Funkcije bubrežnih tubula. Struktura i funkcija nefrona: bubrežni tubuli. Struktura bubrežnog glomerula

Nefron, čija struktura direktno ovisi o ljudskom zdravlju, odgovoran je za funkcioniranje bubrega. Bubrezi se sastoje od nekoliko hiljada ovih nefrona, zahvaljujući kojima tijelo pravilno proizvodi mokraću, uklanja toksine i čisti krv od štetnih tvari nakon obrade dobivenih proizvoda.

Šta je nefron?

Nefron, čija je struktura i značaj veoma važan za ljudski organizam, je strukturna i funkcionalna jedinica unutar bubrega. Unutar ovog strukturnog elementa formira se urin, koji potom napušta tijelo odgovarajućim putevima.

Biolozi kažu da unutar svakog bubrega ima do dva miliona takvih nefrona, a svaki od njih mora biti apsolutno zdrav kako bi genitourinarni sistem mogao u potpunosti obavljati svoju funkciju. Ako je bubreg oštećen, nefroni se ne mogu obnoviti, oni će se izlučiti zajedno s novonastalim urinom.

Nefron: njegova struktura, funkcionalni značaj

Nefron je ljuska za malu kuglicu, koja se sastoji od dva zida i pokriva malu kuglicu kapilara. Unutrašnjost ove ljuske prekrivena je epitelom, čije posebne ćelije pružaju dodatnu zaštitu. Prostor koji se formira između dva sloja može se transformisati u malu rupu i kanal.

Ovaj kanal ima četku ivicu sitnih dlačica, odmah iza njega počinje vrlo uzak dio ljuske petlje, koji se spušta prema dolje. Zid područja se sastoji od ravnih i malih epitelnih ćelija. U nekim slučajevima, odjeljak petlje doseže dubinu medule, a zatim se odvija prema korteksu bubrežnih formacija, koje se glatko razvijaju u drugi segment nefronske petlje.

Kako je strukturiran nefron?

Struktura bubrežnog nefrona je vrlo složena; biolozi širom svijeta još uvijek se bore s pokušajima da ga ponovo kreiraju u obliku umjetne formacije pogodne za transplantaciju. Petlja se prvenstveno pojavljuje iz dijela koji se diže, ali može uključivati i osjetljivi dio. Kada se petlja nađe na mjestu gdje je lopta postavljena, ona se uklapa u zakrivljeni mali kanal.

Ćelije nastale formacije nemaju nejasnu ivicu, ali se ovdje može naći veliki broj mitohondrija. Ukupna površina membrane može se povećati zbog brojnih nabora koji nastaju kao rezultat petlje unutar jednog nefrona.

Struktura ljudskog nefrona je prilično složena, jer zahtijeva ne samo pažljivo crtanje, već i temeljito poznavanje teme. Biće prilično teško za osobu koja je daleko od biologije to opisati. Posljednji dio nefrona je skraćeni komunikacijski kanal koji se otvara u cijev za skladištenje.

Kanal se formira u kortikalnom dijelu bubrega, uz pomoć cijevi za skladištenje prolazi kroz "mozak" stanice. U prosjeku, promjer svake membrane je oko 0,2 milimetra, ali maksimalna dužina nefronskog kanala, koju su zabilježili naučnici, iznosi oko 5 centimetara.

Presjeci bubrega i nefrona

Nefron, čija je struktura znanstvenicima postala poznata tek nakon brojnih eksperimenata, nalazi se u svakom od strukturnih elemenata najvažnijih organa za tijelo - bubrega. Specifičnost funkcije bubrega je takva da zahtijeva postojanje nekoliko dijelova strukturnih elemenata odjednom: tankog segmenta petlje, distalnog i proksimalnog.

Svi nefronski kanali su u kontaktu sa položenim cijevima za skladištenje. Kako se embrij razvija, oni se samovoljno poboljšavaju, ali u već formiranom organu njihove funkcije podsjećaju na distalni dio nefrona. Naučnici su više puta ponavljali detaljan proces razvoja nefrona u svojim laboratorijama tokom nekoliko godina, ali su pravi podaci dobijeni tek krajem 20. stoljeća.

Vrste nefrona u ljudskim bubrezima

Struktura ljudskog nefrona varira u zavisnosti od vrste. Postoje jukstamedularne, intrakortikalne i površinske. Glavna razlika između njih je njihova lokacija unutar bubrega, dubina tubula i lokalizacija glomerula, kao i veličina samih glomerula. Osim toga, naučnici pridaju važnost karakteristikama petlji i trajanju različitih segmenata nefrona.

Površni tip je veza stvoren od kratkih petlji, a jukstamedularni tip je napravljen od dugih. Ova raznolikost, prema naučnicima, nastaje kao rezultat potrebe nefrona da stignu do svih dijelova bubrega, uključujući i onaj koji se nalazi ispod kortikalne supstance.

Dijelovi nefrona

Nefron, čija je struktura i značaj za tijelo dobro proučen, direktno ovisi o tubulu koji se nalazi u njemu. Potonji je odgovoran za stalni funkcionalni rad. Sve supstance koje se nalaze unutar nefrona odgovorne su za sigurnost određenih vrsta bubrežnih zapleta.

Unutar kortikalne supstance nalazi se veliki broj spojnih elemenata, specifičnih odjeljaka kanala i bubrežnih glomerula. Funkcionisanje cijelog unutrašnjeg organa ovisit će o tome da li su pravilno smješteni unutar nefrona i bubrega u cjelini. Prije svega, to će utjecati na ravnomjernu raspodjelu urina, a tek onda na njegovo pravilno uklanjanje iz tijela.

Nefroni kao filteri

Struktura nefrona na prvi pogled izgleda kao jedan veliki filter, ali ima niz karakteristika. Sredinom 19. veka naučnici su pretpostavili da filtracija tečnosti u telu prethodi fazi formiranja urina, sto godina kasnije to je naučno dokazano. Koristeći poseban manipulator, naučnici su uspeli da izvuku unutrašnju tečnost iz glomerularne membrane, a zatim da izvrše njenu detaljnu analizu.

Pokazalo se da je školjka svojevrsni filter, uz pomoć kojeg se pročišćavaju voda i svi molekuli koji formiraju krvnu plazmu. Membrana kojom se filtriraju sve tekućine temelji se na tri elementa: podocitima, endotelnim stanicama, a koristi se i bazalna membrana. Uz njihovu pomoć, tekućina koju treba ukloniti iz tijela ulazi u kuglu nefrona.

Unutrašnjost nefrona: ćelije i membrana

Strukturu ljudskog nefrona treba uzeti u obzir uzimajući u obzir ono što se nalazi u nefronskom glomerulu. Prije svega, riječ je o endotelnim stanicama, uz pomoć kojih se formira sloj koji sprječava ulazak proteina i čestica krvi unutra. Plazma i voda prolaze dalje i slobodno ulaze u bazalnu membranu.

Membrana je tanak sloj koji odvaja endotel (epitel) od vezivnog tkiva. Prosječna debljina membrane u ljudskom tijelu je 325 nm, iako se mogu javiti deblje i tanje varijante. Membrana se sastoji od nodalnog i dva periferna sloja koji blokiraju put velikim molekulima.

Podociti u nefronu

Procesi podocita međusobno su odvojeni zaštitnim membranama, o kojima ovisi sam nefron, struktura strukturnog elementa bubrega i njegova izvedba. Zahvaljujući njima, određuju se veličine tvari koje treba filtrirati. Epitelne ćelije imaju male procese preko kojih se spajaju na bazalnu membranu.

Struktura i funkcije nefrona su takve da, zajedno, svi njegovi elementi ne propuštaju molekule prečnika većeg od 6 nm i filtriraju manje molekule koje se moraju izlučiti iz organizma. Protein ne može proći kroz postojeći filter zbog posebnih membranskih elemenata i molekula s negativnim nabojem.

Karakteristike bubrežnog filtera

Nefron, čija struktura zahtijeva pažljivo proučavanje naučnika koji žele rekreirati bubreg koristeći moderne tehnologije, nosi određeni negativni naboj, što stvara ograničenje filtracije proteina. Veličina naboja ovisi o dimenzijama filtera, a zapravo sama komponenta glomerularne tvari ovisi o kvaliteti bazalne membrane i epitelnog premaza.

Karakteristike barijere koja se koristi kao filter mogu se implementirati u različitim varijacijama; svaki nefron ima individualne parametre. Ako nema poremećaja u radu nefrona, tada će u primarnom urinu biti samo tragovi proteina koji su svojstveni krvnoj plazmi. Kroz pore mogu prodrijeti i posebno veliki molekuli, ali u ovom slučaju sve će ovisiti o njihovim parametrima, kao i o lokalizaciji molekula i njegovom kontaktu s oblicima koje pore poprimaju.

Nefroni nisu u stanju da se regenerišu, pa ako su bubrezi oštećeni ili se pojave neke bolesti, njihov broj postepeno počinje da se smanjuje. Ista stvar se dešava prirodno kako tijelo počinje da stari. Obnova nefrona jedan je od najvažnijih zadataka na kojima rade biolozi širom svijeta.

26. februar 2017 Doktore

Složena struktura bubrega osigurava obavljanje svih njihovih funkcija. Glavna strukturna i funkcionalna jedinica bubrega je posebna formacija - nefron. Sastoji se od glomerula, tubula i cjevčica. Ukupno, osoba ima od 800.000 do 1.500.000 nefrona u bubrezima. Nešto više od trećine stalno je uključeno u rad, ostali pružaju rezervu za hitne slučajeve, a uključeni su i u proces pročišćavanja krvi za zamjenu mrtvih.

Zbog svoje strukture, ova strukturna i funkcionalna jedinica bubrega može osigurati cjelokupni proces obrade krvi i stvaranja urina. Na nivou nefrona bubreg obavlja svoje glavne funkcije:

filtriranje krvi i uklanjanje otpadnih tvari iz tijela;
održavanje ravnoteže vode.

Ova struktura se nalazi u korteksu bubrega. Odavde se prvo spušta u medulu, zatim se vraća u korteks i prelazi u sabirne kanale. Oni se spajaju u zajedničke kanale koji izlaze u bubrežnu zdjelicu i stvaraju mokraćovode, kroz koje se urin uklanja iz tijela.

Nefron počinje bubrežnim (Malpigijevim) tjelešcem, koje se sastoji od kapsule i glomerula smještenog unutar njega, koji se sastoji od kapilara. Kapsula je zdjela, nazvana je po imenu naučnika - kapsula Shumlyansky-Bowman. Kapsula nefrona se sastoji od dva sloja, a urinarni tubul izlazi iz njene šupljine. U početku ima zakrivljenu geometriju, ali se na granici korteksa i medule bubrega ispravlja. Zatim formira Henleovu petlju i vraća se u bubrežni korteks, gdje ponovo poprima izvijenu konturu. Njegova struktura uključuje uvijene tubule prvog i drugog reda. Dužina svakog od njih je 2-5 cm, a uzimajući u obzir broj, ukupna dužina tubula bit će oko 100 km. Zahvaljujući tome, ogroman rad koji obavljaju bubrezi postaje moguć. Struktura nefrona omogućava filtriranje krvi i održavanje potrebnog nivoa tečnosti u tijelu.

Komponente nefrona

Capsule;
Glomerulus;
Uvijeni tubuli prvog i drugog reda;
Uzlazni i silazni dijelovi Henleove petlje;
Sabirni kanali.

Zašto nam treba toliko nefrona?

Nefron bubrega je vrlo male veličine, ali njihov broj je velik, što omogućava bubrezima da se efikasno nose sa svojim zadacima čak iu teškim uvjetima. Zahvaljujući ovoj osobini, osoba može potpuno normalno živjeti s gubitkom jednog bubrega.

Savremena istraživanja pokazuju da je samo 35% jedinica direktno uključeno u „poslove“, a ostali „odmaraju“. Zašto je tijelu potrebna takva rezerva?

Prvo, može doći do vanredne situacije koja će dovesti do pogibije pojedinih jedinica. Tada će njihove funkcije preuzeti preostale strukture. Ova situacija je moguća u slučaju bolesti ili ozljede.

Drugo, njihov gubitak nam se dešava stalno. S godinama, neki od njih umiru zbog starenja. Do 40. godine smrti nefrona se ne javlja kod osobe sa zdravim bubrezima. Nadalje, svake godine gubimo oko 1% ovih strukturnih jedinica. Ne mogu se regenerirati, ispostavilo se da do 80. godine, čak i uz povoljno zdravstveno stanje, samo oko 60% njih funkcionira u ljudskom tijelu. Ove brojke nisu kritične i omogućavaju bubrezima da se nose sa svojim funkcijama, u nekim slučajevima u potpunosti, u drugima može doći do manjih odstupanja. Prijetnja od zatajenja bubrega nas čeka kada dođe do gubitka od 75% ili više. Preostala količina nije dovoljna za normalnu filtraciju krvi.

Ovako ozbiljni gubici mogu biti uzrokovani alkoholizmom, akutnim i kroničnim infekcijama, ozljedama leđa ili abdomena koje uzrokuju oštećenje bubrega.

Sorte

Uobičajeno je razlikovati različite vrste nefrona ovisno o njihovim karakteristikama i lokaciji glomerula. Većina strukturnih jedinica je kortikalna, oko 85% njih, preostalih 15% je jukstamedularno.

Kortikalne se dijele na površinske (površne) i intrakortikalne. Glavna karakteristika površinskih jedinica je položaj bubrežnog tjelešca u vanjskom dijelu korteksa, odnosno bliže površini. U intrakortikalnim nefronima bubrežna tjelešca se nalaze bliže sredini korteksa bubrega. U jukstamedularima, Malpigijeva tjelešca su duboko u kortikalnom sloju, gotovo na početku moždanog tkiva bubrega.

Sve vrste nefrona imaju svoje funkcije povezane sa strukturnim karakteristikama. Dakle, kortikalni imaju prilično kratku Henleovu petlju, koja može prodrijeti samo u vanjski dio bubrežne medule. Funkcija kortikalnih nefrona je stvaranje primarnog urina. Zato ih ima toliko, jer je količina primarnog urina oko deset puta veća od količine koju izlučuje osoba.

Jukstamedulari imaju dužu Henleovu petlju i sposobni su da prodru duboko u medulu. Oni utiču na nivo osmotskog pritiska koji reguliše koncentraciju konačnog urina i njegovu količinu.

Kako funkcionišu nefroni?

Svaki nefron se sastoji od nekoliko struktura, čiji koordiniran rad osigurava obavljanje njihovih funkcija. Procesi u bubrezima su u toku i mogu se podijeliti u tri faze:

filtracija;
reapsorpcija;
sekrecija.

Rezultat je urin, koji se oslobađa u mjehur i izlučuje iz tijela.

Radni mehanizam se zasniva na procesima filtracije. U prvoj fazi formira se primarni urin. To se događa filtriranjem krvne plazme u glomerulu. Ovaj proces je moguć zbog razlike u tlaku u membrani i u glomerulu. Krv ulazi u glomerule i tamo se filtrira kroz posebnu membranu. Produkt filtracije, odnosno primarni urin, ulazi u kapsulu. Primarni urin je po sastavu sličan krvnoj plazmi, a proces se može nazvati prečišćavanjem. Sastoji se od velike količine vode, sadrži glukozu, višak soli, kreatinin, aminokiseline i neke druge niskomolekularne spojeve. Neki od njih će ostati u tijelu, neki će biti uklonjeni.

Ako uzmemo u obzir rad svih aktivnih nefrona bubrega, brzina filtracije je 125 ml u minuti. Rade neprekidno, bez pauza, pa tokom dana kroz njih prođe ogromna količina plazme, što rezultira stvaranjem 150-200 litara primarnog urina.

Druga faza je reapsorpcija. Primarni urin se dodatno filtrira. To je neophodno za vraćanje potrebnih i korisnih tvari koje se u njemu nalaze u tijelu:

voda;
soli;
amino kiseline;
glukoze.

Priče naših čitalaca

„Uspeo sam da izlečim svoje BUBREGE uz pomoć jednostavnog leka, o čemu sam saznao iz članka UROLOGA sa 24 godine iskustva, Puškara D.Ju...”

Proksimalni uvijeni tubul igra glavnu ulogu u ovoj fazi. Unutar njih se nalaze resice koje značajno povećavaju površinu usisavanja i, shodno tome, njegovu brzinu. Primarni urin prolazi kroz tubule, kao rezultat toga, većina tekućine se vraća natrag u krv, ostavljajući oko desetinu količine primarnog urina, odnosno oko 2 litre. Cijeli proces reapsorpcije osiguravaju ne samo proksimalni tubuli, već i Henleove petlje, distalni uvijeni tubuli i sabirni kanalići. Sekundarni urin ne sadrži tvari potrebne organizmu, ali u njemu ostaju urea, mokraćna kiselina i druge toksične komponente koje se moraju ukloniti.

Normalno, nijedan od nutrijenata koji su potrebni tijelu ne bi trebao biti izgubljen u urinu. Svi se vraćaju u krv tokom procesa reapsorpcije, neki djelimično, neki u potpunosti. Na primjer, glukoza i proteini u zdravom tijelu uopće ne bi trebali biti sadržani u urinu. Ako analiza pokaže čak i njihov minimalan sadržaj, to znači da nešto nije u redu s vašim zdravljem.

Završna faza rada je tubularna sekrecija. Njegova suština je da vodonik, kalijum, amonijak i neke štetne materije prisutne u krvi ulaze u urin. To mogu biti lijekovi, toksična jedinjenja. Kroz tubularnu sekreciju iz organizma se uklanjaju štetne tvari i održava acidobazna ravnoteža.

Kao rezultat svih faza obrade i filtracije, urin se nakuplja u bubrežnoj karlici i mora se izlučiti iz organizma. Odatle prolazi kroz uretere u bešiku i uklanja se.

Zahvaljujući radu tako malih struktura kao što su neuroni, tijelo se čisti od proizvoda prerade tvari koje ulaze u njega, od toksina, odnosno svega što je nepotrebno ili štetno. Značajno oštećenje nefronskog aparata dovodi do poremećaja ovog procesa i trovanja tijela. Posljedice mogu biti zatajenje bubrega, što zahtijeva posebne mjere. Stoga su sve manifestacije problema s bubrezima razlog da se obratite ljekaru.

Umorni ste od borbe protiv bolesti bubrega?

OTOCI lica i nogu, BOL u donjem delu leđa, KONSTANTNA slabost i umor, bolno mokrenje? Ako imate ove simptome, postoji 95% šanse za oboljenje bubrega.

Ako ne brinete o svom zdravlju, zatim pročitajte mišljenje urologa sa 24 godine iskustva. U svom članku govori o RENON DUO kapsule.

Riječ je o brzodjelujućem njemačkom lijeku za obnovu bubrega, koji se već dugi niz godina koristi u cijelom svijetu. Jedinstvenost lijeka je u:

Uklanja uzrok boli i dovodi bubrege u prvobitno stanje.
njemačke kapsule eliminišu bol već prilikom prve upotrebe i pomažu u potpunom izlječenju bolesti.
Nema nuspojava i alergijskih reakcija.

Bubrezi se nalaze retroperitonealno sa obe strane kičmenog stuba na nivou Th 12 –L 2. Masa svakog bubrega odraslog muškarca je 125–170 g, odrasle žene – 115–155 g, tj. ukupno manje od 0,5% ukupne tjelesne težine.

Bubrežni parenhim je podijeljen na one koji se nalaze prema van (na konveksnoj površini organa) kortikalni i šta je ispod medula. Labavo vezivno tkivo formira stromu organa (intersticij).

Cork supstance nalazi ispod bubrežne kapsule. Zrnati izgled korteksa daju bubrežna tjelešca i uvijeni tubuli nefrona koji su ovdje prisutni.

Mozak supstance ima radijalno prugasti izgled, jer sadrži paralelne silazne i uzlazne dijelove petlje nefrona, sabirne i sabirne kanale, ravne krvne žile ( vasa recta). Medula je podijeljena na vanjski dio koji se nalazi direktno ispod korteksa i unutrašnji dio koji se sastoji od vrhova piramida

Intersticij predstavljen intercelularnim matriksom koji sadrži ćelije slične fibroblastima i tanka retikulinska vlakna, usko povezana sa zidovima kapilara i bubrežnih tubula

Nefron kao morfo-funkcionalna jedinica bubrega.

Kod ljudi, svaki bubreg se sastoji od otprilike milion strukturnih jedinica koje se nazivaju nefroni. Nefron je strukturna i funkcionalna jedinica bubrega jer obavlja čitav niz procesa koji rezultiraju stvaranjem urina.

Fig.1. Urinarni sistem. lijevo: bubrezi, ureteri, mokraćna bešika, uretra (uretra) Desno6 struktura nefrona

Struktura nefrona:

Kapsula Shumlyansky-Bowman, unutar koje se nalazi glomerul kapilara - bubrežno (Malpighijevo) tijelo. Prečnik kapsule – 0,2 mm

Proksimalni uvijeni tubul. Karakteristike njegovih epitelnih ćelija: rub četkice - mikroresice okrenute prema lumenu tubula

Henleova petlja

Distalni uvijeni tubul. Njegov početni dio nužno dodiruje glomerul između aferentne i eferentne arteriole

Spojni tubul

Sabirna cijev

Funkcionalno razlikovati 4 segment:

1.Glomerula;

2.Proksimalno – uvijeni i ravni dijelovi proksimalnog tubula;

3.Odsjek tanke petlje – silazni i tanak dio uzlaznog dijela petlje;

4.Distalno – debeli dio uzlaznog ekstremiteta petlje, distalni uvijeni tubul, spojni dio.

Tokom embriogeneze, sabirni kanali se razvijaju nezavisno, ali funkcionišu zajedno sa distalnim segmentom.

Počevši od korteksa bubrega, sabirni kanali se spajaju i formiraju izvodne kanale, koji prolaze kroz medulu i otvaraju se u šupljinu bubrežne zdjelice. Ukupna dužina tubula jednog nefrona je 35-50 mm.

Vrste nefrona

Postoje značajne razlike u različitim segmentima tubula nefrona u zavisnosti od njihove lokalizacije u određenoj zoni bubrega, veličine glomerula (jukstamedularni su veći od površinskih), dubine lokacije glomerula i proksimalnih tubula , dužina pojedinih dijelova nefrona, posebno petlji. Zona bubrega u kojoj se nalazi tubul je od velikog funkcionalnog značaja, bez obzira da li se nalazi u korteksu ili meduli.

Korteks sadrži bubrežne glomerule, proksimalne i distalne tubule i spojne dijelove. U vanjskoj traci vanjske moždine nalaze se tanki silazni i debeli uzlazni dijelovi nefronskih petlji i sabirnih kanala. Unutrašnji sloj medule sadrži tanke dijelove nefronskih petlji i sabirnih kanala.

Ovakav raspored dijelova nefrona u bubregu nije slučajan. Ovo je važno za osmotsku koncentraciju urina. Postoji nekoliko različitih tipova nefrona koji funkcionišu u bubrezima:

1. With superslužbeni ( površan,

kratka petlja );

2. I intrakortikalni ( unutar korteksa );

3. Jukstamedularna ( na granici korteksa i medule ).

Jedna od bitnih razlika između tri tipa nefrona je dužina Henleove petlje. Svi površinski - kortikalni nefroni imaju kratku petlju, zbog čega se koljeno petlje nalazi iznad granice, između vanjskog i unutrašnjeg dijela medule. U svim jukstamedularnim nefronima, duge petlje prodiru u unutrašnju medulu, često dosežući vrh papile. Intrakortikalni nefroni mogu imati i kratku i dugu petlju.

KARAKTERISTIKE KRVOSNABDIJEVANJA BUBREGA

Bubrežni protok krvi ne zavisi od sistemskog krvnog pritiska u širokom rasponu promena. To je povezano sa miogena regulacija , uzrokovan sposobnošću glatkih mišićnih stanica da se kontrahiraju kao odgovor na njihovo istezanje krvlju (uz povećanje krvnog tlaka). Kao rezultat toga, količina krvi koja teče ostaje konstantna.

U jednom minutu kroz sudove oba bubrega kod osobe prođe oko 1200 ml krvi, tj. oko 20-25% krvi koju srce izbaci u aortu. Masa bubrega iznosi 0,43% tjelesne težine zdrave osobe, a primaju ¼ zapremine krvi koju izbaci srce. 91-93% krvi koja ulazi u bubreg teče kroz žile bubrežne kore, ostatak opskrbljuje bubrežna medula. Protok krvi u korteksu bubrega je normalno 4-5 ml/min po 1 g tkiva. Ovo je najviši nivo krvotoka organa. Posebnost bubrežnog krvotoka je da kada se krvni tlak promijeni (sa 90 na 190 mm Hg), protok krvi u bubregu ostaje konstantan. To je zbog visokog nivoa samoregulacije cirkulacije krvi u bubrezima.

Kratke bubrežne arterije - polaze od trbušne aorte i predstavljaju veliku žilu relativno velikog promjera. Nakon ulaska u portal bubrega, dijele se na nekoliko interlobarnih arterija, koje prolaze u meduli bubrega između piramida do granične zone bubrega. Ovdje lučne arterije odlaze od interlobularnih arterija. Od lučnih arterija u pravcu korteksa izlaze interlobularne arterije, koje daju brojne aferentne glomerularne arteriole.

Aferentna (aferentna) arteriola ulazi u bubrežni glomerul, gdje se raspada na kapilare, formirajući Malpegijski glomerul. Kada se spoje, formiraju eferentnu arteriolu, kroz koju krv teče iz glomerula. Eferentna arteriola se zatim ponovo dijeli na kapilare, formirajući gustu mrežu oko proksimalnih i distalnih uvijenih tubula.

Dvije mreže kapilara – visok i nizak pritisak.

Filtracija se dešava u kapilarama visokog pritiska (70 mm Hg) - u bubrežnom glomerulu. Visok pritisak nastaje zbog toga što: 1) bubrežne arterije izlaze direktno iz trbušne aorte; 2) njihova dužina je mala; 3) prečnik aferentne arteriole je 2 puta veći od eferentne.

Dakle, većina krvi u bubregu dva puta prolazi kroz kapilare - prvo u glomerulu, zatim oko tubula, to je takozvana "čudesna mreža". Interlobularne arterije formiraju brojne anastomoze, koje imaju kompenzatornu ulogu. U formiranju peritubularne kapilarne mreže bitna je Ludwigova arteriola, koja nastaje iz interlobularne arterije ili iz aferentne glomerularne arteriole. Zahvaljujući Ludwig arterioli, moguća je ekstraglomerularna opskrba tubulima krvlju u slučaju smrti bubrežnih tjelešca.

Arterijski kapilari, stvarajući peritubularnu mrežu, postaju venske. Potonji formiraju zvjezdaste venule smještene ispod fibrozne kapsule - interlobularne vene koje se ulijevaju u lučne vene, koje se spajaju i formiraju bubrežnu venu, koja se ulijeva u donju pudendalnu venu.

U bubrezima postoje 2 kruga krvotoka: veliki kortikalni - 85-90% krvi, mali jukstamedularni - 10-15% krvi. U fiziološkim uvjetima, 85-90% krvi cirkulira kroz sistemski (kortikalni) krug bubrežne cirkulacije, a u patologiji krv se kreće malom ili skraćenom putanjom.

Razlika u opskrbi krvlju jukstamedularnog nefrona je u tome što je promjer aferentne arteriole približno jednak promjeru eferentne arteriole, eferentna arteriola se ne raspada u peritubularnu kapilarnu mrežu, već formira ravne žile koje se spuštaju u medula. Vasa recta formira petlje na različitim nivoima medule, koje se okreću unazad. Silazni i uzlazni dijelovi ovih petlji formiraju protustrujni sistem krvnih žila koji se naziva vaskularni snop. Jukstamedularna cirkulacija je neka vrsta "šanta" (Truet shunt), u kojem većina krvi teče ne u korteks, već u medulu bubrega. Ovo je takozvani sistem za drenažu bubrega.

Struktura i funkcija

Bubrežno tjelešce

Shema strukture bubrežnog tjelešca

Glomerulus

Glomerul je grupa jako fenestriranih (fenestiranih) kapilara koje dobivaju dotok krvi iz aferentne arteriole. Hidrostatički pritisak krvi stvara pokretačku snagu za filtraciju tekućine i otopljenih tvari u lumen Bowman-Shumlyansky kapsule. Nefiltrirani dio krvi iz glomerula ulazi u eferentnu arteriolu. Eferentna arteriola površinski lociranih glomerula raspada se u sekundarnu mrežu kapilara koji isprepliću izvijene tubule bubrega; eferentne arteriole iz duboko lociranih (jukstamedularnih) nefrona nastavljaju u silazne ravne žile (vasa rectaren), spuštajući se u . medula. Supstance koje se reapsorbuju u tubulima zatim ulaze u ove kapilarne sudove.

Bowman-Shumlyansky kapsula

Bowman-Shumlyansky kapsula okružuje glomerul i sastoji se od visceralnog (unutrašnjeg) i parijetalnog (vanjskog) sloja. Vanjski sloj je normalan jednoslojni skvamozni epitel. Unutrašnji sloj se sastoji od podocita, koji leže na bazalnoj membrani kapilarnog endotela, a čije noge pokrivaju površinu glomerularnih kapilara. Noge susjednih podocita formiraju interdigitale na površini kapilare. Prostori između ćelija u ovim interdigitalima zapravo formiraju filterske proreze, prekrivene membranom. Veličina ovih filtracijskih pora ograničava prijenos velikih molekula i ćelijskih elemenata krvi.

Između unutrašnjeg sloja kapsule i vanjskog sloja, predstavljenog jednostavnim, neprobojnim, skvamoznim epitelom, nalazi se prostor u koji ulazi tekućina, filtrirana kroz filter formiran od membrane interdigitalnih pukotina, bazalne lamine kapilara. i glikokaliks koji luče podociti.

Normalna brzina glomerularne filtracije (GFR) je 180-200 litara dnevno, što je 15-20 puta više od volumena cirkulirajuće krvi - drugim riječima, sva krvna tekućina uspijeva filtrirati otprilike dvadeset puta dnevno. Mjerenje GFR je važna dijagnostička procedura, a njeno smanjenje može biti pokazatelj zatajenja bubrega.

Male molekule – kao što su voda, Na+, Cl – joni, aminokiseline, glukoza, urea, podjednako slobodno prolaze kroz glomerularni filter, a kroz njega prolaze i proteini težine do 30 Kd, iako s obzirom da proteini u rastvoru obično nose negativan naboj, Za njih je određena prepreka negativno nabijeni glikokaliks. Za ćelije i veće proteine, glomerularni ultrafilter predstavlja nepremostivu prepreku. Kao rezultat toga, tekućina ulazi u prostor Shumlyansky-Bowman, a zatim u proksimalni zavijeni tubul, koji se po sastavu razlikuje od krvne plazme samo u nedostatku velikih proteinskih molekula.

Bubrežni tubuli

Proksimalni tubul

Mikrofotografija nefrona
1 - Glomerulus
2 - Proksimalni tubul
3 - Distalni tubul

Najduži i najširi dio nefrona, koji vodi filtrat iz kapsule Bowman-Shumlyansky u Henleovu petlju.

Struktura proksimalnog tubula

Karakteristična karakteristika proksimalnog tubula je prisustvo takozvane "četkice" - jednog sloja epitelnih ćelija sa mikroresicama. Mikrovi se nalaze na luminalnoj strani ćelija i značajno povećavaju njihovu površinu, čime se povećava njihova otporna funkcija.

Vanjska strana epitelnih ćelija nalazi se uz bazalnu membranu, čije invaginacije formiraju bazalni labirint.

Citoplazma stanica proksimalnog tubula zasićena je mitohondrijima, koji se uglavnom nalaze na bazalnoj strani stanica, čime se stanicama osigurava energija neophodna za aktivni transport tvari iz proksimalnog tubula.

Transportni procesi

Reapsorpcija
Na +: transcelularna (Na + / K + -ATPaza, zajedno sa glukozom - symport; Na + /H + izmjena - antiport), međućelijska
Cl - , K + , Ca 2+ , Mg 2+ : međućelijski
NCO 3 - : H + + NCO 3 - = CO 2 (difuzija) + H 2 O
Voda: osmoza
Fosfat (regulacija PTH), glukoza, aminokiseline, mokraćne kiseline (simport sa Na+)
Peptidi: razlaganje na aminokiseline
Proteini: endocitoza
Urea: difuzija
Sekrecija
H+: Na+/H+ izmjena, H+-ATPaza
NH3, NH4+
Organske kiseline i baze

Henleova petlja

Dio nefrona koji povezuje proksimalne i distalne tubule. Petlja ima ukosnicu u meduli bubrega. Glavna funkcija Henleove petlje je reapsorpcija vode i jona u zamjenu za ureu kroz protustrujni mehanizam u bubrežnoj meduli. Petlja je dobila ime po Friedrichu Gustavu Jakobu Henleu, njemačkom patologu.

Silazni ud Henleove petlje

Uzlazni ud Henleove petlje

Transportni procesi

Distalni uvijeni tubul

Transportni procesi

Sabirni kanali

Jukstaglomerularni aparat

Nalazi se u periglomerularnoj zoni između aferentne i eferentne arteriole i sastoji se od tri glavna dijela.

Normalna filtracija krvi je zagarantovana pravilnom strukturom nefrona. Obavlja procese ponovnog preuzimanja hemikalija iz plazme i proizvodnju niza biološki aktivnih spojeva. Bubreg sadrži od 800 hiljada do 1,3 miliona nefrona. Starenje, loš način života i porast broja bolesti dovode do toga da se broj glomerula postepeno smanjuje s godinama. Da biste razumjeli principe rada nefrona, vrijedi razumjeti njegovu strukturu.

Opis nefrona

Glavna strukturna i funkcionalna jedinica bubrega je nefron. Anatomija i fiziologija strukture odgovorna je za formiranje urina, obrnuti transport supstanci i proizvodnju niza bioloških supstanci. Struktura nefrona je epitelna cijev. Zatim se formiraju mreže kapilara različitih promjera, koje se ulijevaju u sabirnu posudu. Šupljine između struktura ispunjene su vezivnim tkivom u obliku intersticijskih ćelija i matriksa.

Razvoj nefrona počinje u embrionalnom periodu. Različiti tipovi nefrona su odgovorni za različite funkcije. Ukupna dužina tubula oba bubrega je do 100 km. U normalnim uslovima nije uključen ceo broj glomerula, samo 35% radi. Nefron se sastoji od tijela, kao i sistema kanala. Ima sledeću strukturu:

kapilarni glomerulus;
glomerularna kapsula;
blizu tubula;
silazni i uzlazni fragmenti;
udaljene ravne i uvijene tubule;
spojni put;
sabirni kanali.

Funkcije nefrona kod ljudi

U 2 miliona glomerula dnevno se proizvodi do 170 litara primarnog urina.

Koncept nefrona uveo je talijanski liječnik i biolog Marcello Malpighi. Budući da se nefron smatra integralnom strukturnom jedinicom bubrega, odgovoran je za obavljanje sljedećih funkcija u tijelu:

pročišćavanje krvi;
stvaranje primarnog urina;
povratni kapilarni transport vode, glukoze, aminokiselina, bioaktivnih supstanci, jona;
stvaranje sekundarnog urina;
osiguravanje ravnoteže soli, vode i acidobazne ravnoteže;
regulacija nivoa krvnog pritiska;
lučenje hormona.

Shema strukture bubrežnog glomerula i Bowmanove kapsule.

Nefron počinje kapilarnim glomerulom. Ovo je tijelo. Morfofunkcionalna jedinica je mreža kapilarnih petlji, ukupno do 20, koje su okružene kapsulom nefrona. Tijelo prima krv iz aferentne arteriole. Vaskularni zid je sloj endotelnih ćelija, između kojih se nalaze mikroskopski prostori prečnika do 100 nm.

Kapsule sadrže unutrašnju i vanjsku epitelnu sferu. Između dva sloja ostaje praznina u obliku proreza - urinarni prostor, u kojem se nalazi primarni urin. Omotava svaku žilu i formira čvrstu loptu, odvajajući tako krv koja se nalazi u kapilarama od prostora kapsule. Bazalna membrana služi kao potporna baza.

Nefron je dizajniran kao filter, pritisak u kojem nije konstantan, varira u zavisnosti od razlike u širini lumena aferentne i eferentne žile. Filtracija krvi u bubrezima se dešava u glomerulu. Formirani elementi krvi, proteini, obično ne mogu proći kroz pore kapilara, jer je njihov promjer mnogo veći i zadržava ih bazalna membrana.

Podocitna kapsula

Nefron se sastoji od podocita, koji formiraju unutrašnji sloj u nefronskoj kapsuli. To su velike zvjezdaste epitelne stanice koje okružuju glomerul. Imaju ovalno jezgro koje uključuje raspršeni hromatin i plazmazom, prozirnu citoplazmu, izdužene mitohondrije, razvijen Golgijev aparat, skraćene cisterne, nekoliko lizosoma, mikrofilamenata i nekoliko ribozoma.

Tri vrste grana podocita formiraju pedikule (cytotrabeculae). Izrasline tijesno rastu jedna u drugu i leže na vanjskom sloju bazalne membrane. Citotrabekularne strukture u nefronima formiraju etmoidalnu dijafragmu. Ovaj dio filtera ima negativan naboj. Oni takođe zahtevaju proteine da bi pravilno funkcionisali. U kompleksu se krv filtrira u lumen kapsule nefrona.

bazalna membrana

Struktura bazalne membrane nefrona bubrega ima 3 kuglice debljine oko 400 nm, sastoji se od proteina sličnog kolagenu, gliko- i lipoproteina. Između njih su slojevi gustog vezivnog tkiva - mezangijum i kuglica mezangiocititisa. Postoje i prorezi veličine do 2 nm – membranske pore, koje su važne u procesima pročišćavanja plazme. Sa obje strane, dijelovi struktura vezivnog tkiva prekriveni su glikokaliksnim sistemima podocita i endotelnih ćelija. Filtracija plazme uključuje dio supstance. Bazalna membrana glomerula funkcionira kao barijera kroz koju velike molekule ne mogu prodrijeti. Također, negativni naboj membrane sprječava prolaz albumina.

Mezangijalna matrica

Osim toga, nefron se sastoji od mezangija. Predstavljaju ga sistemi elemenata vezivnog tkiva koji se nalaze između kapilara Malpigijevog glomerula. To je također dio između krvnih žila gdje nema podocita. Njegov glavni sastav uključuje labavo vezivno tkivo koje sadrži mezangiocite i jukstavaskularne elemente, koji se nalaze između dvije arteriole. Glavni zadatak mezangija je potporni, kontraktilni, kao i osiguranje regeneracije komponenti bazalne membrane i podocita, kao i apsorpcija starih sastavnih komponenti.

Proksimalni tubul

Proksimalni bubrežni kapilarni tubuli nefrona bubrega dijele se na zakrivljene i ravne. Lumen je male veličine, formiran je od cilindričnog ili kubičnog tipa epitela. Na vrhu se nalazi obrub četkice, koji je predstavljen dugim vlaknima. Oni čine upijajući sloj. Velika površina proksimalnih tubula, veliki broj mitohondrija i neposredna blizina peritubularnih žila dizajnirani su za selektivno upijanje tvari.

Filtrirana tečnost teče iz kapsule u druge dijelove. Membrane blisko raspoređenih ćelijskih elemenata razdvojene su prazninama kroz koje cirkuliše tekućina. U kapilarama izvijenih glomerula odvija se proces reapsorpcije 80% komponenti plazme, među kojima su: glukoza, vitamini i hormoni, aminokiseline, a pored toga i urea. Funkcije tubula nefrona uključuju proizvodnju kalcitriola i eritropoetina. Segment proizvodi kreatinin. Strane tvari koje ulaze u filtrat iz međustanične tekućine izlučuju se urinom.

Strukturna i funkcionalna jedinica bubrega sastoji se od tankih dijelova, koji se nazivaju i Henleova petlja. Sastoji se od 2 segmenta: silaznog tankog i uzlaznog debelog. Zid silaznog dijela prečnika 15 μm formiran je ravnim epitelom sa više pinocitoznih vezikula, a zid uzlaznog dijela je kubičan. Funkcionalni značaj nefronskih tubula Henleove petlje uključuje retrogradno kretanje vode u silaznom dijelu koljena i njeno pasivno vraćanje u tanki uzlazni segment, ponovno preuzimanje Na, Cl i K jona u debelom segmentu koljena. uzlazni zavoj. U kapilarama glomerula ovog segmenta povećava se molarnost urina.