, vacuolización, necrobiosis, proliferación y descamación, pero predominan los cambios destructivo-proliferativos, tan característicos de la glomerulonefritis (GN).

membrana basal los capilares glomerulares, en cuya formación participan no solo los podocitos y el endotelio, sino también las células mesangiales, tienen un espesor de 250 a 400 nm y se ven en tres capas en un microscopio electrónico; la capa densa central (lámina densa) está rodeada por capas más delgadas en los lados exterior (lámina rara externa) e interior (lámina rara interna) (ver Fig. 3). La MO propiamente dicha actúa como lámina densa, que consta de filamentos de proteínas similares al colágeno, glicoproteínas y lipoproteínas; Las capas externa e interna que contienen mucosas son esencialmente el glicocálix de los podocitos y el endotelio. Los filamentos de la lámina densa con un espesor de 1,2 a 2,5 nm entran en compuestos "móviles" con las moléculas de las sustancias que los rodean y forman un gel tixotrópico. No es sorprendente que la sustancia de la membrana se gaste en la función de filtración; BM renueva completamente su estructura en el plazo de un año.

La presencia de filamentos similares a colágeno en la lámina densa se asocia con la hipótesis de poros de filtración en la membrana basal. Se demostró que el radio promedio de los poros de la membrana es de 2,9 ± 1 nm y está determinado por la distancia entre los filamentos de proteínas similares al colágeno normalmente ubicados y sin cambios. Con una caída de la presión hidrostática en los capilares glomerulares, el "empaquetamiento" inicial de filamentos similares a colágeno en la MO cambia, lo que conduce a un aumento en el tamaño de los poros de filtración.

Se supone que con un flujo sanguíneo normal, los poros de la membrana basal del filtro glomerular son lo suficientemente grandes y pueden permitir el paso de moléculas de albúmina, IgG y catalasa, pero la penetración de estas sustancias está limitada por la alta tasa de filtración. . La filtración también está limitada por una barrera adicional de glicoproteínas (glicocálix) entre la membrana y el endotelio, y esta barrera se daña en condiciones de alteración de la hemodinámica glomerular.

Para explicar el mecanismo de la proteinuria cuando se daña la membrana basal, fueron de gran importancia los métodos que utilizan marcadores que tienen en cuenta la carga eléctrica de las moléculas.

Los cambios en la MO glomerular se caracterizan por su engrosamiento, homogeneización, aflojamiento y fibrilaridad. El engrosamiento de la MO ocurre en muchas enfermedades con proteinuria. En este caso, se observa un aumento de los espacios entre los filamentos de la membrana y una despolimerización de la sustancia cementante, lo que se asocia con un aumento de la porosidad de la membrana para las proteínas del plasma sanguíneo. Además, el engrosamiento de la MO de los glomérulos es causado por la transformación membranosa (según J. Churg), que se basa en la producción excesiva de sustancia de la MO por los podocitos, y la interposición mesangial (según M. Arakawa, P. Kimmelstiel). , representado por el "desalojo" de los procesos de mesangiocitos hacia la periferia de las asas capilares que separan el endotelio de la MO.

En muchas enfermedades con proteinuria, además del engrosamiento de la membrana, la microscopía electrónica revela diversos depósitos en la membrana o en sus inmediaciones. Además, cada depósito de una naturaleza química particular (complejos inmunes, amiloide, hialino) tiene su propia ultraestructura. Muy a menudo, se detectan depósitos de complejos inmunes en la MO, lo que conduce no solo a cambios profundos en la propia membrana, sino también a la destrucción de los podocitos y a la hiperplasia de las células endoteliales y mesangiales.

Las asas capilares están conectadas entre sí y suspendidas como un mesenterio del polo glomerular por el tejido conectivo del glomérulo o mesangio, cuya estructura está subordinada principalmente a la función de filtración. Con la ayuda de un microscopio electrónico y métodos histoquímicos, se han introducido muchas cosas nuevas en las ideas anteriores sobre las estructuras fibrosas y las células del mesangio. Se muestran las características histoquímicas de la sustancia principal del mesangio, acercándolo a la fibromucina, a las fibrillas capaces de aceptar plata, y a las células mesangiales, que difieren en su organización ultraestructural del endotelio, los fibroblastos y la fibra muscular lisa.

En las células mesangiales, o mesangiocitos, el complejo laminar y el retículo endoplásmico granular están bien formados; contienen muchas mitocondrias y ribosomas pequeños. El citoplasma de las células es rico en proteínas básicas y ácidas, tirosina, triptófano e histidina, polisacáridos, ARN y glucógeno. La originalidad de la ultraestructura y la riqueza del material plástico explican la alta potencia secretora e hiperplásica de las células mesangiales.

Los mesangiocitos son capaces de responder a ciertos daños en el filtro glomerular produciendo la sustancia BM, que se manifiesta como una reacción reparadora en relación con el componente principal del filtro glomerular. La hipertrofia y la hiperplasia de las células mesangiales conducen a la expansión del mesangio, a su interposición, cuando los procesos celulares rodeados por una sustancia similar a una membrana, o las propias células, se mueven hacia la periferia del glomérulo, lo que provoca engrosamiento y esclerosis de la pared capilar. , y en caso de ruptura del revestimiento endotelial, destrucción de su luz. La interposición del mesangio se asocia con el desarrollo de glomeruloesclerosis en muchas glomerulopatías (GN, glomeruloesclerosis diabética y hepática, etc.).

Células mesangiales como uno de los componentes del aparato yuxtaglomerular (JGA) [Ushkalov A.F., Wichert A.M., 1972; Zufarov K. A., 1975; Rouiller S., Orci L., 1971] son ​​capaces de aumentar la renina bajo ciertas condiciones. Esta función aparentemente la cumple la relación entre los procesos de los mesangiocitos y los elementos del filtro glomerular: un cierto número de procesos perforan el endotelio de los capilares glomerulares, penetran en su luz y tienen contacto directo con la sangre.

Además de las funciones secretoras (síntesis de una sustancia similar al colágeno de la membrana basal) e incretoras (síntesis de renina), los mesangiocitos también realizan una función fagocítica: "limpiar" el glomérulo y su tejido conectivo. Se cree que los mesangiocitos son capaces de contraerse, lo que está subordinado a la función de filtración. Esta suposición se basa en el hecho de que en el citoplasma de las células mesangiales se encontraron fibrillas con actividad de actina y miosina.

cápsula glomerular representado por MO y epitelio. Membrana, que continúa hacia la sección principal de los túbulos, está formado por fibras reticulares. Delgadas fibras de colágeno anclan el glomérulo en el intersticio. Células epiteliales fijado a la membrana basal mediante filamentos que contienen actomiosina. Sobre esta base, el epitelio de la cápsula se considera un tipo de mioepitelio que cambia el volumen de la cápsula, que cumple la función de filtración. El epitelio tiene forma cúbica, pero funcionalmente está cerca del epitelio de la sección principal de los túbulos; en la región del polo del glomérulo, el epitelio de la cápsula pasa a los podocitos.

Nefrología Clínica

editado por COMER. Tareeva