Нефрон – структурно-функціональна одиниця нирки. Нефрони нирки та їх будова Як називається основна частина нефрону

Нефрон, будова якого залежить від здоров'я людини, відповідає за роботу нирок. Нирки складаються з кількох тисяч таких нефронів, завдяки їм в організмі коректно здійснюється сечоутворення, виведення шлаків та очищення крові від шкідливих речовин після переробки одержаних продуктів.

Що таке нефрон?

Нефрон, будова та значення якого є дуже важливими для організму людини, є структурно-функціональною одиницею всередині нирки. Усередині цього структурного елемента здійснюється утворення сечі, яка надалі виходить із організму за допомогою відповідних шляхів.

Біологи стверджують, що всередині кожної нирки знаходиться до двох мільйонів таких нефронів, і кожен з них має бути абсолютно здоровим, щоб сечостатева система могла повністю виконувати свою функцію. У разі пошкодження нирки нефрони відновити не вдасться, вони будуть виведені разом із новоутвореною сечею.

Нефрон: його будова, функціональне значення

Нефрон є оболонкою для невеликого клубка, яка складається з двох стінок і закриває собою невеликий клубок капілярів. Внутрішня частина цієї оболонки покрита епітелієм, спеціальні клітини якого допомагають домогтися додаткового захисту. Той простір, що утворюється між двома шарами, може трансформуватися в невеликий отвір та канал.

Цей канал має щіткову кромку з невеликих ворсинок, відразу за ним починається дуже вузька ділянка петлі оболонки, яка спускається вниз. Стінка ділянки складається з плоских та маленьких клітин епітелію. У деяких випадках відсік петлі досягає глибини мозкової речовини, а потім розгортається до кірки ниркових утворень, які плавно переростають ще в один сегмент нефронової петлі.

Як влаштований нефрон?

Будова ниркового нефрона є дуже складною, досі біологи всього світу б'ються над спробами відтворити його у вигляді штучної освіти, що підходить для пересадки. Петля з'являється переважно з частини, що піднімається, але може включати в себе ще й делікатну. Як тільки петля виявляється у тому місці, де розміщується клубок, вона входить у вигнутий маленький канал.

У клітинах здобутої освіти відсутня ворсиста кромка, проте тут можна знайти велику кількість мітохондрій. Загальна площа мембрани може бути збільшена через численні складки, які формуються в результаті утворення петлі всередині взятого окремого нефрону.

Схема будови нефрона людини досить складна, оскільки потребує як ретельної промальовування, а й досконалого знання предмета. Людині, далекій від біології, буде досить складно її зобразити. Остання ділянка нефрону є укороченим сполучним каналом, який виходить у накопичувальну трубку.

Канал формується у кірковій частині нирки, за допомогою накопичувальних трубок він проходить крізь «мозок» клітини. У середньому діаметр кожної оболонки становить близько 0,2 міліметрів, тоді як максимальна довжина каналу нефрона, зафіксована вченими, становить близько 5 сантиметрів.

Секції нирки та нефрони

Нефрон, будова якого достеменно стало відомо вченим тільки після цілого ряду дослідів, знаходиться в кожному із структурних елементів найважливіших для організму органів – нирок. Специфіка функцій нирок така, що вона вимагає існування одразу кількох секцій структурних елементів: тонкого сегмента петлі, дистального та проксимального.

Всі канали нефрону стикаються з покладеними накопичувальними трубками. У міру розвитку ембріона вони довільно вдосконалюються, однак у органі, що вже сформувався, за своїми функціями нагадують дистальну ділянку нефрону. Докладний процес розвитку нефрону вчені неодноразово відтворювали у своїх лабораторіях протягом кількох років, проте справжні дані було отримано лише наприкінці ХХ століття.

Різновиди нефронів у нирках людини

Схема будови нефрона людини різниться залежно від типу. Розрізняють юкстамедулярні, інтракортикальні та суперфіціальні. Головна різниця між ними полягає в їхньому розташуванні всередині нирки, глибини канальців та локалізації клубочків, а також у розмірах самих клубків. Крім того, вчені надають значення особливостям петель та тривалості різних сегментів нефрону.

Суперфіціальний тип є сполукою, створеною з коротких петель, а юкстамедулярний – з довгих. Така різноманітність, на думку вчених, з'являється в результаті потреби нефронів діставати до всіх частин нирки, у тому числі і тієї, яка знаходиться нижче коркової субстанції.

Частини нефрону

Нефрон, будова і значення для організму добре вивчені, безпосередньо залежить від канальця, що у ньому. Саме останній відповідає за постійну функціональну роботу. Усі речовини, які є всередині нефронів, несуть відповідальність за збереження тих чи інших різновидів ниркових клубків.

Усередині кіркової субстанції можна знайти велику кількість сполучних елементів, специфічних підрозділів каналів, ниркових клубочків. Від того, чи правильно вони будуть розміщені всередині нефрону та нирки в цілому, залежатиме робота всього внутрішнього органу. В першу чергу це впливатиме на рівномірний розподіл сечі, а вже потім на її коректне виведення з організму.

Нефрони як фільтри

Схема будови нефрону на перший погляд схожа на один великий фільтр, однак він має цілий ряд особливостей. У середині ХІХ століття вчені припускали, що фільтрація рідин в організмі передує етапу формування сечі, через сто років це було науково доведено. За допомогою спеціального маніпулятора вченим удалося отримати внутрішню рідину з клубочкової оболонки, а потім провести її ретельний аналіз.

З'ясувалося, що оболонка є своєрідним фільтром, за допомогою якого відбувається очищення води та всіх молекул, які формують плазму крові. Мембрана, за допомогою якої відбувається фільтрація всіх рідин, заснована на трьох елементах: підоцитах, ендотеліальних клітинах, також використовується базальна мембрана. З їхньою допомогою рідина, яку необхідно вивести з організму, потрапляє в клубок нефрону.

нутрощі нефрону: клітини та мембрана

Будова нефрона людини повинна розглядатися з огляду на те, що міститься в клубочку нефрону. По перше, мова йдепро ендотеліальні клітини, за допомогою яких утворюється шар, що перешкоджає попаданню всередині частинок білка та крові. Плазма та вода проходять далі, безперешкодно потрапляють у базальну мембрану.

Мембрана є тонким шаром, який відокремлює ендотелій (епітелій) від тканини сполучного типу. Середня товщина мембрани в організмі людини - 325 нм, хоча можуть траплятися більш товсті та тонкі варіанти. Мембрана складається з вузлового та двох периферичних шарів, які перегороджують шлях великим молекулам.

Подоцити у нефроні

Відростки подоцитів відокремлені один від одного щитовими мембранами, від яких залежить сам нефрон, будова структурного елемента нирки та її працездатність. Завдяки їм визначаються розміри речовин, які необхідно відфільтрувати. Епітеліальні клітини мають невеликі відростки, за рахунок яких вони з'єднуються з базальною мембраною.

Будова та функції нефрону такі, що в сукупності всі його елементи не пропускають молекули діаметром понад 6 нм і виробляють фільтрацію менших за розмірами молекул, які мають бути виведені з організму. Білок не може пройти крізь фільтр завдяки особливим елементам мембрани і молекулам з негативним зарядом.

Особливості ниркового фільтра

Нефрон, будова якого вимагає уважного вивчення з боку вчених, які прагнуть відтворити нирку за допомогою сучасних технологій, містить певний негативний заряд, який формує ліміт з фільтрації білків. Розмір заряду залежить від габаритів фільтра, і за фактом сама складова клубочкової речовини залежить від якості базальної мембрани та епітеліального покриття.

Особливості перешкоди, що використовується у вигляді фільтра, можуть бути реалізовані в різних варіаціях, кожен нефрон має індивідуальні параметри. Якщо ніяких порушень у роботі нефронів немає, то в первинній сечі будуть лише сліди від білків, які притаманні плазмі крові. Особливо великі молекули можуть також проникати крізь пори, однак у цьому випадку все залежатиме від їх параметрів, а також від локалізації молекули та її зіткнення з формами, які набувають пори.

Нефрони не здатні регенерувати, тому при пошкодженні нирок або появі будь-яких захворювань їх кількість поступово починає знижуватися. Те саме відбувається з природних причин, коли організм починає старіти. Відновлення нефронів – одне з найважливіших завдань, над якою працюють вчені-біологи всього світу.

Нирки здійснюють велику кількість корисної функціональної роботи в організмі, без якої не можна уявити наше життя. Головна їх – це ліквідація з організму зайвої води та заключних продуктів метаболізму. Відбувається це у найдрібніших структурах нирки – нефронах.

Трохи про анатомію нирки

Для того, щоб перейти до дрібних одиниць нирки, потрібно розібрати її загальну будову. Якщо розглянути нирку в розрізі, то за своєю формою вона нагадує боб чи квасолю.

Будова нирки

Людина народжується з двома нирками, але, правда, бувають винятки, коли є лише одна нирка. Розташовані вони біля задньої стінки очеревини, на рівні I та II поперекових хребців.

Важить кожна нирка приблизно 110-170 г, її довжина становить 10-15 см, ширина - 5-9 см, а товщина - 2-4 см.

Нирка має задню та передню поверхні. Задня поверхня розташовується у нирковому ложі. Це нагадує велике і м'яке ліжко, яке вистелене поперековим м'язом. А ось передня поверхня стикається з іншими сусідніми органами.

Ліва нирка контактує з лівим наднирником, ободової кишкою, шлунком та підшлунковою залозою, а права повідомляється з правим наднирковим залозою, товстим і тонким кишечником.

Провідні структурні компоненти нирки:

Ниркова капсула – це її оболонка. Вона включає три шари. Фіброзна капсула нирки – за своєю товщиною досить нещільна, має дуже міцну будову. Захищає нирку від різних шкідливих впливів. Жирова капсула – шар жирової тканини, яка за своєю структурою ніжна, м'яка та пухка. Захищає нирку від струсів та ударів. Зовнішня капсула – ниркова фасція. Складається із тонкої сполучної тканини. Паренхіма нирки – тканина, що складається з кількох шарів: кіркової та мозкової речовини. Остання складається з 6-14 ниркових пірамід. А ось самі пірамідки формуються із збірних канальців. У кірковій речовині розташовуються нефрони. Ці шари чітко помітні за кольором. Лоханка нирки – поглиблення, схоже на вирву, що отримує сечу від нефронів. Складається вона з чашок різного калібру. Найменші – це чашки I порядку, у яких проникає сеча з паренхіми. З'єднуючись, дрібні чашки, утворюють більші - чашки II системи. Нараховують таких філіжанок у нирці близько трьох. При злитті цих трьох чашок утворюється ниркова балія. Ниркова артерія – велика кровоносна судина, відгалужуючи від аорти, вона доставляє зашлаковану кров у нирку. Приблизно 25% усієї крові надходить щохвилини до бруньок для очищення. Протягом дня ниркова артерія забезпечує нирку приблизно 200 літрами крові. Ниркова вена – нею вже очищена кров із нирки потрапляє у порожню вену.

Функції нирок

Завдання нирок

Видільна функція - це формування сечі, яка виводить з організму відходи його життєдіяльності.

Гомеостатична функція – нирки підтримують постійний склад та властивості нашого внутрішнього середовища організму. Вони забезпечують нормальну роботу водно-сольового та електролітного балансів, а також тримають на нормальному рівніосмотичний тиск. Вносять великий внесок у координацію значень артеріального тиску людини. Змінюючи механізми і обсяги води, що виділяється з організму, а також натрію і хлориду, вони підтримують постійність артеріального тиску. А секретуючи кілька видів корисних речовиннирки регулюють значення АТ. Інкреторна функція. Нирки здатні створювати багато біологічно активних речовин, що підтримують оптимальну життєдіяльність людини. Секретують вони: ренін – регулює артеріальний тиск, змінюючи рівні калію та об'єм рідини в організмі брадикінін – розширює кровоносні судини, отже, він знижує артеріальний тиск простагландини – також розширюють судини крові урокіназу – викликає лізис тромбів, які можуть утворюватися у здорових людей у ​​будь-якій частині кровоносного русла еритроп червоних кров'яних клітин - еритроцитів кальцитріол – активна форма вітаміну Д, він регулює обмін кальцію та фосфату в організмі людини

Що ж таке нефрон

Капсула нефрону

Це головна складова наших нирок. Вони утворюють структуру нирки, а й виконують деякі функції. У кожній нирці їхня кількість досягає одного мільйона, точне значення коливається від 800 тисяч до 1,2 мільйона.

Сучасні вчені дійшли висновку, що за нормальних умов в повному обсязі нефрони виконують свої функції, лише 35% їх працює. Це з резервної функцією організму, щоб у разі якоїсь екстреної ситуації нирки продовжували функціонувати і очищати наш організм.

Кількість нефронів змінюється в залежності від віку, а саме при старінні людина втрачає їх певну кількість. Як показують дослідження, приблизно 1% щороку. Починається цей процес після 40 років, а виникає через відсутність здатності регенерації у нефронів.

За підрахунками до 80 років людина втрачає близько 40% нефронів, але незначно впливає функції нирок. Але при втраті більше 75%, наприклад, при алкоголізмі, травмах, хронічних захворюваннях нирок може розвинутися серйозне захворювання - ниркова недостатність.

Довжина нефрону коливається від 2 до 5 см. Якщо витягнути всі нефрони в одну лінію, їх довжина складе приблизно 100 км!

З чого складається нефрон

Кожен нефрон покритий невеликою капсулою, яка схожа на двостінну чашу (капсула Шумлянського – Боумена, названа на честь російського та англійського вчених, які її відкрили та вивчили). Внутрішня стінка цієї капсули є фільтром, який постійно очищає кров.

Будова нефрону

Складається цей фільтр з базальної мембрани та 2 шарів покривних (епітеліальних) клітин. У цій мембрані також 2 шари покривних клітин, причому зовнішній шар – це клітини судин, а зовнішній – клітини сечового простору.

Всі ці шари мають у собі спеціальні пори. Починаючи від зовнішніх шарів базальної мембрани, діаметр цих пір зменшується. Так і створюється фільтруючий апарат.

Між її стінками виникає щілинний простір, саме звідти беруть свій початок ниркові канальці. Усередині капсули знаходиться капілярний клубочок, він утворюється через численні розгалуження ниркової артерії.

Капілярний клубочок називають ще мальпігієвим тільцем. Відкрив їх італійський учений М. Мальпігі у 17 столітті. Занурений він у гелеподібну речовину, що виділяється спеціальними клітинами – мезагліоцитами. А саме речовина називається, як мезангій.

Ця речовина захищає капіляри від ненавмисних розривів через високий тиск усередині них. А якщо все-таки сталося пошкодження, то в гелеподібній речовині знаходяться необхідні матеріали, які зашкодять цим пошкодженням.

Від токсичних речовинмікроорганізмів також захистить речовину, що виділяється мезагліоцитами. Воно просто їх одразу знищить. Більше того, цими специфічними клітинами виробляється особливий нирковий гормон.

Каналець, що виходить із капсули, називається звивистим канальцем I порядку. Він правда не рівний, а звивистий. Проходячи мозковим шаром нирки, цей каналець формує петлю Генле і знову повертається у бік кіркового шару. На своєму шляху звивистий каналець робить кілька витків і в обов'язковому порядку стикається з основою клубочка.

У кірковому шарі утворюється каналець ІІ порядку, він вливається в збірну трубочку. Невелика кількість збірних трубочок, з'єднуючись разом, об'єднуються у вивідні протоки, що переходять у ниркову балію. Саме ці трубочки, рухаючись до мозкової речовини, формують мозкові промені.

Типи нефронів

Виділяють ці типи через специфічність місцезнаходження клубочків у корі нирок, структури канальців та особливостей складу та локалізації кровоносних судин. До них відносять:

Корковий нефрон

кіркові – займають приблизно 85% від загальної кількості всіх нефронів юкстамедулярні – 15% з усієї кількості

Коркові нефрони найчисленніші і теж мають у собі класифікацію:

Суперфіціальні або ще називають поверхневими. Головна особливість їх у розташуванні ниркових тіл. Вони знаходяться у зовнішньому шарі кіркової речовини нирки. Їхня кількість приблизно 25%. Інтракортикальні. У них мальпігієві тільця розташовуються в середній частині кіркової речовини. Переважають за чисельністю – 60% усіх нефронів.

Коркові нефрони мають порівняно укорочену петлю Генле. Через свої маленькі розміри вона здатна проникнути лише у зовнішню частину мозкової речовини нирок.

Освіта первинної сечі – ось головна функція таких нефронів.

У юкстамедулярних нефронів мальпігієві тільця виявляються в основі коркової речовини, що знаходяться практично на лінії початку мозкового шару. Петля Генле у них триваліша, ніж у кіркових, вона інфільтрується настільки глибоко в мозковий шар, що досягає вершин пірамід.

Ці нефрони у мозковій речовині формують високий осмотичний тиск, який необхідно, щоб відбувалося згущення (збільшення концентрації), та скорочення обсягів кінцевої сечі.

Функція нефронів

Функція їх полягає у освіті сечі. Процес цей стадійний і складається із 3 фаз:

фільтрація реабсорбція секреція

У початкову фазу формується первинна сеча. У капілярних клубочках нефрону плазма очищається (ультрафільтрується). Здійснюється очищення плазми через різницю тиску в клубочку (65 мм рт. ст.) та в оболонці нефрону (45 мм рт. ст.).

Близько 200 л первинної сечі утворюється в людини за добу. Ця сеча має схожий із плазмою крові склад.

У другу фазу – реабсорбції відбувається повторне поглинання необхідних організму речовин із первинної сечі. До цих речовин входять: вітаміни, вода, різні корисні солі, розчинені амінокислоти та глюкоза. Відбувається це в проксимальних звивистих канальцях. Усередині яких знаходиться велика кількість ворсинок, вони збільшують площу та швидкість всмоктування.

Зі 150 л первинної сечі утворюється всього 2 л вторинної сечі. У ній відсутні важливі поживні речовини для організму, але збільшується концентрація токсичних речовин: сечовини, сечової кислоти.

Третя фаза характеризується виділенням шкідливих речовин у сечу, які не пройшли нирковий фільтр: антибіотики, різні барвники, лікарські засоби, отрути.

Структура нефрону дуже складна, незважаючи на його невеликі розміри. Дивно, але кожна складова нефрона виконує свою функцію.

Лис 7, 2016Віолетта Лікар

У кожній нирці дорослої людини налічується щонайменше 1 млн нефронів, кожен із яких здатний виробляти сечу. Одночасно функціонує зазвичай близько 1/3 всіх нефронів, що достатньо для повноцінного виконання екскреторної та інших функцій нирок. Це свідчить про наявність суттєвих функціональних резервів нирок. При старінні відзначається поступове зниження числа нефронів(на 1% на рік після 40 років) через відсутність у них здатність до регенерації. Багато людей у ​​80-річному віці кількість нефронів зменшується на 40% порівняно з 40-річними. Однак втрата такого великого числа нефронів не є загрозою для життя, оскільки їхня частина може повноцінно виконувати видільну та інші функції нирок. У той самий час ушкодження понад 70% нефронів від загальної кількості при захворюваннях нирок може бути причиною розвитку хронічної ниркової недостатності.

Кожен нефронскладається з ниркового (мальпігієвого) тільця, в якому відбувається ультрафільтрація плазми крові та утворення первинної сечі, і системи канальців і трубочок, в яких первинна сеча перетворюється на вторинну і кінцеву (що виділяється в балію і в довкілля) сечу.

Мал. 1. Структурно-функціональна організація нефрону

Склад сечі при її русі по балії (чашечкам, чашкам), сечоводам, тимчасовому утриманні в сечовому міхурі і сечовивідним каналом істотно не змінюється. Таким чином, у здорової людинисклад кінцевої сечі, що виділяється при сечовипусканні, дуже близький до складу сечі, що виділяється в просвіт (малих чашок великих чашок) балії.

Ниркове тільцезнаходиться в кірковому шарі нирок, є початковою частиною нефрону та утворено капілярним клубочком(що складається з 30-50 капілярних петель, що переплітаються) і капсулою Шумлянського – Боумеїа.На розрізі капсула Шумлянського - Боумея має вигляд чаші, всередині якої розташований клубочок кровоносних капілярів. Епітеліальні клітини внутрішнього листка капсули (подоцити) щільно прилягають до стінки клубочкових капілярів. Зовнішній лист капсули розташовується на деякій відстані від внутрішнього. В результаті між ними утворюється щілинний простір - порожнина капсули Шумлянського - Боумена, в яку фільтрується плазма крові, і її фільтрат утворює первинну сечу. З порожнини капсули первинна сеча перетворюється на просвіт канальців нефрона: проксимальний каналець(звивистий і прямий сегменти), петлю Генле(низхідний та висхідний відділи) та дистальний каналець(прямий та звивистий сегменти). Важливим структурно-функціональним елементом нефрону є юкстагломерулярний апарат (комплекс) нирки.Він розташований у трикутному просторі, утвореному стінками артеріол, що приносить і виносить, і дистальним канальцем (щільною плямою - maculadensa), щільно прилеглим до них. Клітини щільної плями мають хемо- і механочутливість, регулюючи активність юкстагломерулярних клітин артеріол, які синтезують ряд біологічно активних речовин (ренін, еритропоетин та ін.). Звивисті сегменти проксимального та дистального канальців знаходяться у кірковій речовині нирки, а петля Генле – у мозковому.

З звивистого дистального канальця сеча надходить у сполучний каналець, з нього в збірну трубочкуі збиральна протокакіркової речовини нирок; 8-10 збірних проток з'єднуються в одну велику протоку ( збиральна протока кіркової речовини), який, опускаючись у мозкову речовину, стає збірною протокою мозкової речовини нирок.Поступово зливаючись, ці протоки формують протока великого діаметру, який відкривається на вершині сосочка піраміди в малу чашку великої чашки балії.

Кожна нирка має щонайменше 250 збірних проток великого діаметра, кожен із яких збирає сечу приблизно від 4000 нефронів. Збиральні трубочки та збірні протоки мають спеціальні механізми підтримки гіперосмолярності мозкової речовини нирки, концентрування та розведення сечі та є важливими структурними компонентами утворення кінцевої сечі.

Будова нефрону

Кожен нефрон починається двостінною капсулою, всередині якої знаходиться судинний клубочок. Сама капсула складається з двох листків, між якими розташована порожнина, що переходить у просвіт проксимального канальця. Він складається з проксимального звивистого та проксимального прямого канальців, що становлять проксимальний сегмент нефрону. Характерною особливістюклітин цього сегмента є наявність щіткової облямівки, що складається з мікроворсинок, що є виростами цитоплазми, оточені мембраною. Наступний відділ - петля Генле, що складається з тонкої низхідної частини, яка може глибоко спускатися в мозкову речовину, де вона утворює петлю і повертає на 180 ° у бік кіркової речовини у вигляді висхідної тонкої, що переходить в товсту частину петлі нефрону. Висхідний відділ петлі піднімається до рівня свого клубочка, де починається дистальний звивистий каналець, який переходить у короткий зв'язуючий каналець, що з'єднує нефрон із збірними трубочками. Збиральні трубочки починаються в кірковій речовині нирки, зливаючись, вони утворюють більші вивідні протоки, які проходять через мозкову речовину, і впадають у порожнину ниркової чашки, які в свою чергу вливаються в ниркову балію. По локалізації розрізняють кілька типів нефронів: поверхневі (суперфіціальні), інтракортикальні (всередині коркового шару), юкстамедулярні (їхні клубочки розташовані на межі коркового та мозкового шарів).

Мал. 2. Будова нефрону:

А - юкстамедулярний нефрон; Б – інтракортикальний нефрон; 1 - ниркове тільце, що включає капсулу клубочка капілярів; 2 - проксимальний звивистий каналець; 3 - проксимальний прямий каналець; 4 - низхідне тонке коліно петлі нефрону; 5 - висхідне тонке коліно петлі нефрону; 6 - дистальний прямий каналець (товсте висхідне коліно петлі нефрону); 7 - щільна пляма дистального канальця; 8 - дистальний звивистий каналець; 9 - сполучний каналець; 10 - збиральна трубка кіркової речовини нирки; 11 - збірна трубка зовнішньої мозкової речовини; 12 - збиральна трубка внутрішньої мозкової речовини

Різні типи нефронів відрізняються не тільки за локалізації, але й за величиною клубочків, глибиною їхнього розташування, а також за довжиною окремих ділянок нефрону, особливо петлі Генле та за участю в осмотичній концентрації сечі. У звичайних умовахчерез нирки проходить близько 1/4 об'єму крові, що викидається серцем. У кірковій речовині кровотік досягає 4-5 мл/хв на 1 г тканини, отже, це високий рівеньорганного кровотоку. Особливістю ниркового кровотоку є те, що кровотік нирки залишається постійним при зміні у досить широких межах системного артеріального тиску. Це забезпечується спеціальними механізмами саморегуляції кровообігу у нирці. Короткі ниркові артерії відходять від аорти, у нирці вони розгалужуються більш дрібні судини. У нирковий клубочок входить артеріола, що приносить (аферентна), яка в ньому розпадається на капіляри. Капіляри при злитті утворюють артеріолу, що виносить (еферентну), по якій здійснюється відтік крові від клубочка. Після відходження від клубочка артеріола, що виносить, знову розпадається на капіляри, утворюючи мережу навколо проксимальних і дистальних звивистих канальців. Особливістю юкстамедулярного нефрону і те, що еферентна артеріолу не розпадається на околоканальцевую капілярну мережу, а утворює прямі судини, які спускаються в мозкову речовину нирки.

Типи Нефронів

Види нефронів

За особливостями будови та функцій виділяють два основні види нефронів: кіркові (70-80%) та юкстамедулярні (20-30%).

Коркові нефронипідрозділяють на суперфіціальні, або поверхневі, кіркові нефрони, в яких ниркові тільця розташовані у зовнішній частині кіркової речовини, та інтракортикальні кіркові нефрони, в яких ниркові тільця розташовуються в середній частині кіркової речовини нирки. Коркові нефрони мають коротку петлю Генле, що проникає лише у зовнішню частину мозкової речовини. Основною функцією цих нефронів є утворення первинної сечі.

Ниркові тільця юкстамедулярних нефронівзнаходяться у глибоких шарах кіркової речовини на кордоні з мозковим шаром. Вони мають довгу петлю Генле, що проникає глибоко в мозковий шар, аж до вершин пірамід. Основне призначення юкстамедулярних нефронів – створення в мозковій речовині нирки високого осмотичного тиску, необхідного для концентрування та зменшення обсягу кінцевої сечі.

Ефективний фільтраційний тиск

ЕФД = Ркап – Рбк – Ронк. Ркап- гідростатичний тиск у капілярі (50-70 мм рт. ст); Р6к- гідростатичний тиск у просвіті капсули Боумена – Шумлянекого (15-20 мм рт. ст.); Ронк- онкотичний тиск у капілярі (25-30 мм рт. ст).

ЕФД = 70 – 30 – 20 = 20 мм рт. ст.

Освіта кінцевої сечі є результатом трьох основних процесів, які у нефроні: фільтрації, реабсорбції і секреції.

Від роботи нирок в організмі залежить багато чого: і те, наскільки успішно підтримуватиметься водний та електролітно-сольовий баланс, і те, як виводитимуться відпрацьовані продукти метаболізму. Про те, як функціонують, органи сечовиділення, і як називається основна структурна одиниця нирки, читайте в нашому огляді.

Як влаштований нефрон

Основною анатомо-фізіологічною одиницею нирки є нефрон. За добу у цих структурах відбувається утворення до 170 л первинної урини, її подальше згущення з реабсорбцією (зворотним всмоктуванням) корисних речовин та, нарешті, виділення 1-1,5 л кінцевого продукту метаболізму – вторинної сечі.

Скільки нефронів налічується в організмі? За даними вчених, ця кількість становить близько 2 мільйонів. Загальна площа видільної поверхні всіх структурних елементів правої та лівої нирки становить 8 квадратних метрів, що втричі більше за площу шкіри. При цьому одночасно працюють не більше третини нефронів: це створює високий резерв для сечовидільної системи та дозволяє організму активно функціонувати навіть із однією ниркою.

Отже, з чого ж складається головний функціональний елемент у сечовидільній системі людини? Нефрон нирки включає:

• ниркове тільце – у ньому відбувається фільтрація крові та утворення розведеної, або первинної сечі;
• система канальців - частина, що відповідає за реабсорбцію потрібних організмута секрецію відпрацьованих речовин.

Ниркове тільце

Будова нефрону складна та представлена ​​декількома анатомо-фізіологічними одиницями. Починається він із ниркового тільця, яке також складається з двох утворень:

• ниркові клубочки;
• капсули Боумена-Шумлянського

У клубочках міститься кілька десятків капілярів, які отримують кров від висхідної артеріоли. У газообміні ці судини не беруть участь (після проходження через них насиченість крові киснем практично не змінюється), проте за градієнтом тиску здійснюють фільтрацію рідини та всіх розчинених у ній компонентів у капсулу.

Фізіологічна швидкість проходження крові через клубочки нирок (СКФ) становить 180-200 л/добу. Іншими словами, за 24 години весь об'єм крові в організмі людини проходить через клубочки нефронів 15-20 разів.

У капсулу нефрону, що складається із зовнішнього і внутрішнього листків, надходить рідина, що пройшла через фільтр. Через мембрани клубочків вільно проникають вода, іони хлору та натрію, амінокислоти та протеїни масою до 30 кДа, сечовина, глюкоза. Таким чином, у простір капсули надходить по суті рідка частина крові, позбавлена ​​великих молекул білка.

Ниркові канальці

Під час мікроскопічного дослідження можна помітити наявність у нирці безлічі канальцевих структур, що складаються з елементів з різною гістологічною будовою та виконуваними функціями.

У системі канальців нефрону нирки виділяють:

• проксимальний каналець;
• петлю Генлі;
• дистальний звивистий каналець.

Проксимальний каналець - витягнута і протяжна частина нефронів. Його основна функція – транспорт фільтрованої плазми в петлю Генлі. Крім того, у ньому відбувається зворотне всмоктування води та електролітних іонів, а також секреція аміаку (NH3, NH4) та органічних кислот.

Петля Генле - відрізок частини шляху, що з'єднує два типи канальців (центральні та крайові). У ній відбувається реабсорбція води та електролітів в обмін на сечовину та перероблені речовини. Саме в цьому відділі осмолярність урин різко зростає і досягає 1400 мОсм/кг.

У дистальному відділі транспортні процеси продовжуються, і на виході утворюється концентрована вторинна сеча.

Збиральні трубки

Збиральні трубки знаходяться в навколоклубочковій зоні. Вони відрізняються наявністю юкстагломерулярного апарату (ПІВДНЯ). Він, у свою чергу, складається з:

• щільної плями;
• юкстагломерулярних клітин;
• юкставаскулярних клітин.

У Півдні відбувається синтез реніну – найважливішого учасника ренін-ангіотензинової системи, яка контролює артеріальний тиск. Крім того, збірні трубки є кінцевою частиною нефрону: в них надходить вторинна сеча з безлічі дистальних канальців.

Класифікація нефронів

Залежно від того, яку структурну і функціональну особливість мають нефрони, вони діляться на:

• кіркові;
• юкстагломерулярні.

У кірковому шарі нирок знаходиться два типи нефронів – суперфіціальні та інтракортикальні. Перші нечисленні (їх кількість менше 1%), розташовані поверхово і мають невеликий обсяг фільтрації. Інтракортикальні нефрони становлять більшу частину (80-83%) основної структурної одиниці нирок. Вони розташовуються в центральній частині кіркового шару і здійснюють практично весь обсяг фільтрації.

Загальна кількість юкстагломерулярних нефронів не перевищує 20%. Їхні капсули розташовуються на межі двох ниркових шарів – кіркового та мозкового, а петля Генле спускається до балії. Такий вид нефронів вважається ключовим для здатності нирок концентрувати урину.

Фізіологічні особливості роботи нирок

Така складна будова нефрону дозволяє забезпечити високу функціональну активність нирок. Потрапляючи аферентними артеріолами в клубочок, кров піддається процесу фільтрації, при якому білки і великі молекули залишаються в судинному руслі, а рідина з розчиненими в ній іонами та іншими дрібними частинками потрапляє в капсулу Боумена-Шумлянського.

Потім відфільтрована первинна сеча надходить у систему канальців, де відбувається реабсорбція в кров рідини та необхідних організмуіонів, а також секреція перероблених речовин та продуктів метаболізму. Зрештою утворена вторинна сеча по збиральних трубках надходить у малі ниркові чашечки. У цьому процес сечоутворення закінчується.

Роль нефронів у розвитку ПН

Доведено, що після 40-річного рубежу у здорової людини щорічно відмирає близько 1% від усіх функціонуючих нефронів. Враховуючи величезний «запас» структурних елементів нирки, цей факт не надто позначається на здоров'ї та самопочутті навіть після 80-90 років.

Крім віку, до причин загибелі клубочків та системи канальців відноситься запалення ниркової тканини, інфекційно-алергічні процеси, гострі та хронічні інтоксикації. Якщо обсяг відмерлих нефронів перевищує 65-67% від загального обсягу, в людини розвивається ниркова недостатність (ПН).

ПОНЕДІЛОК - патологія, при якій нирки виявляються нездатними фільтрувати і утворювати сечу. Залежно від основного чинника виділяють:

• гостру, ГНН - раптову, але часто оборотну;
• хронічну, хронічна ниркова недостатність – повільнопрогресуючу та незворотну.

Таким чином, нефрон є цілісною структурною одиницею нирки. Саме у ньому відбувається процес сечоутворення. У ньому знаходяться кілька функціональних елементів, без чіткої та злагодженої роботи яких робота системи сечовиділення була б неможлива. Кожен із ниркових нефронів не тільки забезпечує постійну фільтрацію крові та сприяє сечоутворенню, а й дозволяє своєчасно проводити очищення організму та підтримувати гомеостаз.

26 лютого, 2017 Vrach

Складна будова нирок забезпечує виконання всіх функцій. Основною структурною та функціональною одиницею нирки є особлива освіта – нефрон. Він складається з клубочків, канальців, трубочок. Загалом у людини у нирках від 800 000 до 1 500 000 нефронів. Постійно задіяні у роботі трохи більше третини, інші забезпечують резерв для екстрених випадків, а також включаються до процесу очищення крові замість загиблих.

Завдяки своїй будові дана структурно-функціональна одиниця нирки може забезпечувати весь процес переробки крові та утворення сечі. Саме на рівні нефрону і забезпечується виконання ниркою основних її функцій:

• фільтрація крові та виведення продуктів розпаду з організму;
• підтримка водного балансу.

Розташовується ця структура в кірковій речовині нирки. Звідси він спочатку спускається в мозкову речовину, потім знову повертається до кіркової і переходить у збиральні трубочки. Вони зливаються в загальні протоки, що виходять у ниркову балію, і дають початок сечоводам, за якими сеча виводиться з організму.

Нефрон починається нирковим (мальпігієвим) тільцем, яке складається з капсули і розташованого в ній клубочка, що складається з капілярів. Капсула є чашею, її називають на прізвище вченого – капсула Шумлянського-Боумена. Складається капсула нефрону із двох шарів, із її порожнини виходить сечовий каналець. Спочатку він має звивисту геометрію, а на межі кіркового та мозкового шарів нирок він випрямляється. Далі утворює петлю Генле і знову повертається в нирковий кірковий шар, де знову набуває звивистого контуру. У його структуру входять звивисті канальці першого та другого порядку. Протяжність кожного їх 2-5 див, і з урахуванням кількості загальна довжина канальців становитиме близько 100 км. Завдяки цьому стає можливою та величезна робота, яку роблять нирки. Будова нефрону дозволяє фільтрувати кров та підтримувати необхідний рівень рідини в організмі.

Складові нефрону

• Капсула;
• Клубочок;
• Звивисті канальці першого та другого порядку;
• Висхідна та низхідна частини петлі Генле;
• Збиральні трубочки.

Навіщо нам так багато нефронів

Нефрон нирки має дуже невеликі розміри, але їх кількість велика, це дозволяє ниркам якісно справлятися зі своїми завданнями навіть у важких умовах. Саме завдяки такій особливості людина може нормально жити при втраті однієї нирки.

Сучасні дослідження показують, що безпосередньо зайняті «справою» лише 35% одиниць, інші «відпочивають». Для чого організму такий резерв?

По-перше, може виникнути екстрена ситуація, що призведе до загибелі частини одиниць. Тоді їх функції візьмуть на себе структури, що залишилися. Така ситуація можлива при захворюваннях чи травмах.

По-друге, їхня втрата відбувається у нас постійно. З віком частина з них гине через старіння. До 40 років загибелі нефронів у людини зі здоровими нирками немає. Далі близько 1% цих структурних одиниць ми втрачаємо щороку. Регенеруватися вони не можуть, виходить, що до 80 років навіть за сприятливого стану здоров'я в людському організмі їх функціонує приблизно лише 60%. Ці цифри не критичні, і дозволяють ниркам справлятися зі своїми функціями, в одних випадках повністю, в інших можуть бути невеликі відхилення. Загроза ниркової недостатності чатує на нас, коли відбувається втрата 75% або більше. Кількість, що залишилася недостатньо для забезпечення нормальної фільтрації крові.

До таких серйозних втрат може призвести алкоголізм, гострі та хронічні інфекції, травми спини або живота, що спричиняють пошкодження нирок.

Різновиди

Прийнято виділяти різні типи нефронів залежно від їх особливостей та розташування клубочків. Більшість структурних одиниць – кіркові, їх приблизно 85%, решта 15% юкстамедулярні.

Коркові поділяються на суперфіціальні (поверхневі) та інтракортикальні. Основна особливість поверхневих одиниць – розташування ниркового тільця у зовнішній частині кіркової речовини, тобто ближче до поверхні. У інтракортикальних нефронів ниркові тільця знаходяться ближче до середини кіркового шару нирки. У юкстамедулярних мальпігієві тільця глибоко в кірковому шарі, практично на початку мозкової тканини нирки.

Усі види нефронів мають функції, пов'язані з особливостями будови. Так, у кіркових досить коротка петля Генле, яка може проникнути лише у зовнішню частину ниркової мозкової речовини. Функція кіркових нефронів – утворення первинної сечі. Саме тому їх так багато, адже кількість первинної сечі приблизно в десять разів більша, ніж кількість, яку виділяє людина.

Юкстамедулярні мають більш тривалу петлю Генле і здатні проникнути глибоко в мозковий шар. Вони впливають на рівень осмотичного тиску, який регулює концентрацію кінцевої сечі та її кількість.

Як працюють нефрони

Кожен нефрон складається з кількох структур, злагоджена робота яких забезпечує виконання їх функцій. Процеси в нирках йдуть постійно, їх можна поділити на три фази:

1. фільтрація;
2. реабсорбція;
3. секреція.

Підсумком є ​​сеча, яка виділяється в сечовий міхурта виводиться з організму.

Механізм роботи ґрунтується на процесах фільтрації. На першій стадії утворюється первинна сеча. Це відбувається шляхом фільтрування плазми у клубочку. Цей процес можливий через різницю тиску в оболонці і клубочку. Кров надходить у клубочки і фільтрується через особливу мембрану. Продукт фільтрації, тобто первинна сеча, надходить у капсулу. Первинна сеча за своїм складом схожа на плазму крові, а процес можна назвати попереднім очищенням. Вона складається з великої кількості води, в ній містяться глюкоза, надлишок солей, креатинін, амінокислоти та ще деякі низькомолекулярні сполуки. Частина залишиться в організмі, частина буде видалена.

Якщо врахувати роботу всіх активних нефронів нирок, швидкість фільтрації становить 125 мл за хвилину. Працюють вони постійно, без перерв, тому протягом доби через них проходить величезна кількість плазми, у результаті утворюється 150-200 літрів первинної сечі.

Друга фаза - реабсорбція. Первинна сеча піддається подальшій фільтрації. Це необхідно для повернення в організм потрібних і корисних речовин, що містяться в ній:

• води;
• солей;
• амінокислот;
• глюкози.

Історії наших читачів

«Вилікувати НИРКИ я змогла за допомогою простого засобу, про який дізналася зі статті ЛІКАРЯ-УРОЛОГА з 24-річним стажем Пушкар Д.Ю...»

Головну роль цієї стадії грають проксимальні звивисті канальці. Усередині них є ворсинки, які значно збільшують площу всмоктування, відповідно і його швидкість. Первинна сеча проходить через канальці, в результаті більша частина рідини назад повертається в кров, залишається приблизно десята частина кількості первинної сечі, тобто близько 2 літрів. Весь процес реабсорбції забезпечують не тільки проксимальні канальці, але й петлі Генле, звивисті дистальні канальці і збірні трубочки. Вторинна сеча не містить необхідних організму речовин, зате в ній залишаються сечовина, сечова кислота та інші токсичні компоненти, що підлягають видаленню.

У нормі жодна з необхідних організму поживних речовин не повинна йти з сечею. Всі вони повертаються в кров у процесі реабсорбції, якісь частково, якісь повністю. Наприклад, глюкоза та білок у здоровому організмі взагалі не повинні утримуватись у сечі. Якщо аналіз показує навіть їхній мінімальний зміст, значить зі здоров'ям щось неблагополучно.

Завершальний етап роботи – канальцева секреція. Суть її в тому, що в сечу надходять іони водню, калію, аміак та деякі шкідливі речовини, що є в крові. Це можуть бути ліки, токсичні сполуки. Шляхом канальцевої секреції з організму виводяться шкідливі речовини і підтримується кислотно-лужний баланс.

В результаті проходження всіх фаз переробки та фільтрації у ниркових баліях накопичується сеча, що підлягає виведенню з організму. Звідти вона надходить через сечоводи до сечового міхура і видаляється.

Завдяки роботі таких маленьких структур, як нейрони, організм очищається від продуктів переробки речовин, що надійшли в нього, від шлаків, тобто від усього, що йому не потрібно або шкідливо. Значні пошкодження апарату нефронів призводять до порушення цього процесу та отруєння організму. Наслідками може стати ниркова недостатність, яка потребує особливих заходів. Тому будь-які прояви неблагополуччя нирок – привід звернення до лікаря.

Втомилися боротися із нирковими захворюваннями?

Набряки обличчя і ніг, болі в попереку, постійна слабкість і швидка стомлюваність, Болюче сечовипускання? Якщо у вас є ці симптоми, ймовірність захворювання нирок становить 95%.

Якщо вам не начхати на своє здоров'я, то прочитайте думку лікаря-уролога з 24-річним стажем роботи. У своїй статті він розповідає про капсулах РЕНОН ДУО.

Це швидкодіючий німецький засіб для відновлення нирок, який багато років застосовується у всьому світі. Унікальність препарату полягає:

• Ліквідує причину виникнення болю та призводить нирки до початкового стану.
• Німецькі капсулиусувають болі вже при першому курсі застосування і допомагають повністю вилікувати захворювання.
• відсутні побічні ефектиі немає алергічних реакцій.

20530 0

Особливості та специфіка функцій нирок пояснюються своєрідністю спеціалізації їхньої структури. Функціональна морфологія нирок вивчається на різних структурних рівнях – від макромолекулярного та ультраструктурного до органного та системного. Так, гомеостатичні функції нирок та їх порушення мають морфологічний субстрат на всіх рівнях. структурної організаціїцього органу. Нижче розглядається своєрідність тонкої структури нефрону, будови судинної, нервової та гормональної систем нирок, що дозволяє зрозуміти особливості функцій нирок та їх порушення при найважливіших ниркових захворюваннях.

Нефрон, що складається із судинного клубочка, його капсули та ниркових канальців (рис. 1), має високу структурно-функціональну спеціалізацію. Ця спеціалізація визначається гістологічними та фізіологічними особливостямикожного складового елемента клубочкової та канальцевої частини нефрону.

Мал. 1. Будова нефрону. 1 - судинний клубочок; 2 – головний (проксимальний) відділ канальців; 3 – тонкий сегмент петлі Генле; 4 – дистальний відділ канальців; 5 - збиральні трубки.

У кожній нирці міститься приблизно 1,2-1,3 млн. клубочків. Судинний клубочок має близько 50 капілярних петель, між якими знайдені анастомози, що дозволяє клубочку функціонувати як «діалізуюча система». Стінка капіляра є клубочковий фільтр,що складається з епітелію, ендотелію і базальної мембрани (БМ), що розташовується між ними (рис. 2).

Мал. 2. Гломерулярний фільтр. Схема будови стінки капіляра ниркового клубочка. 1 – просвіт капіляра; ендотелій; 3 – БМ; 4 – подоцит; 5 – малі відростки підоцита (педикули).

Епітелій клубочка, або підоцитскладається з великого клітинного тіла з ядром в його основі, мітохондріями, пластинчастим комплексом, ендоплазматичною мережею, фібрилярними структурами та іншими включеннями. Будова подоцитів та його взаємини з капілярами добре вивчені останнім часом з допомогою растрового електронного мікрофона. Показано, що великі відростки підоцита відходять із перинуклеарної зони; вони нагадують «подушки», що охоплюють значну поверхню капіляра. Малі відростки, або педикули, відходять від великих майже перпендикулярно, переплітаються між собою і закривають все вільне від великих відростків простір капіляра (рис. 3, 4). Педикули тісно прилягають одна до одної, міжпедикулярний простір становить 25-30 нм.

Мал. 3. Електронограма фільтра

Мал. 4. Поверхня капілярної петлі клубочка покрита тілом подоцита та його відростками (педикулами), між якими видно міжпедикулярні щілини. Електронний мікроскоп, що сканує. Х6609.

Подоцити пов'язані між собою пучковими структурами - peculiar junction, що утворюються з інінмолеми. Фібрилярні структури особливо чітко не ряжені між малими відростками підоцитів, де вони зверне так звану щілинну діафрагму - slit diaphragma

Подоцити пов'язані між собою пучковими структурами - "peculiar junction", що утворюються з плазмолеми. Фібрилярні структури особливо чітко виряджені між малими відростками підоцитів, де вони утворюють так звану щілинну діафрагму – slit diaphragma (див. рис. 3), якій відводиться велика роль у гломерулярній фільтрації. Щілинна діафрагма, маючи філаментарну будову (товщина 6 нм, довжина 11 нм), утворює своєрідну решітку, або систему пір фільтрації, діаметр яких у людини 5-12 нм. Зовні щілинна діафрагма покрита глікокаліксом, тобто сіалопротеїновим шаром цитолеми підоцита, всередині вона межує з lamina rara externa БМ капіляра (рис. 5).

Мал. 5. Схема взаємин елементів гломерулярного фільтра. Подоцити (Р), що містять міофіламенти (MF), оточені плазматичною мембраною (РМ). Філаменти базальної мембрани (ВМ) утворюють між малими відростками підоцитів щілинну діафрагму (SM), покриту зовні глікокаліксом (GK) плазматичної мембрани; ті ж філаменти ВМ пов'язані з ендотеліальними клітинами (Еn), залишаючи вільними лише його пори (F).

Функцію фільтрації здійснює як щілинна діафрагма, а й міофіламенти цитоплазми подоцитів , з допомогою яких відбувається їх скорочення. Так, "субмікроскопічні насоси" перекачують ультрафільтрат плазми в порожнину капсули клубочка. Тієї ж функції транспорту первинної сечі служить і система мікротрубочок підоцитів. З подоцитами пов'язана як функція фільтрації, а й продукція речовини БМ . У цистернах гранулярної ендоплазматичної мережі цих клітин знаходять матеріал, аналогічний до речовини базальної мембрани, що підтверджується авторадіографічною міткою .

Зміни підоцитів найчастіше бувають вторинними та зазвичай спостерігаються при протеїнурії, нефротичному синдромі (НС). Вони виражаються у гіперплазії фібрилярних структур клітини, зникненні педикул, вакуолізації цитоплазми та порушень щілинної діафрагми. Ці зміни пов'язані як із первинним ушкодженням базальної мембрани, так і з самою протеїнурією [Серов В. В., Купріянова Л. А., 1972]. Ініціальні та типові зміни підоцитів у вигляді зникнення їх відростків характерні лише для ліпоїдного нефрозу, який добре відтворюється в експерименті за допомогою амінонуклеозиду.

Ендотеліальні клітиниКапіляри клубочка мають пори розміром до 100-150 нм (див. рис. 2) і забезпечені спеціальною діафрагмою. Пори займають близько 30% ендотеліальної вистилки, покритої глікоколіксом. Пори розглядають як основний шлях ультрафільтрації, але допускають і трансендотеліальний шлях, що минає пори; На користь цього припущення свідчить висока піноцитозна активність гломерулярного ендотелію. Крім ультрафільтрації, ендотелій гломерулярних капілярів бере участь у освіті речовини БМ.

Зміни ендотелію капілярів клубочка різноманітні: набухання, вакуолізація, некробіоз, проліферація та десквамація, проте переважають деструктивно-проліферативні зміни, такі характерні для гломерулонефриту (ГН).

Базальна мембранаклубочкових капілярів, у освіті якої беруть участь як подоцити і ендотелій , а й мезангиальные клітини , має товщину 250-400 нм й у електронному мікроскопі виглядає тришарової; центральний щільний шар (lamina densa) оточений більш тонкими шарами із зовнішньої (lamina rara externa) та внутрішньої (lamina rara interna) сторони (див. рис. 3). Власне БМ служить lamina densa, що складається з філаментів білка, подібного до колагену, глікопротеїнів і ліпопротеїнів; зовнішній та внутрішній шари, що містять мукосубстанції, є по суті глікокаліксом подоцитів та ендотелію. Філаменти lamina densa товщиною 1,2-2,5 нм входять у «рухливі» сполуки з молекулами навколишніх речовин і утворюють тиксотропний гель. Не дивно, що речовина мембрани витрачається здійснення функції фільтрації; БМ повністю оновлює свою структуру протягом року.

З присутністю в щільній платівці колагеноподібних філаментів пов'язана гіпотеза про пори фільтрації в базальній мембрані. Показано, що середній радіус пір мембрани дорівнює 2,9±1 нм і визначається відстанню між нормально розташованими та незміненими філаментами колагеноподібного білка. При падінні гідростатичного тиску в капілярах клубочків початкова «упаковка» колагеноподібних філаментів у БМ змінюється, що веде до збільшення розміру пор фільтрації.

Припускають, що з нормальному кровотоку пори базальної мембрани гломерулярного фільтра досить великі і можуть пропускати молекули альбуміну, IgG, каталази, але проникнення цих речовин обмежена високою швидкістю фільтрації. Фільтрація обмежена також додатковим бар'єром глікопротеїнів (глікоколікс) між мембраною та ендотелієм, причому цей бар'єр в умовах порушеної гломерулярної гемодинаміки ушкоджується.

Для пояснення механізму протеїнурії при пошкодженні базальної мембрани велике значеннямали методи із застосуванням маркерів, у яких враховано електричний заряд молекул .

Зміни БМ клубочка характеризуються її потовщенням, гомогенізацією, розпушенням та фібрилярністю. Потовщення БМ зустрічається при багатьох захворюваннях із протеїнурією. При цьому спостерігаються збільшення проміжків між філаментами мембрани та деполімеризація речовини, що цементує, з чим пов'язують підвищену порізність мембрани для білків плазми крові. Крім того, до потовщення БМ гломерул ведуть мембранозна трансформація (за J. Churg), в основі якої лежить надлишкова продукція речовини БМ підоцитами, та мезангіальна інтерпозиція (за М. Arakawa, P. Kimmelstiel), представлена ​​«виселенням» відростків мезангіоцитів на пери петель, що відшаровують ендотелій від БМ.

При багатьох захворюваннях з протеїнурією, крім потовщення мембрани, методом електронної мікроскопії виявляються різні відкладення (депозити) у мембрані або у безпосередній близькості від неї. У цьому кожному відкладенню тієї чи іншої хімічної природи (імунні комплекси, амілоїд, гіалін) відповідає своя ультраструктура. Найчастіше в БМ виявляються депозити імунних комплексів, що веде не тільки до глибоких змін самої мембрани, а й до деструкції підоцитів, гіперплазії ендотеліальних та мезангіальних клітин.

Капілярні петлі зв'язує один з одним і підвішує на кшталт брижі до гломерулярного полюса сполучна тканина клубочка, або мезангій, структура якого підпорядкована в основному функції фільтрації. За допомогою електронного мікроскопа та методів гістохімії внесено багато нового в колишні уявлення про волокнисті структури та клітини мезангію. Показано гістохімічні особливості основної речовини мезангію, що наближають його до фібромуцину фібрил, здатних сприймати срібло, та клітин мезангію, що відрізняються ультраструктурною організацією від ендотелію, фібробласта та гладком'язового волокна.

У мезангіальних клітинах, або мезангіоцитах, добре виряджені пластинчастий комплекс, гранулярна ендоплазматична мережа, у них багато дрібних мітохондрій, рибосом. Цитоплазма клітин багата основними та кислими білками, тирозином, триптофаном та гістидином, полісахаридами, РНК, глікогеном. Своєрідність ультраструктури та багатство пластичного матеріалу пояснюють високі секреторні та гіперпластичні потенції мезангіальних клітин.

Мезангіоцити здатні реагувати на ті чи інші пошкодження гломерулярного фільтра продукцією речовини БМ, в чому виявляється репаративна реакція щодо основного компонента фільтра гломерулярного. Гіпертрофія та гіперплазія мезангіальних клітин ведуть до розширення мезангіуму, до його інтерпозиції, коли відростки клітин, оточені мембраноподібною речовиною, або самі клітини виселяються на периферію клубочка, що викликає потовщення та склероз стінки капіляра, а у разі прориву його ендотеліальної. З інтерпозицією мезангія пов'язаний розвиток гломерулосклерозу при багатьох гломерулопатіях (ГН, діабетичний та печінковий гломерулосклероз тощо).

Мезангіальні клітини як один із компонентів юкстагломерулярного апарату (ПІВДНЯ) [Ушкалов А. Ф., Віхерт А. М., 1972; Зуфаров До. А., 1975; Rouiller С., Orci L., 1971] здатні в певних умовах до інкреції реніну. Цій функції служать, мабуть, взаємини відростків мезангіоцитів з елементами гломерулярного фільтра: певна кількість відростків перфорує ендотелій клубочкових капілярів, проникає в їхній просвіт і має безпосередні контакти з кров'ю.

Крім секреторної (синтез колагеноподібної речовини базальної мембрани) та інкреторної (синтез реніну) функцій, мезангіоцити виконують і фагоцитарну функцію – «очищення» клубочка, його сполучної тканини. Вважають, що мезангіоцити здатні до скорочення, яке підпорядковане функції фільтрації. Це припущення засноване на тому, що в цитоплазмі мезангіальних клітин знайдено фібрили, що мають актинову та міозинову активність.

Капсула клубочкапредставлена ​​БМ та епітелієм. Мембрана, що триває головний відділ канальців, складається з ретикулярних волокон. Тонкі колагенові волокна закріплюють клубочок в інтерстиції. Епітеліальні клітинифіксовані на базальній мембрані за допомогою філаментів, що містять актоміозин. На цій підставі епітелій капсули розглядають як різновид міоепітелію, що змінює обсяг капсули, що служить функції фільтрації. Епітелій має кубічну форму, але у функціональному відношенні близький до епітелію головного відділу канальців; в ділянці полюса клубочка епітелій капсули переходить у подоцити.

Клінічна нефрологія

за ред. Є.М. Тарєєва

Нефрон- це функціональна одиниця нирки, в якій відбувається фільтрація крові та вироблення сечі. Він складається з клубочка, де фільтрується кров, і звивистих канальців, де завершується утворення сечі. Ниркове тільце складається з ниркового клубочка, в якому переплетені кровоносні судини, оточеного подвійною мембраною у формі вирви, - такий нирковий клубочок називається капсулою Боумена - вона продовжується нирковим канальцем.

У клубочку знаходяться відгалуження судин, що йдуть від артерії, що приносить, яка несе кров до ниркових тільців. Потім ці відгалуження об'єднуються, утворюючи артеріолу, що виносить, в якій тече вже очищена кров. Між двома шарами капсули Боумена, що оточує клубочок, залишається маленький просвіт - сечовий простір, в якому знаходиться первинна сеча. Продовженням капсули Боумена є нирковий каналець - протока, що складається із сегментів різної формита розміру, оточений кровоносними судинами, у якому відбувається очищення первинної сечі та утворюється вторинна сеча.

Отже, виходячи зі сказаного вище, спробуємо більш точно описати нефрон ниркиза малюнками, розташованими нижче праворуч тексту.

Мал. 1. Нефрон - основна функціональна одиниця нирки, у якій виділяють такі частини:

ниркове тільцепредставлене клубочком (К), оточеним капсулою Боумена (КБ);

нирковий каналець, Що складається з проксимального (ПК) канальця (сірого кольору), тонкого сегмента (МС) та дистального (ДК) канальця (білого кольору).

Проксимальний каналець поділяється на проксимальний звивистий (ПІК) і проксимальний прямий (НДК) канальці. У кірковій речовині проксимальні канальці утворюють щільно згруповані петлі навколо ниркових тілець, а потім проникають у мозкові промені та продовжуються у мозкову речовину. У його глибині проксимальний мозковий каналець різко звужується, від цієї точки починається тонкий сегмент ниркового канальця. Тонкий сегмент опускається глибше в мозкову речовину, при цьому різні сегменти проникають на різну глибину, потім повертає, утворюючи шпильку петлю, і повертається в кору, різко переходячи в дистальний прямий каналець (ДПК). З мозкової речовини цей каналець проходить у мозковому промені, потім залишає його і входить у кірковий лабіринт у вигляді дистального звивистого канальця (ДІК), де він формує пухко згруповані петлі навколо ниркового тільця: в цій ділянці епітелій канальця трансформується в так звану щільну пляму .головку стрілки) юкстагломерулярного апарату.

Проксимальні та дистальні прямі трубочки та тонкий сегмент формують дуже характерну структуру нефрону нирки - петлю Генле. Вона складається з товстої низхідної ділянки (тобто проксимального прямого канальця), тонкої низхідної ділянки (тобто низхідної частини тонкого сегмента), тонкої висхідної ділянки (т. е. висхідної частини тонкого сегмента) і товстої висхідної ділянки. Петлі Генлепроникають на різну глибину в мозкову речовину, від цього залежить розподіл нефронів на кіркові та юкстамедулярні.

У нирці налічується близько 1 млн. нефронів. Якщо витягнути нефрон ниркиу довжину, вона виявиться рівною 2-3 см залежно від довжини петлі Генле.

Короткі з'єднувальні ділянки (СУ) з'єднують дистальні канальці з прямими збиральними трубочками (тут не показано).

Приносить артеріолу (ПрА) входить у ниркове тільце і ділиться на клубочкові капіляри, які разом формують клубочок, glomerulus. Потім капіляри об'єднуються в артеріолу (ВнА), що виносить, яка потім ділиться на навколоканальцеву капілярну мережу (ВКС), що оточує звивисті канальці і триває в мозкову речовину, забезпечуючи його кров'ю.

Мал. 2. Епітелій проксимального канальця одношаровий кубічний, що складається з клітин із центрально розташованим округлим ядром і щітковою облямівкою (ЩК) на їхньому апікальному полюсі.

Мал. 3. Епітелій тонкого сегмента (ТЗ) сформований одним шаром дуже плоских епітеліальних клітин з ядром, що випинається в просвіт канальця.

Мал. 4. Дистальний каналець також вистелений одношаровим епітелієм, утвореним кубічними світлими клітинами, позбавленими щіткової облямівки. Внутрішній діаметр дистального канальця проте більше, ніж проксимального канальця. Всі канальці оточені базал мембраною (БМ).

Наприкінці статті хотілося б зазначити, що нефрони бувають двох видів, докладніше про це у статті