Co se děje v ledvinové kapsli. Proč tělo potřebuje nefrony a jak jsou strukturovány? Jaké procesy probíhají v nefronu

Stavební a funkční jednotkou ledviny je nefron, skládající se z cévního glomerulu, jeho pouzdra (renální tělísko) a systému tubulů vedoucích do sběrných cest (obr. 3). Posledně jmenované morfologicky nepatří k nefronu.

Obrázek 3. Schéma struktury nefronu (8).

Každá lidská ledvina má asi 1 milion nefronů s věkem, jejich počet postupně klesá. Glomeruly se nacházejí v kortikální vrstvě ledviny, 1/10-1/15 z nich se nachází na hranici s dření a nazývají se juxtamedulární. Mají dlouhé smyčky Henle, které zasahují do dřeně a pomáhají efektivněji koncentrovat primární moč. U kojenců mají glomeruly malý průměr a jejich celkový filtrační povrch je mnohem menší než u dospělých.

Struktura renálního glomerulu

Glomerulus je pokryt viscerálním epitelem (podocyty), který na cévním pólu glomerulu přechází v parietální epitel Bowmanova pouzdra. Bowmanův (močový) prostor přímo přechází do lumen proximálního stočeného tubulu. Krev se dostává do cévního pólu glomerulu aferentní (aferentní) arteriolou a po průchodu kapilárními kličkami glomerulu ji opouští eferentní (eferentní) arteriolou, která má menší průsvit. Komprese eferentní arteriole zvyšuje hydrostatický tlak v glomerulu, což podporuje filtraci. V glomerulu je aferentní arteriola rozdělena do několika větví, které zase dávají vzniknout kapilárám několika laloků (obr. 4A). Glomerulus má asi 50 kapilárních smyček, mezi nimiž byly nalezeny anastomózy, které umožňují glomerulu fungovat jako „dialyzační systém“. Glomerulární kapilární stěna je trojitý filtr, zahrnující fenestrovaný endotel, glomerulární bazální membránu a štěrbinové diafragmy mezi stopkami podocytů (obr. 4B).

Obrázek 4. Struktura glomerulu (9).

A – glomerulus, AA – aferentní arteriola (elektronová mikroskopie).

B – schéma struktury kapilární kličky glomerulu.

Průchod molekul přes filtrační bariéru závisí na jejich velikosti a elektrickém náboji. Látky s molekulovou hmotností >50 000 Ano se téměř nefiltrují. V důsledku negativního náboje v normálních glomerulárních bariérových strukturách jsou anionty zadržovány ve větší míře než kationty. Endoteliální buňky mají póry nebo okénka o průměru asi 70 nm. Póry jsou obklopeny glykoproteiny, které mají negativní náboj, představují jakési síto, přes které dochází k ultrafiltraci plazmy, ale vytvořené prvky krve jsou zachovány. Glomerulární bazální membrána(GBM) představuje souvislou bariéru mezi krví a dutinou pouzdra a u dospělého člověka má tloušťku 300-390 nm (u dětí je tenčí - 150-250 nm) (obr. 5). GBM také obsahuje velké množství negativně nabitých glykoproteinů. Skládá se ze tří vrstev: a) lamina rara externa; b) lamina densa a c) lamina rara interna. Důležitou strukturální součástí GBM je kolagen typu IV. U dětí s hereditární nefritidou, klinicky se manifestující hematurií, se zjišťují mutace kolagenu IV. Patologie GBM je stanovena elektronovým mikroskopickým vyšetřením biopsie ledviny.

Obrázek 5. Stěna glomerulární kapiláry je glomerulární filtr (9).

Dole je fenestrovaný endotel, nad ním GBM, na kterém jsou dobře patrné pravidelně rozmístěné stopky podocytů (elektronová mikroskopie).

Viscerální epiteliální buňky glomerulu, podocyty, udržují architekturu glomerulu, zabraňují průchodu proteinu do močového prostoru a také syntetizují GBM. Jedná se o vysoce specializované buňky mezenchymálního původu. Dlouhé primární výběžky (trabekuly) vybíhají z těla podocytu, jehož konce mají „nohy“ připojené k GBM. Malé výběžky (pedikuly) vybíhají od velkých téměř kolmo a pokrývají prostor kapiláry prostý velkých výběžků (obr. 6A). Mezi sousedními stonky podocytů je napnuta filtrační membrána, štěrbinová membrána, která byla v posledních desetiletích předmětem četných studií (obr. 6B).

Obrázek 6. Struktura podocytu (9).

A – nohy podocytů zcela pokrývají GBM (elektronová mikroskopie).

B – schéma filtrační bariéry.

Štěrbinové diafragmy se skládají z proteinu nefrinu, který je ve strukturních a funkčních vztazích úzce příbuzný mnoha dalším proteinovým molekulám: podocin, CD2AR, alfa-aktinin-4 atd. Nyní byly identifikovány mutace genů kódujících proteiny podocytů. Například defekt v genu NPHS1 vede k absenci nefrinu, který se vyskytuje u vrozeného nefrotického syndromu finského typu. Poškození podocytů v důsledku expozice virovým infekcím, toxinům, imunologickým faktorům a genetickým mutacím může vést k proteinurii a rozvoji nefrotického syndromu, jehož morfologickým ekvivalentem je bez ohledu na příčinu tání nohou podocytů. Nejčastějším typem nefrotického syndromu u dětí je idiopatický nefrotický syndrom s minimálními změnami.

Součástí glomerulu jsou i mezangiální buňky, jejichž hlavní funkcí je zajistit mechanickou fixaci kapilárních kliček. Mesangiální buňky mají kontraktilitu, ovlivňující glomerulární průtok krve a také fagocytární aktivitu (obr. 4B).

Tubuly ledvin

Primární moč se dostává do proximálních renálních tubulů a zde dochází ke kvalitativním a kvantitativním změnám v důsledku sekrece a zpětné absorpce látek. Proximální tubuly- nejdelší segment nefronu, na začátku je silně zakřivený a při přechodu do Henleovy smyčky se narovnává. Buňky proximálního tubulu (pokračování parietálního epitelu glomerulárního pouzdra) jsou válcovitého tvaru, pokryté mikroklky („kartáčový okraj“) na straně lumenu Mikroklky zvětšují pracovní plochu epiteliálních buněk, které mají vysokou enzymatickou aktivitu aktivity Obsahují mnoho mitochondrií, ribozomů a lysozomů Dochází zde k aktivní reabsorpci mnoha látek (glukóza, aminokyseliny, ionty sodíku, draslík, vápník a fosfáty Do proximálních tubulů se dostává cca 180 litrů glomerulárního ultrafiltrátu). voda a sodík se zpětně vstřebávají. V důsledku toho se objem primární moči výrazně snižuje. Henleho smyčka. Přímá část proximálního tubulu přechází do sestupného ramene Henleovy kličky. Tvar epiteliálních buněk se méně prodlužuje a počet mikroklků se snižuje. Vzestupná část smyčky má tenkou a tlustou část a končí hustým místem. Buňky stěn tlustých segmentů Henleovy smyčky jsou velké a obsahují mnoho mitochondrií, které generují energii pro aktivní transport iontů sodíku a chlóru. Hlavní přenašeč iontů těchto buněk, NKCC2, je inhibován furosemidem. Juxtaglomerulární aparát (JGA) zahrnuje 3 typy buněk: buňky distálního tubulárního epitelu na straně sousedící s glomerulem (macula densa), extraglomerulární mezangiální buňky a granulární buňky ve stěnách aferentních arteriol, které produkují renin. (obr. 7).

Distální tubulus. Za hustou skvrnou (macula densa) začíná distální tubulus, který přechází do sběrného kanálku. Asi 5 % Na primární moči je absorbováno v distálních tubulech. Přenašeč je inhibován diuretiky ze skupiny thiazidů. Sběrné potrubí mají tři části: kortikální, vnější a vnitřní medulární. Vnitřní medulární části sběrného kanálku ústí do papilárního kanálku, který ústí do malého kalichu. Sběrné kanály obsahují dva typy článků: hlavní ("světlé") a interkalární ("tmavé"). S přechodem korové části trubice do dřeňové části se počet interkalárních buněk snižuje. Hlavní buňky obsahují sodíkové kanály, jejichž činnost je inhibována diuretiky amilorid a triamteren. Interkalární buňky nemají Na + /K + -ATPázu, ale obsahují H + -ATPázu. Provádějí sekreci H + a reabsorpci Cl -. Ke konečné fázi reabsorpce NaCl tedy dochází ve sběrných kanálcích předtím, než moč opustí ledviny.

Intersticiální buňky ledvin. V kůře ledvin je intersticium slabě vyjádřeno, zatímco v dřeni je nápadnější. Ledvinová kůra obsahuje dva typy intersticiálních buněk – fagocytární a fibroblastům podobné. Intersticiální buňky podobné fibroblastům produkují erytropoetin. V dřeni ledvin jsou tři typy buněk. Cytoplazma buněk jednoho z těchto typů obsahuje malé lipidové buňky, které slouží jako výchozí materiál pro syntézu prostaglandinů.

Každá dospělá ledvina obsahuje nejméně 1 milion nefronů, z nichž každý je schopen produkovat moč. Přitom většinou funguje asi 1/3 všech nefronů, což stačí k plnému výkonu vylučovacích a dalších funkcí. To ukazuje na přítomnost významných funkčních rezerv ledvin. Se stárnutím dochází k postupnému snižování počtu nefronů(o 1 % ročně po 40 letech) kvůli jejich nedostatečné schopnosti regenerace. U mnoha lidí ve věku 80 let je počet nefronů snížen o 40 % ve srovnání s těmi ve věku 40 let. Ztráta tak velkého počtu nefronů však neohrožuje život, protože zbývající část může plně vykonávat vylučovací a další funkce ledvin. Přitom poškození více než 70 % z celkového počtu nefronů u onemocnění ledvin může způsobit rozvoj chronického selhání ledvin.

Každý nefron sestává z ledvinného (malpighovského) tělíska, ve kterém dochází k ultrafiltraci krevní plazmy a tvorbě primární moči, a systému tubulů a trubiček, ve kterých se primární moč přeměňuje na sekundární a konečnou (uvolňuje se do pánve a do okolí) moč.

Rýže. 1. Strukturní a funkční organizace nefronu

Složení moči se výrazně nemění při pohybu pánví (kalichy, kalíšky), močovody, dočasné zadržení v močovém měchýři a močovým kanálem. U zdravého člověka je tedy složení konečné moči uvolněné při močení velmi blízké složení moči uvolněné do lumen (malé kalichy velkých kalichů) pánve.

Renální tělísko nachází se v kůře ledvin, je počáteční částí nefronu a tvoří se kapilární glomerulus(skládající se z 30-50 propletených kapilárních smyček) a Kapsle Shumlyansky-Boumeia. V příčném řezu má pouzdro Shumlyansky-Boumeia vzhled poháru, uvnitř kterého je glomerulus krevních kapilár. Epiteliální buňky vnitřní vrstvy pouzdra (podocyty) těsně přiléhají ke stěně glomerulárních kapilár. Vnější list kapsle je umístěn v určité vzdálenosti od vnitřního. V důsledku toho se mezi nimi vytvoří štěrbinovitý prostor - dutina Shumlyansky-Bowmanovy kapsle, do které je filtrována krevní plazma a její filtrát tvoří primární moč. Z dutiny kapsle primární moč prochází do lumen nefronových tubulů: proximálního tubulu(svinuté a rovné segmenty), smyčka Henle(sestupné a vzestupné úseky) a distální tubulus(přímé a svinuté segmenty). Důležitým strukturálním a funkčním prvkem nefronu je juxtaglomerulární aparát (komplex) ledviny. Nachází se v trojúhelníkovém prostoru tvořeném stěnami aferentních a eferentních arteriol a distálního tubulu (solární makula - makuladensa), těsně přiléhající k nim. Buňky macula densa mají chemo- a mechanosenzitivitu, regulují aktivitu juxtaglomerulárních buněk arteriol, které syntetizují řadu biologicky aktivních látek (renin, erytropoetin aj.). Svinuté segmenty proximálních a distálních tubulů jsou umístěny v kůře ledvin a Henleova smyčka je v dřeni.

Moč vytéká z distálního stočeného tubulu do spojovacího tubulu, od toho do sběrné potrubí A sběrné potrubí ledvinová kůra; 8-10 sběrných kanálů se spojí do jednoho velkého potrubí ( sběrný kanál kůry), který sestupuje do dřeně a stává se sběrný kanál dřeně ledvin. Postupným slučováním se tyto kanály tvoří potrubí velkého průměru, který ústí na vrcholu papily pyramidy do malého kalichu velkého kalichu pánevního.

Každá ledvina má nejméně 250 sběrných kanálků velkého průměru, z nichž každý shromažďuje moč z přibližně 4 000 nefronů. Sběrné kanály a sběrné kanálky mají speciální mechanismy pro udržení hyperosmolarity ledvinové dřeně, koncentrování a ředění moči a jsou důležitými strukturálními složkami tvorby konečné moči.

Struktura nefronu

Každý nefron začíná dvoustěnným pouzdrem, uvnitř kterého je vaskulární glomerulus. Samotné pouzdro se skládá ze dvou listů, mezi nimiž je dutina, která přechází do lumen proximálního tubulu. Skládá se z proximálního stočeného tubulu a proximálního rovného tubulu, které tvoří proximální segment nefronu. Charakteristickým znakem buněk tohoto segmentu je přítomnost kartáčového lemu sestávajícího z mikroklků, což jsou výrůstky cytoplazmy obklopené membránou. Další částí je Henleova smyčka, sestávající z tenké sestupné části, která může klesat hluboko do dřeně, kde tvoří smyčku a otáčí se o 180° směrem ke kůře ve formě vzestupné tenké, přecházející v tlustou část dřeně. nefronová smyčka. Vzestupné rameno kličky stoupá do úrovně svého glomerulu, kde začíná distální stočený tubulus, který se stává krátkým komunikačním tubulem spojujícím nefron se sběrnými kanálky. Sběrné kanálky začínají v ledvinové kůře, splývají a vytvářejí větší vylučovací kanálky, které procházejí dření a ústí do dutiny ledvinového kalichu, která zase odtéká do ledvinné pánvičky. Podle lokalizace se rozlišuje několik typů nefronů: povrchové (povrchové), intrakortikální (uvnitř kortikální vrstvy), juxtamedulární (jejich glomeruly se nacházejí na hranici kortikální a medullové vrstvy).

Rýže. 2. Struktura nefronu:

A - juxtamedulární nefron; B - intrakortikální nefron; 1 - ledvinové tělísko, včetně pouzdra glomerulu kapilár; 2 - proximální stočený tubulus; 3 - proximální rovný tubulus; 4 - sestupné tenké rameno nefronové kličky; 5 - vzestupné tenké rameno nefronové kličky; 6 - distální rovný tubulus (silné vzestupné rameno nefronové kličky); 7 - hustá skvrna distálního tubulu; 8 - distální stočený tubulus; 9 - spojovací trubice; 10 - sběrný kanál kůry ledvin; 11 - sběrný kanál zevní dřeně; 12 - sběrný kanál vnitřní dřeně

Různé typy nefronů se liší nejen umístěním, ale také velikostí glomerulů, hloubkou jejich umístění, jakož i délkou jednotlivých úseků nefronu, zejména Henleho kličky, a jejich účastí na osmotická koncentrace moči. Za normálních podmínek prochází ledvinami asi 1/4 objemu krve vypuzené srdcem. V kortexu dosahuje průtok krve 4-5 ml/min na 1 g tkáně, jedná se tedy o nejvyšší úroveň prokrvení orgánů. Rysem průtoku krve ledvinami je, že průtok krve ledvinami zůstává konstantní, když se systémový krevní tlak mění v dosti širokém rozmezí. To je zajištěno speciálními mechanismy samoregulace krevního oběhu v ledvině. Krátké renální tepny vycházejí z aorty v ledvině se větví na menší cévy. Renální glomerulus zahrnuje aferentní (aferentní) arteriolu, která se rozpadá na kapiláry. Když se kapiláry spojí, vytvoří eferentní arteriolu, kterou krev vytéká z glomerulu. Po opuštění glomerulu se eferentní arteriola opět rozpadne na kapiláry a vytvoří síť kolem proximálních a distálních stočených tubulů. Charakteristickým rysem juxtamedulárního nefronu je, že eferentní arteriola se nerozpadá do peritubulární kapilární sítě, ale tvoří přímé cévy, které sestupují do ledvinové dřeně.

Typy nefronů

Na základě vlastností jejich struktury a funkcí se rozlišují dva hlavní typy nefronů: kortikální (70-80 %) a juxtamedulární (20-30 %).

Kortikální nefrony se dělí na povrchové neboli povrchové kortikální nefrony, u kterých jsou ledvinové tělísky umístěny ve vnější části kůry ledvin, a intrakortikální korové nefrony, u kterých jsou tělíska ledviny umístěny ve střední části kůry ledvin. Kortikální nefrony mají krátkou Henleovu smyčku, která zasahuje pouze do vnější dřeně. Hlavní funkcí těchto nefronů je tvorba primární moči.

Renální tělíska juxtamedulární nefrony se nacházejí v hlubokých vrstvách kůry na hranici s dření. Mají dlouhou Henleovu smyčku, která proniká hluboko do dřeně, až k vrcholům pyramid. Hlavním účelem juxtamedulárních nefronů je vytvoření vysokého osmotického tlaku v ledvinové dřeni, který je nezbytný ke koncentraci a snížení objemu konečné moči.

Efektivní filtrační tlak

EFD = P cap - P bk - P onk.
R čepice— hydrostatický tlak v kapiláře (50-70 mm Hg);
R 6k— hydrostatický tlak v lumenu Bowman-Shumlyanekiho pouzdra (15-20 mm Hg);
R onk— onkotický tlak v kapiláře (25-30 mm Hg).

EPD = 70 - 30 - 20 = 20 mm Hg. Umění.

Tvorba konečné moči je výsledkem tří hlavních procesů probíhajících v nefronu: a sekrece.

V kontaktu s

Spolužáci

Zanechat komentář 14,771

Normální krevní filtrace je zaručena správnou strukturou nefronu. Provádí procesy zpětného vychytávání chemikálií z plazmy a produkci řady biologicky aktivních sloučenin. Ledviny obsahují od 800 tisíc do 1,3 milionu nefronů. Stárnutí, špatná životospráva a nárůst počtu onemocnění vedou k tomu, že s věkem se počet glomerulů postupně snižuje. Abychom pochopili principy fungování nefronu, stojí za to pochopit jeho strukturu.

Hlavní stavební a funkční jednotkou ledviny je nefron. Anatomie a fyziologie struktury je zodpovědná za tvorbu moči, zpětný transport látek a produkci řady biologických látek. Struktura nefronu je epiteliální trubice. Dále se tvoří sítě kapilár různého průměru, které ústí do sběrné nádoby. Dutiny mezi strukturami jsou vyplněny pojivovou tkání ve formě intersticiálních buněk a matrix.

Vývoj nefronu začíná v embryonálním období. Různé typy nefronů jsou zodpovědné za různé funkce. Celková délka tubulů obou ledvin je až 100 km. Za normálních podmínek není zapojen celý počet glomerulů, pracuje pouze 35 %. Nefron se skládá z těla, stejně jako systému kanálů. Má následující strukturu:

kapilární glomerulus;
glomerulární pouzdro;
blízko tubulu;
sestupné a vzestupné fragmenty;
vzdálené rovné a stočené tubuly;
spojovací cesta;
sběrné potrubí.

Funkce nefronu u lidí

Ve 2 milionech glomerulů se denně vyprodukuje až 170 litrů primární moči.

Koncept nefronu zavedl italský lékař a biolog Marcello Malpighi. Vzhledem k tomu, že nefron je považován za integrální strukturální jednotku ledvin, je zodpovědný za provádění následujících funkcí v těle:

čištění krve;
tvorba primární moči;
zpětný kapilární transport vody, glukózy, aminokyselin, bioaktivních látek, iontů;
tvorba sekundární moči;
zajištění rovnováhy soli, vody a acidobazické rovnováhy;
regulace hladiny krevního tlaku;
sekrece hormonů.

Návrat k obsahu

Renální glomerulus

Nefron začíná jako kapilární glomerulus. Toto je tělo. Morfofunkční jednotka je síť kapilárních smyček, celkem až 20, které jsou obklopeny pouzdrem nefronu. Tělo je zásobováno krví z aferentní arterioly. Cévní stěna je vrstva endoteliálních buněk, mezi kterými jsou mikroskopické prostory o průměru až 100 nm.

Pouzdra obsahují vnitřní a vnější epiteliální koule. Mezi oběma vrstvami zůstává štěrbinovitá mezera – močový prostor, kde je obsažena primární moč. Obaluje každou cévu a tvoří pevnou kouli, čímž odděluje krev umístěnou v kapilárách od prostorů pouzdra. Bazální membrána slouží jako nosný podklad.

Nefron je konstruován jako filtr, jehož tlak není konstantní, mění se v závislosti na rozdílu šířky lumen aferentních a eferentních cév. K filtraci krve v ledvinách dochází v glomerulu. Vytvořené prvky krve, proteiny, obvykle nemohou projít póry kapilár, protože jejich průměr je mnohem větší a jsou zadrženy bazální membránou.

Podocytová kapsle

Nefron se skládá z podocytů, které tvoří vnitřní vrstvu v pouzdru nefronu. Jedná se o velké hvězdicové epiteliální buňky, které obklopují glomerulus. Mají oválné jádro, které zahrnuje rozptýlený chromatin a plasmasom, průhlednou cytoplazmu, prodloužené mitochondrie, vyvinutý Golgiho aparát, zkrácené cisterny, několik lysozomů, mikrofilament a několik ribozomů.

Tři typy větví podocytů tvoří pedikly (cytotrabeculae). Výrůstky těsně prorůstají do sebe a leží na vnější vrstvě bazální membrány. Cytotrabekulární struktury v nefronech tvoří etmoidální diafragmu. Tato část filtru má záporný náboj. Ke správnému fungování potřebují také bílkoviny. V komplexu je krev filtrována do lumen pouzdra nefronu.

bazální membrána

Struktura bazální membrány ledvinového nefronu má 3 kuličky o tloušťce asi 400 nm, skládá se z proteinu podobného kolagenu, glyko- a lipoproteinů. Mezi nimi jsou vrstvy husté pojivové tkáně - mezangium a klubko mesangiocytitidy. Existují také štěrbiny o velikosti až 2 nm - membránové póry, které jsou důležité při procesech čištění plazmy. Na obou stranách jsou úseky struktur pojivové tkáně pokryty glykokalyxními systémy podocytů a endoteliálních buněk. Filtrace plazmy zahrnuje část látky. Glomerulární bazální membrána funguje jako bariéra, kterou velké molekuly nemohou proniknout. Také záporný náboj membrány brání průchodu albuminu.

Mesangiální matrice

Kromě toho se nefron skládá z mezangia. Je reprezentován systémy prvků pojivové tkáně, které se nacházejí mezi kapilárami Malpighian glomerulus. Je to také úsek mezi cévami, kde chybí podocyty. Jeho hlavní složení zahrnuje volnou pojivovou tkáň obsahující mesangiocyty a juxtavaskulární elementy, které se nacházejí mezi dvěma arterioly. Hlavní práce mezangia je podpůrná, kontraktilní, stejně jako zajištění regenerace složek bazální membrány a podocytů, jakož i absorpce starých složek.

Proximální tubulus

Proximální renální kapilární tubuly nefronů ledviny se dělí na zakřivené a rovné. Lumen je malých rozměrů, je tvořen cylindrickým nebo kubickým typem epitelu. Nahoře je kartáčový okraj, který je reprezentován dlouhými vlákny. Tvoří absorpční vrstvu. Rozsáhlý povrch proximálních tubulů, velký počet mitochondrií a těsná blízkost peritubulárních cév jsou navrženy pro selektivní příjem látek.

Filtrovaná kapalina proudí z kapsle do dalších sekcí. Membrány těsně umístěných buněčných elementů jsou odděleny mezerami, kterými cirkuluje tekutina. V kapilárách stočených glomerulů se provádí proces reabsorpce 80% složek plazmy, mezi nimi: glukóza, vitamíny a hormony, aminokyseliny a kromě toho močovina. Funkce tubulu nefronu zahrnují produkci kalcitriolu a erytropoetinu. Segment produkuje kreatinin. Cizí látky, které se do filtrátu dostávají z mezibuněčné tekutiny, jsou vylučovány močí.

Smyčka Henle

Strukturální a funkční jednotka ledviny se skládá z tenkých částí, nazývaných také Henleova klička. Skládá se ze 2 segmentů: klesající tenké a vzestupné tlusté. Stěna sestupného úseku o průměru 15 μm je tvořena dlaždicovým epitelem s mnohočetnými pinocytózními váčky a stěna vzestupného úseku je kubická. Funkční význam nefronových tubulů Henleovy kličky zahrnuje retrográdní pohyb vody v sestupné části kolena a její pasivní návrat v tenkém vzestupném segmentu, zpětné vychytávání iontů Na, Cl a K v tlustém segmentu kolena. vzestupný oblouk. V glomerulárních kapilárách tohoto segmentu se zvyšuje molarita moči.

Distální tubulus

Distální části nefronu se nacházejí v blízkosti Malpighian corpuscle, jak se kapilární glomerulus ohýbá. Dosahují průměru až 30 mikronů. Mají strukturu podobnou distálním stočeným tubulům. Epitel je prizmatický, nachází se na bazální membráně. Nachází se zde mitochondrie, které dodávají strukturám potřebnou energii.

Buněčné elementy distálního stočeného tubulu tvoří invaginace bazální membrány. V místě kontaktu kapilárního traktu s cévním pólem malipygického tělíska se ledvinný tubulus mění, buňky se stávají sloupovitými, jádra se přibližují k sobě. V renálních tubulech dochází k výměně iontů draslíku a sodíku, což ovlivňuje koncentraci vody a solí.

Zánět, dezorganizace nebo degenerativní změny v epitelu jsou zatíženy snížením schopnosti aparátu správně koncentrovat nebo naopak ředit moč. Dysfunkce ledvinových tubulů vyvolává změny v rovnováze vnitřního prostředí lidského těla a projevuje se výskytem změn v moči. Tento stav se nazývá tubulární insuficience.

Pro udržení acidobazické rovnováhy krve jsou v distálních tubulech vylučovány vodíkové a amonné ionty.

Sběrné potrubí

Sběrný kanál, také známý jako kanálky Bellinium, není součástí nefronu, i když z něj vychází. Epitel se skládá ze světlých a tmavých buněk. Světelné epiteliální buňky jsou zodpovědné za reabsorpci vody a podílejí se na tvorbě prostaglandinů. Na apikálním konci obsahuje světlá buňka jediné cilium a ve složených tmavých vzniká kyselina chlorovodíková, která mění pH moči. Sběrné cesty jsou umístěny v parenchymu ledvin. Tyto prvky se podílejí na pasivní reabsorpci vody. Funkcí ledvinových tubulů je regulovat množství tekutin a sodíku v těle, které ovlivňují krevní tlak.

Klasifikace

Na základě vrstvy, ve které jsou umístěny kapsle nefronu, se rozlišují následující typy:

Kortikální - nefronové kapsle jsou umístěny v kortikální kouli obsahují malé nebo středně velké glomeruly s odpovídající délkou ohybů. Jejich aferentní arteriola je krátká a široká a jejich eferentní arteriola je užší.
Juxtamedulární nefrony se nacházejí v medulární tkáni ledvin. Jejich struktura je prezentována ve formě velkých ledvinových tělísek, které mají relativně delší tubuly. Průměry aferentních a eferentních arteriol jsou stejné. Hlavní roli hraje koncentrace moči.
Subkapsulární. Struktury umístěné přímo pod kapslí.

Obecně platí, že za 1 minutu obě ledviny pročistí až 1,2 tisíce ml krve a za 5 minut se přefiltruje celý objem lidského těla. Předpokládá se, že nefrony jako funkční jednotky nejsou schopné opravy. Ledviny jsou citlivý a zranitelný orgán, takže faktory, které negativně ovlivňují jejich fungování, vedou ke snížení počtu aktivních nefronů a vyvolávají rozvoj selhání ledvin. Díky znalostem je lékař schopen porozumět a identifikovat příčiny změn v moči a také provádět opravy.

Nefron je nejen hlavní stavební, ale i funkční jednotkou ledviny. Zde probíhají nejdůležitější fáze tvorby moči. Proto budou velmi zajímavé informace o tom, jak vypadá struktura nefronu a jaké funkce plní. Kromě toho mohou zvláštnosti fungování nefronů objasnit nuance ledvinového systému.

Struktura nefronu: ledvinové tělísko

Zajímavé je, že zralá ledvina zdravého člověka obsahuje 1 až 1,3 miliardy nefronů. Nefron je funkční a strukturální jednotka ledviny, která se skládá z ledvinového tělíska a tzv. Henleovy kličky.

Samotné ledvinové tělísko se skládá z Malpighian glomerulus a Bowman-Shumlyansky pouzdro. Pro začátek stojí za zmínku, že glomerulus je vlastně soubor malých kapilár. Krev se sem dostává aferentní tepnou – zde se filtruje plazma. Zbytek krve je odstraněn eferentní arteriolou.

Kapsle Bowman–Shumlyansky se skládá ze dvou vrstev – vnitřní a vnější. A pokud je vnější vrstva obyčejná tkáň skvamózního epitelu, pak si struktura vnitřní vrstvy zaslouží více pozornosti. Vnitřek pouzdra je pokryt podocyty - to jsou buňky, které fungují jako další filtr. Umožňují průchod glukózy, aminokyselin a dalších látek, ale brání pohybu velkých molekul bílkovin. V ledvinovém tělísku se tedy tvoří primární moč, která se od krevní plazmy liší pouze nepřítomností velkých molekul.

Nefron: struktura proximálního tubulu a Henleovy kličky

Proximální tubul je útvar, který spojuje ledvinové tělísko a Henleho kličku. Uvnitř tubulu jsou klky, které zvyšují celkovou plochu vnitřního lumenu, čímž zvyšují rychlost reabsorpce.

Proximální tubul plynule přechází do sestupné části Henleho kličky, která se vyznačuje malým průměrem. Smyčka klesá do dřeně, kde se ohýbá kolem své vlastní osy o 180 stupňů a stoupá nahoru - zde začíná vzestupná část smyčky Henle, která má mnohem větší velikost, a tedy i průměr. Vzestupná smyčka stoupá přibližně do úrovně glomerulu.

Struktura nefronu: distální tubuly

Vzestupná část Henleovy kličky v kortexu přechází do tzv. distálního stočeného tubulu. Přichází do kontaktu s glomerulem a kontaktuje aferentní a eferentní arterioly. Zde dochází ke konečnému vstřebávání živin. Distální tubulus přechází do terminální části nefronu, který naopak proudí do sběrného kanálku, který odvádí tekutinu do ledvinné pánvičky.

Klasifikace nefronů

V závislosti na jejich umístění je obvyklé rozlišovat tři hlavní typy nefronů:

kortikální nefrony tvoří přibližně 85 % počtu všech strukturních jednotek v ledvině. Zpravidla se nacházejí ve zevní kůře ledviny, o čemž svědčí i jejich název. Struktura tohoto typu nefronu je mírně odlišná - smyčka Henle je malá;
juxtamedulární nefrony - takové struktury se nacházejí těsně mezi dření a kůrou, mají dlouhé Henleovy smyčky, které pronikají hluboko do dřeně a někdy dosahují až k pyramidám;
subkapsulární nefrony jsou struktury, které se nacházejí přímo pod pouzdrem.

Lze poznamenat, že struktura nefronu je plně v souladu s jeho funkcemi.

Nefron, jehož struktura přímo závisí na lidském zdraví, je zodpovědný za fungování ledvin. Ledviny se skládají z několika tisíc těchto nefronů, díky nimž tělo po zpracování výsledných produktů správně produkuje moč, odstraňuje toxiny a čistí krev od škodlivých látek.

Co je to nefron?

Nefron, jehož stavba a význam je pro lidský organismus velmi důležitý, je stavební a funkční jednotka uvnitř ledviny. Uvnitř tohoto strukturního prvku se tvoří moč, která následně příslušnými cestami opouští tělo.

Biologové říkají, že uvnitř každé ledviny jsou až dva miliony takových nefronů a každý z nich musí být absolutně zdravý, aby mohl urogenitální systém plně plnit svou funkci. Pokud je ledvina poškozena, nefrony nemohou být obnoveny, budou vylučovány spolu s nově vytvořenou močí.

Nefron: jeho struktura, funkční význam

Nefron je skořápka pro malou kuličku, která se skládá ze dvou stěn a pokrývá malou kuličku kapilár. Vnitřek této skořápky je pokryt epitelem, jehož speciální buňky pomáhají poskytovat dodatečnou ochranu. Prostor, který je vytvořen mezi dvěma vrstvami, může být přeměněn na malý otvor a kanál.

Tento kanál má kartáčový okraj malých chloupků, hned za ním začíná velmi úzká část smyčky pláště, která jde dolů. Stěna oblasti se skládá z plochých a malých epiteliálních buněk. V některých případech se smyčkový oddíl dostane do hloubky dřeně a poté se rozvine směrem ke kůře renálních útvarů, které se plynule vyvinou do dalšího segmentu kličky nefronu.

Jak je strukturován nefron?

Struktura ledvinového nefronu je velmi složitá biologové po celém světě se stále potýkají s pokusy o jeho znovuvytvoření v podobě umělého útvaru vhodného k transplantaci. Smyčka se objevuje primárně ze stoupající části, ale může zahrnovat i jemnou část. Jakmile je smyčka v místě, kde je umístěn míč, zapadne do zakřiveného malého kanálu.

Buňkám vzniklého útvaru chybí neostrý okraj, ale lze zde nalézt velké množství mitochondrií. Celková plocha membrány může být zvětšena v důsledku četných záhybů, které se tvoří jako výsledek smyčkování v rámci jednoho nefronu.

Struktura lidského nefronu je poměrně složitá, protože vyžaduje nejen pečlivé kreslení, ale také důkladnou znalost předmětu. Pro člověka daleko od biologie to bude docela těžké vykreslit. Poslední částí nefronu je zkrácený komunikační kanál, který ústí do zásobní trubice.

Kanál se tvoří v korové části ledviny, pomocí zásobních trubiček prochází „mozkem“ buňky. Průměr každé membrány je v průměru asi 0,2 milimetru, ale maximální délka nefronového kanálu, kterou vědci zaznamenali, je asi 5 centimetrů.

Řezy ledvin a nefronů

Nefron, o jehož struktuře se vědci s jistotou dozvěděli až po řadě experimentů, se nachází v každém ze stavebních prvků pro tělo nejdůležitějších orgánů – ledvin. Specifičnost funkce ledvin je taková, že vyžaduje existenci několika částí strukturních prvků najednou: tenký segment kličky, distální a proximální.

Všechny nefronové kanály jsou v kontaktu s uloženými zásobními trubicemi. Jak se embryo vyvíjí, libovolně se zlepšují, ale v již vytvořeném orgánu se jejich funkce podobají distální části nefronu. Vědci opakovaně reprodukovali podrobný proces vývoje nefronů ve svých laboratořích během několika let, ale pravdivá data byla získána až na konci 20. století.

Typy nefronů v lidských ledvinách

Struktura lidského nefronu se liší v závislosti na typu. Existují juxtamedulární, intrakortikální a povrchové. Hlavním rozdílem mezi nimi je jejich umístění uvnitř ledviny, hloubka tubulů a lokalizace glomerulů a také velikost samotných glomerulů. Kromě toho vědci přikládají důležitost charakteristikám smyček a trvání různých segmentů nefronu.

Povrchový typ je spojení vytvořené z krátkých smyček a juxtamedulární typ je vyroben z dlouhých smyček. Tato rozmanitost se podle vědců objevuje v důsledku potřeby nefronů dostat se do všech částí ledvin, včetně té, která se nachází pod kortikální substancí.

Části nefronu

Nefron, jehož struktura a význam pro tělo je dobře studována, přímo závisí na tubulu v něm přítomném. Právě ten je zodpovědný za neustálou funkční práci. Všechny látky, které jsou přítomny uvnitř nefronů, jsou zodpovědné za bezpečnost určitých typů ledvinových klubků.

Uvnitř kortikální substance lze nalézt velké množství spojovacích prvků, specifických dělení kanálků a ledvinových glomerulů. Fungování celého vnitřního orgánu bude záviset na tom, zda jsou správně umístěny uvnitř nefronu a ledviny jako celku. V první řadě to ovlivní rovnoměrné rozložení moči a teprve poté její správný odvod z těla.

Nefrony jako filtry

Struktura nefronu na první pohled vypadá jako jeden velký filtr, má však řadu funkcí. V polovině 19. století vědci předpokládali, že filtrace tekutin v těle předchází fázi tvorby moči o sto let později, což bylo vědecky prokázáno. Pomocí speciálního manipulátoru se vědcům podařilo získat vnitřní tekutinu z glomerulární membrány a následně provést její důkladnou analýzu.

Ukázalo se, že skořápka je jakýmsi filtrem, s jehož pomocí se čistí voda a všechny molekuly tvořící krevní plazmu. Membrána, kterou jsou všechny kapaliny filtrovány, je založena na třech prvcích: podocytech, endoteliálních buňkách a také se používá bazální membrána. S jejich pomocí se tekutina, kterou je třeba z těla odstranit, dostává do nefronové koule.

Vnitřek nefronu: buňky a membrána

Struktura lidského nefronu musí být zvážena s ohledem na to, co je obsaženo v nefronovém glomerulu. Za prvé, mluvíme o endoteliálních buňkách, s jejichž pomocí se vytváří vrstva, která zabraňuje pronikání bílkovin a krevních částic dovnitř. Plazma a voda procházejí dále a volně vstupují do bazální membrány.

Membrána je tenká vrstva, která odděluje endotel (epitel) od pojivové tkáně. Průměrná tloušťka membrány v lidském těle je 325 nm, i když se mohou vyskytovat silnější a tenčí varianty. Membrána se skládá z nodální a dvou obvodových vrstev, které blokují cestu velkých molekul.

Podocyty v nefronu

Procesy podocytů jsou od sebe odděleny štítovými membránami, na kterých závisí samotný nefron, struktura strukturního prvku ledviny a její výkon. Díky nim se zjišťují velikosti látek, které je potřeba filtrovat. Epiteliální buňky mají malé procesy, kterými se spojují s bazální membránou.

Struktura a funkce nefronu jsou takové, že souhrnně všechny jeho prvky neumožňují průchod molekulám o průměru větším než 6 nm a filtrují menší molekuly, které musí být z těla vyloučeny. Protein nemůže projít stávajícím filtrem kvůli speciálním membránovým prvkům a molekulám se záporným nábojem.

Vlastnosti ledvinového filtru

Nefron, jehož struktura vyžaduje pečlivé studium vědců, kteří se snaží obnovit ledvinu pomocí moderních technologií, nese určitý negativní náboj, který vytváří limit pro filtraci bílkovin. Velikost náboje závisí na rozměrech filtru a vlastně samotná složka glomerulární substance závisí na kvalitě bazální membrány a epiteliálního povlaku.

Vlastnosti bariéry použité jako filtr mohou být implementovány v různých variantách, každý nefron má individuální parametry. Pokud nedojde k žádným poruchám ve fungování nefronů, pak v primární moči budou pouze stopy proteinů, které jsou vlastní krevní plazmě. Zvláště velké molekuly mohou také pronikat přes póry, ale v tomto případě bude vše záviset na jejich parametrech a také na lokalizaci molekuly a jejím kontaktu s formami, které póry nabývají.

Nefrony nejsou schopny regenerace, takže pokud jsou ledviny poškozené nebo se objeví nějaká onemocnění, jejich počet se postupně začíná snižovat. Totéž se děje přirozeně, když tělo začíná stárnout. Obnova nefronu je jedním z nejdůležitějších úkolů, na kterém biologové po celém světě pracují.

Ledviny vykonávají v těle velké množství užitečné funkční práce, bez které si svůj život neumíme představit. Tou hlavní je vyloučení přebytečné vody a konečných metabolických produktů z těla. To se děje v nejmenších strukturách ledvin - nefronech.

Něco málo o anatomii ledvin

Abyste mohli přejít k nejmenším jednotkám ledviny, musíte rozebrat její obecnou strukturu. Pokud se podíváte na ledvinu v průřezu, její tvar připomíná fazole nebo fazole.

Člověk se rodí se dvěma ledvinami, ale existují výjimky, kdy má pouze jednu ledvinu. Jsou umístěny na zadní stěně pobřišnice, na úrovni I a II bederních obratlů.

Každý pupen váží přibližně 110-170 gramů, jeho délka je 10-15 cm, jeho šířka je 5-9 cm a jeho tloušťka je 2-4 cm.

Ledvina má zadní a přední povrch. Zadní plocha se nachází v ledvinovém řečišti. Připomíná velké a měkké lůžko, které je vystláno m. psoas. Ale přední plocha je v kontaktu s ostatními sousedními orgány.

Levá ledvina komunikuje s levou nadledvinou, tlustým střevem, žaludkem a slinivkou a pravá ledvina komunikuje s pravou nadledvinou, tlustým a tenkým střevem.

Hlavní strukturální složky ledvin:

Ledvinové pouzdro je jeho membránou. Obsahuje tři vrstvy. Vláknité pouzdro ledviny je poměrně tenké a má velmi silnou strukturu. Chrání ledviny před různými škodlivými vlivy. Tuková kapsle je vrstva tukové tkáně, která je ve své struktuře jemná, měkká a volná. Chrání ledviny před otřesy a nárazy. Vnější pouzdro je ledvinová fascie. Skládá se z tenké pojivové tkáně. Ledvinový parenchym je tkáň, která se skládá z několika vrstev: kůry a dřeně. Ten se skládá z 6-14 ledvinových pyramid. Ale samotné pyramidy jsou tvořeny sběrnými kanály. Nefrony jsou umístěny v kůře. Tyto vrstvy jsou jasně barevně odlišitelné. Ledvinová pánvička je nálevkovitá prohlubeň, která přijímá moč z nefronů. Skládá se z košíčků různých velikostí. Nejmenší jsou kalichy I. řádu do nich proniká moč z parenchymu. Když se malé kalichy spojí, vytvoří větší - kalichy druhého řádu. V ledvině jsou asi tři takové kalichy. Když se tyto tři kalichy spojí, vytvoří se ledvinová pánvička. Renální tepna je velká krevní céva, která odbočuje z aorty a přivádí kontaminovanou krev do ledvin. Přibližně 25 % veškeré krve vstupuje každou minutu do ledvin za účelem čištění. Ledvinová tepna během dne zásobuje ledvinu přibližně 200 litry krve. Renální žíla – přes ni se do vena cava dostává již vyčištěná krev z ledviny.

Funkce ledvin

Vylučovací funkcí je tvorba moči, která odvádí z těla odpadní látky.

Homeostatická funkce – ledviny udržují stálé složení a vlastnosti našeho vnitřního prostředí těla. Zajišťují normální fungování rovnováhy voda-sůl a elektrolyt a také udržují osmotický tlak na normální úrovni. Významně přispívají ke koordinaci hodnot krevního tlaku člověka. Změnou mechanismů a objemů vody uvolňované z těla a také sodíku a chloridu udržují stálý krevní tlak. A vylučováním několika druhů užitečných látek ledviny regulují krevní tlak. Endokrinní funkce. Ledviny jsou schopny vytvářet mnoho biologicky aktivních látek, které podporují optimální fungování člověka. Vylučují: renin - reguluje krevní tlak změnou hladiny draslíku a objemu tekutin v těle bradykinin - rozšiřuje cévy, proto snižuje krevní tlak prostaglandiny - také rozšiřuje cévy urokináza - způsobuje lýzu krevních sraženin, které se mohou tvořit u zdravých lidí v jakákoliv část krevního řečiště erytropoetin - tento enzym reguluje tvorbu červených krvinek - erytrocyty kalcitriol - aktivní forma vitaminu D, reguluje výměnu vápníku a fosfátu v lidském těle

Co je to nefron?

To je hlavní složka našich ledvin. Tvoří nejen strukturu ledvin, ale také plní určité funkce. V každé ledvině jejich počet dosahuje jednoho milionu, přesná hodnota se pohybuje od 800 tisíc do 1,2 milionu.

Moderní vědci došli k závěru, že za normálních podmínek ne všechny nefrony plní své funkce, funguje pouze 35 % z nich. Je to dáno rezervní funkcí těla, takže v případě nějaké nouze ledviny dál fungují a čistí naše tělo.

Počet nefronů se mění v závislosti na věku, totiž stárnutím jich člověk určitý počet ztrácí. Studie ukazují, že je to přibližně 1 % ročně. Tento proces začíná po 40 letech a dochází k němu v důsledku nedostatečné regenerační schopnosti nefronů.

Odhaduje se, že ve věku 80 let člověk ztratil asi 40 % nefronů, ale to má malý vliv na funkci ledvin. Ale při ztrátě více než 75%, například při alkoholismu, úrazech, chronických onemocněních ledvin, se může rozvinout vážné onemocnění - selhání ledvin.

Délka nefronu se pohybuje od 2 do 5 cm Pokud všechny nefrony natáhnete do jedné linie, bude jejich délka přibližně 100 km!

Z čeho se skládá nefron?

Každý nefron je pokryt malou kapslí, která vypadá jako dvoustěnný pohár (Shumljansky-Bowmanova kapsle, pojmenovaná po ruských a anglických vědcích, kteří ji objevili a studovali). Vnitřní stěna této kapsle je filtr, který neustále čistí naši krev.

Tento filtr se skládá ze bazální membrány a 2 vrstev krycích (epiteliálních) buněk. Tato membrána má také 2 vrstvy krycích buněk, přičemž vnější vrstva jsou vaskulární buňky a vnější vrstva jsou buňky močového prostoru.

Všechny tyto vrstvy mají uvnitř speciální póry. Počínaje vnějšími vrstvami bazální membrány se průměr těchto pórů zmenšuje. Tak vzniká filtrační aparát.

Mezi jeho stěnami se objevuje štěrbinovitý prostor, odtud pocházejí ledvinové tubuly. Uvnitř pouzdra je kapilární glomerulus, který je vytvořen v důsledku četných větví renální tepny.

Kapilární glomerulus se také nazývá Malpighian corpuscle. Objevil je italský vědec M. Malpighi v 17. století. Je ponořen do gelovité látky, kterou vylučují speciální buňky – mezagliocyty. A samotná látka se nazývá mesangium.

Tato látka chrání kapiláry před nechtěným prasknutím v důsledku vysokého tlaku uvnitř. A pokud k poškození dojde, pak gelovitá látka obsahuje potřebné materiály, které tato poškození opraví.

Látka vylučovaná mezagliocyty bude také chránit před toxickými látkami mikroorganismů. Jednoduše je okamžitě zničí. Navíc tyto specifické buňky produkují speciální ledvinový hormon.

Tubul vycházející z pouzdra se nazývá stočený kanálek prvního řádu. Opravdu to není rovné, ale křivé. Tento kanálek, který prochází dření ledviny, tvoří Henleho smyčku a opět se stáčí směrem ke kůře. Na své cestě se stočený kanálek několikrát otočí a nutně se dostane do kontaktu se základnou glomerulu.

V kortexu se vytvoří tubulus druhého řádu, který proudí do sběrného kanálku. Malý počet sběrných kanálků se spojuje a vytváří vylučovací kanálky, které procházejí do ledvinné pánvičky. Právě tyto trubice, pohybující se směrem k dřeni, tvoří mozkové paprsky.

Typy nefronů

Tyto typy se rozlišují kvůli specifičnosti umístění glomerulů v kůře ledvin, struktuře tubulů a charakteristikám složení a lokalizace krevních cév. Tyto zahrnují:

kortikální - zabírají přibližně 85 % z celkového počtu všech nefronů vedle sebe - 15 % z celkového počtu

Kortikální nefrony jsou nejpočetnější a mají také vnitřní klasifikaci:

Povrchní nebo se jim také říká povrchní. Jejich hlavním rysem je umístění renálních těl. Nacházejí se ve vnější vrstvě kůry ledvin. Jejich počet je přibližně 25 %. Intrakortikální. Jejich malpighická těla se nacházejí ve střední části kůry. Převažují počtem - 60 % všech nefronů.

Kortikální nefrony mají relativně zkrácenou Henleovu smyčku. Vzhledem ke své malé velikosti je schopen proniknout pouze do vnější části dřeně ledvin.

Tvorba primární moči je hlavní funkcí takových nefronů.

V juxtamedulárních nefronech se malpighická tělíska nacházejí na spodině kůry, která se nachází téměř na linii začátku dřeně. Jejich Henleova smyčka je delší než u kortikálních, proniká tak hluboko do dřeně, že dosahuje až k vrcholkům pyramid.

Tyto nefrony v dřeni generují vysoký osmotický tlak, který je nezbytný pro zahuštění (zvýšenou koncentraci) a snížení konečného objemu moči.

Funkce nefronu

Jejich funkcí je tvorba moči. Tento proces je fázový a skládá se ze 3 fází:

filtrace reabsorpce sekrece

V počáteční fázi se tvoří primární moč. V kapilárních glomerulech nefronu se krevní plazma čistí (ultrafiltruje). Plazma se čistí díky rozdílu tlaku v glomerulu (65 mm Hg) a v membráně nefronu (45 mm Hg).

V lidském těle se denně vytvoří asi 200 litrů primární moči. Tato moč má složení podobné krevní plazmě.

Ve druhé fázi, reabsorpci, jsou látky potřebné pro tělo reabsorbovány z primární moči. Mezi tyto látky patří: vitamíny, voda, různé prospěšné soli, rozpuštěné aminokyseliny a glukóza. K tomu dochází v proximálním stočeném tubulu. Uvnitř je velké množství klků, zvyšují plochu a rychlost vstřebávání.

Ze 150 litrů primární moči se vytvoří pouze 2 litry sekundární moči. Postrádá pro tělo důležité živiny, ale velmi zvyšuje koncentraci toxických látek: močoviny, kyseliny močové.

Třetí fáze je charakterizována uvolňováním škodlivých látek do moči, které neprošly ledvinovým filtrem: antibiotika, různá barviva, léky, jedy.

Struktura nefronu je i přes svou malou velikost velmi složitá. Překvapivě téměř každá složka nefronu plní svou vlastní funkci.

7. listopadu 2016 Violetta Lekar

Každá dospělá ledvina obsahuje nejméně 1 milion nefronů, z nichž každý je schopen produkovat moč. Přitom většinou funguje asi 1/3 všech nefronů, což stačí k plnému plnění vylučovacích a dalších funkcí ledvin. To ukazuje na přítomnost významných funkčních rezerv ledvin. Se stárnutím dochází k postupnému snižování počtu nefronů(o 1 % ročně po 40 letech) kvůli jejich nedostatečné schopnosti regenerace. U mnoha lidí ve věku 80 let je počet nefronů snížen o 40 % ve srovnání s těmi ve věku 40 let. Ztráta tak velkého počtu nefronů však neohrožuje život, protože zbývající část může plně vykonávat vylučovací a další funkce ledvin. Přitom poškození více než 70 % z celkového počtu nefronů u onemocnění ledvin může způsobit rozvoj chronického selhání ledvin.

Rýže. 1. Strukturní a funkční organizace nefronu

Renální tělísko nachází se v kůře ledvin, je počáteční částí nefronu a tvoří se kapilární glomerulus(skládající se z 30-50 propletených kapilárních smyček) a tobolka Shumlyansky - Boumeia. V příčném řezu vypadá pouzdro Shumlyansky-Boumeia jako miska, uvnitř které je glomerulus krevních kapilár. Epiteliální buňky vnitřní vrstvy pouzdra (podocyty) těsně přiléhají ke stěně glomerulárních kapilár. Vnější list kapsle je umístěn v určité vzdálenosti od vnitřního. V důsledku toho se mezi nimi vytvoří štěrbinovitý prostor - dutina Shumlyansky-Bowmanovy kapsle, do které je filtrována krevní plazma a její filtrát tvoří primární moč. Z dutiny kapsle primární moč prochází do lumen nefronových tubulů: proximálního tubulu(svinuté a rovné segmenty), smyčka Henle(sestupné a vzestupné úseky) a distální tubulus(přímé a svinuté segmenty). Důležitým strukturálním a funkčním prvkem nefronu je juxtaglomerulární aparát (komplex) ledviny. Nachází se v trojúhelníkovém prostoru tvořeném stěnami aferentních a eferentních arteriol a distálního tubulu (solární makula - makuladensa), těsně přiléhající k nim. Buňky macula densa mají chemo- a mechanosenzitivitu, regulují aktivitu juxtaglomerulárních buněk arteriol, které syntetizují řadu biologicky aktivních látek (renin, erytropoetin aj.). Svinuté segmenty proximálních a distálních tubulů jsou umístěny v kůře ledvin a Henleova smyčka je v dřeni.

Struktura nefronu

Každý nefron začíná dvoustěnným pouzdrem, uvnitř kterého je vaskulární glomerulus. Samotné pouzdro se skládá ze dvou listů, mezi nimiž je dutina, která přechází do lumen proximálního tubulu. Skládá se z proximálního stočeného tubulu a proximálního rovného tubulu, které tvoří proximální segment nefronu. Charakteristickým znakem buněk tohoto segmentu je přítomnost kartáčového lemu sestávajícího z mikroklků, což jsou výrůstky cytoplazmy obklopené membránou. Další částí je Henleova smyčka, sestávající z tenké sestupné části, která může klesat hluboko do dřeně, kde tvoří smyčku a otáčí se o 180° směrem ke kůře ve formě vzestupné tenké části nefronové smyčky, která se mění v tlustá část. Vzestupné rameno kličky stoupá do úrovně svého glomerulu, kde začíná distální stočený tubulus, který se stává krátkým komunikačním tubulem spojujícím nefron se sběrnými kanálky. Sběrné kanálky začínají v ledvinové kůře, splývají a vytvářejí větší vylučovací kanálky, které procházejí dření a ústí do dutiny ledvinového kalichu, která zase odtéká do ledvinné pánvičky. Podle lokalizace se rozlišuje několik typů nefronů: povrchové (povrchové), intrakortikální (uvnitř kortikální vrstvy), juxtamedulární (jejich glomeruly se nacházejí na hranici kortikální a medullové vrstvy).

Rýže. 2. Struktura nefronu:

V kontaktu s

Renální tělísko

Schéma struktury ledvinového tělíska

Typy nefronů

Existují tři typy nefronů – kortikální nefrony (~85 %) a juxtamedulární nefrony (~15 %), subkapsulární.

Ledvinové tělísko kortikálního nefronu se nachází ve vnější části kůry (vnější kůra) ledviny. Henleova klička ve většině kortikálních nefronů je krátká a nachází se ve vnější dřeni ledviny.
Ledvinové tělísko juxtamedulárního nefronu se nachází v juxtamedulárním kortexu, blízko hranice renálního kortexu s dření. Většina juxtamedulárních nefronů má dlouhou Henleovu smyčku. Jejich smyčka Henle proniká hluboko do dřeně a někdy dosahuje vrcholů pyramid
Subkapsulární jsou umístěny pod pouzdrem.

Glomerulus

Glomerulus je skupina silně fenestrovaných (fenestrovaných) kapilár, které jsou zásobovány krví z aferentní arterioly. Říká se jim také magická síť (lat. rete mirabilis), protože složení plynu krve, která jimi prochází, se na výstupu mírně mění (tyto kapiláry nejsou přímo určeny k výměně plynů). Hydrostatický tlak krve vytváří hnací sílu pro filtraci tekutiny a rozpuštěných látek do lumen Bowman-Shumlyansky kapsle. Nefiltrovaná část krve z glomerulů vstupuje do eferentní arterioly. Eferentní arteriola povrchově uložených glomerulů se rozpadá na sekundární síť kapilár proplétajících stočené tubuly ledvin z hluboce uložených (juxtamedulárních) nefronů pokračují do sestupných přímých cév (lat. vasa recta), sestupující do ledvinové dřeně. Látky reabsorbované v tubulech následně vstupují do těchto kapilárních cév.

Bowman-Shumlyansky kapsle

Struktura proximálního tubulu

Proximální tubulus je tvořen vysokým sloupcovým epitelem s výraznými mikroklky apikální membrány (tzv. „brush border“) a interdigitacemi bazolaterální membrány. Jak mikroklky, tak interdigitace významně zvětšují povrch buněčných membrán, a tím zvyšují jejich resorpční funkci.

Cytoplazma buněk proximálního tubulu je nasycena mitochondriemi, které jsou většinou umístěny na bazální straně buněk, a tím poskytují buňkám energii potřebnou pro aktivní transport látek z proximálního tubulu.

Transportní procesy

Reabsorpce
Na +: transcelulární (Na + / K + -ATPáza, společně s glukózou - symport; výměna Na + /H + - antiport), mezibuněčná
Cl -, K +, Ca 2+, Mg 2+: mezibuněčné
NCO 3 - : H + + NCO 3 - = CO 2 (difúze) + H 2 O
Voda: osmóza
Fosfát (regulace PTH), glukóza, aminokyseliny, kyseliny močové (symport s Na+)
Peptidy: rozklad na aminokyseliny
Bílkoviny: endocytóza
Močovina: difúzní
Vylučování
H+: výměna Na+/H+, H+-ATPáza
NH3, NH4+
Organické kyseliny a zásady

Smyčka Henle

Odkazy

Život navzdory chronickému selhání ledvin. Webové stránky: A. Yu Denisova

MOČOVÁ SOUSTAVA.

(lékař, ped.)

Mezi orgány tohoto systému patří: ledviny, které plní funkci tvorby moči, ledvinové kalichy, pánvička, močovody, močový měchýř a močová trubice, což jsou močové cesty.

ROZVOJ: Z nefrogonatomu mezodermu jsou postupně položeny tři párové pupeny: přední (nebo pupen), primární a trvalý (nebo konečný).

Předpočka se tvoří z 8 - 10 segmentových noh hlavové části embrya, které se oddělují od nefrogonatomu a tvoří mezonefrický vývod. Tato ledvina nefunguje a brzy atrofuje.

Hlavní ledvina je tvořena z 20 - 25 segmentových noh části trupu embrya, které se oddělují od mezodermu a tvoří tubuly primární ledviny. Na jednom konci ústí do mezonefrického vývodu a na druhém konci vyrůstají cévy vycházející z aorty, které se rozpadají do primární kapilární sítě glomerulu. Ostatní konce tubulů přerůstají přes glomeruly a tvoří jejich pouzdra. V důsledku toho se tvoří renální tělíska. Tato ledvina funguje v první polovině těhotenství a následně na jejím základě dochází k vývoji pohlavních žláz (gonád).

Finále ledvina se tvoří ve 2. měsíci z nefrogenní tkáně kaudální části embrya. Z mezonefrického vývodu vzniká ledvinová pánvička, ledvinové kalichy, papilární kanálky, sběrné vývody a uretery. Nefrogenní tkáň se diferencuje na renální tubuly uzavírající glomeruly. Vývoj konečného pupenu končí v postnatálním období.

STRUKTURA LEDVIN.

Nahoře je pokrytá pouzdrem pojivové tkáně a vpředu serózní membránou. Řez rozlišuje kůru (tmavší, umístěnou podél periferie) a dřeň (světlejší, umístěnou uprostřed), rozdělenou do 8 pyramid, jejichž vrcholy ústí přes papilární kanál do dutiny ledvinového kalichu. Během vývoje ledvin se kůra zvětšuje a proniká mezi základny pyramid ve formě ledvinových sloupců. Dřeň prorůstá do kůry a tvoří dřeňové paprsky. Stroma ledviny je tvořeno volným vazivovým vazivem, parenchym je reprezentován epiteliálními ledvinovými tubuly.

Strukturální a funkční jednotkou ledviny je NEPHRON. Nefron se skládá z:

· Glomerulární kapsle (Bowman-Mlansky kapsle),

· Proximální stočený tubulus,

· Proximální rovný tubulus

· Tenký tubul, ve kterém se rozlišuje chůze a vzestupná část,

· Distální rovný tubulus

· Distální stočený tubulus.

Tenký tubul a distální rektum tvoří smyčku nefronu (Henleova smyčka).

Bowman-Shumlyansky pouzdro obklopuje cévní glomerulus a spolu s ním tvoří ledvinové tělísko. Mezi nefrony jsou

· krátký povrchní(15-20%),

· středně pokročilí(70 %), jejichž smyčky sestupují do vnější zóny dřeně do různé hloubky

· pericerebrální(nebo juxtamedulární - 15 %), kdy ledvinové tělísko, proximální a distální část leží v kůře na hranici s dření a kličky jdou hluboko do dřeně.

JEMNÁ STRUKTURA NEFRONU.

Glomerulární pouzdro je tvořeno dvěma vrstvami – vnitřní a vnější, mezi nimiž je mezera – dutina pouzdra.

1. Předkládá se vnější list jednovrstvý dlaždicový nebo kubický epitel, měnící se na prizmatický epitel proximální části.

2. Vnitřní vrstva proniká mezi kapiláry cévního glomerulu a je tvořena velkými buňkami nepravidelného tvaru zvanými podocyty. Z těl podocytů vybíhají velké, široké výběžky - cytotrabeculae, z nichž začínají četné drobné procesy - cytopodie. Cytopodia jsou připojena k třívrstvé merulární bazální membráně, na které na opačné straně leží endoteliální buňky vystýlající kapiláry primární kapilární sítě glomerulu. Mezi cytopodiemi jsou úzké filtrační štěrbiny, uzavřené membránou, která nepropouští albumin a velkomolekulární látky. Glomerulární membrána se skládá ze 3 vrstev:

1. vnější (světlo)

2. vnitřní (světlo)

3. střední - tmavé.

Střední tmavá vrstva je tvořena vlákny kolagenu 4. typu, tvořící síť o průměru buněk do 7 nm a proteinem lamininem, který zajišťuje adhezi (přichycení) k membráně podocytů a endoteliálních buněk. Tímto způsobem se vytvoří filtrační bariéra, sestávající z

1. endoteliální buňky glomerulárních kapilár,

2. podocyty vnitřní vrstvy pouzdra

3. třívrstvá bazální membrána.

Zajišťuje první fázi tvorby moči - filtrační fázi - která zajišťuje průchod do dutiny kapsle z krve složek primární moči, skládající se z krevní plazmy, cukrů, jemných bílkovin (bílkoviny s nízkou molekulovou hmotností) a iontů. Látky o průměru větším než 7 nm se přes bariéru nefiltrují.

V cévních glomerulech ledvinových tělísek, v místech, kam nepronikají podocyty vnitřní vrstvy pouzdra, je mszangy, skládající se z mezangiocytových buněk a hlavní látky - matrice. Existují tři typy mesangiocytů:

A. Typ hladkého svalstva- tyto buňky syntetizují složky matrice a mohou se stahovat, regulovat průtok krve v kapilárách glomerulu;

B. Makrofágový typ- buňky na svém povrchu obsahují Fc receptory nezbytné pro fagocytární funkci, která zajišťuje lokální imunozánětlivé reakce v glomerulech; granzitoriální typ mesangiocytů, představující monocyty z krevního řečiště.

Proximální nefron se skládá ze stočených a rovných tubulů, má průměr 60 μm a je vystlán jednovrstvým prizmatickým ohraničeným epitelem. Na apikálním povrchu epiteliálních buněk jsou mikroklky, které tvoří kartáčový lem s vysokou aktivitou alkalické fosfatázy. V bazální části těchto buněk je bazální pruhování a v cytoplazmě jsou pinocytotické vezikuly a lysozomy. Proximální část plní funkci obligátní reabsorpce, tzn. zajišťuje reabsorpci bílkovin, cukrů, elektrolytů a vody z primární moči a bílkoviny a cukry mizí úplně.

Nefronová smyčka je reprezentována tenkým tubulem a přímým distálním. U krátkých a intermediálních nefronů má tenký tubul pouze sestupnou část a u juxtamedulárních nefronů má také dlouhou vzestupnou část, která přechází v přímý distální tubulus. Průměr tenkého tubulu je asi 15 mikronů. V sestupném úseku je vystlán jednovrstvým dlaždicovým epitelem. Zde dochází k pasivní reabsorpci vody na základě rozdílu osmotického tlaku mezi močí v tubulu a tkáňovou intersticiální tekutinou, ve které cévy procházejí. Ve vzestupném úseku dochází k reabsorpci elektrolytů - Na, C1 atd.

Distální tubulus má průměr v přímé části do 30 µm, ve stočené části - od 20 do 50 µm. Je vystlán jednovrstvým kubickým epitelem, postrádajícím kartáčový lem, protože microvilli v těchto úsecích jsou slabě vyjádřeny, ale bazální pruhování zůstává. V přímém tubulu a stočeném tubulu, který k němu přiléhá, dochází k aktivní reabsorpci elektrolytů, které jsou však nepropustné pro vodu. V důsledku toho se moč stává hypotonickou, tzn. slabě koncentrované, což způsobuje pasivní transport vody z moči v sestupných tenkých tubulech a sběrných kanálcích, která se nejprve dostává do intersticia a poté do krve.

Sběrné ledvinové tubuly jsou v horních partiích vystlány jednovrstvým kubickým epitelem a ve spodních partiích jednovrstvým prizmatickým epitelem, ve kterém jsou rozlišeny tmavé a světlé buňky. Světelné buňky jsou chudé na organely a pasivně absorbují vodu. Tmavou strukturou připomínají parietální buňky žaludečních žláz a vylučují kyselinu chlorovodíkovou, což vede k okyselení moči. Výsledkem je, že voda se při průchodu sběrnými kanály koncentruje.

V procesu tvorby moči tedy existují tři fáze:

1. Fáze filtrace primární moči, která se vyskytuje v ledvinových tělíscích.

2. Fáze reabsorpce, prováděná v nefronových tubulech a sběrných kanálcích, vedoucí ke kvalitativní a kvantitativní změně moči.

3. Sekreční fáze, která se vyskytuje ve sběrných kanálcích produkcí kyseliny chlorovodíkové v nich, což způsobuje, že moč je mírně kyselá.

ZÁSOBOVÁNÍ KRVE DO LEDVINY.

Existují kortikální a juxtamedulární oběhové systémy,

Kortikální systém.

Renální tepna vstupuje do hilu ledviny a dělí se na spravedlnost, běžící mezi mozkovými pyramidami. Na hranici kůry a dřeně se větví do obloukovité tepny, ze kterého stoupají do kůry interlobulární. Rozcházejí se od nich intralobulární tepny, od kterého začínají aferentní arterioly, rozpadající se do kapiláry primární kapilární sítě vaskulární glomerulus ledvinových tělísek. Dále se podívají eferentní arterioly, jehož průměr je menší než aferentní arterioly, což vytváří vysoký tlak v kapilární síti (přes 50 mm Hg), zajišťující filtraci primárních složek moči do dutiny Bowman-Shumlyansky kapsle.

Eferentní arterioly, po krátké cestě se rozpadnout do sekundární kapiláry(nebo peritubulární) síť obklopující nefronové tubuly. Složky primární moči se do ní zpětně vstřebávají. Krev z kapilár sekundární kapilární sítě shromažďuje ve hvězdicových žilách, pak dovnitř interlobulární, které proudí do obloukovité žíly, poslední se stěhují v interlobaru, nakonec tvoří odchozí ledvinové žíly.

Juxtamedulární oběh má vlastnosti:

1. Průměr aferentních a eferentních arteriol je stejný nebo jsou eferentní arterioly o něco širší. Proto je tlak v kapilárách primární sítě nižší než v kortikálních nefronech.

2. Eferentní arterioly tvoří přímé cévy, z nichž vycházejí větve tvořící sekundární kapilární síť. Přímé cévy tvoří smyčky, které se otáčejí zpět a tvoří protiproudý cévní systém nazývaný cévní svazek. Kapiláry sekundární sítě se shromažďují do přímých žilek, ústí do obloukových žil, tzn. hvězdicové žíly chybí.

3. V důsledku těchto vlastností se pericerebrální nefrony podílejí na tvorbě moči méně aktivně. Hrají roli zkratů, které zajišťují rychlý krevní výtok v podmínkách silného krevního zásobení.