Inksto glomerulų struktūra. Inksto struktūrinis vienetas yra nefronas

Inksto struktūrinis ir funkcinis vienetas yra nefronas, susidedantis iš kraujagyslių glomerulų, jo kapsulės (inksto korpuso) ir kanalėlių sistemos, vedančios į surinkimo kanalus (3 pav.). Pastarieji morfologiškai nepriklauso nefronui.

3 pav. Nefrono sandaros schema (8).

Kiekviename žmogaus inkste yra apie 1 milijonas nefronų, su amžiumi jų skaičius palaipsniui mažėja. Glomeruliai išsidėstę inksto žieviniame sluoksnyje, 1/10-1/15 jų yra ties smegenimis ir vadinami juxtameduliniais. Jie turi ilgas Henlės kilpas, gilinančias į medulę ir prisidedančias prie efektyvesnės pirminio šlapimo koncentracijos. Kūdikių glomerulų skersmuo yra nedidelis, o jų bendras filtravimo paviršius yra daug mažesnis nei suaugusiųjų.

Inksto glomerulų struktūra

Glomerulis yra padengtas visceraliniu epiteliu (podocitais), kuris glomerulų kraujagysliniame poliuje pereina į Bowmano kapsulės parietalinį epitelį. Bowmano (šlapimo) erdvė tiesiogiai patenka į proksimalinio vingiuoto kanalėlio spindį. Per aferentinę (aferentinę) arteriolę kraujas patenka į glomerulo kraujagyslinį polių ir, praėjęs pro glomerulų kapiliarines kilpas, išeina pro eferentinę (eferentinę) arteriolę, kurios spindis yra mažesnis. Suspaudus eferentinę arteriolę, padidėja hidrostatinis slėgis glomeruluose, o tai skatina filtraciją. Glomeruluose aferentinė arteriolė dalijasi į kelias šakas, iš kurių savo ruožtu susidaro kelių skilčių kapiliarai (4A pav.). Glomeruluose yra apie 50 kapiliarinių kilpų, tarp kurių rasta anastomozių, leidžiančių glomerului veikti kaip „dializės sistemai“. Glomerulų kapiliarų sienelė yra trigubas filtras, apimantis išklotą endotelį, glomerulų bazinę membraną ir plyšines diafragmas tarp podocitų žiedkočių (4B pav.).

4 pav. Glomerulo struktūra (9).

A – glomerulas, AA – aferentinė arteriolė (elektroninė mikroskopija).

B - glomerulų kapiliarinės kilpos struktūros diagrama.

Molekulių prasiskverbimas per filtravimo barjerą priklauso nuo jų dydžio ir elektros krūvio. Medžiagos, kurių molekulinė masė >50 000 Da, beveik nefiltruojamos. Dėl neigiamo krūvio normaliose glomerulų barjero struktūrose anijonai išlaikomi daugiau nei katijonai. endotelio ląstelės turi apie 70 nm skersmens poras arba fenestras. Poras supa neigiamo krūvio glikoproteinai, jos atstoja savotišką sietelį, per kurį vyksta plazmos ultrafiltracija, tačiau išlaikomos kraujo ląstelės. Glomerulinė bazinė membrana(GBM) yra ištisinis barjeras tarp kraujo ir kapsulės ertmės, o suaugusiems jo storis yra 300–390 nm (vaikams plonesnis – 150–250 nm) (5 pav.). GBM taip pat yra daug neigiamai įkrautų glikoproteinų. Jis susideda iš trijų sluoksnių: a) lamina rara externa; b) lamina densa ir c) lamina rara interna. IV tipo kolagenas yra svarbi GBM struktūrinė dalis. Vaikams, sergantiems paveldimu nefritu, kliniškai pasireiškiančiu hematurija, nustatomos IV tipo kolageno mutacijos. GBM patologija nustatoma elektroniniu mikroskopiniu inkstų biopsijos tyrimu.

5 pav. Glomerulinio kapiliaro sienelė – glomerulų filtras (9).

Apačioje yra aplenktas endotelis, virš jo yra GBM, ant kurio aiškiai matomi reguliariai išdėstyti podocitų žiedlapiai (elektroninė mikroskopija).

Visceralinės glomerulų epitelio ląstelės, podocitai, palaiko glomerulų architektūrą, neleidžia baltymams patekti į šlapimo erdvę, taip pat sintetina GBM. Tai labai specializuotos mezenchiminės kilmės ląstelės. Ilgi pirminiai procesai (trabekulės) išsiskiria iš podocitų kūno, kurių galuose yra „kojos“, pritvirtintos prie GBM. Smulkieji ataugai (pedikulai) beveik statmenai nukrypsta nuo didžiųjų ataugų ir uždengia kapiliaro erdvę, kurioje nėra didelių ataugų (6A pav.). Tarp gretimų podocitų žiedkočių yra ištempta filtravimo membrana, plyšinė diafragma, kuri pastaraisiais dešimtmečiais buvo daugelio tyrimų objektas (6B pav.).

6 pav. Podocitų struktūra (9).

A – Podocitų žiedkočiai visiškai uždengia GBM (elektroninė mikroskopija).

B - filtravimo barjero schema.

Plyšinės diafragmos susideda iš nefrino baltymo, kuris struktūriškai ir funkciškai yra glaudžiai susijęs su daugeliu kitų baltymų molekulių: podocinu, CD2AR, alfa-aktininu-4 ir kt. Šiuo metu yra nustatytos podocitų baltymus koduojančių genų mutacijos. Pavyzdžiui, NPHS1 geno defektas lemia nefrino nebuvimą, kuris pasireiškia suomiško tipo įgimtu nefroziniu sindromu. Podocitų pažeidimas dėl virusinių infekcijų, toksinų, imunologinių veiksnių ir genetinių mutacijų gali sukelti proteinuriją ir nefrozinio sindromo išsivystymą, kurio morfologinis atitikmuo, nepaisant priežasties, yra podocitų žiedlapių tirpimas. Dažniausias vaikų nefrozinio sindromo variantas yra idiopatinis nefrozinis sindromas su minimaliais pokyčiais.

Glomeruluose taip pat yra mezangialinės ląstelės, kurių pagrindinė funkcija yra mechaninis kapiliarų kilpų fiksavimas. Mezangialinės ląstelės turi susitraukimo gebėjimą, veikia glomerulų kraujotaką, taip pat fagocitinį aktyvumą (4B pav.).

inkstų kanalėlių

Pirminis šlapimas patenka į proksimalinius inkstų kanalėlius ir ten vyksta kokybiniai bei kiekybiniai pokyčiai dėl medžiagų sekrecijos ir reabsorbcijos. Proksimaliniai kanalėliai- ilgiausias nefrono segmentas, pradžioje stipriai išlenktas, o perėjęs į Henlės kilpą išsitiesina. Proksimalinio kanalėlio (glomerulų kapsulės parietalinio epitelio tęsinys) ląstelės yra cilindro formos, iš spindžio pusės padengtos mikrovileliais („šepetėlio krašteliu“).Mikrovileliai padidina epitelio ląstelių darbinį paviršių, pasižymintį dideliu fermentiniu aktyvumu. .Juose daug mitochondrijų,ribosomų ir lizosomų.Čia vyksta aktyvi reabsorbcija, daug medžiagų (gliukozės, aminorūgščių, natrio, kalio, kalcio ir fosfato jonų. Į proksimalinius kanalėlius patenka apie 180 litrų glomerulų ultrafiltrato, o vandens ir 80 proc. natris reabsorbuojamas atgal, todėl pirminio šlapimo tūris žymiai sumažėja, jo koncentracijai nekinta. Henlės kilpa. Tiesi proksimalinio kanalėlio dalis pereina į besileidžiančią Henlės kilpos galūnę. Epitelio ląstelių forma tampa mažiau pailgėjusi, mažėja mikrovilliukų skaičius. Kylanti kilpos dalis turi ploną ir storą dalį ir baigiasi tankia vieta. Storų Henlės kilpos segmentų sienelių ląstelės yra didelės, turi daug mitochondrijų, kurios generuoja energiją aktyviam natrio ir chlorido jonų transportavimui. Furosemidas slopina pagrindinį šių ląstelių jonų nešiklį NKCC2. Juxtaglomerulinis aparatas (JGA) apima 3 tipų ląsteles: distalinio kanalėlių epitelio ląsteles, esančias greta glomerulų (tankią dėmę), ekstraglomerulines mezangialines ląsteles ir granuliuotas ląsteles aferentinių arteriolių sienelėse, kurios gamina reniną. (7 pav.).

distalinis kanalėlis. Už tankios dėmės (macula densa) prasideda distalinis kanalėlis, kuris patenka į surinkimo lataką. Apie 5% pirminio šlapimo Na yra absorbuojama distaliniuose kanalėliuose. Nešiklį slopina tiazidų grupės diuretikai. Surinkimo vamzdeliai Yra trys skyriai: žievės, išorinės ir vidinės medulinės. Surenkamojo kanalo vidinės medulinės dalys nuteka į papiliarinį lataką, kuris atsiveria į apatinę taurelę. Surinkimo kanaluose yra dviejų tipų ląstelės: pagrindinės („šviesios“) ir interkaluotos („tamsios“). Kai žievės vamzdelio dalis patenka į meduliarą, tarpkalinių ląstelių skaičius mažėja. Pagrindinėse ląstelėse yra natrio kanalų, kurių darbą slopina diuretikai amiloridas, triamterenas. Interkaluotose ląstelėse trūksta Na + /K + -ATPazės, tačiau yra H + -ATPazės. Jie išskiria H + ir reabsorbuoja Cl - . Taigi, surinkimo kanaluose paskutinė NaCl atvirkštinės absorbcijos stadija įvyksta prieš šlapimo išėjimą iš inkstų.

Intersticinės inkstų ląstelės. Inkstų žievės sluoksnyje tarpsluoksnis yra silpnai išreikštas, o smegenyse jis yra labiau pastebimas. Inkstų žievėje yra dviejų tipų intersticinės ląstelės – fagocitinės ir panašios į fibroblastus. Į fibroblastus panašios intersticinės ląstelės gamina eritropoetiną. Inkstų smegenyse yra trijų tipų ląstelės. Vieno iš šių tipų ląstelių citoplazmoje yra mažų lipidų ląstelių, kurios yra pradinė medžiaga prostaglandinų sintezei.

Nefronas yra struktūrinis inksto vienetas, atsakingas už šlapimo susidarymą. Dirbdami 24 valandas, organai praleidžia iki 1700 litrų plazmos, sudarydami šiek tiek daugiau nei litrą šlapimo.

Nefronas

Nefrono, kuris yra struktūrinis ir funkcinis inksto vienetas, darbas lemia, kaip sėkmingai palaikoma pusiausvyra ir pašalinamos atliekos. Per dieną du milijonai inkstų nefronų, tiek, kiek jų yra organizme, pagamina 170 litrų pirminio šlapimo, sutirštėja iki pusantro litro per dieną. Bendras nefronų ekskrecinio paviršiaus plotas yra beveik 8 m2, o tai 3 kartus viršija odos plotą.

Išskyrimo sistema turi didelę saugumo ribą. Jis sukurtas dėl to, kad vienu metu dirba tik trečdalis nefronų, o tai leidžia išgyventi pašalinus inkstą.

Arterinis kraujas, einantis per aferentinę arteriolę, yra išvalomas inkstuose. Išvalytas kraujas išeina per išeinančią arteriolę. Aferentinės arteriolės skersmuo yra didesnis nei arteriolės, todėl susidaro slėgio kritimas.

Struktūra

Inkstų nefrono padalijimas yra toks:

Jie prasideda žieviniame inksto sluoksnyje nuo Bowmano kapsulės, esančios virš arteriolių kapiliarų glomerulų. Inksto nefrono kapsulė susisiekia su proksimaliniu (artimiausiu) kanalėliu, kuris nukreiptas į medulę – tai atsakymas į klausimą, kurioje inksto dalyje yra nefrono kapsulės. Vamzdelis patenka į Henlės kilpą - pirmiausia į proksimalinį segmentą, tada - distalinį. Nefrono galu laikoma vieta, kur prasideda surinkimo latakas, į kurį patenka antrinis šlapimas iš daugelio nefronų. Nefrono schema

Kapsulė

Podocitų ląstelės supa kapiliarų glomerulą kaip dangtelis. Formavimas vadinamas inkstų korpusu. Skystis prasiskverbia į jo poras, kurios patenka į Bowmano erdvę. Čia surenkamas infiltratas – kraujo plazmos filtravimo produktas.

proksimalinis kanalėlis

Ši rūšis susideda iš ląstelių, iš išorės padengtų bazine membrana. Vidinėje epitelio dalyje yra ataugos - mikrovilgeliai, kaip šepetys, išklojantys kanalėlį per visą ilgį.

Išorėje yra pamatinė membrana, surinkta daugybe raukšlių, kurios išsitiesina užpildžius kanalėlius. Tuo pačiu metu kanalėliai įgauna suapvalintą skersmens formą, o epitelis yra suplotas. Trūkstant skysčio, kanalėlių skersmuo susiaurėja, ląstelės įgauna prizminę išvaizdą.

Ligų prevencijai ir inkstų gydymui mūsų skaitytojai pataria Tėvo Jurgio vienuolyno kolekciją. Jį sudaro 16 naudingų vaistinių žolelių, kurios itin efektyviai valo inkstus, gydo inkstų ligas, šlapimo takų ligas, valo visą organizmą.

Funkcijos apima reabsorbciją:

H2O; Na - 85%; jonai Ca, Mg, K, Cl; druskos - fosfatai, sulfatai, bikarbonatas; junginiai – baltymai, kreatininas, vitaminai, gliukozė.

Iš kanalėlių reabsorbentai patenka į kraujagysles, kurios tankiu tinklu apsivynioja aplink kanalėlį. Šioje vietoje į kanalėlių ertmę įsisavinama tulžies rūgštis, absorbuojamos oksalo, paraaminohipuro, šlapimo rūgštys, absorbuojamas adrenalinas, acetilcholinas, tiaminas, histaminas, transportuojami vaistai – penicilinas, furozemidas, atropinas ir kt.

Čia iš filtrato gaunami hormonai suskaidomi epitelio ribos fermentų pagalba. Insulinas, gastrinas, prolaktinas, bradikininas sunaikinami, sumažėja jų koncentracija plazmoje.

Henlės kilpa

Patekęs į smegenų spindulį, proksimalinis kanalėlis pereina į pradinę Henlės kilpos dalį. Vamzdelis pereina į besileidžiantį kilpos segmentą, kuris nusileidžia į medulę. Tada kylanti dalis pakyla į žievę, artėja prie Bowmano kapsulės.

Vidinė kilpos struktūra iš pradžių nesiskiria nuo proksimalinio kanalėlio struktūros. Tada kilpos spindis susiaurėja, per jį Na filtracija patenka į intersticinį skystį, kuris tampa hipertoniniu. Tai svarbu surinkimo kanalų veikimui: dėl didelės druskos koncentracijos plovimo skystyje į juos susigeria vanduo. Kylantis skyrius plečiasi, pereina į distalinį kanalėlį.

Švelni kilpa

Distalinis kanalėlis

Trumpai tariant, ši sritis jau susideda iš žemų epitelio ląstelių. Kanalo viduje nėra gaurelių, išorėje gerai išreikštas pamatinės membranos susilankstymas. Čia natris reabsorbuojamas, vandens reabsorbcija tęsiasi, vandenilio jonų ir amoniako sekrecija į kanalėlių spindį tęsiasi.

Vaizdo įraše yra inkstų ir nefrono struktūros schema:

Nefronų tipai

Pagal struktūrines ypatybes, funkcinę paskirtį yra tokie nefronų tipai, kurie funkcionuoja inkstuose:

žievės - paviršinis, intrakortikinis; gretimas.

Žievės

Žievėje yra dviejų tipų nefronai. Paviršiniai sudaro apie 1% viso nefronų skaičiaus. Jie skiriasi paviršine glomerulų vieta žievėje, trumpiausia Henlės kilpa ir nedideliu filtravimo kiekiu.

Intrakortikinių skaičius - daugiau nei 80% inkstų nefronų, esančių žievės sluoksnio viduryje, atlieka svarbų vaidmenį šlapimo filtravime. Kraujas intrakortikinio nefrono glomeruluose praeina esant slėgiui, nes aferentinė arteriolė yra daug platesnė nei ištekančioji arteriolė.

Sugretintas

Juxtamedullary – nedidelė inksto nefronų dalis. Jų skaičius neviršija 20% nefronų skaičiaus. Kapsulė yra ant žievės ir smegenų ribos, likusi dalis yra medulėje, Henlės kilpa nusileidžia beveik iki paties inkstų dubens.

Šis nefrono tipas turi lemiamą reikšmę gebėjimui koncentruoti šlapimą. Sugretinto nefrono ypatybė yra ta, kad išeinančios šio tipo nefrono arteriolės skersmuo yra toks pat kaip ir aferentinės, o Henlės kilpa yra ilgiausia iš visų.

Eferentinės arteriolės sudaro kilpas, kurios juda į medulę lygiagrečiai Henlės kilpai, teka į venų tinklą.

Funkcijos

Inkstų nefrono funkcijos apima:

šlapimo koncentracija; kraujagyslių tonuso reguliavimas; kontroliuoti kraujospūdį.

Šlapimas susidaro keliais etapais:

glomeruluose filtruojama per arteriolę patekusi kraujo plazma, susidaro pirminis šlapimas; naudingų medžiagų reabsorbcija iš filtrato; šlapimo koncentracija.

Žievės nefronai

Pagrindinė funkcija – šlapimo susidarymas, naudingų junginių, baltymų, aminorūgščių, gliukozės, hormonų, mineralinių medžiagų reabsorbcija. Žievės nefronai dėl kraujo tiekimo ypatumų dalyvauja filtravimo, reabsorbcijos procesuose, o reabsorbuoti junginiai iš karto prasiskverbia į kraują per arti išsidėsčiusį eferentinės arteriolės kapiliarinį tinklą.

Juxtameduliniai nefronai

Pagrindinis jukstamedulinio nefrono darbas – koncentruoti šlapimą, o tai įmanoma dėl kraujo judėjimo išeinančioje arteriolėje ypatumų. Arteriolė patenka ne į kapiliarų tinklą, o į venules, kurios patenka į venas.

Šio tipo nefronai dalyvauja formuojant struktūrinį darinį, reguliuojantį kraujospūdį. Šis kompleksas išskiria reniną, kuris būtinas angiotenzino 2, kraujagysles sutraukiančio junginio, gamybai.

Nefrono funkcijų pažeidimas ir kaip atkurti

Nefrono pažeidimas sukelia pokyčius, turinčius įtakos visoms kūno sistemoms.

Sutrikimai, kuriuos sukelia nefrono disfunkcija, yra šie:

rūgštingumas; vandens ir druskos balansas; medžiagų apykaitą.

Ligos, kurias sukelia nefronų transportavimo funkcijų pažeidimas, vadinamos tubulopatijomis, tarp kurių yra:

pirminės tubulopatijos – įgimtos disfunkcijos; antriniai – įgyti transporto funkcijos pažeidimai.

Antrinės tubulopatijos priežastys yra nefrono pažeidimas, kurį sukelia toksinai, įskaitant vaistus, piktybinius navikus, sunkiuosius metalus ir mielomą.

Pagal tubulopatijos lokalizaciją:

proksimalinis - proksimalinių kanalėlių pažeidimas; distalinis – distalinių vingiuotų kanalėlių funkcijų pažeidimas. Tubulopatijos tipai

Proksimalinė tubulopatija

Pažeidus proksimalines nefrono dalis, susidaro:

fosfaturija; hiperaminoacidurija; inkstų acidozė; glikozurija.

Pažeidus fosfatų reabsorbciją, išsivysto į rachitą panaši kaulų struktūra – būklė, atspari gydymui vitaminu D. Patologija siejama su fosfatą nešančio baltymo nebuvimu, kalcitriolį surišančių receptorių trūkumu.

Inkstų gliukozurija yra susijusi su sumažėjusiu gebėjimu absorbuoti gliukozę. Hiperaminoacidurija yra reiškinys, kai sutrinka aminorūgščių transportavimo funkcija kanalėliuose. Priklausomai nuo aminorūgšties tipo, patologija sukelia įvairias sistemines ligas.

Taigi, jei sutrinka cistino reabsorbcija, išsivysto cistinurija – autosominė recesyvinė liga. Liga pasireiškia vystymosi atsilikimu, inkstų diegliais. Šlapime su cistinurija gali atsirasti cistino akmenų, kurie lengvai ištirpsta šarminėje aplinkoje.

Proksimalinę kanalėlių acidozę sukelia nesugebėjimas absorbuoti bikarbonato, dėl kurio jis išsiskiria su šlapimu, o jo koncentracija kraujyje mažėja, o Cl jonų, atvirkščiai, daugėja. Tai veda prie metabolinės acidozės, su padidėjusiu K jonų išsiskyrimu.

Distalinė tubulopatija

Distalinių skyrių patologijos pasireiškia inkstų vandens diabetu, pseudohipoaldosteronizmu, kanalėlių acidoze. Inkstų diabetas yra paveldima liga. Įgimtas sutrikimas atsiranda dėl to, kad distalinių kanalėlių ląstelės nereaguoja į antidiurezinį hormoną. Atsakymo trūkumas sukelia gebėjimo koncentruoti šlapimą pažeidimą. Pacientui išsivysto poliurija, per parą gali išsiskirti iki 30 litrų šlapimo.

Su kombinuotais sutrikimais išsivysto sudėtingos patologijos, viena iš jų vadinama de Toni-Debre-Fanconi sindromu. Tuo pačiu metu sutrinka fosfatų, bikarbonatų reabsorbcija, nepasisavinamos aminorūgštys ir gliukozė. Sindromas pasireiškia vystymosi atsilikimu, osteoporoze, kaulų struktūros patologija, acidoze.

Kiekviename suaugusio žmogaus inkste yra mažiausiai 1 milijonas nefronų, kurių kiekvienas gali gaminti šlapimą. Tuo pačiu metu paprastai funkcionuoja apie 1/3 visų nefronų, o to pakanka, kad būtų visiškai įgyvendintos išskyrimo ir kitos inkstų funkcijos. Tai rodo, kad yra reikšmingų funkcinių inkstų rezervų. Senstant nefronų skaičius palaipsniui mažėja.(po 40 metų 1 % per metus) dėl jų gebėjimo atsinaujinti stokos. Daugeliui žmonių, sulaukus 80 metų, nefronų skaičius sumažėja 40%, palyginti su 40 metų amžiaus. Tačiau tokio didelio skaičiaus nefronų praradimas nekelia grėsmės gyvybei, nes likusieji gali visiškai atlikti inkstų šalinimo ir kitas funkcijas. Tuo pačiu metu daugiau nei 70% viso nefronų skaičiaus pažeidimas sergant inkstų ligomis gali būti lėtinio inkstų nepakankamumo priežastis.

kas nefronas susideda iš inkstų (Malpighian) korpuso, kuriame ultrafiltruojama kraujo plazma ir susidaro pirminis šlapimas, ir kanalėlių bei kanalėlių sistemos, kurioje pirminis šlapimas paverčiamas antriniu ir galutiniu (išleidžiamas į dubenį ir į aplinką). šlapimas.

Ryžiai. 1. Nefrono struktūrinė ir funkcinė organizacija

Šlapimo sudėtis jam judant per dubenį (taurelės, taurelės), šlapimtakius, laikinai užsilaikant šlapimo pūslėje ir per šlapimo kanalą iš esmės nesikeičia. Taigi sveiko žmogaus galutinio šlapimo, išsiskiriančio šlapinimosi, sudėtis yra labai artima šlapimo, išsiskiriančio į dubens spindį (mažąsias taureles), sudėčiai.

inkstų korpusas yra inkstų žievės sluoksnyje, yra pradinė nefrono dalis ir susidaro kapiliarinis glomerulas(susideda iš 30-50 persipynusių kapiliarų kilpų) ir Shumlyansky kapsulė - Boumeia. Ant pjūvio Shumlyansky-Boumeia kapsulė atrodo kaip dubuo, kurio viduje yra kraujo kapiliarų glomerulas. Kapsulės vidinio sluoksnio epitelio ląstelės (podocitai) tvirtai prilimpa prie glomerulų kapiliarų sienelės. Išorinis kapsulės lapas yra tam tikru atstumu nuo vidinio. Dėl to tarp jų susidaro į plyšį panašus tarpas - Shumlyansky-Bowman kapsulės ertmė, į kurią filtruojama kraujo plazma, o jos filtratas sudaro pirminį šlapimą. Iš kapsulės ertmės pirminis šlapimas patenka į nefrono kanalėlių spindį: proksimalinis kanalėlis(lenkti ir tiesūs segmentai), Henlės kilpa(mažėjantis ir kylantis padalijimas) ir distalinis kanalėlis(tiesūs ir susukti segmentai). Svarbus struktūrinis ir funkcinis nefrono elementas yra inksto jukstaglomerulinis aparatas (kompleksas). Jis yra trikampėje erdvėje, kurią sudaro aferentinių ir eferentinių arteriolių sienelės ir distalinis kanalėlis (tanki dėmė - dėmėsdensa), arti jų. Macula densa ląstelės yra jautrios chemo- ir mechaniškai, reguliuoja arteriolių jukstaglomerulinių ląstelių, kurios sintetina nemažai biologiškai aktyvių medžiagų (renino, eritropoetino ir kt.), veiklą. Proksimalinių ir distalinių kanalėlių vingiuoti segmentai yra inksto žievėje, o Henlės kilpa yra medulėje.

Šlapimas teka iš vingiuotų distalinių kanalėlių į jungiamąjį kanalą, nuo jo iki surinkimo kanalas Ir surinkimo kanalas inkstų žievės medžiaga; 8-10 surinkimo kanalų susijungia į vieną didelį kanalą ( žievės surinkimo latakas), kuri, nusileisdama į medulę, tampa inkstų medulių surinkimo latakas. Palaipsniui susilieja šie latakai didelio skersmens kanalas, kuri piramidės papilės viršuje atsiveria į mažąją didžiojo dubens taurelę.

Kiekviename inkste yra mažiausiai 250 didelio skersmens surinkimo kanalų, kurių kiekvienas surenka šlapimą iš maždaug 4000 nefronų. Surinkimo kanalai ir surinkimo latakai turi specialius mechanizmus, palaikančius inkstų šerdies hiperosmoliškumą, koncentruojantį ir skiedžiant šlapimą, ir yra svarbūs galutinio šlapimo susidarymo struktūriniai komponentai.

Nefrono struktūra

Kiekvienas nefronas prasideda nuo dvigubos sienelės kapsulės, kurios viduje yra kraujagyslių glomerulas. Pati kapsulė susideda iš dviejų lakštų, tarp kurių yra ertmė, kuri patenka į proksimalinio kanalėlio spindį. Jį sudaro proksimaliniai vingiuoti ir proksimaliniai tiesūs kanalėliai, kurie sudaro proksimalinį nefrono segmentą. Būdingas šio segmento ląstelių bruožas yra šepetėlio kraštinė, susidedanti iš mikrovilliukų, kurie yra citoplazmos ataugos, apsuptos membrana. Kitas skyrius yra Henlės kilpa, susidedanti iš plonos nusileidžiančios dalies, kuri gali giliai nusileisti į smegenis, kur suformuoja kilpą ir pasisuka 180 ° kampu link žievės medžiagos kylančios plonos formos, virstančios stora dalimi. nefrono kilpos. Kylančioji kilpos atkarpa pakyla iki jos glomerulų lygio, kur prasideda distalinis vingiuotas kanalėlis, kuris pereina į trumpą jungiamąjį kanalėlį, jungiantį nefroną su surinkimo kanalais. Surinkimo latakai prasideda inkstų žievėje, susilieja ir susidaro didesni išskyrimo latakai, kurie praeina per medulį ir nuteka į taurelės ertmę, kuri savo ruožtu nuteka į inkstų dubenį. Pagal lokalizaciją išskiriami keli nefronų tipai: paviršiniai (paviršiniai), intrakortikiniai (žievės sluoksnio viduje), juxtameduliniai (jų glomerulai yra ant žievės ir smegenų sluoksnių ribos).

Ryžiai. 2. Nefrono struktūra:

A - juxtamedulinis nefronas; B - intrakortikinis nefronas; 1 - inkstų korpusas, įskaitant kapiliarų glomerulų kapsulę; 2 - proksimalinis vingiuotas kanalėlis; 3 - proksimalinis tiesus kanalėlis; 4 - nusileidžiantis plonas nefrono kilpos kelias; 5 - kylantis plonas nefrono kilpos kelias; 6 - distalinis tiesus kanalėlis (storas kylantis nefrono kilpos kelias); 7 - tanki distalinio kanalėlio dėmė; 8 - distalinis vingiuotas kanalėlis; 9 - jungiamasis vamzdelis; 10 - inksto žievės surinkimo kanalas; 11 - išorinės medulės surinkimo kanalas; 12 - vidinės medulės surinkimo kanalas

Įvairių tipų nefronai skiriasi ne tik lokalizacija, bet ir glomerulų dydžiu, jų išsidėstymo gyliu, taip pat atskirų nefrono dalių, ypač Henlės kilpos, ilgiu ir dalyvavimu osmosinėje koncentracijoje. šlapimas. Normaliomis sąlygomis maždaug 1/4 širdies išstumto kraujo tūrio praeina per inkstus. Žievėje kraujotaka siekia 4-5 ml/min 1 g audinio, todėl tai yra aukščiausias organo kraujotakos lygis. Inkstų kraujotakos ypatybė yra ta, kad inkstų kraujotaka išlieka pastovi, kai keičiasi gana platus sisteminio kraujospūdžio diapazonas. Tai užtikrina specialūs inkstų kraujotakos savireguliacijos mechanizmai. Trumpos inkstų arterijos nukrypsta nuo aortos, inkstuose šakojasi į mažesnius indus. Aferentinė (aferentinė) arteriolė patenka į inkstų glomerulą, kuris jame skyla į kapiliarus. Kai kapiliarai susilieja, jie sudaro eferentinę (eferentinę) arteriolę, per kurią vyksta kraujo nutekėjimas iš glomerulų. Išsisukus iš glomerulų, eferentinė arteriolė vėl skyla į kapiliarus, sudarydama tinklą aplink proksimalinius ir distalinius vingiuotus kanalėlius. Jxtamedulinio nefrono ypatybė yra ta, kad eferentinė arteriolė nesuyra į peritubinį kapiliarų tinklą, bet sudaro tiesias kraujagysles, kurios nusileidžia į inkstų šerdį.

Nefronų tipai

Pagal sandaros ypatumus ir funkcijas jie išskiriami du pagrindiniai nefronų tipai: žievės (70-80%) ir gretimos (20-30%).

Žievės nefronai skirstomi į paviršinius, arba paviršinius, žievės nefronus, kuriuose inkstų kūneliai yra išorinėje žievės substancijos dalyje, ir intrakortikinius žievės nefronus, kuriuose inkstų korpusai yra vidurinėje inksto žievės substancijos dalyje. Žievės nefronai turi trumpą Henlės kilpą, prasiskverbiančią tik į išorinę smegenų dalį. Pagrindinė šių nefronų funkcija yra pirminio šlapimo susidarymas.

inkstų kūneliai gretimi nefronai yra giliuose žievės medžiagos sluoksniuose ties smegenimis. Juose yra ilga Henlės kilpa, prasiskverbianti giliai į medulę iki piramidžių viršūnių. Pagrindinis juxtamedulinių nefronų tikslas yra sukurti aukštą osmosinį slėgį inkstų smegenyse, kuris yra būtinas galutinio šlapimo koncentravimui ir tūrio mažinimui.

Efektyvus filtravimo slėgis

EFD \u003d Rcap - Rbk - Ronk. Rcap- hidrostatinis slėgis kapiliare (50-70 mm Hg); R6k- hidrostatinis slėgis Bowmano kapsulės spindyje - Shumlyansky (15-20 mm Hg); Ronkas- onkotinis spaudimas kapiliare (25-30 mm Hg).

EPD \u003d 70 - 30 - 20 \u003d 20 mm Hg. Art.

Galutinis šlapimo susidarymas yra trijų pagrindinių procesų, vykstančių nefrone: filtravimo, reabsorbcijos ir sekrecijos, rezultatas.

Žmogaus kūno egzistavimui jis suteikia ne tik medžiagų tiekimo į jį sistemą kūnui kurti ar iš jų išgauti energiją.

Taip pat yra visas kompleksas įvairių labai efektyvių biologinių struktūrų, skirtų jo atliekoms pašalinti.

Viena iš šių struktūrų yra inkstai, kurių darbinis struktūrinis vienetas yra nefronas.

Bendra informacija

Tai yra vieno iš funkcinių inksto vienetų (vieno iš jo elementų) pavadinimas. Kūne yra mažiausiai 1 milijonas nefronų ir kartu jie sudaro gerai veikiančią sistemą. Dėl savo struktūros nefronai leidžia filtruoti kraują.

Kodėl – kraujas, nes gerai žinoma, kad inkstai gamina šlapimą?
Šlapimą jie gamina būtent iš kraujo, kur organai, iš jo atrinkę viską, ko reikia, siunčia medžiagas:

arba šiuo metu organizmui visiškai nereikalingas;
arba jų perteklius;
kurie gali tapti jam pavojingi, jei jie ir toliau liks kraujyje.

Norint subalansuoti kraujo sudėtį ir savybes, būtina pašalinti iš jo nereikalingus komponentus: vandens ir druskų perteklių, toksinus, mažos molekulinės masės baltymus.

Nefrono struktūra

Metodo atradimas leido išsiaiškinti: susitraukti turi ne tik širdis, bet visi organai: kepenys, inkstai ir net smegenys.

Inkstai susitraukia ir atsipalaiduoja tam tikru ritmu – jų dydis ir tūris arba mažėja, arba didėja. Šiuo atveju yra suspaudimas, tada arterijų, einančių organo žarnyne, ištempimas. Slėgio lygis juose taip pat kinta: atsipalaidavus inkstui jis sumažėja, susitraukus padidėja, todėl atsiranda galimybė dirbti nefronui.

Padidėjus slėgiui arterijoje, suveikia natūralių pusiau pralaidžių membranų sistema inksto struktūroje - iš kraujotakos pašalinamos organizmui nereikalingos medžiagos, išspaudusios per jas. Jie patenka į formacijas, kurios yra pradinės šlapimo takų dalys.

Tam tikruose jų segmentuose yra sritys, kuriose vyksta vandens ir dalies druskų reabsorbcija (grąžinimas) į kraują.

Nefronas, atliekantis savo filtravimo (filtravimo) funkciją, valydamas kraują ir šlapimo susidarymą iš jo komponentų, yra įmanomas dėl to, kad jame yra keletas sričių, kuriose yra ypač glaudus pirminių šlapimo takų pusiau pralaidžių struktūrų kontaktas su kapiliarai (turintys vienodai ploną sienelę).

Nefrone yra:

pirminė filtravimo zona (inkstų korpusas, susidedantis iš inkstų glomerulų, esančio Shumlyansky-Bowman kapsulėje);
reabsorbcijos zona (kapiliarinis tinklas pirminių šlapimo takų pradinių skyrių – inkstų kanalėlių lygyje).

inkstų glomerulas

Taip vadinamas kapiliarų tinklas, kuris iš tikrųjų atrodo kaip laisvas kamuoliukas, į kurį čia suyra aferentinė (kitas pavadinimas: tiekimo) arteriolė.

Ši struktūra suteikia maksimalų kapiliarų sienelių kontaktinį plotą su šalia jų esančia glaudžiai (labai arti) selektyviai pralaidžia trijų sluoksnių membrana, kuri sudaro vidinę Bowman kapsulės sienelę.

Kapiliarų sienelių storį sudaro tik vienas endotelio ląstelių sluoksnis su plonu citoplazminiu sluoksniu, kuriame yra fenestrai (tuščiavidurės struktūros), užtikrinančios medžiagų transportavimą viena kryptimi - iš kapiliaro spindžio į inkstų korpuso kapsulės ertmė.

Tarpai tarp kapiliarų kilpų užpildyti mezangiu – specialios struktūros jungiamuoju audiniu, kuriame yra mezangialinių ląstelių.

Priklausomai nuo lokalizacijos kapiliarų glomerulų (glomerulų) atžvilgiu, jie yra:

intraglomerulinis (intraglomerulinis);
ekstraglomerulinis (ekstraglomerulinis).

Praėjęs pro kapiliarų kilpas ir išlaisvinus jas nuo toksinų bei pertekliaus, kraujas surenkamas į išeinamąją arteriją. Tai, savo ruožtu, sudaro kitą kapiliarų tinklą, pinančių inkstų kanalėlius jų vingiuotose vietose, iš kurių kraujas surenkamas į eferentinę veną ir taip grąžinamas į inkstų kraujotaką.

Bowman-Shumlyansky kapsulė

Šios struktūros sandarą galima apibūdinti lyginant su kasdieniame gyvenime gerai žinomu objektu – sferiniu švirkštu. Paspaudus jo dugną, iš jo susidaro dubuo su vidiniu įgaubtu pusrutulio paviršiumi, kuris yra ir savarankiška geometrinė forma, ir tarnauja kaip išorinio pusrutulio tęsinys.

Tarp dviejų suformuotos formos sienelių lieka į plyšį panaši erdvė-ertmė, besitęsianti į švirkšto snapelį. Kitas palyginimo pavyzdys – termosas su siaura ertme tarp dviejų sienelių.

Bowman-Shumlyansky kapsulėje tarp dviejų sienelių taip pat yra į plyšį panaši vidinė ertmė:

išorinė, vadinama parietaline plokštele ir
vidinė (arba visceralinė plokštelė).

Jų struktūra labai skiriasi. Jei išorinį sudaro viena plokščiųjų epitelio ląstelių eilė (kuri taip pat tęsiasi į eferentinių kanalėlių vienaeiliui kubinį epitelį), tai vidinę sudaro podocitų elementai - ypatingos struktūros inkstų epitelio ląstelės. (pažodinis termino podocitas vertimas: ląstelė su kojomis).

Labiausiai podocitas primena kelmą su keliomis storomis pagrindinėmis šaknimis, iš kurių iš abiejų pusių tolygiai tęsiasi plonesnės šaknys, o visa paviršiumi išsibarsčiusių šaknų sistema ir tęsiasi toli nuo centro, ir užpildo beveik visą apskritimo viduje esančią erdvę. jos suformuotas. Pagrindiniai tipai:

Podocitai- tai milžiniško dydžio ląstelės, kurių kūnai yra kapsulės ertmėje ir tuo pačiu metu yra pakilę virš kapiliarų sienelės lygio dėl atramos ant jų šaknų procesų-citotrabekulių.
Citotrabekula- tai yra pirminio "kojos" proceso šakojimosi lygis (pavyzdyje su kelmu - pagrindinės šaknys). Bet yra ir antrinis išsišakojimas - citopodijų lygis.
citopodijos(arba pedikulai) yra antriniai procesai, kurių ritmiškai palaikomas atstumas nuo citotrabekulos („pagrindinės šaknies“). Dėl šių atstumų panašumo pasiekiamas vienodas citopodijų pasiskirstymas kapiliarų paviršiaus srityse abiejose citotrabekulės pusėse.

Vienos citotrabekulės ataugos-citopodijos, patekusios į tarpus tarp panašių kaimyninės ląstelės darinių, sudaro figūrą, reljefu ir raštu labai primenančią užtrauktuką, tarp kurios atskirų „dantukų“ lieka tik siauri lygiagrečiai linijiniai plyšiai, vadinami filtravimo plyšiais. (plyšinės diafragmos) .

Dėl šios podocitų struktūros visas išorinis kapiliarų paviršius, nukreiptas į kapsulės ertmę, pasirodo, yra visiškai padengtas besipynančiomis citopodijomis, kurių užtrauktukai neleidžia įstumti kapiliaro sienelės į kapsulės ertmę, atsveriant kraujospūdžio jėgą. kapiliaro viduje.

inkstų kanalėlių

Pradedant nuo kolbos formos sustorėjimo (Shumlyansky-Bowman kapsulė nefrono struktūroje), pirminiai šlapimo takai turi vamzdžių skersmens pobūdį, kuris skiriasi išilgai jų ilgio, be to, kai kuriose vietose jie įgauna būdingą vingiuotą formą.

Jų ilgis toks, kad vieni jų segmentai yra žievėje, kiti – smegenyse.
Pakeliui iš kraujo į pirminį ir antrinį šlapimą skystis praeina per inkstų kanalėlius, kuriuos sudaro:

proksimalinis vingiuotas kanalėlis;
Henlės kilpa, kuri turi besileidžiantį ir kylantį kelį;
distalinis vingiuotas kanalėlis.

Proksimalinė inkstų kanalėlių dalis išsiskiria maksimaliu ilgiu ir skersmeniu, ji sudaryta iš labai cilindrinio epitelio su mikrovilliukų „šepetėlio krašteliu“, kuris užtikrina aukštą rezorbcijos funkciją dėl padidėjusio siurbimo ploto. paviršius.

Tą patį tikslą tarnauja ir tarpupirščių buvimas - kaimyninių ląstelių membranų įdubimai, panašūs į pirštus. Aktyvi medžiagų rezorbcija į kanalėlių spindį yra labai daug energijos reikalaujantis procesas, todėl kanalėlių ląstelių citoplazmoje yra daug mitochondrijų.

Kapiliaruose, pinančiuose proksimalinio vingiuoto kanalėlio paviršių,
reabsorbcija:

natrio, kalio, chloro, magnio, kalcio, vandenilio, karbonato jonai;
gliukozė;
amino rūgštys;
kai kurie baltymai;
karbamidas;
vandens.

Taigi iš pirminio filtrato - pirminio šlapimo, susidarančio Bowmano kapsulėje, po Henlės kilpos (su būdingu plaukų segtuko formos lenkimu inkstų smegenyse) susidaro tarpinės sudėties skystis, kuriame nusileidžiantis kelias mažas skersmuo ir kylantis kelias - didelis skersmuo yra izoliuoti.

Inksto kanalėlių skersmuo šiose pjūviuose priklauso nuo epitelio aukščio, kuris įvairiose kilpos dalyse atlieka skirtingas funkcijas: plonojoje atkarpoje yra plokščias, užtikrinantis pasyvaus vandens transportavimo efektyvumą, storajame – yra plokščias. didesnis kubinis, užtikrinantis elektrolitų (daugiausia natrio) reabsorbcijos į hemokapiliarus ir pasyviai po jais vandens aktyvumą.

Distaliniame vingiuotame kanalėlyje susidaro galutinės (antrinės) sudėties šlapimas, kuris susidaro fakultatyvaus vandens ir elektrolitų reabsorbcijos (reabsorbcijos) metu iš kapiliarų, pinančių šią inkstų kanalėlių atkarpą, kraujo sudėties, kuri užbaigia savo istoriją įkritęs į surinkimo kanalą.

Nefronų tipai

Kadangi daugumos nefronų inkstų kūneliai yra inksto parenchimo žieviniame sluoksnyje (išorinėje žievėje), o jų trumpo ilgio Henlės kilpos praeina per išorinę inkstų šerdį kartu su dauguma inkstų kraujagyslių, vadinami žieviniais arba intrakortikiniais.

Likusi jų dalis (apie 15%) su ilgesne Henlės kilpa, giliai panardinta į medulę (iki inkstų piramidžių viršūnių), yra juxtamedulinėje žievėje – pasienio zonoje tarp smegenų ir žievės. sluoksnis, leidžiantis juos vadinti sugretintais.

Mažiau nei 1% nefronų, esančių negiliai subkapsuliniame inksto sluoksnyje, vadinami subkapsuliniais arba paviršiniais.

Šlapimo ultrafiltracija

Podocitų „kojų“ gebėjimas susitraukti kartu sustorėjant leidžia dar labiau susiaurinti filtravimo tarpus, todėl kraujo, tekančio per kapiliarą kaip glomerulų dalį, valymo procesas yra dar selektyvesnis skersmens atžvilgiu. filtruotų molekulių.

Taigi, „kojų“ buvimas podocituose padidina jų sąlyčio su kapiliarų sienele plotą, o jų susitraukimo laipsnis reguliuoja filtravimo plyšių plotį.

Be grynai mechaninės kliūties, plyšinių diafragmų paviršiuose yra baltymų, turinčių neigiamą elektros krūvį, o tai riboja neigiamą krūvį turinčių baltymų ir kitų cheminių junginių molekulių perdavimą.

Toks poveikis kraujo sudėčiai ir savybėms, atliekamas derinant fizikinius ir elektrocheminius procesus, leidžia ultrafiltruoti kraujo plazmą, dėl ko iš pradžių susidaro šlapimas, o vėliau reabsorbcija, antrinės sudėties.

Nefronų struktūra (nepriklausomai nuo jų lokalizacijos inkstų parenchimoje), skirta atlikti vidinės kūno aplinkos stabilumo palaikymo funkciją, leidžia jiems atlikti savo užduotį, nepriklausomai nuo paros laiko, sezonų kaitos. ir kitos išorinės sąlygos per visą žmogaus gyvenimą.

Kiekviename suaugusio žmogaus inkste yra mažiausiai 1 milijonas nefronų, kurių kiekvienas gali gaminti šlapimą. Tuo pačiu metu paprastai funkcionuoja apie 1/3 visų nefronų, o to pakanka pilnam išskyrimo ir kitų funkcijų įgyvendinimui. Tai rodo, kad yra reikšmingų funkcinių inkstų rezervų. Senstant nefronų skaičius palaipsniui mažėja.(po 40 metų 1 % per metus) dėl jų gebėjimo atsinaujinti stokos. Daugeliui žmonių, sulaukus 80 metų, nefronų skaičius sumažėja 40%, palyginti su 40 metų amžiaus. Tačiau tokio didelio skaičiaus nefronų praradimas nekelia grėsmės gyvybei, nes likusieji gali visiškai atlikti inkstų šalinimo ir kitas funkcijas. Tuo pačiu metu daugiau nei 70% viso nefronų skaičiaus pažeidimas sergant inkstų ligomis gali būti lėtinio inkstų nepakankamumo priežastis.

Ryžiai. 1. Nefrono struktūrinė ir funkcinė organizacija

inkstų korpusas yra inkstų žievės sluoksnyje, yra pradinė nefrono dalis ir susidaro kapiliarinis glomerulas(susideda iš 30-50 persipynusių kapiliarų kilpų) ir kapsulė Shumlyansky - Boumeia. Ant pjūvio Shumlyansky-Boumeia kapsulė atrodo kaip dubuo, kurio viduje yra kraujo kapiliarų glomerulas. Kapsulės vidinio sluoksnio epitelio ląstelės (podocitai) tvirtai prilimpa prie glomerulų kapiliarų sienelės. Išorinis kapsulės lapas yra tam tikru atstumu nuo vidinio. Dėl to tarp jų susidaro į plyšį panašus tarpas - Shumlyansky-Bowman kapsulės ertmė, į kurią filtruojama kraujo plazma, o jos filtratas sudaro pirminį šlapimą. Iš kapsulės ertmės pirminis šlapimas patenka į nefrono kanalėlių spindį: proksimalinis kanalėlis(lenkti ir tiesūs segmentai), Henlės kilpa(mažėjantis ir kylantis padalijimas) ir distalinis kanalėlis(tiesūs ir susukti segmentai). Svarbus struktūrinis ir funkcinis nefrono elementas yra inksto jukstaglomerulinis aparatas (kompleksas). Jis yra trikampėje erdvėje, kurią sudaro aferentinių ir eferentinių arteriolių sienelės ir distalinis kanalėlis (tanki dėmė - dėmėsdensa), arti jų. Macula densa ląstelės yra jautrios chemo- ir mechaniškai, reguliuoja arteriolių jukstaglomerulinių ląstelių, kurios sintetina nemažai biologiškai aktyvių medžiagų (renino, eritropoetino ir kt.), veiklą. Proksimalinių ir distalinių kanalėlių vingiuoti segmentai yra inksto žievėje, o Henlės kilpa yra medulėje.