0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Содержание

Нефрон как работает

Структурно функциональная единица почки — нефрон

Для существования организма человека в нём предусмотрена не только система доставки в него веществ для строительства тела или добычи из них энергии.

Есть ещё и целый комплекс различных высокоэффективных биологических конструкций для удаления отходов его жизнедеятельности.

Одной из таких конструкций являются почки, рабочей структурной единицей которых служит нефрон.

Общая информация

Так именуется одна из функциональных единиц почки (один из её элементов). Нефронов в органе не менее 1 миллиона, и вместе они образуют слаженно действующую систему. Благодаря своему строению нефроны позволяют осуществлять фильтрацию крови.

Почему – крови, ведь общеизвестно, что почки производят мочу?
Мочу они производят именно из крови, куда органы, выбрав из неё всё им необходимое, оправляют вещества:

  • либо в данный момент совершенно организму не требующиеся;
  • либо их излишки;
  • могущие стать для него опасными при продолжении их пребывания в крови.

Чтобы сбалансировать состав и свойства крови, требуется удаление из неё ненужных компонентов: излишков воды и солей, токсинов, низкомолекулярных белков.

Строение нефрона

Открытие метода УЗИ позволило выяснить: способностью к сокращениям обладают не только сердце – все органы: печень, почки и даже мозг.

Почки сжимаются и расслабляются в определённом ритме – их размеры и объём то уменьшаются, то возрастают. При этом возникает то сжатие, то растяжение проходящих в недрах органа артерий. Уровень давления в них также меняется: при расслаблении почки он снижается, при сокращении – возрастает, делая возможной работу нефрона.

При возрастании давления в артерии срабатывает система естественных полупроницаемых мембран в структуре почки – и ненужные организму вещества, продавившись через них, удаляются из кровеносного русла. Они попадают в образования, являющиеся начальными участками мочевыводящих путей.

На определённых их отрезках есть участки, где происходит обратное всасывание (возвращение) воды и части солей в кровеносное русло.

В нефроне различают:

  • зону первичной фильтрации (почечное тельце, состоящее из почечного клубочка, находящегося в капсуле Шумлянского-Боумена);
  • зону реабсорбции (капиллярную сеть на уровне начальных участков первичных мочеотводящих путей – почечных канальцев).

Почечный клубочек

Так называется действительно похожая на рыхлый клубок сеть капилляров, на которые здесь распадается приносящая (другое название: подводящая) артериола.

Такое строение обеспечивает максимальную площадь контакта стенок капилляров с интимно (очень близко) прилегающей к ним избирательно проницаемой трёхслойной мембраной, образующей внутреннюю стенку боуменовской капсулы.

Толщина стенок капилляров образована всего одним слоем эндотелиальных клеток с тонким цитоплазматическим слоем, в котором имеются фенестры (пустотные структуры), обеспечивающие транспорт веществ в одном направлении – из просвета капилляра в полость капсулы почечного тельца.

В зависимости от локализации по отношению к капиллярному клубочку (гломерулюсу) они являются:

  • интрагломерулярными (внутриклубочковыми);
  • экстрагломерулярными (внеклубочковыми).

Пройдя по капиллярным петлям и освободившись в них от шлаков и излишков, кровь собирается в отводящую артерию. Та в свою очередь образует ещё одну сеть капилляров, оплетающую почечные канальцы на их извитых участках, из которых кровь собирается в отводящую вену и таким образом возвращается в кровеносное русло почки.

Капсула Боумена-Шумлянского

Описать строение этой структуры позволяет сравнение с общеизвестным в обиходе предметом – спринцовкой шарообразной формы. Если вдавить её дно, из неё образуется чаша с внутренней вогнутой полусферической поверхностью, которая является одновременно и самостоятельной геометрической формой, и служит продолжением наружной полусферы.

Между двумя стенками образовавшейся формы остаётся щелевидное пространство-полость, продолжающееся в носик спринцовки. Другим примером для сравнения может служить колба термоса с узкой полостью между двумя её стенками.

В капсуле Боумена-Шумлянского также существует щелевидная внутренняя полость между двумя её стенками:

  • внешней, именуемой париетальной пластинкой и
  • внутренней (или висцеральной пластинкой).

Более всего подоцит напоминает пень с несколькими толстыми основными корнями, от которых равномерно отходят на обе стороны корни потоньше, причём вся система корней, распластанных по поверхности, как простирается далеко от центра, так и заполняет собой почти всё пространство внутри образованного ей круга. Основные виды:

  1. Подоциты – это клетки гигантского размера с телами, находящимися в полости капсулы и одновременно – приподнятыми над уровнем капиллярной стенки благодаря опоре на свои корневидные отростки-цитотрабекулы.
  2. Цитотрабекула – это уровень первичного ветвления «ножки»-отростка (в примере с пнём – основные корни).Но есть ещё и вторичное ветвление – уровень цитоподий.
  3. Цитоподии (или педикулы) – это вторичные отростки с ритмично выдержанным расстоянием отхождений от цитотрабекулы («основного корня»). Благодаря одинаковости этих расстояний достигается равномерность распределения цитоподий на участках капиллярной поверхности по обе стороны от цитотрабекулы.

Выросты-цитоподии одной цитотрабекулы, заходя в промежутки между аналогичными образованиями соседней клетки, образуют фигуру, рельефом и рисунком очень напоминающую застёжку-«молнию», между отдельными «зубцами» которой остаются лишь узкие параллельные щели линейной формы, именуемые щелями фильтрации (щелевыми диафрагмами).

Благодаря такому строению подоцитов вся наружная поверхность капилляров, обращённая в полость капсулы, оказывается сплошь укрытой переплетениями цитоподий, чьи застёжки-«молнии» не позволяют продавить стенку капилляра внутрь полости капсулы, противодействуя силе кровяного давления внутри капилляра.

Почечные канальцы

Начавшись колбообразным утолщением (капсулой Шумлянского-Боумена в структуре нефрона), первичные мочеотводящие пути далее имеют характер трубочек диаметра, меняющегося на их протяжении, к тому же, на отдельных участках они приобретают характерно извитую форму.

Протяжённость же их такова, что одни их отрезки находятся в корковом, другие – в мозговом слое паренхимы почки.
На пути жидкости от крови к первичной и вторичной моче она проходит по почечным канальцам, состоящим из:

  • проксимального извитого канальца;
  • петли Генле, имеющей нисходящее и восходящее колена;
  • дистального извитого канальца.

Той же цели служит и наличие интердигитаций – пальцевидных вдавливаний мембран соседствующих клеток друг в друга. Активная резорбция веществ в просвет канальца является весьма энергоёмким процессом, поэтому в цитоплазме клеток канальца содержится много митохондрий.

В капилляры, оплетающие поверхность проксимального извитого канальца, производится
реабсорбция:

  • ионов натрия, калия, хлора, магния, кальция, водорода, карбонат-ионов;
  • глюкозы;
  • аминокислот;
  • некоторых белков;
  • мочевины;
  • воды.

Так из первичного фильтрата – первичной мочи, образовавшейся в боуменовской капсуле, образуется жидкость промежуточного состава, следующая к петле Генле (с характерным изгибом шпилечной формы в мозговом почечном слое), в которой выделяют нисходящее колено малого диаметра и восходящее колено – большого диаметра.

Диаметр почечного канальца в этих отделах зависит от высоты эпителия, на разных участках петли выполняющего разные функции: в тонком отделе он плоский, обеспечивающий эффективность пассивного транспорта воды, в толстом – более высокий кубический, обеспечивающий активность реабсорбции в гемокапилляры электролитов (преимущественно натрия) и пассивно следующей за ними воды.

Читать еще:  Частота мочеиспускания

В дистальном извитом канальце образуется моча окончательного (вторичного) состава, создающегося при факультативной реабсорбции (обратном всасывании) воды и электролитов из состава крови капилляров, оплетающих этот участок почечного канальца, завершающего свою историю впадением в собирательную трубочку.

Типы нефронов

Поскольку почечные тельца большей части нефронов расположены в корковом слое паренхимы почки (во внешней коре), а их петли Генле небольшой длины проходят во внешнем мозговом почечном веществе наряду с большей частью кровеносных сосудов почки, их принято называть корковыми, или интракортикальными.

Прочая их доля (около 15%), с петлёй Генле большей длины, глубоко погружающейся в мозговое вещество (вплоть до достижения верхушек почечных пирамид), размещается в юкстамедуллярной коре – пограничной зоне между мозговым и корковым слоем, что позволяет именовать их юкстамедуллярными.

Менее 1% нефронов, размещающихся неглубоко в подкапсульном слое почки, называются субкапсулярными, или суперфициальными.

Ультрафильтрация мочи

Способность «ножек» подоцитов к сокращению с одновременным утолщением позволяет ещё более сузить щели фильтрации, что делает процесс очистки крови, протекающей по капилляру в составе клубочка, ещё более избирательным в плане диаметра фильтруемых молекул.

Таким образом, наличие «ножек» у подоцитов увеличивает площадь их соприкосновения с капиллярной стенкой, в то время как степень их сокращения регулирует ширину щелей фильтрации.

Помимо роли чисто механического препятствия щелевые диафрагмы содержат на своих поверхностях белки, имеющие отрицательный электрический заряд, ограничивающий пропускание также отрицательно заряженных молекул белков и других химических соединений.

Строение нефронов (независимо от их локализации в паренхиме почки), призванное выполнять функцию сохранения стабильности внутренней среды организма, позволяет им выполнять свою задачу, невзирая на время суток, смену времён года и иных внешних условий, в продолжение всей жизни человека.

Что такое нефрон, как он устроен и как работает

Строение нефрона – кирпичика и агента почки – влияет на то, как вообще работает орган мочевыделения. Почка состоит из нефронов, соединительной ткани и сосудов. Сами нефроны включают несколько частей, каждая из которых участвует в очищении крови и формировании мочи. Ежечасно более 2 млн структурных единиц пропускают через себя около 70 литров крови, отсеивая из нее вредные вещества и возвращая полезные.

Общая информация

Почка состоит из 3 слоев: коры, наружного и внутреннего мозгового вещества. Через ее ткани проходит сеть мелких и крупных сосудов. Сквозь эту сеть 20% всей крови тела прокачивается за минуту.

Каждый нефрон в почке участвует в этом процессе, предоставляя для поступающей крови свою фильтрующую систему.

Наибольшее количество нефронов приходится на внутреннюю часть почечной коры. Всего в каждой почке около 1 миллиона рабочих единиц, одновременно работает третья часть из них.

Нефроны разных типов расположены в разных частях органа, поэтому они немного отличаются по своим дополнительным функциям и по особенностям строения. При нарушениях работы почки или ее кровоснабжения, при повреждениях нефронов одного типа основную работу могут принимать на себя элементы другого типа.

С возрастом нефроны погибают, поэтому пожилые люди часто страдают отечностью и гипертонией, даже если имеют более здоровую сердечно-сосудистую систему. Прием лекарственных препаратов и их сочетаний усиливает нагрузку на нефроны.

Виды и функции нефронов

Расположение в коре, наружном или внутреннем мозговом слое влияет на то, какую функцию выполняет нефрон.

Эти структурные единицы бывают трех видов:

  • поверхностные, или суперфициальные, которые находятся ближе к верхнему краю коры почки;
  • находящиеся во внутренней части коры, или интракортикальные;
  • расположенные в коре, но близко к мозговому веществу – юкстамедуллярные.

Иногда их разделяют на те же типы на основании длины, которая отвечает и за функциональные особенности.

Наибольшее количество нефронов приходится на внутреннюю часть почечной коры. Всего в каждой почке около 1 миллиона рабочих единиц, одновременно работает третья часть из них.

Суперфициальные

Кортикальные, или корковые типы нефронов разделяют на суперфициальные и интракортикальные. Они составляют большинство нефронов. По строению их отличает короткая петля Генле. Приставка «супер» указывает на близость к наружной, верхней части.

Интракортикальные

И суперфициальные, и интракортикальные нефроны расположены в такой наружной почечной структуре – коре. Приставка «супер» означает «поверх», а «интра» – «внутри». Оба этих типа близки по строению и отличаются от следующего.

Юкстамедуллярные

В юкстамедуллярных клубочках сосуды «на выход» шире, чем «на вход». За счет этого они образуют юкстамедуллярный, более короткий способ кровообращения в почках. У них есть функция не только фильтрации, но и дренажа.

Их проксимальный каналец и петля Генле уходят глубже в медуллу, то есть в мозговой слой почки. Благодаря этому юкстамедуллярный тип чувствителен к процессам концентрации солей (осмоляльности) в мозговом слое.

Juxta на латыни означает «рядом», поэтому название указывает на близость к внутреннему мозговому веществу.

Хотя этих нефронов около 20% от общего числа, но на схемах изображаются чаще именно они из-за длины петли.

Как устроен нефрон

Части нефрона отвечают за несколько стадий фильтрации и образования мочи:

  1. После первичной фильтрации в клубочке жидкость попадает в капсулу.
  2. В ней еще остаются полезные вещества. Они реабсорбируются (заново всасываются) через стенку канальца в кровь.
  3. Потом вещества секретируются (выводятся из клеток) в стенке самого канала, поступая частично в кровоток, частично внутрь канала. Каналец пропускает секретированные вещества из крови в нефрон.

Анатомия нефрона включает в себя клубочек из капилляров, капсулу, куда попадает начальная моча после отсеивания белков, два канальца с «окошками», в которых образуется моча в ее конечном составе (вторичная моча). Канальцы соединены между собой петлей Генле, а соединительным каналом – с собирательной трубочкой.

Мальгипиево тельце почки

Нефрон начинается с почечного клубочка, который насыщен капиллярами и «подключен» к артериоле, отвечающей за циркуляцию крови в почке. Клубочек также называют гломерулой.

После начальной фильтрации клубочком первичную мочу принимает и фильтрует капсула нефрона. Круглая и широкая часть нефрона, где находятся клубочек и капсула, называется мальпигиевым тельцем почки.

В капсуле нефрона почек скапливается первично отфильтрованная моча, которая пока мало отличается от плазмы крови по составу.

Состояние работы клубочка и капсулы определяется анализом на скорость клубочковой фильтрации. На состояние фильтрующей способности клубочков указывает повышенный уровень креатинина в анализе крови. Это связано с тем, что креатинин в норме активно фильтруется.

Эти два анализа говорят о состоянии почек и их строительных единиц.

Проксимальный каналец

Первичная моча представляет собой очищенную от белков жидкость, которая из капсулы попадает в проксимальный, то есть нисходящий каналец. В этой жидкости остается много натрия, калия, кальция, магния, глюкозы, фосфатов, сульфатов и других полезных для крови веществ. Эти элементы через окошки канальцев должны почти полностью вернуться в кровь. Стенки канальца занимаются их транспортировкой и удержанием токсичных веществ.

Петля Генле

Петля Генле – это место, где нисходящий почечный каналец переходит в восходящий. Там, где она примыкает к нисходящей части, более интенсивно выводится вода и возрастает осмоляльность (то есть насыщенность оставшейся жидкости пока еще нужными веществами). В восходящей части соли продолжают всасываться в кровь.

Петлю Генле сравнивают со шпилькой из-за особенностей ее формы.

Дистальный каналец

В дистальном (восходящем) канальце продолжается процесс реабсорбции нужных крови веществ. Если проксимальный отдел был поврежден, и реабсорбция в нем нарушена, то дистальный каналец берет на себя его работу по возвращению веществ в кровь.

Отделы здорового канальца функционируют выверенно: он точно распознает все нужные для крови вещества и обеспечивает их обратное прохождение в кровь.

Связующий каналец

Связующий отдел относится к собирательной трубочке. Он связывает ее с дистальным канальцем.

Собирательная трубочка

Почечную собирательную систему не всегда относят к нефрону и иногда исключают из его схемы. Собирательные трубочки «уходят» в кору и мозговое вещество почки. Они выводят воду, но почти не выводят натрий и другие вещества, для которых нужна реабсорбция.

Читать еще:  Что такое терминальная стадия

Собирательная трубочка чувствительна к гормону вазопрессину (АДГ), который сам зависит от количества воды в тканях.

Гормон вазопрессин отвечает за обмен жидкости в организме.

Если есть избыток жидкости, то вазопрессина в кровотоке нет. В этом случае трубочка перестает выводить воду и всасывает натрий. Если же в организме произошло обезвоживание, то возникает состояние повышенной осмоляльности крови, то есть кровь насыщена солями. В этом случае АДГ много, и трубочка «получает команду» концентрировать соли в моче.

Таким образом, изменение осморегулирующей функции, которое выявляется по осадку в моче, указывает на состояние почек и организма, влияет на постановку диагноза.

Кровоснабжение

90% почечного кровотока приходится на кору почки, а в целом почка снабжается кровью в 100 раз более интенсивно, чем мышца в состоянии покоя.

В органе имеется два разных круга кровообращения: большой корковый и малый околомозговой.

Почка и нефрон реагируют на кровоснабжение. При анемии, ишемии, склерозе сосудов функции снижаются. При длительных почечных болезнях капилляры в клубочках и другие живые части органа замещаются фиброзной тканью и теряют все функции.

Как работает нефрон

Почки человека прокачивают через себя всю кровь, отделяя жидкость и мелкие элементы и постепенно формируя из этого мочу. Они также регулируют количество и состав жидкости в организме.

Поэтому с нарушением работы почек и особенно гломерулонефритом так часто связаны отеки, а сами болезни выявляются по составу мочи. Анализ мочи показывает, пропускают ли нефроны-фильтры что-то лишнее и возвращают ли они в кровоток нужное.

Каждый нефрон функционирует в несколько этапов, так что моча образуется в результате четырех процессов:

  1. Фильтрация (очищение из крови жидкости, которую нужно вывести).
  2. Реабсорбция (возвращение в кровь остатков полезных веществ).
  3. Секреция (выведение нужных веществ из клеток).
  4. Выведение лишнего и неполезного с мочой.

Таким путем через почки нормализуется состав крови и объем жидкости в тканях, получает свои нормальные цифры артериальное давление. Поскольку строение нефрона связано с его функциями, то за проблемой в любом из этих процессов стоит физическое разрушение или деформация нефрона.

Как предупредить нарушения работы нефронов

Нефроны повреждаются и даже атрофируются из-за болезней и токсического эффекта лекарств. Среди заболеваний наиболее губительное влияние имеют сахарный диабет, повышение артериального давления и другие сосудистые нарушения, алкоголизм. Немного меньше вредят подагра, камнеобразование, инфекции, воспалительные процессы, осложнения после гриппа и стрептококка.

Даже если гипертензия вызывается «несерьезными» факторами, например, ВСД или стрессами, в момент высоких цифр на тонометре почки находятся под сверхнагрузкой. Разрушительное действие на орган оказывает и каждая минута повышенного сахара – из-за густоты крови и необходимости быстро и много выводить сахар.

Профилактика этих заболеваний и контроль над их течением помогают остановить или избежать гибели нефронов.

Нефрон: строение и функции

Нефрон, строение которого напрямую зависит от здоровья человека, отвечает за работу почек. Почки состоят из нескольких тысяч таких нефронов, благодаря им в организме корректно осуществляется мочеобразование, выведение шлаков и очищение крови от вредных веществ после переработки полученных продуктов.

Что такое нефрон?

Нефрон, строение и значение которого очень важны для организма человека, является структурно-функциональной единицей внутри почки. Внутри этого структурного элемента осуществляется образование мочи, которая в дальнейшем выходит из организма с помощью соответствующих путей.

Биологи утверждают, что внутри каждой почки находится до двух миллионов таких нефронов, и каждый из них должен быть абсолютно здоров, чтобы мочеполовая система могла полностью выполнять свою функцию. В случае повреждения почки нефроны восстановить не удастся, они будут выведены вместе с новообразованной мочой.

Нефрон: его строение, функциональное значение

Нефрон представляет собой оболочку для небольшого клубка, которая состоит из двух стенок и закрывает собой небольшой клубок капилляров. Внутренняя часть этой оболочки покрыта эпителием, особые клетки которого помогают добиться дополнительной защиты. То пространство, которое образуется между двумя слоями, может трансформироваться в небольшое отверстие и канал.

Этот канал обладает щеточной кромкой из небольших ворсинок, сразу за ним начинается очень узкий участок петли оболочки, который спускается вниз. Стенка участка состоит из плоских и маленьких клеток эпителия. В некоторых случаях отсек петли достигает глубины мозгового вещества, а затем разворачивается к корке почечных образований, которые плавно перерастают в еще один сегмент нефроновой петли.

Как устроен нефрон?

Строение почечного нефрона является весьма сложным, до сих пор биологи всего мира бьются над попытками воссоздать его в виде искусственного образования, подходящего для пересадки. Петля появляется преимущественно из поднимающейся части, но может включать в себя еще и деликатную. Как только петля оказывается в том месте, где размещается клубок, она входит в изогнутый маленький канал.

В клетках полученного образования отсутствует ворсистая кромка, однако здесь можно найти большое количество митохондрий. Общая площадь мембраны может быть увеличена из-за многочисленных складок, которые формируются в результате образования петли внутри отдельного взятого нефрона.

Схема строения нефрона человека достаточно сложна, поскольку требует не только тщательной прорисовки, но и досконального знания предмета. Человеку, далекому от биологии, будет достаточно сложно ее изобразить. Последний участок нефрона представляет собой укороченный связующий канал, который выходит в накопительную трубку.

Канал формируется в корковой части почки, с помощью накопительных трубок он проходит сквозь «мозг» клетки. В среднем диаметр каждой оболочки составляет порядка 0,2 миллиметров, а вот максимальная длина канала нефрона, зафиксированная учеными, составляет порядка 5 сантиметров.

Секции почки и нефроны

Нефрон, строение которого доподлинно стало известно ученым только после целого ряда опытов, находится в каждом из структурных элементов важнейших для организма органов – почек. Специфика функций почек такова, что она требует существования сразу нескольких секций структурных элементов: тонкого сегмента петли, дистального и проксимального.

Все каналы нефрона соприкасаются с уложенными накопительными трубками. По мере развития эмбриона они произвольно совершенствуются, однако в уже сформировавшемся органе по своим функциям напоминают дистальный участок нефрона. Подробный процесс развития нефрона ученые неоднократно воспроизводили в своих лабораториях на протяжении нескольких лет, однако подлинные данные были получены лишь в конце XX века.

Разновидности нефронов в почках человека

Схема строения нефрона человека различается в зависимости от типа. Различают юкстамедуллярные, интракортикальные и суперфициальные. Главная разница между ними состоит в их местоположении внутри почки, глубины канальцев и локализации клубочков, а также в размерах самих клубков. Кроме того, ученые придают значение особенностям петель и длительности различных сегментов нефрона.

Суперфициальный тип представляет собой соединение, созданное из коротких петель, а юкстамедуллярный – из длинных. Такое разнообразие, по мнению ученых, появляется в результате потребности нефронов доставать до всех частей почки, в том числе и той, которая располагается ниже корковой субстанции.

Части нефрона

Нефрон, строение и значение которого для организма хорошо изучены, напрямую зависит от канальца, имеющегося в нем. Именно последний отвечает за постоянную функциональную работу. Все вещества, которые имеются внутри нефронов, несут ответственность за сохранность тех или иных разновидностей почечных клубков.

Внутри корковой субстанции можно найти большое количество соединительных элементов, специфических подразделений каналов, почечных клубочков. От того, правильно ли они будут размещены внутри нефрона и почки в целом, будет зависеть работа всего внутреннего органа. В первую очередь это будет влиять на равномерное распределение мочи, а уже потом на ее корректный вывод из организма.

Нефроны как фильтры

Схема строения нефрона на первый взгляд похожа на один большой фильтр, однако у него есть целый ряд особенностей. В середине XIX века ученые предполагали, что фильтрация жидкостей в организме предшествует этапу формирования мочи, спустя сто лет это было научно доказано. С помощью специального манипулятора ученым удалось получить внутреннюю жидкость из клубочковой оболочки, а затем провести ее тщательный анализ.

Читать еще:  Как снять почечную боль в домашних условиях

Выяснилось, что оболочка представляет собой своеобразный фильтр, с помощью которого происходит очистка воды и всех молекул, которые формируют плазму крови. Мембрана, с помощью которой происходит фильтрация всех жидкостей, основана на трех элементах: подоцитах, эндотелиальных клетках, также используется базальная мембрана. С их помощью жидкость, которую необходимо вывести из организма, попадает в клубок нефрона.

Внутренности нефрона: клетки и мембрана

Строение нефрона человека должно рассматриваться с учетом того, что содержится в клубочке нефрона. Во-первых, речь идет об эндотелиальных клетках, с помощью которых образуется слой, препятствующий попаданию внутри частичек белка и крови. Плазма и вода проходят дальше, беспрепятственно попадают в базальную мембрану.

Мембрана представляет собой тонкий слой, который отделяет эндотелий (эпителий) от ткани соединительного типа. Средняя толщина мембраны в организме человека — 325 нм, хотя могут встречаться более толстые и тонкие варианты. Мембрана состоит из узлового и двух периферических слоев, которые преграждают путь крупным молекулам.

Подоциты в нефроне

Отростки подоцитов отделены друг от друга щитовыми мембранами, от которых зависит сам нефрон, строение структурного элемента почки и ее работоспособность. Благодаря именно им определяются размеры веществ, которые необходимо отфильтровать. Эпителиальные клетки обладают небольшими отростками, за счет которых они соединяются с базальной мембраной.

Строение и функции нефрона таковы, что в совокупности все его элементы не пропускают молекулы диаметром более 6 нм и производят фильтрацию меньших по размерам молекул, которые должны быть выведены из организма. Белок не может пройти сквозь имеющийся фильтр благодаря особым элементам мембраны и молекулам с негативным зарядом.

Особенности почечного фильтра

Нефрон, строение которого требует внимательного изучения со стороны ученых, стремящихся воссоздать почку с помощью современных технологий, несет в себе определенный отрицательный заряд, который формирует лимит по фильтрации белков. Размер заряда зависит от габаритов фильтра, и по факту сама составляющая клубочкового вещества зависит от качества базальной мембраны и эпителиального покрытия.

Особенности преграды, использующейся в виде фильтра, могут быть реализованы в самых разных вариациях, каждый нефрон обладает индивидуальными параметрами. Если никаких нарушений в работе нефронов нет, то в первичной моче будут только лишь следы от белков, которые присущи плазме крови. Особо большие молекулы могут также проникать сквозь поры, однако в данном случае все будет зависеть от их параметров, а также от локализации молекулы и ее соприкосновения с формами, которые принимают поры.

Нефроны не способны регенерировать, поэтому при повреждении почек или же появлении каких-либо заболеваний их количество постепенно начинает снижаться. То же самое происходит по естественным причинам, когда организм начинает стареть. Восстановление нефронов – одна из важнейших задач, над которой работают ученые-биологи всего мира.

Строение и функции структурных единиц нефрона

Правильное строение нефрона обеспечивает адекватную фильтрацию крови почками. Нефрон осуществляет выработку биологически активных веществ путем ретроградного захвата из плазмы различных химических соединений. Принцип его работы станет более понятным после детального изучения этой анатомической структуры.

Строение нефрона

Для начала стоит разобраться, что такое нефрон и из каких частей он образуется? Это структурно-функциональная почечная единица. Нефрон состоит из петли Генле, капсулы Шумлянского-Боумена и системы извитых почечных канальцев. В свою очередь почечные канальцы делятся на проксимальные и дистальные извитые.

Капсула

Нефрон почки берет начало в почечном корковом слое Боуменовой капсулой, расположенной над клубком капилляров.

В состав окружающей клубочек капсулы Боумена-Шумлянского входят 2 листка: париетальный (наружный) и висцеральный (внутренний). Клетки однослойного плоского эпителия образуют наружный слой, висцеральный же представлен почечными клетками — подоцитами, лежащими на эндотелиальной базальной мембране капилляров. Поверхность клубочковых капилляров покрыта ножками подоцитов. Соседние же почечные клетки образуют на капиллярной поверхности интердигиталии.

Пространства между интердигитальными клетками образуют фильтрационные щели, размер которых предотвращает транспорт крупных кровяных элементов и протеиновых молекул. Таким образом, капсула нефрона играет роль своеобразного фильтрационного барьера, через который проходит кровь, преобразуясь в первичную мочу.

Проксимальный каналец

Проксимальный извитой каналец представляет собой структурную единицу нефрона, связывающую его тельце с нисходящей частью петли Генле. Каналец изнутри покрыт эпителием, снабженным ворсинками по всей его протяженности. Ворсинки увеличивают общую площадь резорбирующей поверхности.

Эпителиальные клетки могут менять конфигурацию в зависимости от того, насколько сильно заполнен почечный каналец. Кроме того, количество жидкости в канальцах влияет на положение складок базальной мембраны: при полных канальцах они распрямляются.

Функции нефрона, обеспечиваемые слаженной работой проксимальных канальцев:

  1. Резорбция таких веществ как: вода, глюкоза, протеины крови, креатинин, аминокислоты. Также происходит обратное всасывание ионов натрия (около 85% общего количества), хлора, магния, калия, кальция, солей фосфорной, серной и угольной кислот.
  2. Расщепление гормонов: пролактина, брадикинина, гастрина, инсулина.

Петля Генле

Петля Генле — морфо-функциональная единица, состоящая из тонкой нисходящей и толстой восходящей частей, а также шпилькообразного изгиба, расположенного в медуллярном веществе почки. В состав стенки нисходящего ее отдела входит плоский эпителий, в который включены многочисленные пиноцитозные пузырьки. Эпителий толстой части петли — кубический. Основная функция петли Генле заключается в реабсорбции воды в нисходящем отделе и обратном перемещении ионов хлора, калия и натрия в кровеносное русло.

Почечные клубочки состоят из дистальных извитых канальцев, в составе эпителия которых отсутствуют ворсинки, но выражена складчатость базальной мембраны. Функциональная роль дистальных канальцев заключена в ретроградном транспорте ионов натрия и воды, а также секреции аммиака, аммония, органических кислот, оснований, ионов водорода и водородной АТФазы (протонного насоса).

Разновидности нефронов

Типы нефронов, функционирующих в почке, различаются морфологическими особенностями и выполняемой ими работой:

  1. Поверхностные и интракортикальные корковые — 80-85% всех нефронов.
  2. Юкстамедуллярные — составляют 15-20% общего их количества.

Корковые

Различают поверхностные и интракортикальные корковые виды нефронов. Почечное тельце поверхностных корковых почечных единиц располагается на расстоянии 1 мм от клубочковой капсулы в наружной части коры почек, а тельце интракортикальных — в средней части коры.

Особенность корковой разновидности — наличие короткой петли Генле, достигающей лишь наружной части медуллярного почечного вещества. Корковый нефрон — структурная единица почки, главная функция которого заключается в образовании первичной урины.

Юкстамедуллярные нефроны

Основная их часть локализована в медуллярном слое почки, капсула же — на границе мозгового и коркового слоев.

Функция юкстамедуллярных единиц почек заключается в концентрации мочи, контроле давления в кровеносном русле и регуляции сосудистого тонуса. Самой длинной их частью является петля Генле. Приносящая и выносящая артериолы имеют равный диаметр просвета. В венозную сеть впадают петли выносящих артериол, на пути к мозговому слою почки расположенные параллельно петле Генле.

Этапы образования урины:

  1. В приносящую артериолу поступает кровяная плазма, из которой в клубочках за счет разницы давлений фильтруется первичная моча.
  2. Полезные вещества (вода, глюкоза, аминокислоты) из первичной урины подвергаются обратному всасыванию.
  3. Происходит концентрация мочи в почечных клубочках, сопровождающаяся секрецией водорода, аммиака и калия.

Способность почечных единиц к очищению крови от вредных соединений, образующихся в процессе жизнедеятельности, защищает организм от интоксикации и предупреждает развитие недостаточности. Малейшие нарушения в функционировании этих структурно-функциональных элементов должны сопровождаться обращением за помощью к специалистам.

Для предотвращения недостаточности вследствие гибели нефронов рекомендуется следовать некоторым простым правилам:

  1. Придерживаться сбалансированного питания и здорового образа жизни.
  2. Вовремя обращать внимание на малейшие изменения в мочеполовой системе и обращаться к нефрологу при появлении первых симптомов.
  3. Обезопасить себя от заболеваний, передающихся половым путем.

Почечные единицы не обладает способностью к восстановлению, поэтому любые заболевания, сопровождающиеся нарушением их структуры и функционирования, приводят к необратимому уменьшению их числа.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:

Adblock
detector