Structura tubului renal. Nefronul este unitatea structurală și funcțională a rinichiului

Filtrarea normală a sângelui este garantată de structura corectă a nefronului. Ea realizează procesele de recaptare a substanțelor chimice din plasmă și producerea unui număr de compuși biologic activi. Rinichiul conține de la 800 de mii la 1,3 milioane de nefroni. Îmbătrânirea, stilul de viață prost și creșterea numărului de boli duc la faptul că numărul de glomeruli scade treptat odată cu vârsta. Pentru a înțelege principiile de funcționare a nefronului, merită să înțelegeți structura acestuia.

Descrierea nefronului

Principala unitate structurală și funcțională a rinichiului este nefronul. Anatomia și fiziologia structurii sunt responsabile pentru formarea urinei, transportul invers al substanțelor și producerea unei game de substanțe biologice. Structura nefronului este un tub epitelial. În continuare, se formează rețele de capilare de diferite diametre, care curg în vasul de colectare. Cavitățile dintre structuri sunt umplute cu țesut conjunctiv sub formă de celule interstițiale și matrice.

Dezvoltarea nefronului începe în perioada embrionară. Diferite tipuri de nefroni sunt responsabile pentru diferite funcții. Lungimea totală a tubilor ambilor rinichi este de până la 100 km. În condiții normale, nu este implicat întregul număr de glomeruli, doar 35% funcționează. Nefronul este format dintr-un corp, precum și un sistem de canale. Are următoarea structură:

• glomerul capilar;
• capsula glomerulară;
• lângă tubul;
• fragmente descendente și ascendente;
• tubuli drepti și contorți la distanță;
• cale de legătură;
• conducte colectoare.

Reveniți la cuprins

Funcțiile nefronului la om

În 2 milioane de glomeruli se produc până la 170 de litri de urină primară pe zi.

Conceptul de nefron a fost introdus de medicul și biologul italian Marcello Malpighi. Deoarece nefronul este considerat o unitate structurală integrală a rinichiului, este responsabil pentru îndeplinirea următoarelor funcții în organism:

• purificarea sângelui;
• formarea urinei primare;
• transport capilar retur de apă, glucoză, aminoacizi, substanțe bioactive, ioni;
• formarea urinei secundare;
• asigurarea echilibrului sării, apei și acido-bazice;
• reglarea nivelului tensiunii arteriale;
• secretia de hormoni.

Reveniți la cuprins

Schema structurii glomerulului renal și capsulei Bowman.

Nefronul începe cu un glomerul capilar. Acesta este corpul. O unitate morfofuncțională este o rețea de bucle capilare, până la 20 în total, care sunt înconjurate de capsula nefronică. Corpul primește alimentarea cu sânge de la arteriola aferentă. Peretele vascular este un strat de celule endoteliale, între care se află spații microscopice cu un diametru de până la 100 nm.

Capsulele conțin sfere epiteliale interioare și exterioare. Între cele două straturi rămâne un decalaj asemănător unei fante - spațiul urinar, unde este conținută urina primară. Învăluie fiecare vas și formează o minge solidă, separând astfel sângele situat în capilare de spațiile capsulei. Membrana de subsol servește ca bază de susținere.

Nefronul este proiectat ca un filtru, presiunea în care nu este constantă, variază în funcție de diferența de lățime a lumenelor vaselor aferente și eferente. Filtrarea sângelui în rinichi are loc în glomerul. Elementele formate din sânge, proteinele, de obicei nu pot trece prin porii capilarelor, deoarece diametrul lor este mult mai mare și sunt reținute de membrana bazală.

Reveniți la cuprins

Capsula podocitară

Nefronul este format din podocite, care formează stratul interior în capsula nefronului. Acestea sunt celule epiteliale stelate mari care înconjoară glomerulul. Au un nucleu oval care include cromatină și plasmozom împrăștiați, citoplasmă transparentă, mitocondrii alungite, un aparat Golgi dezvoltat, cisterne scurtate, puțini lizozomi, microfilamente și câțiva ribozomi.

Trei tipuri de ramuri podocite formează pediculi (citotrabecule). Excrescențele cresc strâns unele în altele și se află pe stratul exterior al membranei bazale. Structurile citotrabeculare din nefroni formează diafragma etmoidal. Această parte a filtrului are o sarcină negativă. De asemenea, au nevoie de proteine ​​pentru a funcționa corect. În complex, sângele este filtrat în lumenul capsulei nefronului.

Reveniți la cuprins

membrana bazala

Structura membranei bazale a nefronului renal are 3 bile cu o grosime de aproximativ 400 nm, constă din proteine ​​asemănătoare colagenului, glico- și lipoproteine. Între ele sunt straturi de țesut conjunctiv dens - mezangiu și o minge de mesangiocitita.

Există, de asemenea, fante de până la 2 nm în dimensiune - porii membranei, sunt importanți în procesele de purificare a plasmei. Pe ambele părți, secțiunile structurilor de țesut conjunctiv sunt acoperite cu sisteme glicocalice de podocite și celule endoteliale. Filtrarea plasmei implică o parte a substanței. Membrana bazală glomerulară funcționează ca o barieră prin care moleculele mari nu pot pătrunde. De asemenea, sarcina negativă a membranei împiedică trecerea albuminei.

Reveniți la cuprins

Matricea mezangială

În plus, nefronul este format din mezangiu. Este reprezentat de sisteme de elemente de țesut conjunctiv care sunt situate între capilarele glomerulului Malpighian. Este, de asemenea, secțiunea dintre vase în care podocitele sunt absente. Compoziția sa principală include țesut conjunctiv lax care conține mesangiocite și elemente juxtavasculare, care sunt situate între cele două arteriole. Principala activitate a mezangiului este de susținere, contractilă, precum și asigurarea regenerării componentelor membranei bazale și a podocitelor, precum și absorbția componentelor constituente vechi.

Reveniți la cuprins

Tubul proximal

Tubulii capilari renali proximali ai nefronilor rinichilor sunt împărțiți în curbați și drepti. Lumenul este de dimensiuni mici, este format dintr-un epiteliu de tip cilindric sau cubic. În partea de sus există o chenar de pensulă, care este reprezentată de fibre lungi. Ele alcătuiesc stratul absorbant. Suprafața extinsă a tubilor proximali, numărul mare de mitocondrii și proximitatea vaselor peritubulare sunt concepute pentru absorbția selectivă a substanțelor.

Lichidul filtrat curge din capsulă în alte secțiuni. Membranele elementelor celulare apropiate sunt separate prin goluri prin care circulă fluidul. În capilarele glomerulilor contorți, se realizează procesul de reabsorbție a 80% din componentele plasmatice, printre care: glucoză, vitamine și hormoni, aminoacizi și, în plus, uree. Funcțiile tubulilor nefronici includ producerea de calcitriol și eritropoietină. Segmentul produce creatinina. Substanțele străine care intră în filtrat din lichidul intercelular sunt excretate prin urină.

Reveniți la cuprins

Unitatea structurală și funcțională a rinichiului este formată din secțiuni subțiri, numite și bucla lui Henle. Este format din 2 segmente: descendent subtire si ascendent gros. Peretele secțiunii descendente cu diametrul de 15 μm este format din epiteliu plat cu vezicule pinocitotice multiple, iar peretele secțiunii ascendente este cubic. Semnificația funcțională a tubilor nefronici ai ansei lui Henle include mișcarea retrogradă a apei în partea descendentă a genunchiului și revenirea ei pasivă în segmentul ascendent subțire, recaptarea ionilor de Na, Cl și K în segmentul gros al genunchiului. cot ascendent. În capilarele glomerulilor acestui segment, molaritatea urinei crește.

Reveniți la cuprins

Tubul distal

Părțile distale ale nefronului sunt situate în apropierea corpusculului Malpighian, pe măsură ce glomerulul capilar se îndoaie. Ele ating un diametru de până la 30 de microni. Au o structură asemănătoare tubilor contorți distali. Epiteliul este prismatic, situat pe membrana bazală. Aici se află mitocondriile, furnizând structurilor energia necesară.

Elementele celulare ale tubului contort distal formează invaginări ale membranei bazale. În punctul de contact dintre tractul capilar și polul vascular al corpusculului malipigian, tubul renal se modifică, celulele devin columnare, nucleii se apropie unul de altul. În tubii renali are loc un schimb de ioni de potasiu și sodiu, care afectează concentrația de apă și săruri.

Inflamația, dezorganizarea sau modificările degenerative ale epiteliului sunt pline de o scădere a capacității aparatului de a concentra în mod corespunzător sau, dimpotrivă, de a dilua urina. Disfuncția tubilor renali provoacă modificări ale echilibrului mediilor interne ale corpului uman și se manifestă prin apariția unor modificări în urină. Această condiție se numește insuficiență tubulară.

Pentru a menține echilibrul acido-bazic al sângelui, ionii de hidrogen și amoniu sunt secretați în tubii distali.

Reveniți la cuprins

Conducte colectoare

Conducta colectoare, cunoscută și sub numele de conductele Belliniului, nu face parte din nefron, deși provine din acesta. Epiteliul este format din celule deschise și întunecate. Celulele epiteliale ușoare sunt responsabile pentru reabsorbția apei și participă la formarea prostaglandinelor. La capătul apical, celula luminoasă conține un singur cilio, iar în cele întunecate pliate se formează acid clorhidric, care modifică pH-ul urinei. Canalele colectoare sunt situate în parenchimul renal. Aceste elemente sunt implicate în reabsorbția pasivă a apei. Funcția tubilor renali este de a regla cantitatea de lichid și sodiu din organism, care afectează tensiunea arterială.

Reveniți la cuprins

Clasificare

Pe baza stratului în care se află capsulele de nefron, se disting următoarele tipuri:

• Capsulele corticale - nefron sunt situate în bila corticală; ele conțin glomeruli de dimensiuni mici sau medii, cu lungimea corespunzătoare a coturilor. Arteriola lor aferentă este scurtă și largă, iar arteriola lor eferentă este mai îngustă.
• Nefronii juxtamedulari sunt localizați în țesutul renal medular. Structura lor se prezintă sub formă de corpusculi renali mari, care au tubuli relativ mai lungi. Diametrele arteriolelor aferente și eferente sunt aceleași. Rolul principal este concentrarea urinei.
• Subcapsular. Structuri situate direct sub capsulă.

În general, în 1 minut ambii rinichi purifică până la 1,2 mii ml de sânge, iar în 5 minute se filtrează întregul volum al corpului uman. Se crede că nefronii, ca unități funcționale, nu sunt capabili de reparații. Rinichii sunt un organ delicat și vulnerabil, astfel încât factorii care le afectează negativ funcționarea duc la scăderea numărului de nefroni activi și provoacă dezvoltarea insuficienței renale. Datorită cunoștințelor, medicul este capabil să înțeleagă și să identifice cauzele modificărilor urinei, precum și să efectueze corecții.

etopochki.ru

Glomeruli renali

Glomerulul renal este format din multe anse capilare care formează un filtru prin care lichidul trece din sânge în spațiul lui Bowman - secțiunea inițială a tubului renal. Glomerulul renal este format din aproximativ 50 de capilare colectate într-un mănunchi, în care se ramifică singura arteriolă aferentă care se apropie de glomerul și care apoi se contopesc în arteriola eferentă.

Prin 1,5 milioane de glomeruli, care sunt conținuți în rinichii unui adult, se filtrează 120-180 de litri de lichid pe zi. GFR depinde de fluxul sanguin glomerular, presiunea de filtrare și suprafața de filtrare. Acești parametri sunt strict reglementați de tonusul arteriolelor aferente și eferente (debitul și presiunea sângelui) și celulele mezangiale (suprafața de filtrare). Ca urmare a ultrafiltrației, care are loc în glomeruli, toate substanțele cu o greutate moleculară mai mică de 68.000 sunt îndepărtate din sânge și se formează un fluid numit filtrat glomerular (Fig. 27-5A, 27-5B, 27-5C). ).

Tonul arteriolelor și celulelor mezangiale este reglat de mecanisme neuroumorale, reflexe vasomotorii locale și substanțe vasoactive care sunt produse în endoteliul capilar (oxid nitric, prostaciclină, endoteline). Prin trecerea liberă a plasmei, endoteliul împiedică trombozele și leucocitele să intre în contact cu membrana bazală, prevenind astfel tromboza și inflamația.

Majoritatea proteinelor plasmatice nu pătrund în spațiul lui Bowman datorită structurii și încărcăturii filtrului glomerular, care constă din trei straturi - endoteliul, pătruns cu pori, membrana bazală și fantele de filtrare dintre tulpinile podocitelor. Epiteliul parietal delimitează spațiul lui Bowman de țesutul înconjurător. Acesta este scopul pe scurt al părților principale ale glomerulului. Este clar că orice deteriorare a acestuia poate avea două consecințe principale:

— scăderea RFG;

- apariția proteinelor și a celulelor sanguine în urină.

Principalele mecanisme de afectare a glomerulilor renali sunt prezentate în tabel. 273,2.

medbiol.ru

Rinichiul este un organ parenchimatos pereche situat în spațiul retroperitoneal. 25% din sângele arterial ejectat de inimă în aortă trece prin rinichi. O parte semnificativă a lichidului și majoritatea substanțelor dizolvate în sânge (inclusiv medicamentele) sunt filtrate prin glomeruli renali și, sub formă de urină primară, intră în sistemul tubular renal, prin care, după anumite procesări (reabsorbție și secreție), substantele ramase in lumen sunt excretate din organism . Principala unitate structurală și funcțională a rinichiului este nefronul.

Există aproximativ 2 milioane de nefroni în rinichiul uman. Grupurile de nefroni dau naștere unor canale colectoare care continuă în canalele papilare, care se termină în deschiderile papilare de la vârful piramidei renale. Papila renală se deschide în cupa renală. Fuziunea a 2-3 calici renali mari formează un pelvis renal în formă de pâlnie, a cărui continuare este ureterul. Structura nefronului. Nefronul este format dintr-un glomerul vascular, o capsulă glomerulară (capsula Shumlyansky-Bowman) și un aparat tubular: tubul proximal, ansa nefronică (ansa lui Henle), tubii distali și subțiri și canalul colector.

Glomerul vascular.

Rețeaua de bucle capilare în care are loc stadiul inițial de formare a urinei - ultrafiltrarea plasmei sanguine - formează un glomerul vascular. Sângele pătrunde în glomerul prin arteriola aferentă. Se desface în 20-40 de anse capilare, între care se află anastomoze. În timpul procesului de ultrafiltrare, lichidul fără proteine ​​se deplasează din lumenul capilarului în capsula glomerulară, formând urina primară, care curge prin tubuli. Lichidul nefiltrat curge din glomerul prin arteriola eferentă. Peretele capilarelor glomerulare este o membrană filtrantă (filtru renal) - bariera principală în calea ultrafiltrației plasmei sanguine. Acest filtru este format din trei straturi: endoteliu capilar, podocite și membrana bazală. Intervalul dintre ansele capilare ale glomerulilor este umplut cu mezangiu.

Endoteliul capilarelor are deschideri (fenestre) cu diametrul de 40-100 nm, prin care trece fluxul principal de lichid filtrat, dar celulele sanguine nu patrund. Podocitele sunt celule epiteliale mari care formează stratul interior al capsulei glomerulare.

Procesele mari se extind din corpul celular, care sunt împărțite în procese mici (citopodii sau „picioare”), situate aproape perpendicular pe procesele mari. Între procesele mici ale podocitelor există conexiuni fibrilare care formează așa-numita diafragmă cu fante. Diafragma cu fantă formează un sistem de pori de filtrare cu un diametru de 5-12 nm.

Membrana bazala capilara glomerulara (GBM)
este situat între stratul de celule endoteliale care îi acoperă suprafața din interiorul capilarului și stratul de podocite care îi acoperă suprafața pe partea laterală a capsulei glomerulare. În consecință, procesul de hemofiltrare trece prin trei bariere: endoteliul fenestrat al capilarelor glomerulare, membrana bazală însăși și diafragma cu fantă a podocitelor. În mod normal, BM are o structură cu trei straturi cu o grosime de 250-400 nm, constând din filamente de proteine ​​asemănătoare colagenului, glicoproteine ​​și lipoproteine. Teoria tradițională a structurii BMC implică prezența în ea a porilor de filtrare cu un diametru de cel mult 3 nm, care asigură filtrarea doar a unei cantități mici de proteine ​​cu greutate moleculară mică: albumină, (32-microglobulină etc.

Și previne trecerea componentelor moleculare mari ale plasmei. Această permeabilitate selectivă a BMC la proteine ​​se numește selectivitate de dimensiune a BMC. În mod normal, datorită dimensiunii limitate a porilor BMK, proteinele moleculare mari nu intră în urină.

Filtrul glomerular are, pe langa unul mecanic (dimensiunea porilor), si o bariera electrica pentru filtrare. În mod normal, suprafața BMK are o sarcină negativă. Această sarcină este furnizată de glicozaminoglicani, care fac parte din straturile dense exterioare și interioare ale BMK. S-a stabilit că sulfatul de heparan este glicozaminoglicanul care poartă situsuri anionice care asigură o sarcină negativă de BMC. Moleculele de albumină care circulă în sânge sunt, de asemenea, încărcate negativ, prin urmare, atunci când se apropie de BMC, ele sunt respinse din membrana încărcată similar fără a pătrunde prin porii acesteia. Această variantă de permeabilitate selectivă a membranei bazale se numește selectivitate de sarcină. Sarcina negativă a BMC împiedică trecerea albuminelor prin bariera de filtrare, în ciuda greutății lor moleculare scăzute, ceea ce le permite să pătrundă prin porii BMC. Cu selectivitatea de încărcare intactă a BMC, excreția urinară de albumină nu depășește 30 mg/zi. Pierderea sarcinii negative a BMC, de regulă, din cauza sintezei deteriorate a sulfatului de heparan, duce la o pierdere a selectivității sarcinii și la creșterea excreției de albumină în urină.

Factori care determină permeabilitatea BMK:
Mezangiu este țesut conjunctiv care umple golul dintre capilarele glomerulului; cu ajutorul ei, ansele capilare sunt parcă suspendate de polul glomerulului. Mezangiul este format din celule mezangiale - mesangiocite și substanța principală - matricea mezangială. Mezangiocitele sunt implicate atât în ​​sinteza, cât și în catabolizarea substanțelor care alcătuiesc BM; au activitate fagocitară, „curăță” glomerulul de substanțe străine și contractilitate.

Capsula glomerulară (capsula Shumlyansky-Boumen). Ansele capilare ale glomerulului sunt înconjurate de o capsulă, care formează un rezervor care trece în membrana bazală a aparatului tubular al nefronului. Aparatul tubular al rinichiului. Aparatul tubular al rinichiului include tubuli de drenaj urinar, care sunt împărțiți în tubuli proximali, tubuli distali și canale colectoare. Tubul proximal este format dintr-o porțiune contortă, dreaptă și subțire. Celulele epiteliale ale părții contorte au cea mai complexă structură. Acestea sunt celule înalte cu numeroase proiecții asemănătoare degetelor îndreptate în lumenul tubului - așa-numita margine a periei. Marginea periei este un fel de adaptare a celulelor tubului proximal pentru a efectua o încărcătură uriașă de reabsorbție a fluidului, electroliților, proteinelor cu greutate moleculară mică și glucozei. Aceeași funcție a tubului proximal determină și saturația ridicată a acestor segmente de nefron cu diverse enzime implicate atât în ​​procesul de reabsorbție, cât și în digestia intracelulară a substanțelor reabsorbite. Marginea perie a tubului proximal conține fosfatază alcalină, γ-glutamil transferază și alanin aminopeptidază; citoplasmă lactat dehidrogenază, malat dehidrogenază; lizozomi - P-glucuronidază, p-galactozidază, N-acetil-B-D-glucozaminidază; mitocondrii - alanin aminotransferaza, aspartat aminotransferaza etc.

Tubul distal este format din tubuli drepti și contorți. În punctul de contact al tubului distal cu polul glomerulului, se distinge un „pată dens” (macula densa) - aici este întreruptă continuitatea membranei bazale a tubului, ceea ce asigură efectul compoziției chimice a urina tubului distal pe fluxul sanguin glomerular. Această zonă este locul sintezei reninei (vezi mai jos - „Funcția de producere a hormonilor a rinichilor”). Tubulii drepti proximali subțiri și distali formează membrele descendente și ascendente ale ansei lui Henle. Concentrația osmotică a urinei are loc în ansa lui Henle. În tubii distali se reabsorb sodiul și clorul, se secretă ioni de potasiu, amoniac și hidrogen.

Canalele colectoare renale sunt segmentul final al nefronului care transportă lichidul din tubul distal către tractul urinar. Pereții conductelor colectoare sunt foarte permeabili la apă, care joacă un rol important în procesele de diluare osmotică și concentrare a urinei.

medkarta.com

Nefron ca unitate morfo-funcțională a rinichiului.

La om, fiecare rinichi este format din aproximativ un milion de unități structurale numite nefroni. Nefronul este unitatea structurală și funcțională a rinichiului deoarece realizează întregul set de procese care au ca rezultat formarea urinei.

Fig.1. Sistem urinar. Stânga: rinichi, uretere, vezica urinara, uretra (uretra) In dreapta6 structura nefronului

Capsula Shumlyansky-Bowman, în interiorul căreia se află un glomerul capilarelor - corpusculul renal (Malpighian). Diametrul capsulei – 0,2 mm

Tubul contort proximal. Caracteristica celulelor sale epiteliale: marginea periei - microvilozități orientate spre lumenul tubului

Tubul contort distal. Secțiunea sa inițială atinge în mod necesar glomerulul dintre arteriolele aferente și eferente

Tubul de legătură

Tub colector

Funcţional distinge 4 segment:

1.Glomerula;

2.Proximal – părți contorte și drepte ale tubului proximal;

3.Secțiune de buclă subțire – partea descendentă și subțire a părții ascendente a buclei;

4.Distal – porțiune groasă a membrului ascendent al ansei, tubul contort distal, porțiune de legătură.

În timpul embriogenezei, conductele colectoare se dezvoltă independent, dar funcționează împreună cu segmentul distal.

Începând din cortexul renal, canalele colectoare se îmbină pentru a forma canale excretoare, care trec prin medulă și se deschid în cavitatea pelvisului renal. Lungimea totală a tubilor unui nefron este de 35-50 mm.

Tipuri de nefroni

Există diferențe semnificative în diferitele segmente ale tubilor nefronici în funcție de localizarea lor într-o anumită zonă a rinichiului, de dimensiunea glomerulilor (cele juxtamedulare sunt mai mari decât cele superficiale), de adâncimea locației glomerulilor și a tubilor proximali. , lungimea secțiunilor individuale ale nefronului, în special a buclelor. Zona rinichiului în care se află tubul are o mare importanță funcțională, indiferent dacă este localizată în cortex sau medular.

Cortexul conține glomeruli renali, tubii proximali și distali și secțiuni de legătură. În fâșia exterioară a medularei exterioare există secțiuni subțiri descendente și groase ascendente ale anselor nefronice și canalelor colectoare. Stratul interior al medularei conține secțiuni subțiri de bucle de nefron și canale colectoare.

Acest aranjament al părților de nefron în rinichi nu este întâmplător. Acest lucru este important în concentrația osmotică a urinei. Există mai multe tipuri diferite de nefroni care funcționează în rinichi:

1. Cu superoficial ( superficial,

buclă scurtă );

2. Și intracorticală (în interiorul cortexului );

3. Juxtamedular ( la marginea cortexului și medularului ).

Una dintre diferențele importante dintre cele trei tipuri de nefroni este lungimea ansei lui Henle. Toți nefronii superficiali - corticali au o buclă scurtă, în urma căreia limbul buclei este situat deasupra graniței, între părțile exterioare și interioare ale medulului. În toți nefronii juxtamedulari, ansele lungi pătrund în medularul intern, ajungând adesea la vârful papilei. Nefronii intracorticali pot avea atât o buclă scurtă, cât și una lungă.

CARACTERISTICI ALE APORTULUI DE SANG RINCHII

Fluxul sanguin renal este independent de tensiunea arterială sistemică într-o gamă largă de modificări. Este legat de reglare miogenă , cauzată de capacitatea celulelor musculare netede de a se contracta ca răspuns la întinderea lor de către sânge (cu creșterea tensiunii arteriale). Ca urmare, cantitatea de sânge care curge rămâne constantă.

Într-un minut, aproximativ 1200 ml de sânge trec prin vasele ambilor rinichi la o persoană, adică. aproximativ 20-25% din sângele ejectat de inimă în aortă. Masa rinichilor este de 0,43% din greutatea corporală a unei persoane sănătoase și primesc ¼ din volumul de sânge ejectat de inimă. 91-93% din sângele care intră în rinichi curge prin vasele cortexului renal, restul este furnizat de medula renală. Fluxul de sânge în cortexul renal este în mod normal de 4-5 ml/min per 1 g de țesut. Acesta este cel mai înalt nivel al fluxului sanguin al organelor. Particularitatea fluxului sanguin renal este că atunci când tensiunea arterială se modifică (de la 90 la 190 mmHg), fluxul sanguin al rinichiului rămâne constant. Acest lucru se datorează nivelului ridicat de autoreglare a circulației sângelui în rinichi.

Arterele renale scurte – iau naștere din aorta abdominală și sunt un vas mare cu un diametru relativ mare. După ce intră în portalul rinichilor, aceștia sunt împărțiți în mai multe artere interlobare, care trec în medula rinichiului între piramide până la zona de frontieră a rinichilor. Aici arterele arcuate pleacă de la arterele interlobulare. Din arterele arcuate în direcția cortexului apar artere interlobulare, care dau naștere la numeroase arteriole glomerulare aferente.

Arteriola aferentă (aferentă) pătrunde în glomerulul renal, unde se descompune în capilare, formând glomerulul Malpegian. Când se îmbină, formează o arteriolă eferentă, prin care sângele curge departe de glomerul. Arteriola eferentă se împarte apoi înapoi în capilare, formând o rețea densă în jurul tubilor contorți proximali și distali.

Două rețele de capilare – presiune înaltă și joasă.

Filtrarea are loc în capilarele de înaltă presiune (70 mm Hg) - în glomerulul renal. Presiunea ridicată se datorează faptului că: 1) arterele renale iau naștere direct din aorta abdominală; 2) lungimea lor este mică; 3) diametrul arteriolei aferente este de 2 ori mai mare decât cel eferent.

Astfel, cea mai mare parte a sângelui din rinichi trece prin capilare de două ori - mai întâi în glomerul, apoi în jurul tubulilor, aceasta este așa-numita „rețea miraculoasă”. Arterele interlobulare formează numeroase anastomoze, care joacă un rol compensator. În formarea rețelei capilare peritubulare este esențială arteriola Ludwig, care ia naștere din artera interlobulară sau din arteriola glomerulară aferentă. Datorită arteriolei Ludwig, este posibilă alimentarea cu sânge extraglomerulară a tubilor în cazul morții corpusculilor renali.

Capilarele arteriale, creând rețeaua peritubulară, devin venoase. Acestea din urmă formează venule stelate situate sub capsula fibroasă - vene interlobulare care curg în venele arcuate, care se contopesc și formează vena renală, care se varsă în vena pudenda inferioară.

În rinichi, există 2 cercuri de circulație a sângelui: corticalul mare - 85-90% din sânge, juxtamedularul mic - 10-15% din sânge. În condiții fiziologice, 85-90% din sânge circulă prin cercul sistemic (cortical) al circulației renale; în patologie, sângele se mișcă pe un drum mic sau scurtat.

Diferența de alimentare cu sânge a nefronului juxtamedular este că diametrul arteriolei aferente este aproximativ egal cu diametrul arteriolei eferente, arteriola eferentă nu se descompune într-o rețea capilară peritubulară, ci formează vase drepte care coboară în medular. Vasa recta formează bucle la diferite niveluri ale medularei, întorcându-se înapoi. Părțile descendente și ascendente ale acestor bucle formează un sistem contracurent de vase numit fascicul vascular. Circulația juxtamedulară este un fel de „șunt” (șunt Truet), în care cea mai mare parte a sângelui curge nu în cortex, ci în medula rinichilor. Acesta este așa-numitul sistem de drenaj renal.

Nefronul, a cărui structură depinde direct de sănătatea umană, este responsabil pentru funcționarea rinichilor. Rinichii sunt formați din câteva mii de acești nefroni, datorită cărora organismul produce corect urină, elimină toxinele și curăță sângele de substanțe nocive după procesarea produselor rezultate.

Ce este un nefron?

Nefronul, a cărui structură și semnificație sunt foarte importante pentru corpul uman, este o unitate structurală și funcțională în interiorul rinichiului. În interiorul acestui element structural se formează urina, care ulterior părăsește corpul pe căi adecvate.

Biologii spun că în interiorul fiecărui rinichi există până la două milioane de astfel de nefroni, iar fiecare dintre ei trebuie să fie absolut sănătos pentru ca sistemul genito-urinar să-și poată îndeplini pe deplin funcția. Dacă rinichiul este deteriorat, nefronii nu pot fi restaurați; ei vor fi excretați împreună cu urina nou formată.

Nefron: structura sa, semnificația funcțională

Nefronul este o coajă pentru o minge mică, care constă din doi pereți și acoperă o minge mică de capilare. Interiorul acestei învelișuri este acoperit cu epiteliu, ale cărui celule speciale ajută la asigurarea unei protecție suplimentară. Spațiul care se formează între cele două straturi poate fi transformat într-o mică gaură și canal.

Acest canal are o margine de perie de fire de păr mici, imediat în spatele său începe o secțiune foarte îngustă a buclei de coajă, care coboară. Peretele zonei este format din celule epiteliale plate și mici. În unele cazuri, compartimentul buclei ajunge la adâncimea medulului și apoi se desfășoară spre cortexul formațiunilor renale, care se dezvoltă fără probleme într-un alt segment al ansei nefronului.

Cum este structurat un nefron?

Structura nefronului renal este foarte complexă; biologii din întreaga lume se luptă încă cu încercările de a-l recrea sub forma unei formațiuni artificiale potrivite pentru transplant. Bucla apare în principal din partea în sus, dar poate include și o parte delicată. Odată ce bucla este în locul unde este plasată mingea, se potrivește într-un canal mic curbat.

Celulelor formațiunii rezultate le lipsește o margine neclară, dar un număr mare de mitocondrii poate fi găsit aici. Suprafața totală a membranei poate fi crescută datorită numeroaselor pliuri care se formează ca urmare a buclei într-un singur nefron.

Structura nefronului uman este destul de complexă, deoarece necesită nu numai desenul atent, ci și o cunoaștere aprofundată a subiectului. Va fi destul de dificil pentru o persoană departe de biologie să o descrie. Ultima secțiune a nefronului este un canal de comunicare scurtat care se deschide într-un tub de stocare.

Canalul se formează în partea corticală a rinichiului, cu ajutorul tuburilor de stocare trece prin „creierul” celulei. În medie, diametrul fiecărei membrane este de aproximativ 0,2 milimetri, dar lungimea maximă a canalului nefron, înregistrată de oamenii de știință, este de aproximativ 5 centimetri.

Secțiuni de rinichi și nefroni

Nefronul, a cărui structură a devenit cunoscută de oamenii de știință cu siguranță numai după o serie de experimente, este localizat în fiecare dintre elementele structurale ale celor mai importante organe pentru organism - rinichii. Specificitatea funcției renale este de așa natură încât necesită existența mai multor secțiuni de elemente structurale simultan: un segment subțire al ansei, distal și proximal.

Toate canalele nefronice sunt în contact cu tuburile de depozitare așezate. Pe măsură ce embrionul se dezvoltă, se îmbunătățesc în mod arbitrar, dar într-un organ deja format, funcțiile lor seamănă cu partea distală a nefronului. Oamenii de știință au reprodus în mod repetat procesul detaliat al dezvoltării nefronilor în laboratoarele lor de-a lungul mai multor ani, dar datele adevărate au fost obținute abia la sfârșitul secolului al XX-lea.

Tipuri de nefroni în rinichii umani

Structura nefronului uman variază în funcție de tip. Există juxtamedulare, intracorticale și superficiale. Principala diferență dintre ele este localizarea lor în interiorul rinichilor, adâncimea tubilor și localizarea glomerulilor, precum și dimensiunea glomerulilor înșiși. În plus, oamenii de știință acordă importanță caracteristicilor buclelor și duratei diferitelor segmente ale nefronului.

Tipul superficial este o conexiune creată din bucle scurte, iar tipul juxtamedular este realizat din bucle lungi. Această diversitate, potrivit oamenilor de știință, apare ca urmare a nevoii nefronilor de a ajunge în toate părțile rinichiului, inclusiv în cea situată sub substanța corticală.

Părți ale unui nefron

Nefronul, a cărui structură și semnificație pentru organism sunt bine studiate, depinde direct de tubul prezent în el. Acesta din urmă este responsabil pentru munca funcțională constantă. Toate substanțele care sunt prezente în interiorul nefronilor sunt responsabile pentru siguranța anumitor tipuri de încurcături renale.

În interiorul substanței corticale se găsesc un număr mare de elemente de legătură, diviziuni specifice ale canalelor și glomeruli renali. Funcționarea întregului organ intern va depinde dacă acestea sunt plasate corect în interiorul nefronului și a rinichiului în ansamblu. În primul rând, acest lucru va afecta distribuția uniformă a urinei și abia apoi eliminarea corectă a acesteia din organism.

Nefronii ca filtre

La prima vedere, structura nefronului arată ca un filtru mare, dar are o serie de caracteristici. La mijlocul secolului al XIX-lea, oamenii de știință au presupus că filtrarea fluidelor din organism precede stadiul formării urinei; o sută de ani mai târziu, acest lucru a fost dovedit științific. Folosind un manipulator special, oamenii de știință au reușit să obțină lichid intern din membrana glomerulară și apoi să efectueze o analiză amănunțită a acestuia.

S-a dovedit că învelișul este un fel de filtru, cu ajutorul căruia se purifică apa și toate moleculele care formează plasma sanguină. Membrana cu care sunt filtrate toate lichidele se bazează pe trei elemente: podocite, celule endoteliale și se folosește și o membrană bazală. Cu ajutorul lor, lichidul care trebuie eliminat din organism intră în bila nefronică.

Interiorul nefronului: celule și membrană

Structura nefronului uman trebuie luată în considerare ținând cont de ceea ce este conținut în glomerulul nefronului. În primul rând, vorbim despre celule endoteliale, cu ajutorul cărora se formează un strat care împiedică pătrunderea proteinelor și a particulelor de sânge în interior. Plasma și apa trec mai departe și intră liber în membrana bazală.

Membrana este un strat subțire care separă endoteliul (epiteliul) de țesutul conjunctiv. Grosimea medie a membranei în corpul uman este de 325 nm, deși pot apărea variante mai groase și mai subțiri. Membrana este formată dintr-un nod și două straturi periferice care blochează calea moleculelor mari.

Podocite într-un nefron

Procesele podocitelor sunt separate unele de altele prin membrane de scut, de care depind nefronul însuși, structura elementului structural al rinichiului și performanța acestuia. Datorită acestora, se determină dimensiunile substanțelor care trebuie filtrate. Celulele epiteliale au procese mici prin care se conectează la membrana bazală.

Structura și funcțiile nefronului sunt astfel încât, în mod colectiv, toate elementele sale nu permit trecerea moleculelor cu un diametru mai mare de 6 nm și filtrează moleculele mai mici care trebuie excretate din organism. Proteina nu poate trece prin filtrul existent din cauza elementelor speciale ale membranei și a moleculelor cu sarcină negativă.

Caracteristicile filtrului renal

Nefronul, a cărui structură necesită un studiu atent de către oamenii de știință care încearcă să recreeze rinichiul folosind tehnologii moderne, poartă o anumită sarcină negativă, care creează o limită a filtrării proteinelor. Mărimea încărcăturii depinde de dimensiunile filtrului și, de fapt, componenta substanței glomerulare în sine depinde de calitatea membranei bazale și a stratului epitelial.

Caracteristicile barierei utilizate ca filtru pot fi implementate într-o varietate de variații; fiecare nefron are parametri individuali. Dacă nu există tulburări în funcționarea nefronilor, atunci în urina primară vor exista doar urme de proteine ​​care sunt inerente în plasma sanguină. Moleculele deosebit de mari pot pătrunde și prin pori, dar în acest caz totul va depinde de parametrii lor, precum și de localizarea moleculei și de contactul acesteia cu formele pe care le iau porii.

Nefronii nu sunt capabili să se regenereze, așa că dacă rinichii sunt afectați sau apar boli, numărul lor începe să scadă treptat. Același lucru se întâmplă în mod natural pe măsură ce corpul începe să îmbătrânească. Restaurarea nefronilor este una dintre cele mai importante sarcini la care lucrează biologii din întreaga lume.

Nefronul este unitatea structurală a rinichilor responsabilă de formarea urinei. Lucrând 24 de ore, organele trec până la 1700 de litri de plasmă, formând puțin mai mult de un litru de urină.

Nefron

Lucrarea nefronului, care este unitatea structurală și funcțională a rinichiului, determină cât de bine este menținut echilibrul și cu cât deșeurile sunt eliminate. În timpul zilei, două milioane de nefroni ai rinichilor, câte există în organism, produc 170 de litri de urină primară, condensată într-o cantitate zilnică de până la un litru și jumătate. Suprafața totală a suprafeței excretoare a nefronilor este de aproape 8 m2, care este de 3 ori suprafața pielii.

Sistemul excretor are o mare rezervă de forță. Este creat datorită faptului că doar o treime din nefroni lucrează în același timp, ceea ce le permite să supraviețuiască atunci când rinichiul este îndepărtat.

Sângele arterial care curge prin arteriola aferentă este curățat în rinichi. Sângele purificat iese prin arteriola care iese. Diametrul arteriolei aferente este mai mare decât cel al arteriolei, datorită căruia se creează o diferență de presiune.

Structura

Diviziunile nefronului rinichiului sunt:

• Ele încep în cortexul rinichiului cu capsula lui Bowman, care este situată deasupra glomerulului capilarelor arteriolei.
• Capsula nefronică a rinichiului comunică cu tubul proximal (cel mai apropiat), îndreptat către medular - acesta este răspunsul la întrebarea în care parte a rinichilor se află capsulele nefronului.
• Tubul trece în ansa lui Henle - mai întâi în segmentul proximal, apoi în segmentul distal.
• Capătul nefronului este considerat a fi locul de unde începe canalul colector, unde intră urina secundară de la mulți nefroni.

Diagrama nefronilor

Capsulă

Celulele podocite înconjoară glomerulul capilarelor ca un capac. Formația se numește corpuscul renal. Lichidul îi pătrunde în pori și ajunge în spațiul lui Bowman. Infiltratul, un produs al filtrării cu plasmă sanguină, se adună aici.

Tubul proximal

Această specie este formată din celule acoperite la exterior cu o membrană bazală. Partea interioară a epiteliului este echipată cu excrescențe - microvilozități, ca o perie, căptușind tubul pe toată lungimea.

În exterior există o membrană bazală, asamblată în numeroase pliuri, care se îndreaptă atunci când tubii sunt umpluți. În același timp, tubul capătă o formă rotunjită în diametru, iar epiteliul devine aplatizat. În absența lichidului, diametrul tubului devine îngust, celulele capătă un aspect prismatic.

Funcțiile includ reabsorbția:

• H2O;
• Na – 85%;
• ioni Ca, Mg, K, CI;
• săruri - fosfați, sulfați, bicarbonat;
• compuși - proteine, creatinină, vitamine, glucoză.

Din tubul, reabsorbanții intră în vasele de sânge, care înconjoară tubul într-o rețea densă. În această zonă, acidul biliar este absorbit în cavitatea tubului, se absoarbe acizii oxalic, para-aminohipuric și uric, se absorb adrenalina, acetilcolina, tiamina, histamina și se transportă medicamente - penicilină, furosemid, atropină etc.

Bucla lui Henle

După ce intră în raza medulară, tubul proximal trece în partea inițială a ansei lui Henle. Tubul trece în segmentul descendent al ansei, care coboară în medular. Porțiunea ascendentă urcă apoi în cortex, apropiindu-se de capsula lui Bowman.

Structura internă a buclei nu diferă inițial de structura tubului proximal. Apoi lumenul buclei se îngustează, prin care Na este filtrat în lichidul interstițial, care devine hipertonic. Acest lucru este important pentru funcționarea conductelor de colectare: datorită concentrației mari de sare din lichidul de spălare, apa este absorbită în ele. Secțiunea ascendentă se extinde și trece în tubul distal.

Bucla lui Gentle

Tubul distal

Această zonă este deja, pe scurt, compusă din celule epiteliale joase. Nu există vilozități în interiorul canalului; plierea membranei bazale este bine exprimată la exterior. Aici are loc reabsorbția sodiului, reabsorbția apei continuă, iar ionii de hidrogen și amoniac sunt secretați în lumenul tubului.

Videoclipul prezintă o diagramă a structurii rinichiului și a nefronului:

Tipuri de nefroni

Pe baza caracteristicilor lor structurale și a scopului funcțional, se disting următoarele tipuri de nefroni care funcționează în rinichi:

• cortical - superficial, intracortical;
• juxtamedulară.

Cortical

Există două tipuri de nefroni în cortex. Cele superficiale reprezintă aproximativ 1% din numărul total de nefroni. Ele se disting prin localizarea superficială a glomerulilor în cortex, cea mai scurtă buclă a lui Henle și un volum mic de filtrare.

Numărul de intracortical - mai mult de 80% din nefronii rinichilor, sunt localizați în mijlocul stratului cortical, joacă un rol major în filtrarea urinei. Sângele din glomerulul nefronului intracortical trece sub presiune, deoarece arteriola aferentă este mult mai largă decât arteriola eferentă.

Juxtamedulară

Juxtamedular - o mică parte din nefronii rinichilor. Numărul lor nu depășește 20% din numărul de nefroni. Capsula este situată la marginea cortexului și medularului, restul este situată în medular, ansa lui Henle coboară aproape până la pelvisul renal.

Acest tip de nefron este esențial pentru capacitatea de a concentra urina. Particularitatea nefronului juxtamedular este că arteriola eferentă a acestui tip de nefron are același diametru ca și cea aferentă, iar bucla lui Henle este cea mai lungă dintre toate.

Arteriolele eferente formează anse care se deplasează în medulă paralel cu ansa lui Henle și curg în rețeaua venoasă.

Funcții

Funcțiile nefronului rinichiului includ:

• concentrația de urină;
• reglarea tonusului vascular;
• controlul tensiunii arteriale.

Urina se formează în mai multe etape:

• în glomeruli se filtrează plasma sanguină care intră prin arteriolă, se formează urina primară;
• reabsorbția substanțelor utile din filtrat;
• concentrația urinară.

Nefroni corticali

Funcția principală este formarea urinei, reabsorbția compușilor utili, proteine, aminoacizi, glucoză, hormoni, minerale. Nefronii corticali participă la procesele de filtrare și reabsorbție datorită caracteristicilor alimentării cu sânge, iar compușii reabsorbiți pătrund imediat în sânge prin rețeaua capilară din apropiere a arteriolei eferente.

Nefroni juxtamedulari

Sarcina principală a nefronului juxtamedular este concentrarea urinei, ceea ce este posibil datorită particularităților mișcării sângelui în arteriola care iese. Arteriola nu trece în rețeaua capilară, ci trece în venule care curg în vene.

Nefronii de acest tip sunt implicați în formarea unei formațiuni structurale care reglează tensiunea arterială. Acest complex secretă renina, care este necesară pentru producerea angiotensinei 2, un compus vasoconstrictor.

Disfuncția nefronului și cum să o restabiliți

Perturbarea nefronului duce la modificări care afectează toate sistemele corpului.

Tulburările cauzate de disfuncția nefronului includ:

• aciditate;
• echilibrul apă-sare;
• metabolism.

Bolile care sunt cauzate de perturbarea funcțiilor de transport ale nefronilor se numesc tubulopatii, printre care se numără:

• tubulopatie primară – disfuncții congenitale;
• secundar – tulburări dobândite ale funcției de transport.

Cauzele tubulopatiei secundare sunt afectarea nefronului cauzată de acțiunea toxinelor, inclusiv medicamente, tumori maligne, metale grele și mielom.

În funcție de localizarea tubulopatiei:

• proximal – afectarea tubilor proximali;
• distal – afectarea funcțiilor tubilor contorți distali.

Tipuri de tubulopatie

Tubulopatie proximală

Deteriorarea zonelor proximale ale nefronului duce la formarea:

• fosfaturie;
• hiperaminoacidurie;
• acidoză renală;
• glucozurie.

Deteriorarea reabsorbției fosfatului duce la dezvoltarea structurii osoase asemănătoare rahitismului, o afecțiune rezistentă la tratamentul cu vitamina D. Patologia este asociată cu absența unei proteine ​​de transport a fosfatului și cu lipsa receptorilor de legare a calcitriolului.

Asociat cu o capacitate scăzută de absorbție a glucozei. Hiperaminoaciduria este un fenomen în care funcția de transport a aminoacizilor în tubuli este perturbată. În funcție de tipul de aminoacid, patologia duce la diferite boli sistemice.

Deci, dacă reabsorbția cistinei este afectată, se dezvoltă boala cistinurie - o boală autosomal recesivă. Boala se manifestă ca întârziere în dezvoltare și colici renale. În urina cistinuriei pot apărea pietre de cistină, care se dizolvă ușor într-un mediu alcalin.

Acidoza tubulară proximală este cauzată de incapacitatea de a absorbi bicarbonatul, datorită căreia acesta este excretat prin urină, iar concentrația acestuia în sânge scade, iar ionii de Cl, dimpotrivă, cresc. Aceasta duce la acidoză metabolică, cu excreție crescută a ionilor de K.

Tubulopatie distală

Patologiile secțiunilor distale se manifestă prin diabet renal cu apă, pseudohipoaldosteronism și acidoză tubulară. Diabetul renal este o afecțiune ereditară. Tulburarea congenitală este cauzată de insuficiența celulelor tubulare distale de a răspunde la hormonul antidiuretic. Lipsa de răspuns duce la afectarea capacității de a concentra urina. Pacientul dezvoltă poliurie; până la 30 de litri de urină pot fi excretați pe zi.

Cu tulburări combinate, se dezvoltă patologii complexe, dintre care una se numește. În acest caz, reabsorbția fosfaților și bicarbonaților este afectată, aminoacizii și glucoza nu sunt absorbite. Sindromul se manifestă prin întârziere în dezvoltare, osteoporoză, patologia structurii osoase, acidoză.

Glomerulul renal este format din multe anse capilare care formează un filtru prin care lichidul trece din sânge în spațiul lui Bowman - secțiunea inițială a tubului renal. Glomerulul renal este format din aproximativ 50 de capilare colectate într-un mănunchi, în care se ramifică singura arteriolă aferentă care se apropie de glomerul și care apoi se contopesc în arteriola eferentă.

Prin 1,5 milioane de glomeruli, care sunt conținuți în rinichii unui adult, se filtrează 120-180 de litri de lichid pe zi. GFR depinde de fluxul sanguin glomerular, presiunea de filtrare și suprafața de filtrare. Acești parametri sunt strict reglementați de tonusul arteriolelor aferente și eferente (debitul și presiunea sângelui) și celulele mezangiale (suprafața de filtrare). Ca urmare a ultrafiltrației, care are loc în glomeruli, toate substanțele cu o greutate moleculară mai mică de 68.000 sunt îndepărtate din sânge și se formează un fluid numit filtrat glomerular (Fig. 27-5A, 27-5B, 27-5C). ).

Tonul arteriolelor și celulelor mezangiale este reglat de mecanisme neuroumorale, reflexe vasomotorii locale și substanțe vasoactive care sunt produse în endoteliul capilar (oxid nitric, prostaciclină, endoteline). Prin trecerea liberă a plasmei, endoteliul împiedică trombozele și leucocitele să intre în contact cu membrana bazală, prevenind astfel tromboza și inflamația.

Majoritatea proteinelor plasmatice nu pătrund în spațiul lui Bowman datorită structurii și încărcării filtrului glomerular, care constă din trei straturi - endoteliul, pătruns cu pori, membrana bazală și golurile de filtrare dintre tulpinile podocitelor. Epiteliul parietal delimitează spațiul lui Bowman de țesutul înconjurător. Acesta este scopul pe scurt al părților principale ale glomerulului. Este clar că orice deteriorare a acestuia poate avea două consecințe principale:

Scăderea RFG;

Apariția proteinelor și a celulelor sanguine în urină.

Principalele mecanisme de afectare a glomerulilor renali sunt prezentate în

20530 0

Caracteristicile și specificul funcțiilor rinichilor sunt explicate prin specializarea unică a structurii lor. Morfologia funcțională a rinichilor este studiată la diferite niveluri structurale - de la macromolecular și ultrastructural la organ și sistemic. Astfel, funcțiile homeostatice ale rinichilor și tulburările acestora au un substrat morfologic la toate nivelurile de organizare structurală a acestui organ. Mai jos luăm în considerare unicitatea structurii fine a nefronului, structura sistemelor vasculare, nervoase și hormonale ale rinichilor, ceea ce ne permite să înțelegem caracteristicile funcției renale și tulburările acestora în cele mai importante boli renale.

Nefronul, format din glomerul vascular, capsula acestuia și tubulii renali (fig. 1), are o specializare structurală și funcțională înaltă. Această specializare este determinată de caracteristicile histologice și fiziologice ale fiecărei componente ale părților glomerulare și tubulare ale nefronului.

Orez. 1. Structura nefronului. 1 - glomerul vascular; 2 - secțiunea principală (proximală) a tubilor; 3 - segment subțire al ansei lui Henle; 4 - tubuli distali; 5 - tuburi colectoare.

Fiecare rinichi conține aproximativ 1,2-1,3 milioane de glomeruli. Glomerulul vascular are aproximativ 50 de anse capilare, între care se găsesc anastomoze, ceea ce permite glomerulusului să funcționeze ca un „sistem de dializă”. Peretele capilar este filtru glomerular, format din epiteliu, endoteliu și membrana bazală (BM) situată între ele (Fig. 2).

Orez. 2. Filtru glomerular. Schema structurii peretelui capilar al glomerulului renal. 1 - lumenul capilar; endoteliu; 3 - BM; 4 - podocit; 5 - procese mici ale podocitelor (pediculi).

Epiteliul glomerular sau podocitul, constă dintr-un corp celular mare cu un nucleu la bază, mitocondrii, complex lamelar, reticul endoplasmatic, structuri fibrilare și alte incluziuni. Structura podocitelor și relația lor cu capilarele au fost bine studiate recent folosind un microfon electronic raster. S-a demonstrat că procesele podocite mari apar din zona perinucleară; ele seamănă cu „perne” care acoperă o suprafață semnificativă a capilarului. Procesele mici, sau pediculi, se extind de la cele mari aproape perpendicular, se împletesc între ele și acoperă tot spațiul capilar liber de procesele mari (Fig. 3, 4). Pediculii sunt strâns adiacenți unul cu celălalt, spațiul interpedicular este de 25-30 nm.

Orez. 3. Modelul de difracție a electronilor a filtrului

Orez. 4. Suprafața ansei capilare a glomerulului este acoperită cu corpul podocitei și procesele sale (pediculi), între care sunt vizibile goluri interpediculare. Microscop electronic cu scanare. X6609.

Podocitele sunt conectate între ele prin structuri de mănunchi - joncțiuni specifice, formate din inmolemă. Structurile fibrilare sunt deosebit de clar vizibile între procesele mici ale podocitelor, unde formează așa-numita diafragma cu fante.

Podocitele sunt interconectate prin structuri de mănunchi - „joncțiunea particulară”, formată din plasmalemă. Structurile fibrilare sunt deosebit de clar marcate între procesele mici ale podocitelor, unde formează așa-numita diafragmă cu fantă (vezi Fig. 3), care joacă un rol important în filtrarea glomerulară. Diafragma cu fantă, având o structură filamentoasă (grosime 6 nm, lungime 11 nm), formează un fel de rețea, sau un sistem de pori de filtrare, al cărui diametru la om este de 5-12 nm. În exterior, diafragma cu fantă este acoperită cu glicocalix, adică stratul sialoproteic al citolemei podocitelor, în interior se mărginește cu lamina rara externă a capilarului BM (Fig. 5).

Orez. 5. Diagrama relațiilor dintre elementele filtrului glomerular. Podocitele (P), care conțin miofilamente (MF), sunt înconjurate de o membrană plasmatică (PM). Filamentele membranei bazale (BM) formează o diafragmă cu fantă (SM) între micile procese ale podocitelor, acoperită la exterior de glicocalixul (GK) al membranei plasmatice; aceleași filamente VM sunt asociate cu celule endoteliale (En), lăsând doar porii (F) liberi.

Funcția de filtrare este îndeplinită nu numai de diafragma cu fantă, ci și de miofilamentele citoplasmei podocitelor, cu ajutorul cărora are loc contracția acestora. Astfel, „pompele submicroscopice” pompează plasma ultrafiltrată în cavitatea capsulei glomerulare. Sistemul de microtubuli al podocitelor îndeplinește, de asemenea, aceeași funcție de transport al urinei primare. Nu numai funcția de filtrare este asociată cu podocite, ci și producerea substanței BM. În cisternele reticulului endoplasmatic granular al acestor celule se găsește material asemănător cu substanța membranei bazale, ceea ce este confirmat de un marcaj autoradiografic.

Modificările podocitelor sunt cel mai adesea secundare și sunt de obicei observate cu proteinurie și sindrom nefrotic (NS). Ele sunt exprimate în hiperplazia structurilor celulare fibrilare, dispariția pediculilor, vacuolizarea citoplasmei și tulburări ale diafragmei fante. Aceste modificări sunt asociate atât cu deteriorarea primară a membranei bazale, cât și cu proteinuria în sine [Serov V.V., Kupriyanova L.A., 1972]. Modificările inițiale și tipice ale podocitelor sub formă de dispariție a proceselor lor sunt caracteristice numai nefrozei lipoide, care este bine reprodusă experimental folosind aminonucleozide.

Celule endoteliale capilarele glomerulare au pori de până la 100-150 nm (vezi Fig. 2) și sunt echipate cu o diafragmă specială. Porii ocupă aproximativ 30% din mucoasa endotelială, acoperită cu glicocalix. Porii sunt considerați ca principală cale de ultrafiltrare, dar este permisă și o cale transendotelială care ocolește porii; Această ipoteză este susținută de activitatea pinocitotică ridicată a endoteliului glomerular. Pe lângă ultrafiltrare, în formarea substanței BM este implicat endoteliul capilarelor glomerulare.

Modificările la nivelul endoteliului capilarelor glomerulare sunt variate: tumefacţie, vacuolizare, necrobioză, proliferare şi descuamare, dar predomină modificările distructiv-proliferative, atât de caracteristice glomerulonefritei (GN).

membrana bazala capilarele glomerulare, la formarea cărora participă nu numai podocitele și endoteliul, ci și celulele mezangiale, au o grosime de 250-400 nm și arată în trei straturi la microscopul electronic; stratul central dens (lamina densa) este înconjurat de straturi mai subțiri pe laturile exterioară (lamina rara externă) și interioară (lamina rara interna) (vezi Fig. 3). BM propriu-zis servește ca lamina densă, constând din filamente de proteine ​​asemănătoare colagenului, glicoproteine ​​și lipoproteine; Straturile exterioare și interioare care conțin mucosubstanțe sunt în esență glicocalixul podocitelor și al endoteliului. Filamentele laminei dense cu o grosime de 1,2-2,5 nm intră în compuși „mobili” cu moleculele substanțelor din jurul lor și formează un gel tixotrop. Nu este surprinzător că substanța membranei este cheltuită pentru funcția de filtrare; BM își reînnoiește complet structura în decurs de un an.

Prezența filamentelor asemănătoare colagenului în lamina densă este asociată cu ipoteza porilor de filtrare în membrana bazală. S-a demonstrat că raza medie a porilor membranei este de 2,9 ± 1 nm și este determinată de distanța dintre filamentele de proteine ​​​​asemănătoare colagenului situate în mod normal și nemodificate. Odată cu o scădere a presiunii hidrostatice în capilarele glomerulare, „ambalarea” inițială a filamentelor asemănătoare colagenului în BM se modifică, ceea ce duce la o creștere a dimensiunii porilor de filtrare.

Se presupune că, cu un flux sanguin normal, porii membranei bazale a filtrului glomerular sunt suficient de mari și pot permite trecerea moleculelor de albumină, IgG și catalază, dar pătrunderea acestor substanțe este limitată de rata mare de filtrare. . Filtrarea este, de asemenea, limitată de o barieră suplimentară de glicoproteine ​​(glicocalix) între membrană și endoteliu, iar această barieră este deteriorată în condiții de afectare a hemodinamicii glomerulare.

Pentru a explica mecanismul proteinuriei atunci când membrana bazală este deteriorată, au fost de mare importanță metodele care utilizează markeri care țin cont de sarcina electrică a moleculelor.

Modificările BM glomerulare se caracterizează prin îngroșarea, omogenizarea, afânarea și fibrilaritatea acestuia. Îngroșarea BM apare în multe boli cu proteinurie. În acest caz, se observă o creștere a spațiilor dintre filamentele membranei și depolimerizarea substanței de cimentare, care este asociată cu o porozitate crescută a membranei pentru proteinele plasmatice ale sângelui. În plus, îngroșarea BM a glomerulilor este cauzată de transformarea membranoasă (după J. Churg), care se bazează pe producția excesivă de substanță BM de către podocite și interpunerea mezangială (după M. Arakawa, P. Kimmelstiel) , reprezentată de „evacuarea” proceselor mesangiocitelor la periferia anselor capilare care separă endoteliul de BM.

În multe boli cu proteinurie, pe lângă îngroșarea membranei, microscopia electronică evidențiază diverse depozite în membrană sau în imediata apropiere a acesteia. Mai mult, fiecare depozit de o anumită natură chimică (complexe imune, amiloid, hialin) are propria sa ultrastructură. Cel mai adesea, în BM sunt detectate depozite de complexe imune, ceea ce duce nu numai la modificări profunde ale membranei în sine, ci și la distrugerea podocitelor, hiperplazia celulelor endoteliale și mezangiale.

Ansele capilare sunt conectate între ele și suspendate ca un mezenter de polul glomerular de țesutul conjunctiv al glomerulului sau mezangiu, a cărui structură este subordonată în principal funcției de filtrare. Cu ajutorul unui microscop electronic și a metodelor histochimice, multe lucruri noi au fost introduse în ideile anterioare despre structurile fibroase și celulele mezangiului. Sunt prezentate caracteristicile histochimice ale substanței principale a mezangiului, apropiindu-l de fibromucina fibrilelor capabile să accepte argint și celulele mezangiale, care diferă ca organizare ultrastructurală de endoteliu, fibroblast și fibra musculară netedă.

În celulele mezangiale sau mesangiocite, complexul lamelar și reticulul endoplasmatic granular sunt bine formate; ele conțin multe mitocondrii și ribozomi mici. Citoplasma celulelor este bogată în proteine ​​bazice și acide, tirozină, triptofan și histidină, polizaharide, ARN și glicogen. Originalitatea ultrastructurii și bogăția materialului plastic explică potența secretorie și hiperplastică ridicată a celulelor mezangiale.

Mezangiocitele sunt capabile să răspundă la anumite leziuni ale filtrului glomerular prin producerea substanței BM, care se manifestă ca o reacție reparatorie în raport cu componenta principală a filtrului glomerular. Hipertrofia și hiperplazia celulelor mezangiale duc la extinderea mezangiului, la interpunerea lui, atunci când procesele celulare înconjurate de o substanță asemănătoare membranei, sau celulele înseși, se deplasează la periferia glomerulului, ceea ce provoacă îngroșarea și scleroza peretelui capilar. , iar în cazul unei străpungeri a căptușelii endoteliale, obliterarea lumenului acestuia. Interpunerea mezangiului este asociată cu dezvoltarea glomerulosclerozei în multe glomerulopatii (GN, glomeruloscleroza diabetică și hepatică etc.).

Celulele mezangiale ca una dintre componentele aparatului juxtaglomerular (JGA) [Ushkalov A.F., Wichert A.M., 1972; Zufarov K. A., 1975; Rouiller S., Orci L., 1971] sunt capabili de increție de renina în anumite condiții. Această funcție este aparent deservită de relația dintre procesele mesangiocitelor și elementele filtrului glomerular: un anumit număr de procese perforează endoteliul capilarelor glomerulare, pătrund în lumenul acestora și au contact direct cu sângele.

Pe lângă funcțiile secretoare (sinteza substanței asemănătoare colagenului a membranei bazale) și endocrine (sinteza renină), mesangiocitele îndeplinesc și o funcție fagocitară - „curățarea” glomerulusului și a țesutului său conjunctiv. Se crede că mesangiocitele sunt capabile de contracție, care este subordonată funcției de filtrare. Această presupunere se bazează pe faptul că fibrile cu activitate de actină și miozină au fost găsite în citoplasma celulelor mezangiale.

Capsula glomerulară reprezentată de BM și epiteliu. Membrană, continuând în secțiunea principală a tubilor, este format din fibre reticulare. Fibrele subțiri de colagen ancorează glomerulul în interstițiu. Celule epiteliale fixat de membrana bazală prin filamente care conţin actomiozină. Pe această bază, epiteliul capsulei este considerat un tip de mioepiteliu care modifică volumul capsulei, care servește funcția de filtrare. Epiteliul are o formă cubică, dar este aproape funcțional de epiteliul secțiunii principale a tubilor; în regiunea polului glomerulului, epiteliul capsulei trece în podocite.

Nefrologie clinică

editat de MÂNCA. Tareeva