- Петля Генле
-
Нефрон (от греческого νεφρός (нефрос) — «почка») — структурно-функциональная единица почки животного. Нефрон состоит из мальпигиева тельца, где происходит фильтрация, и системы канальцев, в которых осуществляются реабсорбция (обратное всасывание) и секреция веществ. Нефрон регулирует кровяное давление, контролирует уровень электролитов и метаболитов, а также принимает участие в поддержании постоянного уровня pH. Нефрон также является железой внутренней секреции, осуществляя синтез таких стероидных гормонов, как антидиуретический гормон, альдостерон и паратиреоидный гормон.
Содержание
Структура и функция
Почечное тельце
Нефрон начинается с почечного тельца, которое состоит из клубочка и капсулы Боумена-Шумлянского. Здесь осуществляется ультрафильтрация плазмы крови, которая приводит к образованию первичной мочи.
Клубочек
Клубочек представляет собой группу сильно фенестрированных (окончатых) капилляров, получающих кровоснабжение от афферентной артериолы. Гидростатическое давление крови создаёт движущую силу для фильтрации жидкости и растворённых веществ в просвет капсулы Боумена-Шумлянского. Непрофильтровавшаяся часть крови из клубочков поступает в эфферентную артериолу. Эфферентная артериола поверхностно расположенных клубочков распадается на вторичную сеть капилляров, оплетающих извитые канальцы почек, эфферентные артериолы от глубоко расположенных (юкстамедуллярных) нефронов продолжаются в нисходящие прямые сосуды (vasa recta), опускающиеся в мозговое вещество почек. Вещества, реабсорбированные в канальцах, в дальнейшем поступают в эти капиллярные сосуды.
Капсула Боумена-Шумлянского
Капсула Боумена-Шумлянского окружает клубочек и состоит из висцерального (внутреннего) и париетального (внешнего) листков. Внешний листок представляет собой обычный однослойный плоский эпителий. Внутренний листок составлен из подоцитов, которые лежат на базальной мембране эндотелия капилляров, и ножки которых покрывают поверхность капилляров клубочка. Ножки соседних подоцитов образуют на поверхности капилляра интердигиталии. Промежутки между клетками в этих интердигиталиях и образуют, собственно, щели фильтра, затянутые мембраной. Размер этих фильтрационных пор ограничивает перенос крупных молекул и клеточных элементов крови.
Между внутренним листком капсулы и внешним, представленным простым, непроницаемым, плоским эпителием, лежит пространство, в которое поступает жидкость, профильтровавшаяся через фильтр, который сформирован мембраной щелей в интердигиталиях, базальной пластинкой капилляров и гликокаликсом, секретируемым подоцитами.
Нормальная скорость клубочковой фильтрации (СКФ) составляет 180—200 литров в сутки, что в 15-20 раз превышает объём циркулирующей крови — иными словами, вся жидкость крови за сутки успевает профлильтроваться приблизительно двадцать раз. Измерение СКФ является важной диагностической процедурой, её снижение может быть показателем почечной недостаточности.
Небольшие молекулы — такие, как вода, ионы Na+, Cl-, аминокислоты, глюкоза, мочевина, одинаково свободно проходят через клубочковый фильтр, так же проходят через него белки массой до 30 Кд, хотя, поскольку белки в растворе обычно несут отрицательный заряд, для них определённое препятствие составляет отрицательно заряженный гликокаликс. Для клеток и более крупных белков клубочковый ультрафильтр представляет непреодолимое препятствие. В результате, в пространство Шумлянского-Боумена, и далее в проксимальный извитой каналец, поступает жидкость, по составу отличающаяся от плазмы крови только отсутствием крупных белковых молекул.
Почечные канальцы
Проксимальный каналец
Наиболее длинная и широкая часть нефрона, проводящая фильтрат из капсулы Боумена-Шумлянского в петлю Генле.
Строение проксимального канальца
Характерной чертой проксимального канальца является наличие так называемой «щеточной каймы» — одного слоя эпителиальных клеток с микроворсинками. Микроворсинки располагаются на люминальной стороне клеток и значительно увеличивают их поверхность, усиливая тем самым их резобтивную функцию.
Наружная сторона эпителиальных клеток примыкает к базальной мембране, впячивания которой образуют базальный лабиринт.
Цитоплазма клеток проксимального канальца насыщена митохондриями, которые в большей степени находятся на базальной стороне клеток, тем самым обеспечивая клетки энергией, необходимой для активного транспорта веществ из проксимального канальца.
Транспортные процессы
Реабсорбция Na+: трансклеточно (Na+ / K+-АТФаза, совместно с глюкозой — симпорт;
Na+/Н+-обмен — антипорт), межклеточноCl-, K+, Ca2+, Mg2+: межклеточно НСО3-: Н+ + НСО3- = СО2 (диффузия) + Н2О Вода: осмос Фосфат (регуляция ПТГ), глюкоза, аминокислоты, мочевые кислоты (симпорт с Na+) Пептиды: расщепление до аминокислот Белки: эндоцитоз Мочевина: диффузия Секреция Н+: обмен Na+/H+, H+-АТФаза NH3, NH4+ Органические кислоты и основания Петля Генле
Часть нефрона, которая соединяет проксимальный и дистальный канальцы. Петля имеет шпилечный изгиб в мозговом слое почки. Главной функцией петли Генле является реабсорбция воды и ионов в обмен на мочевину по противоточному механизму в мозговом слое почки. Петля названа в честь Фридриха Густава Якоба Генле, немецкого патологоанатома.
Нисходящее колено петли Генле
Восходящее колено петли Генле
Транспортные процессы
Тонкая восходящая часть Реабсорбция NaCl (пассивно) Толстая восходящая часть Реабсорбция:
NaCl (симпорт Na+/2Cl-/K+; Na+/K+-АТФаза + Cl--каналы)
K+ (межклеточно)
Ca2+, Mg2+ (регуляция ПТГ)
NH4+ (симпорт Na+/2Cl-/NH4+)Дистальный извитой каналец
Транспортные процессы
Собирательные трубки
Юкстагломерулярный аппарат
Расположен в околоклубочковой зоне между приносящей и выносящей артериолами и состоит из трех основных частей:
Реабсорбция Na+ + Cl- (симпорт Na+ и Cl-; Na+ / K+-АТФаза + Cl--каналы) macula densa(плотное пятно) плотноупакованная область клеток, включающих ренин-синтезирующие клетки юкстагломерулярные клетки специализированные клетки гладкой мускулатуры стенок приносящей артериолы юкставаскулярные клетки
Юкстагломерулярный аппарат участвует в синтезе ренина, который играет важнейшую роль в ренин-ангиотензиновой системе.Ссылки
- Нефрон, почечные клубочки. Состав мочи
- Реабсорбция в петле нефрона
- Global Dialysis
- Общество диализных пациентов НЕФРОН
Wikimedia Foundation. 2010.