A vese glomerulusának szerkezete. A vese szerkezeti egysége a nefron

A vese szerkezeti és funkcionális egysége a nefron, amely egy vaszkuláris glomerulusból, annak tokjából (vesetest) és a gyűjtőcsatornákba vezető tubulusrendszerből áll (3. ábra). Ez utóbbiak morfológiailag nem tartoznak a nefronhoz.

3. ábra A nefron szerkezetének vázlata (8).

Minden emberi vesében körülbelül 1 millió nefron található, a kor előrehaladtával számuk fokozatosan csökken. A glomerulusok a vese kérgi rétegében helyezkednek el, 1/10-1/15-e a velővel határon helyezkedik el, és juxtamedullarisnak nevezik. Hosszú Henle-hurkokkal rendelkeznek, amelyek a velőbe mélyülnek, és hozzájárulnak az elsődleges vizelet hatékonyabb koncentrációjához. Csecsemőknél a glomerulusok átmérője kicsi, és teljes szűrőfelületük sokkal kisebb, mint a felnőtteknél.

A vese glomerulusának szerkezete

A glomerulust zsigeri epitélium (podociták) borítja, amely a glomerulus vaszkuláris pólusánál átjut a Bowman-kapszula parietális hámjába. A Bowman (vizeletürege) közvetlenül a proximális csavart tubulus lumenébe jut. A vér az afferens (afferens) arteriolán keresztül jut be a glomerulus vaszkuláris pólusába, majd a glomerulus kapilláris hurkain áthaladva a kisebb lumenű efferens (efferens) arteriolán keresztül távozik. Az efferens arteriola összenyomása növeli a hidrosztatikus nyomást a glomerulusban, ami elősegíti a szűrést. A glomeruluson belül az afferens arteriola több ágra oszlik, amelyek több lebenyből álló kapillárisokat eredményeznek (4A. ábra). A glomerulusban körülbelül 50 kapilláris hurok található, amelyek között anasztomózisokat találtak, amelyek lehetővé teszik a glomerulus "dialízisrendszerének" működését. A glomeruláris kapilláris fal egy hármas szűrő, amely magában foglalja a fenestrált endotéliumot, a glomeruláris alapmembránt és a podocita kocsányok közötti hasított membránokat (4B. ábra).

4. ábra A glomerulus szerkezete (9).

A - glomerulus, AA - afferens arteriola (elektronmikroszkópia).

B - a glomerulus kapilláris hurok szerkezetének diagramja.

A molekulák áthaladása a szűrési gáton méretüktől és elektromos töltésüktől függ. Az 50 000 Da-nál nagyobb molekulatömegű anyagokat alig szűrik. A glomeruláris gát normál struktúráiban lévő negatív töltés miatt az anionok nagyobb mértékben maradnak vissza, mint a kationok. endoteliális sejtek körülbelül 70 nm átmérőjű pórusokkal vagy fenestrakkal rendelkeznek. A pórusokat negatív töltésű glikoproteinek veszik körül, egyfajta szitát jelentenek, amelyen keresztül a plazma ultraszűrése történik, de a vérsejtek megmaradnak. Glomeruláris alapmembrán(GBM) egy folytonos gátat jelent a vér és a kapszula ürege között, felnőtteknél 300-390 nm vastagságú (gyermekeknél vékonyabb - 150-250 nm) (5. ábra). A GBM nagyszámú negatív töltésű glikoproteint is tartalmaz. Három rétegből áll: a) lamina rara externa; b) lamina densa és c) lamina rara interna. A IV-es típusú kollagén a GBM fontos szerkezeti része. Az örökletes nephritisben szenvedő gyermekeknél, akik klinikailag hematuria formájában nyilvánulnak meg, a IV-es típusú kollagén mutációit észlelik. A GBM patológiáját a vese biopszia elektronmikroszkópos vizsgálatával állapítják meg.

5. ábra Glomeruláris kapilláris fal – glomeruláris szűrő (9).

Alul a fenestrated endothelium, felette a GBM, amelyen jól láthatóak a szabályosan elhelyezkedő podociták kocsányai (elektronmikroszkóp).

A glomerulus zsigeri epiteliális sejtjei, podociták, támogatják a glomerulus felépítését, megakadályozzák a fehérje bejutását a vizelettérbe, és a GBM-et is szintetizálják. Ezek mesenchymalis eredetű, erősen specializált sejtek. A hosszú primer folyamatok (trabekulák) a podociták testéből indulnak ki, amelyek végei a GBM-hez kapcsolódnak. A kis nyúlványok (pedikulák) szinte merőlegesen távolodnak el a nagy folyamatoktól, és lefedik a kapilláris nagy folyamatoktól mentes terét (6A. ábra). Egy szűrőmembrán, egy hasított membrán van kifeszítve a szomszédos podociták kocsányai között, amely az elmúlt évtizedekben számos tanulmány tárgya volt (6B. ábra).

6. ábra Podocita szerkezete (9).

A – A podocita kocsányok teljesen lefedik a GBM-et (elektronmikroszkóp).

B - a szűrőgát sémája.

A hasított membránok a nephrin fehérjéből állnak, amely szerkezetileg és funkcionálisan közeli rokonságban áll számos más fehérjemolekulával: podocin, CD2AR, alfa-aktinin-4 stb. Jelenleg a podocita fehérjéket kódoló gének mutációit azonosították. Például az NPHS1 gén hibája a nephrin hiányát eredményezi, ami finn típusú veleszületett nefrotikus szindrómában fordul elő. A vírusfertőzések, toxinok, immunológiai faktorok és genetikai mutációk által okozott podociták károsodása proteinuriához és nefrotikus szindróma kialakulásához vezethet, melynek morfológiai megfelelője – októl függetlenül – a podociták kocsányainak megolvadása. A nefrotikus szindróma leggyakoribb változata gyermekeknél az idiopátiás nefrotikus szindróma, minimális változásokkal.

A glomerulus mezangiális sejteket is tartalmaz, amelyek fő funkciója a kapilláris hurkok mechanikus rögzítése. A mesangiális sejtek összehúzó képességgel rendelkeznek, ami befolyásolja a glomeruláris véráramlást, valamint a fagocita aktivitást (4B. ábra).

vesetubulusok

Az elsődleges vizelet a proximális vesetubulusokba kerül, és ott minőségi és mennyiségi változásokon megy keresztül az anyagok szekréciója és reabszorpciója következtében. Proximális tubulusok- a nefron leghosszabb szakasza, kezdetben erősen ívelt, majd a Henle hurokba kerülve kiegyenesedik. A proximális tubulus (a glomeruláris kapszula parietális hámjának folytatása) sejtjei henger alakúak, a lumen oldaláról mikrobolyhokkal ("kefeszegély") borítják. A mikrobolyhok nagy enzimaktivitással növelik a hámsejtek munkafelületét Sok mitokondriumot, riboszómát és lizoszómát tartalmaznak.Aktív reabszorpció itt sok anyag (glükóz, aminosavak, nátrium-, kálium-, kalcium- és foszfátionok) megy végbe. Kb. 180 liter glomeruláris ultrafiltrátum jut a proximális tubulusokba, a víz 65-80%-a A nátrium visszaszívódik, így a primer vizelet mennyisége jelentősen csökken anélkül, hogy koncentrációja megváltozna. Henle hurokja. A proximális tubulus egyenes része átmegy a Henle-hurok leszálló végtagjába. A hámsejtek alakja kevésbé megnyúlik, a mikrobolyhok száma csökken. A hurok felszálló szakaszának vékony és vastag része van, és sűrű foltban végződik. A Henle hurok vastag szegmenseinek falának sejtjei nagyok, sok mitokondriumot tartalmaznak, amelyek energiát termelnek a nátrium- és kloridionok aktív szállításához. E sejtek fő ionhordozóját, az NKCC2-t a furoszemid gátolja. Juxtaglomeruláris készülék (JGA) 3 típusú sejtet foglal magában: a distalis tubuláris epitélium sejtjeit a glomerulus mellett (sűrű folt), extraglomeruláris mesangiális sejteket és szemcsés sejteket az afferens arteriolák falában, amelyek renint termelnek. (7. ábra).

disztális tubulus. Egy sűrű folt (macula densa) mögött kezdődik a disztális tubulus, amely átmegy a gyűjtőcsatornába. Az elsődleges vizelet körülbelül 5%-a abszorbeálódik a disztális tubulusokban. A hordozót a tiazid csoportba tartozó diuretikumok gátolják. Gyűjtőcsövek három részből áll: kérgi, külső és belső medulláris. A gyűjtőcsatorna belső velős részei a papilláris csatornába folynak, amely a kisebb kehelybe nyílik. A gyűjtőcsatornák kétféle cellát tartalmaznak: alap ("világos") és interkalált ("sötét"). Ahogy a cső kérgi szakasza a velőbe kerül, az interkaláris sejtek száma csökken. A fő sejtek nátriumcsatornákat tartalmaznak, amelyek munkáját az amilorid, a triamterén vízhajtók gátolják. Az interkalált sejtekből hiányzik a Na + /K + -ATPáz, de tartalmaznak H + -ATPázt. H +-t választanak ki és a Cl-t újra felszívják. Így a gyűjtőcsatornákban a NaCl fordított abszorpciójának végső szakasza a vizelet veséből való kilépése előtt következik be.

A vese intersticiális sejtjei. A vesék kérgi rétegében az interstitium gyengén expresszálódik, míg a medullában jobban észrevehető. A vesekéreg kétféle intersticiális sejtet tartalmaz - fagocitáló és fibroblasztszerű sejteket. A fibroblasztszerű intersticiális sejtek eritropoetint termelnek. A vesevelőben háromféle sejt található. Az egyik ilyen típusú sejtek citoplazmája kis lipidsejteket tartalmaz, amelyek kiindulási anyagként szolgálnak a prosztaglandinok szintéziséhez.

A nefron a vese szerkezeti egysége, amely a vizelet képződéséért felelős. A 24 órás munkavégzés során a szervek akár 1700 liter plazmát is átengednek, és valamivel több, mint egy liter vizeletet képeznek.

Nephron

A vese szerkezeti és funkcionális egységének, a nefronnak a munkája határozza meg, hogy milyen sikeres az egyensúly fenntartása és a salakanyagok kiürülése. Napközben kétmillió vese nefron, ahány a szervezetben van, 170 liter elsődleges vizeletet termel, amely napi mennyisége akár másfél literre is besűrűsödik. A nefronok kiválasztó felületének teljes területe közel 8 m2, ami a bőrfelület háromszorosa.

A kiválasztó rendszernek nagy a biztonsági határa. Annak a ténynek köszönhető, hogy a nefronoknak csak egyharmada működik egyidejűleg, ami lehetővé teszi a túlélést a vese eltávolításakor.

Az afferens arteriolán áthaladó artériás vér a vesékben megtisztul. A megtisztított vér a kimenő arteriolán keresztül távozik. Az afferens arteriola átmérője nagyobb, mint az arteriolé, ezáltal nyomásesés jön létre.

Szerkezet

A vese nefron felosztása a következő:

A vese kortikális rétegében kezdődnek a Bowman-kapszulával, amely az arteriola kapillárisok glomerulusa felett helyezkedik el. A vese nephron kapszula kommunikál a proximális (legközelebbi) tubulussal, amely a medulla felé irányul - ez a válasz arra a kérdésre, hogy a vese melyik részében találhatók a nefron kapszulák. A tubulus átmegy a Henle hurokba - először a proximális szegmensbe, majd - disztálisan. A nefron végének azt a helyet tekintjük, ahol a gyűjtőcsatorna kezdődik, ahová sok nefronból másodlagos vizelet lép be. Egy nefron diagramja

Kapszula

A podocita sejtek kupakszerűen veszik körül a kapillárisok glomerulusát. A formációt vesetestnek nevezik. A folyadék behatol a pórusaiba, ami Bowman terébe kerül. Itt gyűjtik az infiltrátumot - a vérplazma szűrésének termékét.

proximális tubulus

Ez a faj kívülről alapmembránnal borított sejtekből áll. A hám belső része kinövésekkel van felszerelve - mikrobolyhokkal, mint egy kefe, amelyek a tubulust teljes hosszában bélelik.

Kívül számos redőben összegyűlt alaphártya található, amelyek a tubulusok feltöltésekor kiegyenesednek. A tubulus ugyanakkor lekerekített átmérőjű alakot kap, és a hám lapított. Folyadék hiányában a tubulus átmérője szűkül, a sejtek prizmaszerű megjelenést kapnak.

A betegségek megelőzésére és a vesék kezelésére olvasóink a György atya szerzetesi gyűjteményét tanácsolják. 16 hasznos gyógynövényből áll, amelyek rendkívül hatékonyak a vese tisztításában, vesebetegségek, húgyúti betegségek kezelésében, valamint a szervezet egészének megtisztításában.

A funkciók közé tartozik a reabszorpció:

H2O; Na - 85%; ionok Ca, Mg, K, Cl; sók - foszfátok, szulfátok, bikarbonát; vegyületek - fehérjék, kreatinin, vitaminok, glükóz.

A tubulusból a reabszorbensek bejutnak az erekbe, amelyek sűrű hálózatban tekerednek a tubulus köré. Ezen a helyen az epesav felszívódik a tubulus üregébe, az oxálsav, a paraamino-hippursav, a húgysav felszívódik, az adrenalin, az acetilkolin, a tiamin, a hisztamin felszívódik, a gyógyszereket szállítják - penicillin, furoszemid, atropin stb.

Itt a szűrletből származó hormonok lebontása a hámhatár enzimei segítségével történik. Az inzulin, gasztrin, prolaktin, bradikinin elpusztul, plazmakoncentrációjuk csökken.

Henle hurokja

Az agysugárba való belépés után a proximális tubulus a Henle-hurok kezdeti szakaszába kerül. A tubulus átmegy a hurok leszálló szegmensébe, amely a velőbe ereszkedik le. Ezután a felszálló rész felemelkedik a kéregbe, megközelítve a Bowman kapszulát.

A hurok belső szerkezete először nem különbözik a proximális tubulus szerkezetétől. Ezután a hurok lumenje beszűkül, a Na-szűrés átjut az intersticiális folyadékba, amely hipertóniássá válik. Ez a gyűjtőcsatornák működése szempontjából fontos: a mosófolyadékban lévő magas sókoncentráció miatt víz szívódik fel beléjük. A felszálló szakasz kitágul, átmegy a disztális tubulusba.

Gyengéd hurok

Distális tubulus

Ez a terület már röviden, alacsony hámsejtekből áll. A csatornán belül nincsenek bolyhok, kívülről jól kifejeződik az alaphártya felhajtása. Itt a nátrium újra felszívódik, a víz reabszorpciója folytatódik, a hidrogénionok és az ammónia szekréciója a tubulus lumenébe folytatódik.

A videóban a vese és a nefron szerkezetének diagramja:

A nefronok típusai

A szerkezeti jellemzők, a funkcionális cél szerint a vesében a következő típusú nefronok működnek:

kortikális - felületes, intrakortikális; egymás melletti.

Kortikális

A kéregben kétféle nefron található. A felületesek a nefronok teljes számának körülbelül 1%-át teszik ki. Különböznek a glomerulusok felszíni elhelyezkedésében a kéregben, a Henle legrövidebb hurkában és a kis mennyiségű szűrésben.

Az intrakortikális - a vese nefronok több mint 80% -a, amely a kérgi réteg közepén helyezkedik el, nagy szerepet játszik a vizelet szűrésében. Az intrakortikális nefron glomerulusában a vér nyomás alatt halad át, mivel az afferens arteriola sokkal szélesebb, mint a kiáramló arteriola.

Juxtamedullary

Juxtamedullary - a vese nefronjainak kis része. Számuk nem haladja meg a nefronok számának 20%-át. A kapszula a kéreg és a velő határán helyezkedik el, a többi része a velőben, a Henle-hurok szinte magához a vesemedenceig ereszkedik le.

Ez a típusú nefron döntő jelentőségű a vizelet koncentráló képességében. A juxtamedullaris nefron sajátossága, hogy az ilyen típusú nefronok kimenő arteriolája átmérője megegyezik az afferensével, és a Henle hurok a leghosszabb az összes közül.

Az efferens arteriolák hurkokat képeznek, amelyek a Henle-hurokkal párhuzamosan a medullába mozognak, és a vénás hálózatba áramlanak.

Funkciók

A vese nefron funkciói a következők:

a vizelet koncentrációja; az érrendszeri tónus szabályozása; a vérnyomás szabályozása.

A vizelet több szakaszban képződik:

a glomerulusokban az arteriolán keresztül bejutó vérplazma kiszűrődik, primer vizelet képződik; hasznos anyagok visszaszívása a szűrletből; vizelet koncentrációja.

Kortikális nefronok

A fő funkció a vizelet képződése, a hasznos vegyületek, fehérjék, aminosavak, glükóz, hormonok, ásványi anyagok visszaszívása. A kortikális nephronok a vérellátás sajátosságai miatt részt vesznek a szűrés, a reabszorpció folyamataiban, és a visszaszívott vegyületek az efferens arteriola szorosan elhelyezkedő kapilláris hálózatán keresztül azonnal behatolnak a vérbe.

Juxtamedullaris nefronok

A juxtamedullaris nefron fő feladata a vizelet koncentrálása, amely a kimenő arteriolában a vér mozgásának sajátosságai miatt lehetséges. Az arteriola nem a kapilláris hálózatba, hanem a vénákba áramló venulákba jut át.

Az ilyen típusú nefronok részt vesznek a vérnyomást szabályozó szerkezeti képződmény kialakításában. Ez a komplex renint választ ki, amely az angiotenzin 2, egy érösszehúzó vegyület termeléséhez szükséges.

A nefron funkcióinak megsértése és a helyreállítás módja

A nefron megsértése olyan változásokhoz vezet, amelyek az összes testrendszert érintik.

A nephron diszfunkció által okozott rendellenességek a következők:

savasság; víz-só egyensúly; anyagcsere.

A nefronok szállítási funkcióinak megsértése által okozott betegségeket tubulopathiának nevezik, amelyek között vannak:

primer tubulopathiák - veleszületett diszfunkciók; másodlagos - a szállítási funkció szerzett megsértése.

A másodlagos tubulopathia okai a nefron károsodása, amelyet toxinok, köztük gyógyszerek, rosszindulatú daganatok, nehézfémek és mielóma hatása okoz.

A tubulopathia lokalizációja szerint:

proximális - a proximális tubulusok károsodása; disztális - a disztális csavart tubulusok funkcióinak károsodása. A tubulopathia típusai

Proximális tubulopathia

A nefron proximális részének károsodása a következők kialakulásához vezet:

foszfaturia; hiperaminoaciduria; vese acidózis; glikozuria.

A foszfát reabszorpció megsértése angolkórszerű csontszerkezet kialakulásához vezet - ez a D-vitamin-kezeléssel szemben ellenálló állapot A patológia a foszfáthordozó fehérje hiányával, a kalcitriol-kötő receptorok hiányával jár.

A vese glükózuria a glükóz felszívódásának csökkenésével jár. A hiperaminoaciduria olyan jelenség, amelyben az aminosavak transzport funkciója a tubulusokban károsodik. Az aminosav típusától függően a patológia különféle szisztémás betegségekhez vezet.

Tehát, ha a cisztin reabszorpciója károsodik, akkor kialakul a cisztinuria betegség - autoszomális recesszív betegség. A betegség fejlődési késleltetésben, vesekólikában nyilvánul meg. A cisztinuria vizeletében cisztin kövek jelenhetnek meg, amelyek lúgos környezetben könnyen feloldódnak.

A proximális tubuláris acidózist a bikarbonát felszívódásának képtelensége okozza, ami miatt a vizelettel ürül, és koncentrációja a vérben csökken, míg a Cl-ionok ezzel szemben növekednek. Ez metabolikus acidózishoz vezet, a K-ionok fokozott kiválasztásával.

Distális tubulopathia

A disztális szakaszok patológiái vesevíz cukorbetegségben, pszeudohipoaldoszteronizmusban, tubuláris acidózisban nyilvánulnak meg. A vesecukorbetegség örökletes károsodás. A veleszületett rendellenességet a disztális tubulusok sejtjeinek antidiuretikus hormonra adott válaszának hiánya okozza. A válasz hiánya a vizeletkoncentráció képességének megsértéséhez vezet. A betegnél polyuria alakul ki, naponta akár 30 liter vizelet is ürülhet.

Kombinált rendellenességek esetén összetett patológiák alakulnak ki, amelyek közül az egyiket de Toni-Debre-Fanconi szindrómának nevezik. Ugyanakkor a foszfátok, bikarbonátok reabszorpciója károsodik, az aminosavak és a glükóz nem szívódnak fel. A szindróma fejlődési késleltetéssel, csontritkulással, csontszerkezet patológiájával, acidózissal nyilvánul meg.

Egy felnőtt ember minden veséjében legalább 1 millió nefron található, amelyek mindegyike képes vizelet termelésére. Ugyanakkor az összes nefron körülbelül 1/3-a általában működik, ami elegendő a vesék kiválasztó és egyéb funkcióinak teljes körű végrehajtásához. Ez a vesék jelentős funkcionális tartalékainak jelenlétét jelzi. Az öregedéssel fokozatosan csökken a nefronok száma.(40 év után évi 1%-kal) regenerációs képességük hiánya miatt. Sok embernél 80 éves korban 40%-kal csökken a nefronok száma a 40 évesekhez képest. Ilyen nagyszámú nefron elvesztése azonban nem jelent veszélyt az életre, mivel a többi teljes mértékben képes ellátni a vesék kiválasztó és egyéb funkcióit. Ugyanakkor a vesebetegségekben a nefronok teljes számának több mint 70%-ának károsodása okozhatja a krónikus veseelégtelenséget.

Minden egyes nefron egy vesetestből (Malpighian) áll, amelyben a vérplazma ultraszűrése és az elsődleges vizelet képződése történik, valamint egy tubulusok és tubulusok rendszeréből, amelyben az elsődleges vizelet másodlagossá és végső vizeletté alakul (a medencébe és a környezetbe kerül) vizelet.

Rizs. 1. A nefron szerkezeti és funkcionális felépítése

A vizelet összetétele a medencén (csészéken, csészéken), az uretereken, a húgyhólyagban és a húgyúton keresztül történő átmeneti visszatartása során történő mozgás során nem változik jelentősen. Így egészséges emberben a vizelés során kiürült végső vizelet összetétele nagyon közel áll a medence lumenébe (kisebb kelyheibe) ürülő vizelet összetételéhez.

vesetest a vesék kérgi rétegében található, a nefron kezdeti része és kialakul kapilláris glomerulus(30-50 összefonódó kapilláris hurokból áll) és Shumlyansky kapszula - Boumeia. A vágáson a Shumlyansky-Boumeia kapszula úgy néz ki, mint egy tál, amelynek belsejében vérkapillárisok glomerulusa található. A kapszula belső rétegének hámsejtjei (podociták) szorosan tapadnak a glomeruláris kapillárisok falához. A kapszula külső levele bizonyos távolságra van a belsőtől. Ennek eredményeként egy résszerű tér képződik közöttük - a Shumlyansky-Bowman kapszula ürege, amelybe a vérplazmát szűrik, és szűrlete elsődleges vizeletet képez. A kapszula üregéből az elsődleges vizelet a nefron tubulusainak lumenébe jut: proximális tubulus(ívelt és egyenes szegmensek), Henle hurka(csökkenő és emelkedő osztás) és disztális tubulus(egyenes és csavart szegmensek). A nefron fontos szerkezeti és funkcionális eleme az a vese juxtaglomeruláris apparátusa (komplexum). Háromszög alakú térben helyezkedik el, amelyet az afferens és efferens arteriolák fala és a disztális tubulus alkot (sűrű folt - makuladensa), közel hozzájuk. A macula densa sejtjei kemo- és mechanoérzékenyek, szabályozzák az arteriolák juxtaglomeruláris sejtjeinek aktivitását, amelyek számos biológiailag aktív anyagot (renint, eritropoetint stb.) szintetizálnak. A proximális és disztális tubulusok kanyargós szegmensei a vese kéregében, a Henle-hurok pedig a velőben találhatók.

A vizelet a kanyargós disztális tubulusból folyik az összekötő csatornába, abból a gyűjtőcsatornaés gyűjtőcsatorna a vesék kérgi anyaga; 8-10 gyűjtőcsatorna csatlakozik egy nagy csatornába ( a kéreg gyűjtőcsatornája), amely a medullába ereszkedve válik a vesevelő gyűjtőcsatornája. Fokozatosan egyesülve ezek a csatornák kialakulnak nagy átmérőjű csatorna, amely a piramis papilla tetején nyílik a nagy medence kis kelyhébe.

Minden vesében legalább 250 nagy átmérőjű gyűjtőcsatorna található, amelyek mindegyike körülbelül 4000 nefron vizeletet gyűjti össze. A gyűjtőcsatornák és gyűjtőcsatornák speciális mechanizmusokkal rendelkeznek a vesevelő hiperozmolaritás fenntartására, a vizelet koncentrálására és hígítására, és a végső vizelet képződésének fontos szerkezeti összetevői.

A nefron szerkezete

Minden nefron egy dupla falú kapszulával kezdődik, amelyben egy vaszkuláris glomerulus található. Maga a kapszula két lapból áll, amelyek között van egy üreg, amely a proximális tubulus lumenébe jut. Proximális csavart és proximális egyenes tubulusokból áll, amelyek a nefron proximális szegmensét alkotják. Ennek a szegmensnek a sejtjeinek jellemző tulajdonsága a kefeszegély jelenléte, amely mikrobolyhokból áll, amelyek a membránnal körülvett citoplazma kinövései. A következő szakasz a Henle hurok, amely egy vékony leszálló részből áll, amely mélyen le tud ereszkedni a velőbe, ahol hurkot képez, és 180 ° -kal elfordul a kérgi anyag felé, felszálló vékony, vastag részbe fordulva. a nephron hurokból. A hurok felszálló szakasza a glomerulusa szintjére emelkedik, ahol a disztális kanyargós tubulus kezdődik, amely egy rövid összekötő tubulusba megy át, amely összeköti a nefront a gyűjtőcsatornákkal. A gyűjtőcsatornák a vesekéregben kezdődnek, egyesülve nagyobb kiválasztócsatornákat képeznek, amelyek áthaladnak a medullán, és a kehelyüregbe szivárognak, amelyek viszont a vesemedencébe folynak. A lokalizáció szerint többféle nephront különböztetnek meg: felületes (felületi), intrakortikális (a kérgi rétegen belül), juxtamedullaris (glomerulusaik a kérgi és a velőréteg határán helyezkednek el).

Rizs. 2. A nefron felépítése:

A - juxtamedulláris nefron; B - intrakortikális nefron; 1 - vesetest, beleértve a kapillárisok glomerulusának kapszulát; 2 - proximális csavart tubulus; 3 - proximális egyenes tubulus; 4 - a nephron hurok csökkenő vékony térde; 5 - a nephron hurok emelkedő vékony térde; 6 - disztális egyenes tubulus (a nephron hurok vastag felszálló térde); 7 - a distalis tubulus sűrű foltja; 8 - disztális csavart tubulus; 9 - összekötő cső; 10 - gyűjtőcsatorna a kéreg a vese; 11 - a külső medulla gyűjtőcsatornája; 12 - a belső medulla gyűjtőcsatornája

A különböző típusú nefronok nemcsak lokalizációjukban különböznek egymástól, hanem a glomerulusok méretétől, elhelyezkedésük mélységétől, valamint a nefron egyes szakaszainak, különösen a Henle-hurok hosszától, valamint az ozmotikus koncentrációban való részvételtől. vizelet. Normál körülmények között a szív által kibocsátott vér térfogatának körülbelül 1/4-e áthalad a vesén. A kéregben a véráramlás eléri a 4-5 ml/perc értéket 1 g szövetenként, ezért ez a legmagasabb szervi véráramlás. A vese véráramlásának sajátossága, hogy a vese véráramlása állandó marad, ha a szisztémás vérnyomás meglehetősen széles tartományán belül változik. Ezt a vese vérkeringésének speciális önszabályozási mechanizmusai biztosítják. A rövid veseartériák az aortából távoznak, a vesében kisebb erekre ágaznak szét. Az afferens (afferens) arteriola bejut a vese glomerulusába, amely abban kapillárisokra bomlik. Amikor a kapillárisok egyesülnek, efferens (efferens) arteriolát alkotnak, amelyen keresztül a vér kiáramlása a glomerulusból történik. A glomerulusból való távozás után az efferens arteriola ismét kapillárisokká bomlik, hálózatot képezve a proximális és disztális csavart tubulusok körül. A juxtamedullaris nephron sajátossága, hogy az efferens arteriola nem bomlik fel peritubuláris kapilláris hálózattá, hanem egyenes ereket képez, amelyek leszállnak a vesevelőbe.

A nefronok típusai

A szerkezet és a funkciók jellemzői szerint megkülönböztetik őket a nefronok két fő típusa: corticalis (70-80%) és juxtamedullaris (20-30%).

Kortikális nefronok felületes, vagy felületes kérgi nefronokra osztják fel, amelyekben a vesetestek a kérgi anyag külső részében helyezkednek el, és intrakortikális kérgi nefronokra, amelyekben a vesetestek a vese kérgi anyagának középső részében helyezkednek el. A kortikális nefronoknak van egy rövid Henle-hurka, amely csak a medulla külső részébe hatol be. E nefronok fő funkciója az elsődleges vizelet képződése.

vesetestek juxtameduláris nephronok a kérgi anyag mély rétegeiben találhatók a velővel határon. Hosszú Henle-hurok van bennük, amely mélyen behatol a medullába, egészen a piramisok csúcsáig. A juxtamedullaris nefronok fő célja, hogy a vese velőjében magas ozmotikus nyomást hozzanak létre, amely a végső vizelet koncentrálásához és térfogatának csökkentéséhez szükséges.

Hatékony szűrési nyomás

EFD \u003d Rcap - Rbk - Ronk. Rcap- hidrosztatikus nyomás a kapillárisban (50-70 Hgmm); R6k- hidrosztatikus nyomás a Bowman kapszula lumenében - Shumlyansky (15-20 Hgmm); Ronk- onkotikus nyomás a kapillárisban (25-30 Hgmm).

EPD \u003d 70 - 30 - 20 \u003d 20 Hgmm. Művészet.

A végső vizelet képződése a nefronban végbemenő három fő folyamat eredménye: szűrés, reabszorpció és szekréció.

Az emberi test létéhez nemcsak rendszert biztosít ahhoz, hogy anyagokat szállítson hozzá a test felépítéséhez vagy az energia kinyeréséhez.

Különféle rendkívül hatékony biológiai struktúrák egész komplexuma áll rendelkezésre a salakanyagok eltávolítására.

Az egyik ilyen szerkezet a vese, amelynek működő szerkezeti egysége a nefron.

Általános információ

Ez a vese egyik funkcionális egységének (egyik elemének) a neve. A szervezetben legalább 1 millió nefron található, amelyek együtt egy jól működő rendszert alkotnak. A nefronok szerkezetüknek köszönhetően lehetővé teszik a vér szűrését.

Miért - vér, mert köztudott, hogy a vesék vizeletet termelnek?
Pontosan a vérből termelnek vizeletet, ahová a szervek, miután kiválasztottak belőle mindent, amire szükségük van, anyagokat küldenek:

vagy pillanatnyilag egyáltalán nem igényli a szervezet;
vagy azok többlete;
amelyek veszélyessé válhatnak számára, ha továbbra is a vérben maradnak.

A vér összetételének és tulajdonságainak kiegyensúlyozása érdekében el kell távolítani a felesleges összetevőket: felesleges vizet és sókat, toxinokat, alacsony molekulatömegű fehérjéket.

A nefron szerkezete

A módszer felfedezése lehetővé tette, hogy kiderüljön: nemcsak a szívnek van összehúzódási képessége, hanem minden szervnek: a májnak, a vesének, sőt az agynak is.

A vesék egy bizonyos ritmusban összehúzódnak és ellazulnak - méretük és térfogatuk vagy csökken, vagy nő. Ebben az esetben a szerv beleiben áthaladó artériák kompressziója, majd nyújtása következik be. Változik bennük a nyomás szintje is: ha a vese ellazul, akkor csökken, ha összehúzódik, akkor nő, ami lehetővé teszi a nefron működését.

Az artériában megnövekedett nyomás hatására a vese szerkezetében a természetes félig áteresztő membránok rendszere beindul - és a szervezet számára szükségtelen anyagok, miután átnyomták őket, eltávolítják a véráramból. Bejutnak a formációkba, amelyek a húgyutak kezdeti szakaszai.

Egyes szegmenseiken vannak olyan területek, ahol a víz és a sók egy része visszaszívja (vissza) a véráramba.

A szűrő (szűrési) funkcióját vértisztítással és az összetevőiből vizelet képződésével ellátó nefron lehetséges, mivel számos olyan terület található benne, ahol az elsődleges húgyúti rendszer félig áteresztő struktúrái rendkívül szorosan érintkeznek a húgyúti hálózattal. kapillárisok (amelyek fala ugyanolyan vékony).

A nefronban a következők találhatók:

elsődleges szűrőzóna (vesetest, amely a Shumlyansky-Bowman kapszulában található vese glomerulusból áll);
reabszorpciós zóna (kapilláris hálózat az elsődleges húgyutak kezdeti szakaszainak szintjén - vesetubulusok).

vese glomerulus

Így hívják a kapillárisok hálózatát, amely valóban laza golyónak tűnik, amelybe az afferens (más néven: ellátás) arteriola itt felbomlik.

Ez a struktúra biztosítja a kapilláris falak maximális érintkezési felületét egy bensőségesen (nagyon közeli) szelektíven áteresztő háromrétegű membránnal, amely mellettük van, amely a Bowman kapszula belső falát alkotja.

A kapillárisok falának vastagságát csak egy vékony citoplazmatikus réteggel rendelkező endothel sejtréteg alkotja, amelyben fenestrák (üreges struktúrák) vannak, amelyek biztosítják az anyagok egyirányú szállítását - a kapilláris lumenétől a a vesetest kapszula üregében.

A kapilláris hurkok közötti tereket mezangium tölti ki, amely egy speciális szerkezetű, mesangiális sejteket tartalmazó kötőszövet.

A kapilláris glomerulushoz (glomerulushoz) viszonyított lokalizációtól függően ezek a következők:

intraglomeruláris (intraglomeruláris);
extraglomeruláris (extraglomeruláris).

Miután áthaladt a kapilláris hurkon, és megszabadította őket a méreganyagoktól és a feleslegtől, a vér a kivezető artériában gyűlik össze. Ez pedig egy másik kapilláris hálózatot képez, amely a vesetubulusokat fonja össze a kanyargós területeiken, ahonnan a vér az efferens vénába gyűlik össze, és így visszakerül a vese véráramába.

Bowman-Shumlyansky kapszula

Ennek a szerkezetnek a felépítése a mindennapi életben jól ismert tárggyal - egy gömbfecskendővel - összehasonlítva írható le. Az alját megnyomva egy belső homorú félgömbfelületű tál formálódik belőle, amely egyben önálló geometriai forma és a külső félgömb folytatásaként is szolgál.

A kialakított forma két fala között egy résszerű térüreg marad, amely a fecskendő kifolyójába folytatódik. Egy másik példa összehasonlításra egy termosz, amelynek két fala között keskeny üreg van.

A Bowman-Shumlyansky kapszula két fala között egy résszerű belső üreg is található:

külső, úgynevezett parietális lemez és
belső (vagy zsigeri lemez).

Felépítésük jelentősen eltér egymástól. Ha a külsőt egy sor laphámsejtek alkotják (amely az efferens tubulus egysoros köbös hámjában is folytatódik), akkor a belsőt podociták elemei alkotják - a vesehám speciális szerkezetű sejtjei. (a podocita kifejezés szó szerinti fordítása: sejt lábakkal).

A podocita leginkább egy több vastag főgyökérrel rendelkező tuskóhoz hasonlít, amelyből mindkét oldalon egyenletesen nyúlnak ki vékonyabb gyökerek, és a felületen elterjedt teljes gyökérrendszer messze nyúlik a középponttól, és kitölti a körön belüli szintet. általa alkotott. Főbb típusok:

Podocyták- óriás méretű sejtek, amelyek teste a kapszula üregében helyezkedik el, ugyanakkor - a gyökérszerű folyamatok - citotrabekulák - megtámasztása miatt a kapillárisfal szintje fölé emelkedik.
Cytotrabecula- ez a "láb"-folyamat elsődleges elágazási szintje (a példában a csonkkal - a fő gyökerek), de van másodlagos elágazás is - a citopodia szintje.
cytopodia(vagy pedicles) olyan másodlagos folyamatok, amelyek ritmikusan tartják a távolságot a cytotrabeculától („fő gyökér”). E távolságok hasonlósága miatt a citopódiumok egyenletes eloszlása érhető el a kapilláris felület területein a cytotrabecula mindkét oldalán.

Az egyik cytotrabecula kinövései-citopódiái, amelyek a szomszédos sejt hasonló képződményei közötti résekbe lépnek, egy domborzatban és mintázatban nagyon cipzárra emlékeztető alakot alkotnak, amelynek az egyes "fogai" között csak keskeny, párhuzamos lineáris rések maradnak meg, úgynevezett szűrési rések. (rés membránok) .

A podociták ilyen szerkezete miatt a kapszulaüreg felé néző kapillárisok teljes külső felülete teljesen be van fedve összefonódó citopódiumokkal, amelyek cipzárai nem engedik a kapilláris falát a kapszula üregébe tolni, ellensúlyozva a vérnyomás erejét. a kapilláris belsejében.

vesetubulusok

Egy lombik alakú megvastagodástól (a nefron szerkezetében Shumlyansky-Bowman kapszula) kiindulva az elsődleges húgyutak hosszuk mentén változó átmérőjű csövek jellegűek, sőt egyes területeken jellegzetesen csavarodott formát kapnak.

Hosszúságuk olyan, hogy egyes szegmenseik a kéregben, mások a velőben találhatók.
A vérből az elsődleges és másodlagos vizeletbe vezető folyadék útján áthalad a vesetubulusokon, amelyek a következőkből állnak:

proximális csavart tubulus;
a Henle-hurok, amelynek ereszkedő és emelkedő térdje van;
disztális csavart tubulus.

A vesetubulus proximális szakaszát maximális hossza és átmérője különbözteti meg; erősen hengeres hámból áll, mikrobolyhok „kefeszegélyével”, amely magas reszorpciós funkciót biztosít a szívás területének növekedése miatt. felület.

Ugyanezt a célt szolgálja az interdigitációk jelenléte - a szomszédos sejtek membránjainak ujjszerű bemélyedése egymásba. Az anyagok aktív reszorpciója a tubulus lumenébe nagyon energiaigényes folyamat, ezért a tubulussejtek citoplazmája sok mitokondriumot tartalmaz.

A proximális kanyargós tubulus felületét fonó kapillárisokban,
reabszorpció:

nátrium-, kálium-, klór-, magnézium-, kalcium-, hidrogén-, karbonátionok;
szőlőcukor;
aminosavak;
néhány fehérje;
karbamid;
víz.

Tehát az elsődleges szűrletből - a Bowman-kapszulában képződő elsődleges vizeletből - a Henle-hurkot követve (a vesevelőben a hajtű alakjának jellegzetes hajlításával) egy köztes összetételű folyadék képződik, amelyben egy lefelé tartó térd kis átmérőjű és felszálló térd - nagy átmérőjű elkülönítve.

A vesetubulus átmérője ezeken a szakaszokon a hám magasságától függ, amely a hurok különböző részein különböző funkciókat lát el: a vékony szakaszon lapos, biztosítva a passzív vízszállítás hatékonyságát, a vastag szakaszon magasabb köbméteres, biztosítva az elektrolitok (főleg a nátrium) visszaszívását a hemokapillárisokba és az azokat követő passzívan vizet.

A disztális tekercses tubulusban a végső (másodlagos) összetételű vizelet képződik, amely a víz és elektrolitok fakultatív reabszorpciója (reabszorpciója) során jön létre a vesetubulus ezen szakaszát fonó kapillárisok vérösszetételéből, amely befejezi a vesetubulus e szakaszát. történelmet a gyűjtőcsatornába eséssel.

A nefronok típusai

Mivel a legtöbb nefron vesetestjei a vese parenchyma kérgi rétegében (a külső kéregben) találhatók, és rövid hosszúságú Henle-hurkaik a vese külső ereivel együtt áthaladnak a külső vesevelőn, kortikálisnak vagy intrakortikálisnak nevezik.

A többi rész (körülbelül 15%), egy hosszabb Henle-hurokkal, mélyen elmerülve a velőben (a vesepiramisok csúcsáig), a juxtamedullaris kéregben található - a velő és a kéreg közötti határzónában. réteg, ami lehetővé teszi, hogy juxtamedullárisnak nevezzük őket.

A vese szubkapszuláris rétegében sekélyen elhelyezkedő nefronok kevesebb mint 1%-át nevezzük subcapsulárisnak vagy felületesnek.

Vizelet ultraszűrése

A podociták „lábainak” összehúzódási képessége az egyidejű megvastagodással lehetővé teszi a szűrési rések még jobban szűkítését, ami még szelektívebbé teszi a glomerulus részeként a kapillárison átáramló vér tisztításának folyamatát az átmérő tekintetében. a szűrt molekulákból.

Így a "lábak" jelenléte a podocitákban növeli a kapillárisfallal való érintkezés területét, míg összehúzódásuk mértéke szabályozza a szűrőrések szélességét.

A résmembránok felületén a tisztán mechanikai akadály szerepén túl negatív elektromos töltésű fehérjék is vannak, ami korlátozza a szintén negatív töltésű fehérjemolekulák és más kémiai vegyületek átvitelét.

A vér összetételére és tulajdonságaira gyakorolt ilyen hatás, amelyet fizikai és elektrokémiai folyamatok kombinációja hajt végre, lehetővé teszi a vérplazma ultraszűrését, ami először vizelet képződéséhez vezet, majd az azt követő reabszorpció során, a másodlagos összetételből.

A nefronok szerkezete (függetlenül attól, hogy a vese parenchymában lokalizálódnak), amelyet a szervezet belső környezetének stabilitásának megőrzésére terveztek, lehetővé teszi számukra, hogy elvégezzék feladatukat, függetlenül a napszaktól, az évszakok változásától. és egyéb külső körülmények, egy személy egész életében.

Egy felnőtt ember minden veséjében legalább 1 millió nefron található, amelyek mindegyike képes vizelet termelésére. Ugyanakkor általában az összes nefron körülbelül 1/3-a működik, ami elegendő a kiválasztó és egyéb funkciók teljes körű végrehajtásához. Ez a vesék jelentős funkcionális tartalékainak jelenlétét jelzi. Az öregedéssel fokozatosan csökken a nefronok száma.(40 év után évi 1%-kal) regenerációs képességük hiánya miatt. Sok embernél 80 éves korban 40%-kal csökken a nefronok száma a 40 évesekhez képest. Ilyen nagyszámú nefron elvesztése azonban nem jelent veszélyt az életre, mivel a többi teljes mértékben képes ellátni a vesék kiválasztó és egyéb funkcióit. Ugyanakkor a vesebetegségekben a nefronok teljes számának több mint 70%-ának károsodása okozhatja a krónikus veseelégtelenséget.

Rizs. 1. A nefron szerkezeti és funkcionális felépítése

vesetest a vesék kérgi rétegében található, a nefron kezdeti része és kialakul kapilláris glomerulus(30-50 összefonódó kapilláris hurokból áll) és kapszula Shumlyansky - Boumeia. A vágáson a Shumlyansky-Boumeia kapszula úgy néz ki, mint egy tál, amelynek belsejében vérkapillárisok glomerulusa található. A kapszula belső rétegének hámsejtjei (podociták) szorosan tapadnak a glomeruláris kapillárisok falához. A kapszula külső levele bizonyos távolságra van a belsőtől. Ennek eredményeként egy résszerű tér képződik közöttük - a Shumlyansky-Bowman kapszula ürege, amelybe a vérplazmát szűrik, és szűrlete képezi az elsődleges vizeletet. A kapszula üregéből az elsődleges vizelet a nefron tubulusainak lumenébe jut: proximális tubulus(ívelt és egyenes szegmensek), Henle hurka(csökkenő és emelkedő osztás) és disztális tubulus(egyenes és csavart szegmensek). A nefron fontos szerkezeti és funkcionális eleme az a vese juxtaglomeruláris apparátusa (komplexum). Háromszög alakú térben helyezkedik el, amelyet az afferens és efferens arteriolák fala és a disztális tubulus alkot (sűrű folt - makuladensa), közel hozzájuk. A macula densa sejtjei kemo- és mechanoérzékenyek, szabályozzák az arteriolák juxtaglomeruláris sejtjeinek aktivitását, amelyek számos biológiailag aktív anyagot (renint, eritropoetint stb.) szintetizálnak. A proximális és disztális tubulusok kanyargós szegmensei a vese kéregében, a Henle-hurok pedig a velőben találhatók.