Vad händer i njurkapseln. Varför behöver kroppen nefroner och hur är de uppbyggda? Vilka processer sker i nefronet

Njurens strukturella och funktionella enhet är nefronet, bestående av vaskulär glomerulus, dess kapsel (njurkropp) och ett system av tubuli som leder till samlingskanalerna (fig. 3). De senare hör morfologiskt inte till nefronet.

Figur 3. Diagram över nefronens struktur (8).

Varje mänsklig njure har cirka 1 miljon nefroner med åldern, deras antal minskar gradvis. Glomeruli är belägna i det kortikala lagret av njuren, 1/10-1/15 av dem ligger på gränsen till medulla och kallas juxtamedullära. De har långa öglor av Henle som sträcker sig in i märgen och hjälper till att koncentrera primärurin mer effektivt. Hos spädbarn har glomeruli en liten diameter och deras totala filtreringsyta är mycket mindre än hos vuxna.

Strukturen av renal glomerulus

Glomerulus är täckt med visceralt epitel (podocyter), som vid glomerulus kärlpol passerar in i parietalepitelet i Bowmans kapsel. Bowmans (urinvägs) utrymme passerar direkt in i lumen av den proximala hoprullade tubuli. Blod kommer in i glomerulus kärlpol genom den afferenta (afferenta) arteriolen och, efter att ha passerat genom glomerulus kapillärslingor, lämnar den genom den efferenta (efferenta) arteriolen, som har en mindre lumen. Kompression av den efferenta arteriolen ökar det hydrostatiska trycket i glomerulus, vilket främjar filtrering. Inom glomerulus är den afferenta arteriolen uppdelad i flera grenar, som i sin tur ger upphov till kapillärerna i flera lobuler (fig. 4A). Glomerulus har cirka 50 kapillärslingor, mellan vilka anastomoser har hittats som gör att glomerulus fungerar som ett "dialyssystem". Den glomerulära kapillärväggen är ett trippelfilter, inklusive fenestrerat endotel, glomerulärt basalmembran och slitsmembran mellan podocytstjälkarna (Fig. 4B).

Figur 4. Glomerulus struktur (9).

A – glomerulus, AA – afferent arteriol (elektronmikroskopi).

B – diagram över strukturen av glomerulus kapillärslinga.

Molekylernas passage genom filtreringsbarriären beror på deras storlek och elektriska laddning. Ämnen med en molekylvikt >50 000 Ja filtreras nästan inte. På grund av den negativa laddningen i normala glomerulära barriärstrukturer hålls anjoner kvar i större utsträckning än katjoner. Endotelceller har porer eller fenestrae med en diameter på ca 70 nm. Porerna är omgivna av glykoproteiner som har en negativ laddning de representerar en sorts såll genom vilken ultrafiltrering av plasma sker, men de bildade elementen av blod behålls. Glomerulärt basalmembran(GBM) representerar en kontinuerlig barriär mellan blodet och kapselhålan, och hos en vuxen har den en tjocklek på 300-390 nm (hos barn är den tunnare - 150-250 nm) (Fig. 5). GBM innehåller också ett stort antal negativt laddade glykoproteiner. Den består av tre lager: a) lamina rara externa; b) lamina densa och c) lamina rara interna. En viktig strukturell del av GBM är typ IV kollagen. Hos barn med ärftlig nefrit, kliniskt manifesterad av hematuri, upptäcks kollagenmutationer av typ IV. Patologin för GBM fastställs genom elektronmikroskopisk undersökning av en njurbiopsi.

Figur 5. Den glomerulära kapillärväggen är det glomerulära filtret (9).

Nedanför finns det fenestrerade endotelet, ovanför det är GBM, på vilket regelbundet placerade podocytskaft är tydligt synliga (elektronmikroskopi).

Viscerala epitelceller i glomerulus, podocyter, upprätthåller glomerulus arkitektur, förhindrar passage av protein in i urinutrymmet och syntetiserar även GBM. Dessa är mycket specialiserade celler av mesenkymalt ursprung. Långa primära processer (trabeculae) sträcker sig från podocytkroppen, vars ändar har "ben" fästa vid GBM. Små processer (pediklar) sträcker sig från de stora nästan vinkelrätt och täcker kapillärens utrymme fritt från de stora processerna (Fig. 6A). Ett filtreringsmembran, slitsmembranet, sträcks ut mellan intilliggande podocytskaft, vilket har varit föremål för många studier under de senaste decennierna (Fig. 6B).

Figur 6. Struktur av en podocyt (9).

A – podocytfötter täcker helt GBM (elektronmikroskopi).

B – diagram över filtreringsbarriären.

Slitsmembran består av nefrinproteinet, som i strukturella och funktionella relationer är nära besläktat med många andra proteinmolekyler: podocin, CD2AR, alfa-aktinin-4, etc. Mutationer av de gener som kodar för podocytproteiner har nu identifierats. Till exempel leder en defekt i NPHS1-genen till frånvaron av nefrin, vilket förekommer vid medfödd nefrotiskt syndrom av finsk typ. Skador på podocyter på grund av exponering för virusinfektioner, toxiner, immunologiska faktorer och genetiska mutationer kan leda till proteinuri och utveckling av nefrotiskt syndrom, vars morfologiska motsvarighet, oavsett orsak, är att podocytfötterna smälter. Den vanligaste typen av nefrotiskt syndrom hos barn är idiopatiskt nefrotiskt syndrom med minimal förändring.

Glomerulus inkluderar även mesangiala celler, vars huvudsakliga funktion är att tillhandahålla mekanisk fixering av kapillärslingor. Mesangiala celler har kontraktilitet, vilket påverkar glomerulärt blodflöde, såväl som fagocytisk aktivitet (Fig. 4B).

Njurtubuli

Primärurin kommer in i de proximala njurtubuli och genomgår där kvalitativa och kvantitativa förändringar på grund av utsöndring och reabsorption av substanser. Proximala tubuli- det längsta segmentet av nefronet, i början är det starkt krökt, och när det passerar in i Henles ögla rätas det ut. Cellerna i den proximala tubuli (en fortsättning på parietal epitel av den glomerulära kapseln) är cylindriska till formen, täckta med mikrovilli ("penselkant") på lumensidan ökar arbetsytan hos epitelceller, som har hög enzymatik De innehåller många mitokondrier, ribosomer och lysosomer Aktiv reabsorption sker här många ämnen (glukos, aminosyror, kalium, kalcium och fosfater). vatten och natrium återabsorberas således, som ett resultat, minskas volymen av primär urin avsevärt i dess koncentration. Slinga av Henle. Den raka delen av den proximala tubuli passerar in i den nedåtgående delen av öglan av Henle. Formen på epitelceller blir mindre förlängd, och antalet mikrovilli minskar. Den stigande delen av slingan har en tunn och tjock del och slutar på en tät plats. Cellerna i väggarna i de tjocka segmenten av Henles ögla är stora och innehåller många mitokondrier, som genererar energi för aktiv transport av natrium- och kloridjoner. Den huvudsakliga jontransportören för dessa celler, NKCC2, hämmas av furosemid. Juxtaglomerulära apparater (JGA) omfattar 3 typer av celler: celler i det distala tubulära epitelet på sidan intill glomerulus (macula densa), extraglomerulära mesangialceller och granulära celler i väggarna i afferenta arterioler som producerar renin. (Fig. 7).

Distal tubuli. Bakom den täta fläcken (macula densa) börjar den distala tubuli som passerar in i uppsamlingskanalen. Cirka 5 % Na av primärurin absorberas i distala tubuli. Transportören hämmas av diuretika från tiazidgruppen. Samlingskanaler har tre sektioner: kortikal, extern och intern märg. De inre märgpartierna av uppsamlingskanalen töms in i papillarkanalen, som mynnar in i den mindre blomkålen. Samlingskanalerna innehåller två typer av celler: huvud ("ljus") och interkalär ("mörk"). När den kortikala delen av röret övergår till märgdelen minskar antalet interkalära celler. Huvudcellerna innehåller natriumkanaler, vars arbete hämmas av diuretika amilorid och triamteren. Interkalära celler har inte Na + /K + -ATPas, men innehåller H + -ATPas. De utför utsöndringen av H + och återabsorptionen av Cl -. Det sista stadiet av NaCl-reabsorption inträffar i uppsamlingskanalerna innan urinen lämnar njurarna.

Interstitialceller i njurarna. I njurbarken är interstitium svagt uttryckt, medan det i märgen är mer märkbart. Njurbarken innehåller två typer av interstitialceller - fagocytiska och fibroblastliknande. Fibroblastliknande interstitialceller producerar erytropoietin. Det finns tre typer av celler i njurmärgen. Cytoplasman hos celler av en av dessa typer innehåller små lipidceller som fungerar som utgångsmaterial för syntesen av prostaglandiner.

Varje vuxen njure innehåller minst 1 miljon nefroner, som var och en kan producera urin. Samtidigt fungerar vanligtvis cirka 1/3 av alla nefroner, vilket räcker för full prestation av utsöndringsorgan och andra funktioner. Detta indikerar närvaron av betydande funktionella reserver av njurarna. Med åldrandet sker en gradvis minskning av antalet nefroner(med 1 % per år efter 40 år) på grund av deras bristande regenereringsförmåga. För många människor i 80-årsåldern minskar antalet nefroner med 40 % jämfört med dem i 40-årsåldern. Men förlusten av ett så stort antal nefroner är inte ett hot mot livet, eftersom den återstående delen helt kan utföra utsöndring och andra funktioner i njurarna. Samtidigt kan skador på mer än 70% av det totala antalet nefroner i njursjukdomar orsaka utveckling av kronisk njursvikt.

Varje nefron består av en njurkropp (malpighisk) i vilken ultrafiltrering av blodplasma och bildandet av primär urin sker, och ett system av tubuli och rör där primärurin omvandlas till sekundär och slutlig (släpps ut i bäckenet och i miljön) urin.

Ris. 1. Strukturell och funktionell organisation av nefronet

Urinens sammansättning förändras inte nämnvärt när den rör sig genom bäckenet (bäcken, bägare), urinledare, tillfällig retention i urinblåsan och genom urinkanalen. Sålunda, hos en frisk person, är sammansättningen av den slutliga urinen som frigörs under urinering mycket nära sammansättningen av urin som frigörs i lumen (små kalycer av de stora calyces) i bäckenet.

Njurkropp ligger i njurbarken, är den initiala delen av nefronet och bildas kapillär glomerulus(bestående av 30-50 sammanvävda kapillärslingor) och Shumlyansky-Boumeia kapsel. I tvärsnitt ser Shumlyansky-Boumeia-kapseln ut som en kopp, inuti vilken det finns en glomerulus av blodkapillärer. Epitelcellerna i det inre lagret av kapseln (podocyter) är tätt intill väggen av de glomerulära kapillärerna. Kapselns yttre blad är beläget på något avstånd från det inre. Som ett resultat bildas ett slitsliknande utrymme mellan dem - håligheten i Shumlyansky-Bowman-kapseln, i vilken blodplasma filtreras och dess filtrat bildar primär urin. Från kapselhålan passerar primär urin in i lumen av nefrontubuli: proximal tubuli(vindiga och raka segment), loop av Henle(fallande och stigande sektioner) och distal tubuli(raka och invecklade segment). En viktig strukturell och funktionell del av nefronet är juxtaglomerulär apparat (komplex) av njuren. Den är belägen i ett triangulärt utrymme som bildas av väggarna i de afferenta och efferenta arteriolerna och den distala tubuli (solar makula - gula fläckendensa), tätt intill dem. Celler i macula densa har kemo- och mekanosensitivitet, som reglerar aktiviteten hos juxtaglomerulära celler i arterioler, som syntetiserar ett antal biologiskt aktiva substanser (renin, erytropoietin, etc.). De invecklade segmenten av de proximala och distala tubuli är belägna i njurbarken, och slingan av Henle är i märgen.

Urin flödar från den distala hopvikta tubuli in i anslutningsröret, från det till uppsamlingskanal Och uppsamlingskanal njurbarken; 8-10 uppsamlingskanaler förenas till en stor kanal ( uppsamlingskanalen i cortex), som, ned i märgen, blir uppsamlingskanal av njurmärgen. Gradvis sammansmältning bildas dessa kanaler kanal med stor diameter, som mynnar i toppen av pyramidens papill in i det lilla bäckenet i det stora bäckenet.

Varje njure har minst 250 uppsamlingskanaler med stor diameter, som var och en samlar upp urin från cirka 4 000 nefroner. Uppsamlingskanalerna och uppsamlingskanalerna har specialiserade mekanismer för att upprätthålla hyperosmolaritet i njurmärgen, koncentrera och späda urin och är viktiga strukturella komponenter i den slutliga urinbildningen.

Nefrons struktur

Varje nefron börjar med en dubbelväggig kapsel, inuti vilken det finns en vaskulär glomerulus. Själva kapseln består av två blad, mellan vilka det finns en hålighet som passerar in i lumen av den proximala tubuli. Den består av den proximala hoprullade tubuli och den proximala raka tubuli, som utgör det proximala segmentet av nefron. En karakteristisk egenskap hos cellerna i detta segment är närvaron av en borstkant, bestående av mikrovilli, som är utväxter av cytoplasman omgiven av ett membran. Nästa sektion är öglan av Henle, bestående av en tunn nedåtgående del som kan sjunka djupt ner i märgen, där den bildar en ögla och vänder sig 180° mot cortex i form av en stigande tunn del, som förvandlas till en tjock del av nefronslinga. Den stigande delen av slingan stiger till nivån av dess glomerulus, där den distala hoprullade tubuli börjar, som blir en kort kommunicerande tubuli som förbinder nefronen med uppsamlingskanalerna. Samlingskanalerna börjar i njurbarken och smälter samman till större utsöndringskanaler som passerar genom märgen och mynnar ut i njurbäckens hålighet, som i sin tur rinner ut i njurbäckenet. Enligt lokalisering särskiljs flera typer av nefroner: ytliga (ytliga), intrakortikala (inuti det kortikala lagret), juxtamedullära (deras glomeruli är belägna på gränsen mellan kortikala och medullalagren).

Ris. 2. Nefronets struktur:

A - juxtamedullär nefron; B - intrakortikal nefron; 1 - njurkropp, inklusive kapseln av glomerulus av kapillärer; 2 - proximal snodd tubuli; 3 - proximal rak tubuli; 4 - nedstigande tunn lem av nefronslingan; 5 - stigande tunn lem av nefronslingan; 6 - distal rak tubuli (tjockt stigande lem av nefronslingan); 7 - tät fläck av den distala tubulen; 8 - distal hopvikt tubuli; 9 - anslutningsrör; 10 - uppsamlingskanal i njurbarken; 11 - uppsamlingskanal för den yttre medulla; 12 - uppsamlingskanal för den inre medulla

Olika typer av nefroner skiljer sig inte bara i plats, utan också i storleken på glomeruli, djupet på deras plats, såväl som i längden på enskilda sektioner av nefronen, särskilt Henles ögla, och i deras deltagande i osmotisk koncentration av urin. Under normala förhållanden passerar cirka 1/4 av volymen blod som sprutas ut av hjärtat genom njurarna. I cortex når blodflödet 4-5 ml/min per 1 g vävnad, därför är detta den högsta nivån av organblodflöde. En egenskap hos njurblodflödet är att blodflödet i njuren förblir konstant när det systemiska blodtrycket förändras inom ett ganska brett intervall. Detta säkerställs av speciella mekanismer för självreglering av blodcirkulationen i njuren. Korta njurartärer uppstår från aorta i njuren de förgrenar sig till mindre kärl. Den renala glomerulus inkluderar en afferent (afferent) arteriol, som bryts upp i kapillärer. När kapillärer smälter samman bildar de en efferent arteriol, genom vilken blod rinner ut från glomerulus. Efter att ha lämnat glomerulus bryts den efferenta arteriolen igen upp i kapillärer och bildar ett nätverk runt de proximala och distala hoprullade tubuli. Ett kännetecken för det juxtamedullära nefronet är att den efferenta arteriolen inte bryts upp i ett peritubulärt kapillärnät, utan bildar raka kärl som går ner i njurmärgen.

Typer av nefroner

Baserat på egenskaperna hos deras struktur och funktioner särskiljs de två huvudtyper av nefroner: kortikal (70-80%) och juxtamedullär (20-30%).

Kortikala nefroner delas in i ytliga, eller ytliga, kortikala nefroner, i vilka njurkropparna är belägna i den yttre delen av njurbarken, och intrakortikala kortikala nefroner, i vilka njurkropparna är belägna i den mellersta delen av njurbarken. Kortikala nefroner har en kort ögla av Henle som sträcker sig endast in i den yttre märgen. Huvudfunktionen hos dessa nefroner är bildandet av primär urin.

Njurkroppar juxtamedullära nefronerär belägna i de djupa lagren av cortex vid gränsen till medulla. De har en lång ögla av Henle som tränger djupt in i märgen, ända upp till pyramidernas spetsar. Huvudsyftet med juxtamedullära nefroner är att skapa högt osmotiskt tryck i njurmärgen, vilket är nödvändigt för att koncentrera och minska volymen av sluturin.

Effektivt filtreringstryck

EFD = P cap - P bk - P onk.
R cap— hydrostatiskt tryck i kapillären (50-70 mm Hg);
R 6k— Hydrostatiskt tryck i lumen av Bowman-Shumlyaneki-kapseln (15-20 mm Hg);
R onk— onkotisk tryck i kapillären (25-30 mm Hg).

EPD = 70 - 30 - 20 = 20 mm Hg. Konst.

Bildandet av slutlig urin är resultatet av tre huvudprocesser som sker i nefronet: och sekretion.

I kontakt med

Klasskamrater

Lämna en kommentar 14.771

Normal blodfiltrering garanteras av nefronets korrekta struktur. Det utför processerna för återupptag av kemikalier från plasma och produktion av ett antal biologiskt aktiva föreningar. Njuren innehåller från 800 tusen till 1,3 miljoner nefroner. Åldrande, dålig livsstil och en ökning av antalet sjukdomar leder till att antalet glomeruli gradvis minskar med åldern. För att förstå principerna för nefronens funktion är det värt att förstå dess struktur.

Den huvudsakliga strukturella och funktionella enheten i njuren är nefron. Strukturens anatomi och fysiologi är ansvarig för bildandet av urin, den omvända transporten av ämnen och produktionen av en rad biologiska ämnen. Nefronets struktur är ett epitelrör. Därefter bildas nätverk av kapillärer med olika diametrar, som strömmar in i uppsamlingskärlet. Kaviteterna mellan strukturerna är fyllda med bindväv i form av interstitialceller och matris.

Utvecklingen av nefronet börjar i embryonalperioden. Olika typer av nefroner är ansvariga för olika funktioner. Den totala längden på tubuli i båda njurarna är upp till 100 km. Under normala förhållanden är inte hela antalet glomeruli inblandat, endast 35% arbetar. Nefronet består av en kropp, såväl som ett system av kanaler. Den har följande struktur:

kapillär glomerulus;
glomerulär kapsel;
nära tubuli;
fallande och stigande fragment;
avlägsna raka och invecklade tubuli;
anslutningsväg;
uppsamlingskanaler.

Nefronets funktioner hos människor

Upp till 170 liter primärurin produceras per dag i 2 miljoner glomeruli.

Begreppet nefron introducerades av den italienske läkaren och biologen Marcello Malpighi. Eftersom nefronen anses vara en integrerad strukturell enhet i njuren, är den ansvarig för att utföra följande funktioner i kroppen:

blodrening;
bildning av primär urin;
returkapillär transport av vatten, glukos, aminosyror, bioaktiva ämnen, joner;
bildande av sekundär urin;
säkerställa salt-, vatten- och syra-basbalans;
reglering av blodtrycksnivåer;
utsöndring av hormoner.

Återgå till innehållet

Renal glomerulus

Nefronet börjar som en kapillär glomerulus. Det här är kroppen. En morfofunktionell enhet är ett nätverk av kapillärslingor, upp till 20 totalt, som omges av nefronkapseln. Kroppen får blodtillförsel från den afferenta arteriolen. Kärlväggen är ett lager av endotelceller, mellan vilka det finns mikroskopiska utrymmen med en diameter på upp till 100 nm.

Kapslarna innehåller inre och yttre epitelsfärer. Mellan de två skikten återstår en slitsliknande lucka - urinutrymmet, där primärurin finns. Det omsluter varje kärl och bildar en solid kula, vilket på så sätt separerar blodet som finns i kapillärerna från kapselns utrymmen. Basalmembranet fungerar som en stödjande bas.

Nefronet är utformat som ett filter, vars tryck inte är konstant, det varierar beroende på skillnaden i bredden på lumen i de afferenta och efferenta kärlen. Filtrering av blod i njurarna sker i glomerulus. De bildade elementen av blod, proteiner, kan vanligtvis inte passera genom porerna i kapillärerna, eftersom deras diameter är mycket större och de hålls kvar av basalmembranet.

Podocytkapsel

Nefronet består av podocyter, som bildar det inre lagret i nefronkapseln. Dessa är stora stellatepitelceller som omger glomerulus. De har en oval kärna som inkluderar spridd kromatin och plasmasom, transparent cytoplasma, långsträckta mitokondrier, en utvecklad Golgi-apparat, förkortade cisterner, få lysosomer, mikrofilament och några ribosomer.

Tre typer av podocytgrenar bildar pediklar (cytotrabeculae). Utväxterna växer tätt in i varandra och ligger på det yttre lagret av basalmembranet. De cytotrabekulära strukturerna i nefronerna bildar den etmoida diafragman. Denna del av filtret har en negativ laddning. De kräver också proteiner för att fungera korrekt. I komplexet filtreras blod in i nefronkapselns lumen.

basalmembran

Strukturen av basalmembranet i njurnefronet har 3 kulor med en tjocklek på ca 400 nm, består av kollagenliknande protein, glyko- och lipoproteiner. Mellan dem finns lager av tät bindväv - mesangium och en boll av mesangiocytit. Det finns också slitsar upp till 2 nm i storlek - membranporer, som är viktiga i plasmareningsprocesser. På båda sidor är sektionerna av bindvävsstrukturer täckta med glykokalyxsystem av podocyter och endotelceller. Filtrering av plasma involverar en del av ämnet. Det glomerulära basalmembranet fungerar som en barriär genom vilken stora molekyler inte kan penetrera. Dessutom förhindrar den negativa laddningen av membranet passage av albumin.

Mesangial matris

Dessutom består nefronet av mesangium. Det representeras av system av bindvävselement som är belägna mellan kapillärerna i Malpighian glomerulus. Det är också avsnittet mellan kärlen där podocyter saknas. Dess huvudsakliga sammansättning inkluderar lös bindväv som innehåller mesangiocyter och juxtavaskulära element, som är belägna mellan de två arteriolerna. Mesangiets huvudsakliga arbete är stödjande, sammandragande, såväl som att säkerställa regenereringen av basalmembrankomponenter och podocyter, såväl som absorptionen av gamla beståndsdelar.

Proximal tubuli

De proximala njurkapillärtubulierna i njurens nefron är uppdelade i böjda och raka. Lumen är liten i storlek, den bildas av en cylindrisk eller kubisk typ av epitel. På toppen finns en borstkant, som representeras av långa fibrer. De utgör det absorberande lagret. Den omfattande ytan av de proximala tubuli, det stora antalet mitokondrier och närheten av de peritubulära kärlen är utformade för selektivt upptag av ämnen.

Den filtrerade vätskan strömmar från kapseln till andra sektioner. Membranen hos tätt belägna cellulära element är åtskilda av luckor genom vilka vätska cirkulerar. I kapillärerna i de invecklade glomeruli utförs processen för återabsorption av 80% av plasmakomponenterna, bland dem: glukos, vitaminer och hormoner, aminosyror och dessutom urea. Nephron tubuli funktioner inkluderar produktionen av kalcitriol och erytropoietin. Segmentet producerar kreatinin. Främmande ämnen som kommer in i filtratet från den intercellulära vätskan utsöndras i urinen.

Slinga av Henle

Den strukturella och funktionella enheten av njuren består av tunna sektioner, även kallad öglan av Henle. Den består av 2 segment: fallande tunn och stigande tjock. Den nedåtgående sektionens vägg med en diameter på 15 μm bildas av platt epitel med flera pinocytotiska vesiklar, och väggen i den stigande sektionen är kubisk. Den funktionella betydelsen av nefrontubulierna i Henles ögla inkluderar den retrograda rörelsen av vatten i den nedåtgående delen av knät och dess passiva återgång i det tunna stigande segmentet, återupptaget av Na-, Cl- och K-joner i det tjocka segmentet av stigande krök. I kapillärerna i glomeruli i detta segment ökar urinens molaritet.

Distal tubuli

De distala delarna av nefronen är belägna nära malpighian corpuscle, eftersom kapillär glomerulus böjer sig. De når en diameter på upp till 30 mikron. De har en struktur som liknar de distala hoprullade tubuli. Epitelet är prismatiskt, beläget på basalmembranet. Mitokondrier finns här och ger strukturerna den nödvändiga energin.

De cellulära elementen i den distala hopvikta tubuli bildar invaginationer av basalmembranet. Vid kontaktpunkten mellan kapillärkanalen och den malipygiska blodkroppens vaskulära pol förändras njurtubuli, cellerna blir kolumnära, kärnorna rör sig närmare varandra. I njurtubuli sker ett utbyte av kalium- och natriumjoner, vilket påverkar koncentrationen av vatten och salter.

Inflammation, desorganisering eller degenerativa förändringar i epitelet är fyllda med en minskning av apparatens förmåga att korrekt koncentrera eller, omvänt, späda ut urinen. Dysfunktion av njurtubuli provocerar förändringar i balansen i människokroppens inre miljöer och manifesteras av utseendet av förändringar i urinen. Detta tillstånd kallas tubulär insufficiens.

För att upprätthålla syra-basbalansen i blodet utsöndras väte- och ammoniumjoner i de distala tubuli.

Samlingskanaler

Samlingskanalen, även känd som Belliniums kanaler, är inte en del av nefronen, även om den härrör från det. Epitelet består av ljusa och mörka celler. Lätta epitelceller är ansvariga för återabsorptionen av vatten och deltar i bildandet av prostaglandiner. I den apikala änden innehåller ljuscellen ett enda cilium, och i de vikta mörka bildas saltsyra, vilket ändrar urinens pH. Samlingskanalerna är belägna i njurparenkymet. Dessa element är involverade i den passiva återabsorptionen av vatten. Njurtubuliernas funktion är att reglera mängden vätska och natrium i kroppen, vilket påverkar blodtrycket.

Klassificering

Baserat på lagret där nefronkapslarna är belägna, särskiljs följande typer:

Kortikala - nefronkapslar är belägna i den kortikala bollen de innehåller små eller medelstora glomeruli med motsvarande längd av böjningar. Deras afferenta arteriol är kort och bred, och deras efferenta arteriol är smalare.
Juxtamedullära nefroner är belägna i den medullära njurvävnaden. Deras struktur presenteras i form av stora njurkroppar, som har relativt längre tubuli. Diametrarna för de afferenta och efferenta arteriolerna är desamma. Huvudrollen är koncentrationen av urin.
Subkapsulär. Strukturer placerade direkt under kapseln.

I allmänhet renar båda njurarna på 1 minut upp till 1,2 tusen ml blod, och på 5 minuter filtreras hela människokroppens volym. Man tror att nefroner, som funktionella enheter, inte kan repareras. Njurarna är ett känsligt och sårbart organ, så faktorer som negativt påverkar deras funktion leder till en minskning av antalet aktiva nefroner och provocerar utvecklingen av njursvikt. Tack vare kunskap kan läkaren förstå och identifiera orsakerna till förändringar i urinen, samt utföra korrigeringar.

Nefronet är inte bara den huvudsakliga strukturella utan också den funktionella enheten i njuren. Det är här de viktigaste stadierna av urinbildning äger rum. Därför kommer information om hur nefronens struktur ser ut och vilka funktioner den utför att vara mycket intressant. Dessutom kan särdragen med nefronfunktion klargöra nyanserna i njursystemet.

Nefronets struktur: njurkroppen

Intressant nog innehåller den mogna njuren hos en frisk person mellan 1 och 1,3 miljarder nefroner. Nefronet är den funktionella och strukturella enheten i njuren, som består av njurkroppen och den så kallade slingan av Henle.

Själva njurkroppen består av Malpighian glomerulus och Bowman-Shumlyansky-kapseln. Till att börja med är det värt att notera att glomerulus faktiskt är en samling små kapillärer. Blodet kommer in här genom den afferenta artären - det är här plasman filtreras. Resten av blodet avlägsnas av den efferenta arteriolen.

Bowman–Shumlyansky-kapseln består av två lager - inre och yttre. Och om det yttre arket är en vanlig vävnad av skivepitel, förtjänar strukturen av det inre arket mer uppmärksamhet. Insidan av kapseln är täckt med podocyter - dessa är celler som fungerar som ett extra filter. De tillåter glukos, aminosyror och andra ämnen att passera igenom, men förhindrar förflyttning av stora proteinmolekyler. Således bildas primär urin i njurkroppen, som skiljer sig från blodplasma endast i frånvaro av stora molekyler.

Nefron: struktur av den proximala tubuli och ögla av Henle

Den proximala tubuli är en formation som förbinder njurkroppen och öglan av Henle. Inuti tubuli har villi, som ökar den totala arean av den inre lumen, och därigenom ökar reabsorptionshastigheten.

Den proximala tubulen passerar smidigt in i den nedåtgående delen av slingan av Henle, som kännetecknas av en liten diameter. Slingan går ner i märgen, där den böjer sig runt sin egen axel 180 grader och stiger uppåt - här börjar den stigande delen av Henles ögla, som har en mycket större storlek och följaktligen diameter. Den stigande slingan stiger till ungefär nivån av glomerulus.

Nefronets struktur: distala tubuli

Den uppåtgående delen av öglan av Henle i cortex passerar in i den så kallade distala hoprullade tubuli. Den kommer i kontakt med glomerulus och kommer i kontakt med de afferenta och efferenta arteriolerna. Det är här det slutliga upptaget av näringsämnen sker. Den distala tubuli passerar in i den terminala delen av nefronet, som i sin tur rinner in i uppsamlingskanalen, som leder vätska till njurbäckenet.

Nephron klassificering

Beroende på deras plats är det vanligt att särskilja tre huvudtyper av nefroner:

Kortikala nefroner utgör cirka 85 % av antalet av alla strukturella enheter i njuren. Som regel är de belägna i njurens yttre cortex, som deras namn antyder. Strukturen för denna typ av nefron är något annorlunda - slingan av Henle är liten;
juxtamedullära nefroner - sådana strukturer är belägna precis mellan medulla och cortex, har långa öglor av Henle som tränger djupt in i medulla, ibland till och med når pyramiderna;
subkapsulära nefroner är strukturer som är belägna direkt under kapseln.

Det kan noteras att nefronens struktur är helt förenlig med dess funktioner.

Nefronet, vars struktur direkt beror på människors hälsa, är ansvarig för njurarnas funktion. Njurarna består av flera tusen av dessa nefroner, tack vare vilka kroppen korrekt producerar urin, tar bort toxiner och renar blodet från skadliga ämnen efter bearbetning av de resulterande produkterna.

Vad är ett nefron?

Nefronet, vars struktur och betydelse är mycket viktig för människokroppen, är en strukturell och funktionell enhet inuti njuren. Inuti detta strukturella element bildas urin, som sedan lämnar kroppen genom lämpliga vägar.

Biologer säger att inuti varje njure finns det upp till två miljoner sådana nefroner, och var och en av dem måste vara absolut frisk så att genitourinary systemet fullt ut kan utföra sin funktion. Om njuren är skadad kan nefronerna inte återställas, de kommer att utsöndras tillsammans med den nybildade urinen.

Nephron: dess struktur, funktionella betydelse

Nefronet är ett skal för en liten boll, som består av två väggar och täcker en liten boll av kapillärer. Insidan av detta skal är täckt med epitel, vars speciella celler hjälper till att ge extra skydd. Utrymmet som bildas mellan de två lagren kan omvandlas till ett litet hål och kanal.

Denna kanal har en borstkant av små hårstrån, omedelbart bakom den börjar en mycket smal del av skalslingan, som går ner. Områdets vägg består av platta och små epitelceller. I vissa fall når slingfacket djupet av medulla, och vecklas sedan ut mot cortex av njurformationerna, som gradvis utvecklas till ett annat segment av nefronslingan.

Hur är ett nefron uppbyggt?

Strukturen av njurnefronet är mycket komplex biologer runt om i världen kämpar fortfarande med försök att återskapa det i form av en artificiell formation som lämpar sig för transplantation. Slingan framträder främst från den stigande delen, men kan också innehålla en känslig del. När öglan väl är på platsen där bollen är placerad passar den in i en böjd liten kanal.

Cellerna i den resulterande formationen saknar en suddig kant, men ett stort antal mitokondrier kan hittas här. Den totala membranarean kan ökas på grund av de många veck som bildas som ett resultat av looping inom en enda nefron.

Strukturen hos den mänskliga nefronen är ganska komplex, eftersom den inte bara kräver noggrann ritning, utan också en grundlig kunskap om ämnet. Det kommer att vara ganska svårt för en person långt från biologi att skildra det. Den sista delen av nefronet är en förkortad kommunikationskanal som mynnar i ett lagringsrör.

Kanalen bildas i den kortikala delen av njuren, med hjälp av lagringsrör passerar den genom cellens "hjärna". I genomsnitt är diametern på varje membran cirka 0,2 millimeter, men den maximala längden på nefronkanalen, registrerad av forskare, är cirka 5 centimeter.

Sektioner av njurar och nefroner

Nefronet, vars struktur blev känd för forskare först efter ett antal experiment, finns i vart och ett av de strukturella elementen i de viktigaste organen för kroppen - njurarna. Specificiteten för njurfunktionen är sådan att den kräver att det finns flera sektioner av strukturella element samtidigt: ett tunt segment av slingan, distalt och proximalt.

Alla nefronkanaler är i kontakt med utlagda lagringsrör. När embryot utvecklas förbättras de godtyckligt, men i ett redan bildat organ liknar deras funktioner den distala delen av nefronen. Forskare har upprepade gånger reproducerat den detaljerade processen för nefronutveckling i sina laboratorier under flera år, men sanna data erhölls först i slutet av 1900-talet.

Typer av nefroner i mänskliga njurar

Strukturen på det mänskliga nefronet varierar beroende på typen. Det finns juxtamedullära, intrakortikala och ytliga. Den största skillnaden mellan dem är deras placering inuti njuren, djupet av tubuli och lokaliseringen av glomeruli, liksom storleken på glomeruli själva. Dessutom fäster forskare vikt vid slingornas egenskaper och varaktigheten av olika segment av nefronen.

Den ytliga typen är en anslutning skapad av korta slingor, och den juxtamedullära typen är gjord av långa. Denna mångfald, enligt forskare, uppträder som ett resultat av behovet av nefroner för att nå alla delar av njuren, inklusive den som ligger under den kortikala substansen.

Delar av en nefron

Nefronet, vars struktur och betydelse för kroppen har studerats väl, beror direkt på tubuli som finns i den. Det är den senare som ansvarar för ett ständigt funktionsarbete. Alla ämnen som finns inuti nefronerna är ansvariga för säkerheten hos vissa typer av njurtrassel.

Inuti den kortikala substansen kan man hitta ett stort antal förbindande element, specifika indelningar av kanaler och renala glomeruli. Funktionen av hela det inre organet kommer att bero på om de är korrekt placerade inuti nefronet och njuren som helhet. Först och främst kommer detta att påverka den enhetliga fördelningen av urin, och först då dess korrekta avlägsnande från kroppen.

Nefroner som filter

Nefronets struktur ser vid första anblicken ut som ett stort filter, men det har ett antal funktioner. I mitten av 1800-talet antog forskarna att filtreringen av vätskor i kroppen föregår urinbildningsstadiet hundra år senare, detta var vetenskapligt bevisat. Med hjälp av en speciell manipulator kunde forskare få inre vätska från glomerulärmembranet och sedan genomföra en grundlig analys av den.

Det visade sig att skalet är ett slags filter, med hjälp av vilket vatten och alla molekyler som bildar blodplasma renas. Membranet som alla vätskor filtreras med är baserat på tre element: podocyter, endotelceller och ett basalmembran används också. Med deras hjälp kommer vätskan som måste avlägsnas från kroppen in i nefronbollen.

Nefronets insidor: celler och membran

Strukturen av det mänskliga nefronet måste beaktas med hänsyn till vad som finns i nefron glomerulus. För det första pratar vi om endotelceller, med vars hjälp det bildas ett lager som hindrar protein och blodpartiklar från att komma in. Plasma och vatten passerar vidare och går fritt in i basalmembranet.

Membranet är ett tunt lager som separerar endotelet (epitel) från bindväv. Den genomsnittliga membrantjockleken i människokroppen är 325 nm, även om tjockare och tunnare varianter kan förekomma. Membranet består av en nodal och två perifera lager som blockerar vägen för stora molekyler.

Podocyter i en nefron

Podocyternas processer är separerade från varandra av sköldmembran, på vilka själva nefronet, strukturen hos njurens strukturella element och dess prestanda beror. Tack vare dem bestäms storleken på ämnen som behöver filtreras. Epitelceller har små processer genom vilka de ansluter till basalmembranet.

Nefronets struktur och funktioner är sådana att, kollektivt, alla dess element inte tillåter molekyler med en diameter på mer än 6 nm att passera och filtrera mindre molekyler som måste utsöndras från kroppen. Proteinet kan inte passera genom det befintliga filtret på grund av speciella membranelement och molekyler med negativ laddning.

Funktioner hos njurfiltret

Nefronet, vars struktur kräver noggranna studier av forskare som försöker återskapa njuren med hjälp av modern teknik, bär en viss negativ laddning, vilket skapar en gräns för proteinfiltrering. Storleken på laddningen beror på filtrets dimensioner, och i själva verket beror själva den glomerulära substanskomponenten på kvaliteten på basalmembranet och epitelbeläggningen.

Funktionerna hos barriären som används som ett filter kan implementeras i en mängd olika varianter. Varje nefron har individuella parametrar. Om det inte finns några störningar i nefronernas funktion, kommer det i den primära urinen bara att finnas spår av proteiner som är inneboende i blodplasman. Särskilt stora molekyler kan också penetrera genom porerna, men i det här fallet kommer allt att bero på deras parametrar, såväl som på lokaliseringen av molekylen och dess kontakt med de former som porerna tar.

Nefroner kan inte regenerera, så om njurarna är skadade eller några sjukdomar uppstår, börjar deras antal gradvis minska. Samma sak händer naturligt när kroppen börjar åldras. Nefronrestaurering är en av de viktigaste uppgifterna som biologer runt om i världen arbetar med.

Njurarna utför en stor mängd användbart funktionellt arbete i kroppen, utan vilket vi inte kan föreställa oss våra liv. Den viktigaste är elimineringen av överflödigt vatten och slutliga metaboliska produkter från kroppen. Detta händer i de minsta strukturerna i njuren - nefroner.

Lite om njurens anatomi

För att gå vidare till de minsta enheterna i njuren måste du demontera dess allmänna struktur. Om du tittar på en njure i tvärsnitt, liknar dess form en böna eller böna.

En person föds med två njurar, men det finns undantag när endast en njure är närvarande. De är belägna vid den bakre väggen av bukhinnan, i nivå med I och II ländkotorna.

Varje knopp väger cirka 110-170 gram, dess längd är 10-15 cm, dess bredd är 5-9 cm och dess tjocklek är 2-4 cm.

Njuren har en bakre och en främre yta. Den bakre ytan är belägen i njurbädden. Den liknar en stor och mjuk säng, som är fodrad med psoas-muskeln. Men den främre ytan är i kontakt med andra närliggande organ.

Den vänstra njuren kommunicerar med den vänstra binjuren, tjocktarmen, magen och bukspottkörteln, och den högra njuren kommunicerar med den högra binjuren, tjock- och tunntarmen.

Ledande strukturella komponenter i njuren:

Njurkapseln är dess membran. Den innehåller tre lager. Den fibrösa kapseln i njuren är ganska tunn i tjockleken och har en mycket stark struktur. Skyddar njuren från olika skadliga influenser. Fettkapseln är ett lager av fettvävnad, som i sin struktur är ömtålig, mjuk och lös. Skyddar njuren från stötar och stötar. Den yttre kapseln är den renala fascian. Består av tunn bindväv. Njurparenkym är en vävnad som består av flera lager: cortex och medulla. Den senare består av 6-14 njurpyramider. Men själva pyramiderna är bildade av uppsamlingskanaler. Nefroner finns i cortex. Dessa lager är tydligt särskiljbara genom färg. Njurbäckenet är en trattliknande depression som tar emot urin från nefronerna. Den består av koppar i olika storlekar. De minsta är kalycer av första ordningen; urin tränger in i dem från parenkymet. När små blomkålar kommer samman bildar de större - blomkålar av andra ordningen. Det finns ungefär tre sådana kalycer i njuren. När dessa tre kalycer smälter samman bildas njurbäckenet. Njurartären är ett stort blodkärl som förgrenar sig från aortan och levererar kontaminerat blod till njuren. Ungefär 25 % av allt blod kommer in i njurarna varje minut för rengöring. Under dagen förser njurartären njuren med cirka 200 liter blod. Njurven - genom den kommer redan renat blod från njuren in i vena cava.

Njurfunktioner

Utsöndringsfunktionen är bildandet av urin, som tar bort slaggprodukter från kroppen.

Homeostatisk funktion - njurarna upprätthåller en konstant sammansättning och egenskaper hos vår inre miljö i kroppen. De säkerställer normal funktion av vatten-salt- och elektrolytbalanser, och bibehåller även osmotiskt tryck på en normal nivå. De gör ett stort bidrag till att samordna en persons blodtrycksvärden. Genom att ändra mekanismerna och volymerna av vatten som frigörs från kroppen, såväl som natrium och klorid, upprätthåller de ett konstant blodtryck. Och genom att utsöndra flera typer av användbara ämnen, reglerar njurarna blodtrycket. Endokrin funktion. Njurarna kan skapa många biologiskt aktiva substanser som stödjer optimal mänsklig funktion. De utsöndrar: renin - reglerar blodtrycket genom att ändra kaliumnivåer och vätskevolym i kroppen bradykinin - vidgar blodkärlen, därför sänker det blodtrycket prostaglandiner - vidgar även blodkärlen urokinas - orsakar lys av blodproppar, som kan bildas hos friska personer i någon del av blodomloppet erytropoietin - detta enzym reglerar bildandet av röda blodkroppar - erytrocyter kalcitriol - den aktiva formen av vitamin D, det reglerar utbytet av kalcium och fosfat i människokroppen

Vad är ett nefron?

Detta är huvudkomponenten i våra njurar. De bildar inte bara strukturen i njuren, utan utför också vissa funktioner. I varje njure når deras antal en miljon, det exakta värdet varierar från 800 tusen till 1,2 miljoner.

Moderna forskare har kommit till slutsatsen att under normala förhållanden utför inte alla nefroner sina funktioner, bara 35% av dem fungerar. Detta beror på kroppens reservfunktion, så att i en nödsituation fortsätter njurarna att fungera och rena vår kropp.

Antalet nefroner förändras beroende på ålder, nämligen med åldrandet förlorar en person ett visst antal av dem. Studier visar att det är cirka 1 % varje år. Denna process börjar efter 40 år och uppstår på grund av bristen på regenereringsförmåga hos nefroner.

Det uppskattas att en person vid 80 års ålder har förlorat cirka 40 % av sina nefroner, men detta har liten effekt på njurfunktionen. Men med en förlust på mer än 75%, till exempel med alkoholism, skador, kroniska njursjukdomar, kan en allvarlig sjukdom utvecklas - njursvikt.

Längden på en nefron sträcker sig från 2 till 5 cm. Om du sträcker ut alla nefroner på en linje, blir deras längd cirka 100 km.

Vad består ett nefron av?

Varje nefron är täckt av en liten kapsel som ser ut som en dubbelväggig kopp (Shumlyansky-Bowman-kapseln, uppkallad efter de ryska och engelska forskare som upptäckte och studerade den). Den inre väggen i denna kapsel är ett filter som ständigt renar vårt blod.

Detta filter består av ett basalmembran och 2 lager av integumentära (epitelial) celler. Detta membran har också 2 lager av integumentära celler, det yttre lagret är kärlcellerna och det yttre lagret är cellerna i urinutrymmet.

Alla dessa lager har speciella porer inuti dem. Utgående från de yttre skikten av basalmembranet minskar diametern på dessa porer. Så skapas en filterapparat.

Ett slitsliknande utrymme uppträder mellan dess väggar, det är därifrån njurtubulierna härstammar. Inuti kapseln finns en kapillär glomerulus den bildas på grund av de många grenarna av njurartären.

Kapillär glomerulus kallas också malpighian corpuscle. De upptäcktes av den italienske vetenskapsmannen M. Malpighi på 1600-talet. Den är nedsänkt i en gelliknande substans, som utsöndras av speciella celler - mesagliocyter. Och själva ämnet kallas mesangium.

Detta ämne skyddar kapillärer från oavsiktlig bristning på grund av högt tryck inuti dem. Och om skada uppstår, innehåller den gelliknande substansen de nödvändiga materialen som kommer att reparera dessa skador.

Ämnet som utsöndras av mesagliocyter kommer också att skydda mot giftiga ämnen från mikroorganismer. Det kommer helt enkelt att förstöra dem omedelbart. Dessutom producerar dessa specifika celler ett speciellt njurhormon.

Tubuli som kommer ut ur kapseln kallas en hoprullad tubuli av första ordningen. Det är verkligen inte rakt, men snett. Denna tubul passerar genom njurens märg och bildar Henles ögla och vänder sig igen mot cortex. På sin väg gör den invecklade tubuli flera varv och kommer nödvändigtvis i kontakt med basen av glomerulus.

En andra ordningens tubuli bildas i cortex och rinner in i uppsamlingskanalen. Ett litet antal uppsamlingskanaler går samman för att bilda utsöndringskanaler som passerar in i njurbäckenet. Det är dessa rör, som rör sig mot märgen, som bildar hjärnstrålarna.

Typer av nefroner

Dessa typer särskiljs på grund av specificiteten för platsen för glomeruli i njurbarken, strukturen hos tubuli och egenskaperna hos sammansättningen och lokaliseringen av blodkärl. Dessa inkluderar:

kortikal - upptar cirka 85% av det totala antalet av alla nefroner juxtamedullärt - 15% av det totala antalet

Kortikala nefroner är de mest talrika och har också en intern klassificering:

Ytliga eller de kallas också ytliga. Deras huvuddrag är platsen för njurkropparna. De finns i det yttre lagret av njurbarken. Deras antal är cirka 25%. Intrakortikal. Deras malpighiska kroppar är belägna i den mellersta delen av cortex. De dominerar i antal - 60% av alla nefroner.

Kortikala nefroner har en relativt förkortad Henle-ögla. På grund av sin ringa storlek kan den bara penetrera den yttre delen av njurmärgen.

Bildandet av primär urin är huvudfunktionen hos sådana nefroner.

I juxtamedullära nefroner finns malpighiska kroppar vid basen av cortex, belägna nästan vid linjen för början av medulla. Deras ögla av Henle är längre än den hos de kortikala, den infiltrerar så djupt in i märgen att den når pyramidernas toppar.

Dessa nefroner i märgen genererar högt osmotiskt tryck, vilket är nödvändigt för att förtjockning (ökad koncentration) och en minskning av slutliga urinvolymer ska inträffa.

Nephron funktion

Deras funktion är att bilda urin. Denna process är stegvis och består av 3 faser:

filtration reabsorptionssekretion

I den inledande fasen bildas primär urin. I nefronets kapillär glomeruli renas blodplasman (ultrafiltreras). Plasma renas på grund av skillnaden i tryck i glomerulus (65 mm Hg) och i nefronmembranet (45 mm Hg).

Cirka 200 liter primärurin bildas i människokroppen per dag. Denna urin har en sammansättning som liknar blodplasma.

I den andra fasen, reabsorption, återabsorberas ämnen som kroppen behöver från primär urin. Dessa ämnen inkluderar: vitaminer, vatten, olika nyttiga salter, lösta aminosyror och glukos. Detta inträffar i den proximala hoprullade tubuli. Inuti som det finns ett stort antal villi, ökar de absorptionsytan och hastigheten.

Från 150 liter primärurin bildas endast 2 liter sekundärurin. Det saknar viktiga näringsämnen för kroppen, men ökar kraftigt koncentrationen av giftiga ämnen: urea, urinsyra.

Den tredje fasen kännetecknas av frisättning av skadliga ämnen i urinen som inte har passerat njurfiltret: antibiotika, olika färgämnen, droger, gifter.

Nefronets struktur är mycket komplex, trots sin lilla storlek. Överraskande nog utför nästan varje komponent i nefronen sin egen funktion.

7 nov 2016Violetta Lekar

Varje vuxen njure innehåller minst 1 miljon nefroner, som var och en kan producera urin. Samtidigt fungerar vanligtvis cirka 1/3 av alla nefroner, vilket är tillräckligt för att fullt ut utföra njurarnas utsöndring och andra funktioner. Detta indikerar närvaron av betydande funktionella reserver av njurarna. Med åldrandet sker en gradvis minskning av antalet nefroner(med 1 % per år efter 40 år) på grund av deras bristande regenereringsförmåga. För många människor i 80-årsåldern minskar antalet nefroner med 40 % jämfört med dem i 40-årsåldern. Men förlusten av ett så stort antal nefroner är inte ett hot mot livet, eftersom den återstående delen helt kan utföra utsöndring och andra funktioner i njurarna. Samtidigt kan skador på mer än 70% av det totala antalet nefroner i njursjukdomar orsaka utveckling av kronisk njursvikt.

Ris. 1. Strukturell och funktionell organisation av nefronet

Njurkropp ligger i njurbarken, är den initiala delen av nefronet och bildas kapillär glomerulus(bestående av 30-50 sammanvävda kapillärslingor) och kapsel Shumlyansky - Boumeia. I tvärsnitt ser Shumlyansky-Boumeia-kapseln ut som en skål, inuti vilken det finns en glomerulus av blodkapillärer. Epitelcellerna i det inre lagret av kapseln (podocyter) är tätt intill väggen av de glomerulära kapillärerna. Kapselns yttre blad är beläget på något avstånd från det inre. Som ett resultat bildas ett slitsliknande utrymme mellan dem - håligheten i Shumlyansky-Bowman-kapseln, i vilken blodplasma filtreras och dess filtrat bildar primär urin. Från kapselhålan passerar primär urin in i lumen av nefrontubuli: proximal tubuli(vindiga och raka segment), loop av Henle(fallande och stigande sektioner) och distal tubuli(raka och invecklade segment). En viktig strukturell och funktionell del av nefronet är juxtaglomerulär apparat (komplex) av njuren. Den är belägen i ett triangulärt utrymme som bildas av väggarna i de afferenta och efferenta arteriolerna och den distala tubuli (solar makula - gula fläckendensa), tätt intill dem. Celler i macula densa har kemo- och mekanosensitivitet, som reglerar aktiviteten hos juxtaglomerulära celler i arterioler, som syntetiserar ett antal biologiskt aktiva substanser (renin, erytropoietin, etc.). De invecklade segmenten av de proximala och distala tubuli är belägna i njurbarken, och slingan av Henle är i märgen.

Nefrons struktur

Varje nefron börjar med en dubbelväggig kapsel, inuti vilken det finns en vaskulär glomerulus. Själva kapseln består av två blad, mellan vilka det finns en hålighet som passerar in i lumen av den proximala tubuli. Den består av den proximala hoprullade tubuli och den proximala raka tubuli, som utgör det proximala segmentet av nefron. En karakteristisk egenskap hos cellerna i detta segment är närvaron av en borstkant, bestående av mikrovilli, som är utväxter av cytoplasman omgiven av ett membran. Nästa sektion är öglan av Henle, bestående av en tunn nedåtgående del som kan sjunka djupt ner i märgen, där den bildar en ögla och vänder sig 180° mot cortex i form av en stigande tunn del av nefronslingan, förvandlas till en tjock del. Den stigande delen av slingan stiger till nivån av dess glomerulus, där den distala hoprullade tubuli börjar, som blir en kort kommunicerande tubuli som förbinder nefronen med uppsamlingskanalerna. Samlingskanalerna börjar i njurbarken och smälter samman till större utsöndringskanaler som passerar genom märgen och mynnar ut i njurbäckens hålighet, som i sin tur rinner ut i njurbäckenet. Enligt lokalisering särskiljs flera typer av nefroner: ytliga (ytliga), intrakortikala (inuti det kortikala lagret), juxtamedullära (deras glomeruli är belägna på gränsen mellan kortikala och medullalagren).

Ris. 2. Nefronets struktur:

I kontakt med

Njurkropp

Schema för strukturen av njurkroppen

Typer av nefroner

Det finns tre typer av nefroner - kortikala nefroner (~85%) och juxtamedullära nefroner (~15%), subkapsulära.

Njurkroppen av det kortikala nefronet är beläget i den yttre delen av cortex (yttre cortex) av njuren. Slingan av Henle i de flesta kortikala nefroner är kort och belägen inom njurens yttre medulla.
Njurkorpuskeln av det juxtamedullära nefronet är beläget i den juxtamedullära cortex, nära gränsen för njurbarken med medulla. De flesta juxtamedullära nefroner har en lång ögla av Henle. Deras ögla av Henle tränger djupt in i märgen och når ibland toppen av pyramiderna
Subkapslar är belägna under kapseln.

Glomerulus

Glomerulus är en grupp hårt fenestrerade (fenestrerade) kapillärer som får sin blodtillförsel från en afferent arteriol. De kallas också det magiska nätet (lat. rete mirabilis), eftersom gassammansättningen av blodet som passerar genom dem ändras något vid utgången (dessa kapillärer är inte direkt avsedda för gasutbyte). Det hydrostatiska trycket i blodet skapar drivkraften för filtrering av vätska och lösta ämnen in i lumen av Bowman-Shumlyansky-kapseln. Den ofiltrerade delen av blodet från glomeruli kommer in i den efferenta arteriolen. Den efferenta arteriolen av ytligt belägna glomeruli bryts upp i ett sekundärt nätverk av kapillärer som sammanflätar de slingrade tubuli i njurarna från efferenta arterioler från djupt belägna (juxtamedullära) nefroner fortsätter in i de nedåtgående raka kärlen (lat. vasa recta), som går ner i njurmärgen. Ämnen som återabsorberas i tubuli kommer därefter in i dessa kapillärkärl.

Bowman-Shumlyansky kapsel

Struktur av den proximala tubuli

Den proximala tubuli är konstruerad av högt kolumnärt epitel med uttalade mikrovilli av det apikala membranet (den så kallade "borstgränsen") och interdigitations av det basolaterala membranet. Både mikrovilli och interdigitation ökar avsevärt ytan av cellmembran, vilket förbättrar deras resorptiva funktion.

Cytoplasman hos cellerna i den proximala tubuli är mättad med mitokondrier, som mestadels är belägna på den basala sidan av cellerna, vilket ger cellerna den energi som krävs för aktiv transport av ämnen från den proximala tubuli.

Transportprocesser

Reabsorption
Na +: transcellulär (Na + / K + -ATPas, tillsammans med glukos - symport; Na + /H + utbyte - antiport), intercellulär
Cl-, K+, Ca2+, Mg2+: intercellulär
NCO3-: H+ + NCO3- = CO2 (diffusion) + H2O
Vatten: osmos
Fosfat (PTH-reglering), glukos, aminosyror, urinsyror (symport med Na+)
Peptider: nedbrytning till aminosyror
Proteiner: endocytos
Urea: diffusion
Utsöndring
H+: Na+/H+ utbyte, H+-ATPas
NH3, NH4+
Organiska syror och baser

Slinga av Henle

Länkar

Livet trots kronisk njursvikt. Webbplats: A. Yu Denisova

URINVÄGARNA.

(medicinsk, ped.)

Organen i detta system inkluderar: njurar, som utför funktionen av urinbildning, njurkalycer, bäcken, urinledare, urinblåsa och urinrör, som är urinvägarna.

UTVECKLING: Från mesodermens nefrogonatomer läggs tre parade knoppar sekventiellt: främre (eller knopp), primära och permanenta (eller slutliga).

Predpochka bildas av 8 - 10 segmentben av embryots huvudsektion, som lösgörs från nefrogonatomerna och bildar den mesonefriska kanalen. Denna njure fungerar inte och kommer snart att atrofieras.

Primär njuren bildas av 20 - 25 segmentben av embryots bålsektion, som är lossnade från mesodermen och bildar tubuli i den primära njuren. I ena änden mynnar de in i den mesonefriska kanalen, och i den andra änden växer de kärl som kommer från aortan och bryts upp i glomerulus primära kapillärnätverk. De andra ändarna av tubuli växer över glomeruli och bildar deras kapslar. Som ett resultat bildas njurkroppar. Denna njure fungerar under den första hälften av graviditeten, och därefter sker utvecklingen av könskörtlarna (könskörtlarna).

Slutlig njuren bildas i den 2: a månaden från den nefrogena vävnaden i den kaudala delen av embryot. Den mesonefria kanalen ger upphov till njurbäckenet, njurkalycer, papillärkanaler, uppsamlingskanaler och urinledare. Nefrogen vävnad differentieras till njurtubuli som omsluter glomeruli. Utvecklingen av den sista knoppen slutar i postnatalperioden.

NJURENS STRUKTUR.

Den är täckt på toppen med en bindvävskapsel och framtill med ett seröst membran. Sektionen skiljer mellan cortex (mörkare, belägen längs periferin) och medulla (ljusare, belägen i mitten), uppdelad i 8 pyramider, vars toppar öppnar sig genom papillarkanalen in i njurbegerets hålighet. Under utvecklingen av njuren ökar cortex i massa och penetrerar mellan pyramidernas baser i form av njurkolonner. Medulla växer in i cortex och bildar märgstrålarna. Njurens stroma bildas av lös fibrös bindväv, parenkymet representeras av epiteliala njurtubuli.

Den strukturella och funktionella enheten i njuren är NEPHRON. Nefronet består av:

· Glomerulära kapslar (Bowman-Mlansky kapsel),

· Proximal hoprullad tubuli,

· Proximal rak tubuli,

· En tunn tubuli där de gångande och uppåtgående delarna urskiljs,

· Distal rak tubuli

· Distal hopvikt tubuli.

Den tunna tubuli och distala rektum bildar nefronslingan (slingan av Henle).

Bowman-Shumlyansky-kapseln omger vaskulär glomerulus och bildar tillsammans med den njurkroppen. Bland nefronerna finns

· kort ytlig(15-20%),

· mellanliggande(70 %), vars slingor går ner i den yttre zonen av märgen till varierande djup

· pericerebral(eller juxtamedullär - 15%), där njurkropparna, proximala och distala delar ligger i cortex på gränsen till medulla, och slingorna går djupt in i medulla.

FIN STRUKTUR AV NEFRON.

Den glomerulära kapseln bildas av två lager - inre och yttre, mellan vilka det finns ett gap - kapselhåligheten.

1. Ytterblad presenteras ettskiktigt skivepitel eller kubiskt epitel, förvandlas till prismatisk epitel av den proximala delen.

2. Det inre lagret tränger in mellan vaskulär glomerulus kapillärer och bildas av stora oregelbundet formade celler som kallas podocyter. Stora, breda processer sträcker sig från podocytkropparna - cytotrabeculae, från vilka i sin tur börjar många små processer - cytopodia. Cytopodier är fästa vid ett trelagers merulärt basalmembran, på vilket, på motsatt sida, ligger endotelceller som täcker kapillärerna i glomerulus primära kapillärnätverk. Mellan cytopodierna finns smala filtreringsslitsar, stängda av ett diafragma som inte tillåter albumin och stora molekylära ämnen att passera igenom. Det glomerulära membranet består av 3 lager:

1. extern (ljus)

2. inre (ljus)

3. medium - mörk.

Det mellersta mörka lagret består av kollagenfibrer av typ 4, som bildar ett nätverk med en celldiameter på upp till 7 nm och lamininproteinet, som säkerställer vidhäftning (vidhäftning) till membranet av podocyter och endotelceller. På så sätt bildas en filtreringsbarriär bestående av

1. endotelceller i de glomerulära kapillärerna,

2. podocyter av det inre lagret av kapseln

3. trelagers basalmembran.

Det tillhandahåller den första fasen av urinbildning - filtreringsfasen - som säkerställer passagen in i kapselhålan från blodet av komponenterna i primär urin, bestående av blodplasma, sockerarter, fina proteiner (proteiner med låg molekylvikt) och joner. Ämnen med en diameter större än 7 nm filtreras inte genom barriären.

I de vaskulära glomeruli i njurkropparna, på de platser där podocyterna i kapselns inre skikt inte tränger in, finns det mszangy, bestående av mesangiocytceller och huvudämnet - matrisen. Det finns tre typer av mesangiocyter:

A. Slät muskeltyp- dessa celler syntetiserar matriskomponenter och kan dra ihop sig och reglera blodflödet i glomerulus kapillärer;

B. Makrofagisk typ- celler på ytan innehåller Fc-receptorer som är nödvändiga för fagocytisk funktion, vilket ger lokala immunoinflammatoriska reaktioner i glomeruli; granzitoriell typ av mesangiocyter, representerande monocyter från blodomloppet.

Det proximala nefronet består av hopvikta och raka tubuli, har en diameter på 60 μm och är fodrad med enskikts prismatisk kantad epitel. På den apikala ytan av epitelceller finns mikrovilli som bildar en borstkant med hög alkalisk fosfatasaktivitet. I den basala delen av dessa celler finns basalstrimningar, och i cytoplasman finns pinocytotiska vesiklar och lysosomer. Den proximala delen utför funktionen obligat reabsorption, d.v.s. säkerställer återupptag av proteiner, sockerarter, elektrolyter och vatten från primär urin, och protein och socker försvinner helt.

Nefronslingan representeras av en tunn tubuli och en rak distal. Hos korta och mellanliggande nefroner har den tunna tubuli endast en nedåtgående del, och i juxtamedullära nefroner har den också en lång stigande del, som övergår i en rak distal tubuli. Diametern på den tunna tubuli är cirka 15 mikron. I den nedåtgående sektionen är den fodrad med enskikts skivepitel. Här sker passiv återabsorption av vatten baserat på skillnaden i osmotiskt tryck mellan urinen i tubuli och vävnadsinterstitialvätskan i vilken kärlen passerar. I den stigande sektionen återabsorberas elektrolyter - Na, C1, etc. -.

Den distala tubulen har en diameter i den raka delen på upp till 30 µm, i den invecklade delen - från 20 till 50 µm. Den är fodrad med kubiskt epitel i ett lager, utan en penselkant, eftersom mikrovilli i dessa sektioner är svagt uttryckta, men den basala ränderna finns kvar. I den raka tubuli och den hoprullade tubuli intill den sker aktiv reabsorption av elektrolyter, men de är ogenomträngliga för vatten. Som ett resultat blir urinen hypoton, d.v.s. svagt koncentrerad, vilket orsakar passiv transport av vatten från urinen i de nedåtgående tunna tubuli och uppsamlingskanaler, som först kommer in i interstitium och sedan in i blodet.

De uppsamlande njurtubulierna i de övre sektionerna är fodrade med ettskiktigt kubiskt epitel, och i de nedre sektionerna med enskiktigt prismatiskt epitel, i vilket mörka och ljusa celler urskiljs. Ljusceller är fattiga på organeller och absorberar passivt vatten. Mörka i strukturen liknar de parietalcellerna i magkörtlarna och utsöndrar saltsyra, vilket resulterar i försurning av urinen. Som ett resultat blir vattnet mer koncentrerat när det passerar genom uppsamlingskanalerna.

I processen med urinbildning finns det således tre faser:

1. Filtreringsfasen av primär urin, som sker i njurkropparna.

2. Reabsorptionsfasen, utförd i nefrontubuli och uppsamlingskanaler, vilket resulterar i en kvalitativ och kvantitativ förändring i urinen.

3. Den sekretoriska fasen som uppstår i uppsamlingskanalerna genom produktion av saltsyra i dem, vilket gör urinen lätt sur.

BLODTILLSÖRNING TILL NJUREN.

Det finns kortikala och juxtamedullära cirkulationssystem,

Kortikalt system.

Njurartären går in i njurens hilum och delar sig i rättvisa, springer mellan hjärnpyramiderna. Vid gränsen till cortex och medulla förgrenar de sig in i bågformade artärer, varifrån de stiger upp i cortex interlobulär. De avviker från dem intralobulära artärer, varifrån de börjar afferenta arterioler, förfaller till kapillärer i det primära kapillärnätet vaskulär glomerulus av njurkroppar. Därefter tittar de in efferenta arterioler, vars diameter är mindre än de afferenta arteriolerna, vilket skapar högt tryck i kapillärnätverket (över 50 mm Hg), vilket säkerställer filtrering av primära urinkomponenter in i håligheten i Bowman-Shumlyansky-kapseln.

Efferenta arterioler, efter att ha gått en kort väg, sönderfalla till den sekundära kapillären(eller peritubulärt) nätverk som omger nefrontubuli. Komponenterna i primär urin återabsorberas in i den. Blod från kapillärerna i det sekundära kapillärnätet samlas i stjärnvener, Sedan i interlobulär, som flyter in bågformade ådror, de sista flyttar i interlobar, som slutligen bildar utgående njurvener.

Den juxtamedullära cirkulationen har egenskaper:

1. Diametern på de afferenta och efferenta arteriolerna är densamma eller så är de efferenta arteriolerna något bredare. Därför är trycket i kapillärerna i det primära nätverket lägre än i de kortikala nefronerna.

2. Efferenta arterioler bildar raka kärl, från vilka grenar uppstår och bildar ett sekundärt kapillärnätverk. De raka kärlen bildar öglor som vänder tillbaka och bildar ett motströms kärlsystem som kallas kärlknippet. Det sekundära nätverkets kapillärer samlas in i raka vener, som rinner in i bågvener, dvs. stjärnvener saknas.

3. Som ett resultat av dessa egenskaper deltar de peri-cerebrala nefronerna mindre aktivt i urinbildningen. De spelar rollen som shuntar, vilket ger snabb blodutsläpp under förhållanden med kraftig blodtillförsel.