Structura tubului renal. Nefron - unitate 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, un stil de viață nesănătos și o creștere a numărului de boli duc la faptul că odată cu vârsta, numărul de glomeruli scade treptat. Pentru a înțelege principiile 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 unui spectru de substanțe biologice. Structura nefronului este un tub epitelial. În plus, 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 este stabilită 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 toți glomerulii sunt implicați, doar 35% funcționează. Nefronul este format dintr-un corp, precum și un sistem de canale. Are următoarea structură:

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

Înapoi la index

Funcțiile nefronului la om

În 2 milioane de glomeruli se formează 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 următoarele 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 tensiunii arteriale;
• secretia de hormoni.

Înapoi la index

Diagrama structurii glomerulului renal și a capsulei Bowman.

Nefronul începe ca un glomerul capilar. Acesta este corpul. Unitatea morfofuncțională este o rețea de bucle capilare, până la 20 în total, care sunt înconjurate de o capsulă nefronică. Corpul își primește alimentarea cu sânge de la arteriola aferentă. Peretele vasului este un strat de celule endoteliale, între care există goluri microscopice de până la 100 nm în diametru.

În capsule sunt izolate bile epiteliale interne și externe. Între cele două straturi există un gol în formă de 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 sprijin.

Nefronul este dispus ca un filtru, presiunea în care nu este constantă, se modifică în funcție de diferența de lățime a golurilor vaselor aferente și eferente. Filtrarea sângelui în rinichi are loc în glomerul. Celulele sanguine, proteinele, de obicei nu pot trece prin porii capilarelor, deoarece diametrul lor este mult mai mare și sunt reținute de membrana bazală.

Înapoi la index

Podocite capsule

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

Înapoi la index

membrana bazala

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

Există, de asemenea, goluri 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 endoteliocite. Filtrarea cu plasmă implică o parte din materie. Membrana bazală a glomerulilor rinichilor funcționează ca o barieră prin care moleculele mari nu trebuie să pătrundă. De asemenea, sarcina negativă a membranei împiedică trecerea albuminelor.

Înapoi la index

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, o secțiune între vase, unde nu există podocite. Compoziția sa principală include țesut conjunctiv lax care conține mesangiocite și elemente juxtavasculare, care sunt situate între două arteriole. Lucrarea principală a mezangiului este de susținere, contractilă, precum și asigurarea regenerării componentelor membranei bazale și a podocitelor, precum și absorbția componentelor vechi.

Înapoi la index

tubul proximal

Tubulii renali capilari 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 este plasat un chenar de pensulă, care este reprezentat de vilozități lungi. Ele formează un strat absorbant. Suprafața extinsă a tubilor proximali, numărul mare de mitocondrii și locația apropiată a vaselor peritubulare sunt concepute pentru absorbția selectivă a substanțelor.

Fluidul filtrat curge din capsulă în alte departamente. Membranele elementelor celulare apropiate sunt separate prin goluri prin care circulă fluidul. In capilarele glomerulilor contorti sunt reabsorbite 80% din componentele plasmatice, printre care: glucoza, vitamine si hormoni, aminoacizi si in plus, uree. Funcțiile tubilor nefronici includ producerea de calcitriol și eritropoietină. Segmentul produce creatinina. Substanțele străine care intră în filtrat din lichidul interstițial sunt excretate în urină.

Înapoi la index

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 dintr-un epiteliu scuamos cu mai multe vezicule pinocitare, iar secțiunea ascendentă este formată dintr-un epiteliu cubic. Semnificația funcțională a tubilor nefronici ai ansei lui Henle acoperă 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. pliu ascendent. În capilarele glomerulilor acestui segment, molaritatea urinei crește.

Înapoi la index

Tubul distal

Părțile distale ale nefronului sunt situate în apropierea corpului malpighian, deoarece glomerulul capilar face o îndoire. 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 al tractului capilar și polul vascular al corpului malipighian, 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. Încălcarea funcției tubilor renali provoacă modificări ale echilibrului mediului intern al 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.

Înapoi la index

Tuburi colectoare

Conducta colectoare, cunoscută și sub denumirea de conducte belliniene, nu face parte din nefron, deși iese din acesta. Epiteliul este format din celule deschise și întunecate. Celulele epiteliale ușoare sunt responsabile de reabsorbția apei și sunt implicate în formarea prostaglandinelor. La capătul apical, celula luminoasă conține un singur cilio, iar în celulele întunecate pliate se formează acid clorhidric, care modifică pH-ul urinei. Canalele colectoare sunt situate în parenchimul rinichiului. Aceste elemente sunt implicate în reabsorbția pasivă a apei. Funcția tubilor rinichilor este reglarea cantității de lichid și sodiu din organism, care afectează valoarea tensiunii arteriale.

Înapoi la index

Clasificare

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

• Cortical - capsulele de nefroni sunt situate în bila corticală, compoziția include glomeruli de calibru mic sau mediu cu lungimea corespunzătoare a îndoiurilor. Arteriola lor aferentă este scurtă și largă, în timp ce arteriola eferentă este mai îngustă.
• Nefronii juxtamedulari sunt localizați în medularul renal. Structura lor se prezintă sub formă de corpi 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 recuperare. Rinichii sunt un organ delicat și vulnerabil, prin urmare, factorii care le afectează negativ activitatea duc la scăderea numărului de nefroni activi și provoacă dezvoltarea insuficienței renale. Datorită cunoștințelor, medicul este capabil să înțeleagă și să identifice cauzele modificărilor în urină, precum și să facă o corecție.

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 asamblate 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 ultrafiltrării care are loc în glomeruli, toate substanțele cu greutatea moleculară mai mică de 68.000 sunt îndepărtate din sânge și se formează un lichid, 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). Plasma care trece liber, endoteliul nu permite trombocilor și leucocitelor să intre în contact cu membrana bazală, prevenind astfel tromboza și inflamația.

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

- scaderea 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 substanțele medicinale) sunt filtrate prin glomeruli renali și intră în sistemul tubular renal sub formă de urină primară, prin care, după anumite procesări (reabsorbție și secreție) , substanțele rămase în 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 foramenul papilar din vârful piramidei renale. Papila renală se deschide în caliciul renal. 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.

O rețea de bucle capilare, în care se realizează etapa inițială a urinării - ultrafiltrarea plasmei sanguine, formează un glomerul vascular. Sângele intră în glomerul prin arteriola aferentă (aferentă). Se desface în 20-40 de anse capilare, între care se află anastomoze. În procesul de ultrafiltrare, fluidul 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 (eferentă). Peretele capilarelor glomerulare este o membrană filtrantă (filtru renal) - bariera principală în calea ultrafiltrației plasmatice sanguine. Acest filtru este format din trei straturi: endoteliu capilar, podocite și membrana bazală. Lumenul dintre ansele capilare ale glomerulilor este umplut cu mezangiu.

Endoteliul capilar are deschideri (fenestra) cu diametrul de 40-100 nm, prin care trece fluxul principal al fluidului filtrant, 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 bazală a capilarelor glomerulare (GBM)
este situat între stratul de celule endoteliale care îi acoperă suprafața din interiorul capilarului și stratul de podocite care îi acoperă suprafața din partea capsulei glomerulare. În consecință, procesul de hemofiltrare trece prin trei bariere: endoteliul fenestrat al capilarelor glomerulare, membrana bazală propriu-zisă și diafragma cu fantă a podocitelor. În mod normal, BMC are o structură cu trei straturi de 250-400 nm grosime, constând din filamente de proteine ​​asemănătoare colagenului, glicoproteine ​​și lipoproteine. Teoria tradițională a structurii BMC presupune prezența porilor de filtrare în ea cu un diametru de cel mult 3 nm, ceea ce 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 pentru proteine ​​se numește selectivitatea de dimensiune a BMC. În mod normal, datorită dimensiunii limitate a porilor BMC, proteinele moleculare mari nu intră în urină.

Filtrul glomerular are, pe langa cea mecanica (dimensiunea porilor), si o bariera electrica pentru filtrare. În mod normal, suprafața BMC are o sarcină negativă. Această sarcină este furnizată de glicozaminoglicani, care fac parte din straturile dense exterioare și interioare ale BMC. S-a stabilit că sulfatul de heparan este chiar glicozaminoglicanul care poartă un site anionic care oferă o încărcătură negativă de BMC. Moleculele de albumină care circulă în sânge sunt, de asemenea, încărcate negativ, prin urmare, apropiindu-se de BMC, resping membrana încărcată similar fără a pătrunde prin porii acesteia. Această variantă a permeabilității selective a membranei bazale se numește selectivitate de sarcină. Încărcătura negativă a BMA împiedică albuminele să treacă prin bariera de filtrare, în ciuda greutății lor moleculare scăzute, ceea ce le permite să pătrundă prin porii BMA. Cu selectivitatea de încărcare păstrată a BMC, excreția urinară de albumină nu depășește 30 mg/zi. Pierderea sarcinii negative a BMC, de regulă, din cauza sintezei deficitare a sulfatului de heparan, duce la o pierdere a selectivității sarcinii și la o creștere a excreției urinare de albumină.

Factori care determină permeabilitatea BMC:
Mezangiu este un țesut conjunctiv care umple golul dintre capilarele glomerulului; cu ajutorul ei, ansele capilare sunt parcă suspendate de polul glomerulului. Compoziția mezangiului include celule mezangiale - mesangiocite și substanța principală - matricea mezangială. Mezangiocitele sunt implicate atât în ​​sinteza, cât și în catabolizarea substanțelor care alcătuiesc BMC, au activitate fagocitară, „curățând” glomerulul de substanțele străine și contractilitate.

Capsula glomerulus (capsula Shumlyansky-Bowman). 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 tubulii urinari, care sunt împărțiți în tubuli proximali, tubuli distali și canale colectoare. Tubul proximal este format din părți contorte, drepte și subțiri. Celulele epiteliale ale părții contorte au cea mai complexă structură. Acestea sunt celule înalte, cu numeroase excrescențe asemănătoare degetelor direcționate în lumenul tubului - așa-numita margine a periei. Marginea periei este un fel de adaptare a celulelor tubului proximal pentru a efectua o sarcină uriașă asupra reabsorbției 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, y-glutamil transferază, alanin aminopeptidază; lactat dehidrogenază citoplasmatică, malat dehidrogenază; lizozomi - P-glucuronidază, p-galactozidază, N-acetil-B-D-glucozaminidază; mitocondrii - alanin amino transferaza, aspartat amino transferaza 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 perturbată continuitatea membranei bazale a tubului, ceea ce asigură compoziția chimică a urinei. a tubului distal afectează fluxul sanguin glomerular. Acest loc 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 realizează reabsorbția de sodiu și clor, secreția de ioni de potasiu, amoniac și hidrogen.

Canalele colectoare sunt segmentul final al nefronului care transportă lichidul de la tubul distal la 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)

Capsula lui Shumlyansky-Bowman, în interiorul căreia se află un glomerul de capilare - corpul 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

Conducta de colectare

funcţional distinge 4 segment:

1.Glomerul;

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 ansei ascendente, tubul contort distal, secțiune de legătură.

Canalele colectoare se dezvoltă independent în timpul embriogenezei, 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

În diferite segmente ale tubilor nefronici, există diferențe semnificative în funcție de localizarea lor într-una sau alta zonă a rinichiului, dimensiunea glomerulilor (cele juxtamedulare sunt mai mari decât cele superficiale), adâncimea locației glomerulilor și tubii proximali, lungimea secțiunilor individuale ale nefronului, în special ansele. De o mare importanță funcțională este zona rinichiului în care se află tubul, indiferent dacă este situat în cortex sau medular.

În stratul cortical există glomeruli renali, secțiuni proximale și distale ale tubilor, secțiuni de legătură. În fâșia exterioară a medularei exterioare există secțiuni subțiri descendente și groase ascendente ale anselor nefronice, canalele colectoare. În stratul interior al medularei se află secțiuni subțiri de anse nefronice și canale colectoare.

Această aranjare a părților nefronului în rinichi nu este întâmplătoare. Acest lucru este important în concentrația osmotică a urinei. Mai multe tipuri diferite de nefroni funcționează în rinichi:

1. Cu superficial ( superficial,

buclă scurtă );

2. și intracorticală (în interiorul cortexului );

3. Juxtamedular ( la marginea cortexului și medularului ).

Una dintre diferențele importante enumerate între cele trei tipuri de nefroni este lungimea ansei lui Henle. Toți nefronii superficiali - corticali au o buclă scurtă, în urma căreia genunchiul 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 nu depinde de presiunea arterială sistemică într-o gamă largă de modificări ale acesteia. Este legat de reglare miogenă , datorită capacității celulelor musculare netede vasafferens de a se contracta ca răspuns la întinderea lor cu 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. Prin vasele cortexului renal curge 91-93% din sângele care intră în rinichi, restul alimentează medulara rinichiului. 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 mm Hg), fluxul sanguin al rinichiului rămâne constant. Acest lucru se datorează nivelului ridicat de autoreglare a circulației sângelui în rinichi.

Arterele renale scurte – pleacă din aorta abdominală și sunt un vas mare cu un diametru relativ mare. După ce intră pe porțile 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 se îndreaptă arterele interlobulare, care dau naștere la numeroase arteriole glomerulare aferente.

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

Două rețele de capilare – presiune înaltă și joasă.

În capilarele de înaltă presiune (70 mm Hg) - în glomerulul renal - are loc filtrarea. Presiunea mare se datorează faptului că: 1) arterele renale pleacă 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 tubilor, aceasta este așa-numita „rețea miraculoasă”. Arterele interlobulare formează numeroase anostomoze care joacă un rol compensator. În formarea rețelei capilare peritubulare este esențială arteriola lui Ludwig, care pleacă din artera interlobulară, sau din arteriola glomerulară aferentă. Datorită arteriolei lui Ludwig, alimentarea cu sânge extraglomerulară a tubilor este posibilă în cazul morții corpusculilor renali.

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

În rinichi, se disting 2 cercuri de circulație a sângelui: o corticală mare - 85-90% din sânge, un mic juxtamedular - 10-15% din sânge. În condiții fiziologice, 85-90% din sânge circulă prin cercul mare (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. Vasele directe 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. Calea juxtamedulară a circulației sângelui este un fel de „șunt” (șuntul lui Truet), în care cea mai mare parte a sângelui intră nu în cortex, ci în medula rinichilor. Acesta este așa-numitul sistem de drenaj al rinichilor.

Nefronul, a cărui structură depinde direct de sănătatea umană, este responsabil pentru funcționarea rinichilor. Rinichii sunt formați din câteva mii de acești nefroni, datorită lor, urinarea este efectuată corect în organism, eliminarea toxinelor și purificarea sângelui de substanțe nocive după procesarea produselor obținute.

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 realizează formarea urinei, care ulterior părăsește corpul folosind căile adecvate.

Biologii spun că există până la două milioane de acești nefroni în interiorul fiecărui rinichi și 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 un mic încâlc, care constă din doi pereți și închide un mic încâlc de capilare. Partea interioară a acestei învelișuri este acoperită cu epiteliu, ale cărui celule speciale ajută la obținerea unei protecții suplimentare. Spațiul care se formează între cele două straturi poate fi transformat într-o mică gaură și un canal.

Acest canal are o margine de perie de vilozități mici, imediat după ce începe o secțiune foarte îngustă a buclei tecii, care coboară. Peretele locului este format din celule epiteliale plate și mici. În unele cazuri, compartimentul buclei ajunge la adâncimea medularei, apoi se transformă în crusta formațiunilor renale, care se dezvoltă treptat într-un alt segment al ansei nefronului.

Cum este aranjat nefronul?

Structura nefronului renal este foarte complexă, până acum biologii din întreaga lume se luptă cu încercările de a-l recrea sub forma unei formațiuni artificiale potrivite pentru transplant. Bucla apare predominant din partea ascendentă, dar poate include și una delicată. De îndată ce bucla este în locul în care este plasată mingea, aceasta intră într-un canal mic curbat.

În celulele formațiunii rezultate, nu există o margine lânoasă, cu toate acestea, un număr mare de mitocondrii poate fi găsit aici. Suprafața totală a membranei poate fi mărită datorită numeroaselor pliuri care se formează ca urmare a formării unei bucle în cadrul unui singur nefron prelevat.

Schema structurii 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 înfățișeze. Ultima secțiune a nefronului este un canal de legătură scurtat care intră în tubul de acumulare.

Canalul se formează în partea corticală a rinichiului, cu ajutorul tuburilor de stocare trece prin „creierul” celulei. În medie, diametrul fiecărei cochilii este de aproximativ 0,2 milimetri, dar lungimea maximă a canalului nefronului, 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. Specificul funcțiilor 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 nefronului sunt în contact cu tuburile de stocare stivuite. Pe măsură ce embrionul se dezvoltă, se îmbunătățesc în mod arbitrar, cu toate acestea, într-un organ deja format, funcțiile lor seamănă cu porțiunea 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, cu toate acestea, date autentice au fost obținute abia la sfârșitul secolului al XX-lea.

Varietăți 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 rinichi, adâncimea tubilor și localizarea glomerulilor, precum și dimensiunea încâlcirilor în sine. 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. O astfel de diversitate, potrivit oamenilor de știință, apare ca urmare a necesității ca nefronii să ajungă în toate părțile rinichiului, inclusiv în cea care se află sub substanța corticală.

Părți ale nefronului

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 se află 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 de canale, glomeruli renali. Lucrarea 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

Structura nefronului la prima vedere 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. Cu ajutorul unui manipulator special, oamenii de știință au reușit să obțină lichidul 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 fluidele se bazează pe trei elemente: podocite, celule endoteliale și se folosește și o membrană bazală. Cu ajutorul lor, lichidul care trebuie eliminat din corp intră în încurcătura nefronului.

Interiorul nefronului: celule și membrană

Structura nefronului uman trebuie luată în considerare în ceea ce privește ceea ce este conținut în glomerulul nefronului. În primul rând, vorbim despre celule endoteliale, cu ajutorul cărora se formează un strat care împiedică particulele de proteine ​​și sânge să intre în interior. Plasma și apa trec mai departe, 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 în 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, datorită cărora sunt conectate la membrana bazală.

Structura și funcțiile nefronului sunt astfel încât, luate împreună, toate elementele sale nu permit trecerea moleculelor cu un diametru mai mare de 6 nm și filtrează moleculele mai mici care trebuie îndepărtate din organism. Proteina nu poate trece prin filtrul existent din cauza elementelor speciale de membrană și a moleculelor încărcate negativ.

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 formează o limită pentru filtrarea proteinelor. Mărimea încărcăturii depinde de dimensiunile filtrului și, de fapt, componenta substanței glomerulare în sine depinde de calitatea membranei bazale și a învelișului epitelial.

Caracteristicile barierei utilizate ca filtru pot fi implementate într-o varietate de variații, fiecare nefron având parametri individuali. Dacă nu există tulburări în activitatea 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, prin urmare, dacă rinichii sunt afectați sau apar boli, numărul lor începe să scadă treptat. Același lucru se întâmplă din motive naturale atunci când organismul 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 excretate. În timpul zilei, două milioane de nefroni renali, câți există în organism, produc 170 de litri de urină primară, se îngroașă până la o cantitate zilnică de până la un litru și jumătate. Suprafața totală a suprafeței excretoare a nefronilor este de aproape 8 m 2, care este de 3 ori suprafața pielii.

Sistemul excretor are o marjă mare de siguranță. Este creat datorită faptului că doar o treime din nefroni funcționează în același timp, ceea ce vă permite să supraviețuiți atunci când rinichiul este îndepărtat.

Sângele arterial care trece prin arteriola aferentă este purificat în rinichi. Sângele purificat iese prin arteriola care iese. Diametrul arteriolei aferente este mai mare decât cel al arteriolei, creând astfel o cădere de presiune.

Structura

Diviziunile nefronului renal sunt:

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

Diagrama unui nefron

Capsulă

Celulele podocite înconjoară glomerulul capilarelor ca un capac. Formația se numește corpuscul renal. Lichidul pătrunde în porii săi, care ajunge în spațiul lui Bowman. Infiltratul este colectat aici - un produs al filtrării plasmei sanguine.

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, căptuşind tubul pe toată lungimea sa.

În exterior, există o membrană bazală, colectată în numeroase pliuri, care se îndreaptă atunci când tubii sunt umpluți. Tubulul capătă în același timp o formă rotunjită în diametru, iar epiteliul este 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 se înfășoară în jurul tubului într-o rețea densă. În acest loc, acidul biliar este absorbit în cavitatea tubului, oxalic, paraaminohipuric, acizii uric sunt absorbiți, adrenalina, acetilcolina, tiamina, histamina sunt absorbite, medicamentele sunt transportate - penicilină, furosemid, atropină etc.

Bucla lui Henle

După ce intră în raza creierului, tubul proximal trece în secțiunea inițială a ansei lui Henle. Tubul trece în segmentul descendent al ansei, care coboară în medular. Apoi partea ascendentă se ridică în cortex, apropiindu-se de capsula lui Bowman.

Structura internă a buclei la început nu diferă de structura tubului proximal. Apoi lumenul buclei se îngustează, filtrarea Na trece prin el 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, trece în tubul distal.

Bucla blândă

Tubul distal

Această zonă deja, pe scurt, constă din celule epiteliale joase. Nu există vilozități în interiorul canalului; la exterior, plierea membranei bazale este bine exprimată. Aici sodiul este reabsorbit, reabsorbția apei continuă, secreția de ioni de hidrogen și amoniac în lumenul tubului continuă.

În videoclip, o diagramă a structurii rinichiului și a nefronului:

Tipuri de nefroni

În funcție de caracteristicile structurale, scopul funcțional, există astfel de tipuri de nefroni care funcționează în rinichi:

• cortical - superficial, intracortical;
• juxtamedulară.

Cortical

Există două tipuri de nefroni în cortex. Suprafețele reprezintă aproximativ 1% din numărul total de nefroni. Ele diferă prin localizarea superficială a glomerulilor în cortex, cea mai scurtă buclă a lui Henle și o cantitate mică de filtrare.

Numărul de intracortical - mai mult de 80% din nefronii renali, 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 de ieșire.

Juxtamedulară

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

Acest tip de nefron are o importanță decisivă în capacitatea de concentrare a urinei. O caracteristică a nefronului juxtamedular este că arteriola de ieșire 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 bucle care se deplasează în medulă paralel cu ansa lui Henle, curg în rețeaua venoasă.

Funcții

Funcțiile nefronului renal includ:

• concentrația de urină;
• reglarea tonusului vascular;
• control asupra 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 sunt implicați în procesele de filtrare, reabsorbție datorită particularităților alimentării cu sânge, iar compușii reabsorbiți pătrund imediat în sânge printr-o rețea capilară apropiată a arteriolei eferente.

Nefroni juxtamedulari

Sarcina principală a nefronului juxtamedular este de a concentra urina, ceea ce este posibil datorită particularităților mișcării sângelui în arteriola de ieșire. Arteriola nu trece în rețeaua capilară, ci în venulele 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.

Încălcarea funcțiilor nefronului și modul de restabilire

Încălcarea 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 o încălcare a funcțiilor de transport ale nefronilor se numesc tubulopatii, printre care se numără:

• tubulopatii primare - disfuncții congenitale;
• secundar - încălcări 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 părților proximale ale nefronului duce la formarea:

• fosfaturie;
• hiperaminoacidurie;
• acidoză renală;
• glicozurie.

Încălcarea reabsorbției fosfatului duce la dezvoltarea structurii osoase asemănătoare rahitismului - o afecțiune rezistentă la tratamentul cu vitamina D. Patologia este asociată cu absența unei proteine ​​purtătoare de fosfat, cu o lipsă a receptorilor de legare a calcitriolului.

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

Deci, dacă reabsorbția cistinei este afectată, se dezvoltă boala cistinuriei - o boală autosomal recesivă. Boala se manifestă prin întârziere în dezvoltare, colici renale. În urina cu cistinurie 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, în timp ce 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, acidoză tubulară. Diabetul renal este o afecțiune ereditară. O tulburare congenitală este cauzată de lipsa de răspuns a celulelor din tubii distali la hormonul antidiuretic. Lipsa de răspuns duce la o încălcare a 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 același timp, reabsorbția fosfaților, 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 potrivită pentru ramurile glomerulului 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 ultrafiltrării care are loc în glomeruli, toate substanțele cu o greutate moleculară mai mică de 68.000 sunt îndepărtate din sânge și se formează un lichid, 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). Plasma care trece liber, endoteliul nu permite trombocilor și leucocitelor 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, format din trei straturi - endoteliu, pătruns cu pori, membrana bazală și goluri de filtrare între picioarele podocitelor. Epiteliul parietal separă spațiul lui Bowman de țesutul din jur. Acesta este pe scurt scopul principalelor părți 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

Particularitățile și specificul funcțiilor rinichilor sunt explicate prin particularitatea specializării 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 originalitatea structurii fine a nefronului, structura sistemelor vasculare, nervoase și hormonale ale rinichilor, ceea ce face posibilă înțelegerea caracteristicilor funcțiilor rinichilor și a tulburărilor acestora în cele mai importante boli de rinichi. .

Nefronul, care constă din glomerul vascular, capsula acestuia și tubuli renali (fig. 1), are o specializare structurală și funcțională ridicată. Această specializare este determinată de caracteristicile histologice și fiziologice ale fiecărui element constitutiv al părților glomerulare și tubulare ale nefronului.

Orez. 1. Structura nefronului. 1 - glomerul vascular; 2 - departamentul principal (proximal) al tubilor; 3 - segment subțire al ansei lui Henle; 4 - tubii 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, permițând glomerulusului să funcționeze ca „sistem de dializă”. Peretele capilar este filtru glomerular, constând din epiteliu, endoteliu și o membrană 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, un complex lamelar, un reticul endoplasmatic, structuri fibrilare și alte incluziuni. Structura podocitelor și relația lor cu capilarele au fost bine studiate recent cu ajutorul unui microfon electronic de scanare. Se arată că procesele mari ale podocitelor pleacă din zona perinucleară; seamănă cu „perne” care acoperă o suprafață semnificativă a capilarului. Procesele mici, sau pediculii, se îndepărtează aproape perpendicular de procesele mari, se întrepătrund unele cu altele și acoperă tot spațiul capilar liber de procesele mari (Fig. 3, 4). Pediculii sunt strâns adiacenți unul de celălalt, spațiul interpedicular este de 25-30 nm.

Orez. 3. Filtrul modelului de difracție a electronilor

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

Podocitele sunt interconectate prin structuri de fascicule - joncțiune particulară ", formată din inmolemă. Structurile fibrilare sunt deghizate în mod deosebit între micile procese ale podocitelor, unde formează așa-numita diafragmă cu fantă - diafragma cu fantă.

Podocitele sunt interconectate prin structuri de fascicule - „joncțiune particulară”, formată din plasmalemă. Structurile fibrilare sunt deosebit de clar ascuțite între procesele mici ale podocitelor, unde formează așa-numita diafragmă cu fantă - diafragma cu fantă (vezi Fig. 3), care joacă un rol important în filtrarea glomerulară. Diafragma cu fantă, având o structură filamentară (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. Din exterior, diafragma cu fantă este acoperită cu glicocalix, adică stratul sialoproteic al citolemei podocitelor, în interior, se mărginește cu lamina rara externă BM a capilarului (Fig. 5).

Orez. 5. Schema relațiilor dintre elementele filtrului glomerular. Podocitele (P) care conțin miofilamente (MF) sunt înconjurate de o membrană plasmatică (PM). Filamentele membranei bazale (VM) 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 se contractă. Astfel, „pompele submicroscopice” pompează ultrafiltratul de plasmă în cavitatea capsulei glomerulare. Sistemul de microtubuli ai podocitelor îndeplinește, de asemenea, aceeași funcție de transport primar de urină. Podocitele sunt asociate nu numai cu funcția de filtrare, ci și cu producerea de substanță BM. În cisternele reticulului endoplasmatic granular al acestor celule se găsește material similar cu cel al membranei bazale, ceea ce este confirmat de o etichetă autoradiografică.

Modificările podocitelor sunt cel mai adesea secundare și se observă de obicei în proteinurie, sindrom nefrotic (NS). Ele sunt exprimate în hiperplazia structurilor fibrilare ale celulei, 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 VV, Kupriyanova LA, 1972]. Modificările inițiale și tipice ale podocitelor sub forma dispariției proceselor lor sunt caracteristice numai pentru nefroza lipoidală, care este bine reprodusă în experiment folosind o aminonucleozidă.

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, endoteliul capilarelor glomerulare este implicat în formarea substanței BM.

Modificările la nivelul endoteliului capilarelor glomerulare sunt diverse: tumefacţie, vacuolizare, necrobioză, proliferare şi descuamare, totuşi 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 în sine servește ca lamina densă, care este alcătuită din filamente proteice precum colagen, glicoproteine ​​și lipoproteine; straturile exterioare și interioare care conțin mucosubstanțe sunt în esență glicocalixul podocitelor și al endoteliului. Filamentele lamina densă cu o grosime de 1,2-2,5 nm intră în compuși „mobili” cu moleculele substanțelor din jur și formează un gel tixotrop. Nu este surprinzător că substanța membranei este cheltuită pentru implementarea funcției de filtrare; BM își reînnoiește complet structura pe parcursul anului.

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 a membranei este de 2,9 ± 1 nm și este determinată de distanța dintre filamentele proteice asemănătoare colagenului situate în mod normal și nealterate. 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, în condiții de flux sanguin normal, porii membranei bazale a filtrului glomerular sunt suficient de mari și pot trece moleculele de albumină, IgG și catalază, dar pătrunderea acestor substanțe este limitată de o rată 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 condițiile hemodinamicii glomerulare perturbate.

Metodele cu utilizarea markerilor, care țin cont de sarcina electrică a moleculelor, au fost de mare importanță pentru a explica mecanismul proteinuriei în caz de deteriorare a membranei bazale.

Modificările BM ale glomerulului se caracterizează prin îngroșarea, omogenizarea, slăbirea și fibrilația acestuia. Îngroșarea BM apare în multe boli cu proteinurie. În acest caz, se observă o creștere a golurilor dintre filamentele membranei și depolimerizarea substanței de cimentare, care este asociată cu o porozitate crescută a membranei pentru proteinele plasmatice ale sângelui. În plus, transformarea membranoasă (după J. Churg), care se bazează pe producția excesivă a substanței BM de către podocite, și interpunerea mezangială (după M. Arakawa, P. Kimmelstiel), reprezentată de „evicțiunea” proceselor mesangiocitelor. la periferia celulelor capilare duc la ingrosarea glomerulilor BM.anse care exfoliaza endoteliul din BM.

În multe boli cu proteinurie, pe lângă îngroșarea membranei, microscopia electronică evidențiază diverse depozite (depuneri) în membrană sau în imediata ei vecinătate. În același timp, fiecare depozit de natură chimică anume (complexe imune, amiloid, hialin) are propria sa ultrastructură. Cel mai adesea, depozitele de complexe imune sunt detectate în BM, 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 în principal subordonată funcției de filtrare. Cu ajutorul unui microscop electronic și al metodelor de histochimie, în ideile anterioare au fost introduse o mulțime de lucruri noi despre structurile fibroase și celulele mezangiale. Sunt prezentate trăsăturile histochimice ale substanței principale a mezangiului, apropiindu-l de fibromucina fibrilelor capabile să primească argint și celulele de mezangiu, care diferă ca organizare ultrastructurală de endoteliu, fibroblast și fibra musculară netedă.

În celulele mezangiale sau mesangiocite, un complex lamelar, un reticul endoplasmatic granular sunt bine trase, conțin multe mitocondrii mici, ribozomi. Citoplasma celulelor este bogată în proteine ​​bazice și acide, tirozină, triptofan și histidină, polizaharide, ARN, glicogen. Particularitatea ultrastructurii și bogăția materialului plastic explică potențele secretoare și hiperplazice ridicate ale celulelor mezangiale.

Mezangiocitele sunt capabile să reacționeze la anumite deteriorări ale filtrului glomerular prin producerea substanței BM, care manifestă 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 celulelor înconjurate de o substanță asemănătoare membranei sau celulele însele se deplasează la periferia glomerulului, ceea ce provoacă îngroșarea și scleroza. perete capilar, iar în cazul unei străpungeri a mucoasei endoteliale, obliterarea lumenului acestuia. Dezvoltarea glomerulosclerozei este asociată cu interpunerea de mezangiu în multe glomerulopatii (GN, glomeruloscleroza diabetică și hepatică etc.).

Celulele mezangiale ca una dintre componentele aparatului juxtaglomerular (JGA) [Ushkalov A. F., Vikhert 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 cu elementele filtrului glomerular: un anumit număr de procese perforează endoteliul capilarelor glomerulare, pătrund în lumenul lor și au contact direct cu sângele.

Pe lângă funcțiile secretoare (sinteza unei substanțe asemănătoare colagenului a membranei bazale) și endocrine (sinteza reninei), mesangiocitele îndeplinesc și o funcție fagocitară - „curățând” glomerulul și țesutul său conjunctiv. Se crede că mesangiocitele sunt capabile de contracție, care este supusă 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 glomerulului reprezentată de BM și epiteliu. Membrană, continuând în departamentul principal al tubilor, este format din fibre reticulare. Fibrele subțiri de colagen ancorează glomerulul în interstițiu. celule epiteliale sunt fixate de membrana bazală cu filamente care conțin actomiozină. Pe această bază, epiteliul capsulei este considerat un fel de mioepiteliu care modifică volumul capsulei, care servește ca funcție de filtrare. Epiteliul este cuboidal dar funcțional similar cu cel al tubului principal; în regiunea polului glomerular, epiteliul capsulei trece în podocite.

Nefrologie clinică

ed. MÂNCA. Tareeva