Строение почечного фильтра кратко

Обновлено: 04.07.2024

Начальный этап мочеобразования представляет собой фильтрацию плазмы крови, протекающей по клубочковым капиллярам в капсулу почечного тельца. При этом образуется ультрафильтрат плазмы или первичная моча.

Качественный состав образовавшегося при этом фильтрата или первичной мочи определяется структурой гломерулярного фильтра (Код. 41.3.). Фильтр представляет собой многомембранную систему почечного тельца, включающую фенестрированный эндотелий, базальную мембрану и эпителиальные клетки.

1. Фенестрированный эндотелий. Отверстия диаметром до 100 нм покрытые гликокаликсом мешают проникновению форменных элементов крови и крупных молекул.

3. Эпителиальные клетки капсулы – подоциты. Подоцит – спрутоподобная клетка, своими ножками покрывающая всю фильтрационную поверхность. Внутри ножек находятся нити актина и миозина, которые, сокращаясь и расслабляясь, работают как микронасосы, откачивая жидкость в полость капсулы. Ножки отростков соседних клеток переплетаются и создают щели размером 30–50 нм. Эти щели заняты фибриллярными структурами и гликокаликсом, уменьшающими размер щелей до 10 нм.

Следовательно, основным барьером в многомембранной системе почечного тельца является базальная мембрана.

Важно, что гломерулярный фильтр обладает избирательностью не только в отношении размера, но и заряда фильтруемых частиц. Дело в том, что поверхность всех компонентов фильтрационного барьера: и эндотелийоциты, и базальная мембрана, и поверхностный слой на подоцитах содержиат фиксированные отрицательные заряды (полианионы), которые отталкивают отрицательно заряженные макромолекулы во время процесса фильтрации. Таким образом, многомембранная система почечного тельца напоминает соковыжималку, сквозь которую легко проходит вода и низкомолекулярные вещества размером 2,5 нм, когда же размер молекулы превышает 4 нм, фильтрация становится ограниченной или невозможной.

Первичная моча отличается от крови отсутствием компонентов, размеры которых превышают поры в базальной мембране (Табл.41.7.). В первичной моче практически отсутствуют белки плазмы. Например, средний размер молекулы сывороточного альбумина составляет около 3,55 нм, тем не менее в первичную мочу попадает лишь 0,02% от его содержания в плазме. Поскольку прохождение альбумина затруднено главным образом из-за его отрицательного заряда.

Следовательно, качественный состав первичной мочи определяется

1. составом крови (так как первичная моча является ультрафильтратом плазмы)

2. характеристикой пор (прежде всего размер, а также их отрицательный заряд)

(В первичной моче отсутствуют форм.элементы крови и белки).

Количественнойхарактеристикой фильтрации является скорость клубочковой фильтрации (СКФ). СКФ – объем первичной мочи, образующийся в единицу времени. У мужчин СКФ составляет 125 мл/мин, у женщин –110 мл/мин. В результате фильтрации за сутки образуется около 180 л ультрафильтрата. Вспомните, что во всех других капиллярах в сутки фильтруется только около 20 л.

Эффективность фильтрации поддерживается почечным кровотоком. Почечный кровоток (ПК) в среднем равен 1,1 л/мин, что составляет 20-25% минутного объема крови в покое (5 л/мин). Если нормальная величина гематокрита – 45%, то почечный плазмоток (ПП) – 605 мл/мин. Таким образом, из 605 мл плазмы, поступающей в клубочек по афферентным артериолам, профильтровывается только

125 мл, т.е. 20%. Отношение СКФ/ПП (доля плазмы, фильтруемая в клубочках) называют фильтрационной фракцией.

От чего зависит СКФ, почему образуется такой большой объем первичной мочи?

От фильтрационного градиента grad P_ф = P_ф /l , который является движущей силой клубочковой фильтрации.

P_ф – фильтрационное давление является результирующей взаимодействия сил, способствующих и противодействующих фильтрации (Табл.41.8.).

P_ф = (P_{гидр.крови} - P_{гидр.первичн.мочи}) – (P_{онк.крови} - P_{онк.первичн.мочи})

( 65 - 15 ) - ( 30 - 0) = 20 мм рт ст.

P_{гидр.крови} в приносящей артериоле 65-70 мм рт ст. Поддержанию такого высокого давления способствуют (Код. 41.1.): меньший диаметр выносящей артериолы, что создает повышенное гемодинамическое сопротивление току крови через клубочек; близость к брюшному отделу аорты, от которого почечные артерии отходят под прямым углом в виде короткого ствола.

P_{гидр.первичн.мочи} в капсуле почечного тельца составляет 15 мм рт ст.

P_{онк.крови} в гломерулярном капилляре в среднем 30 мм рт ст.

P_{онк.первичн.мочи} можно не учитывать, т.к. его величина не превышает 1 – 3 мм рт ст.

Клубочковая фильтрация имеет место лишь в том случае, если давление крови в клубочковых капиллярах выше чем суммарное давление противоположно направленных сил онкотического и гидростатического первичной мочи (Табл.41.8.).

Таким образом, можно говорить об эффективном фильтрационном давлении – давлении при котором фильтрация возможна - если алгебраическая сумма сил, способствующих фильтрации (P_{гидр.крови} + P_{онк.перв.мочи}) будет превышать таковую препятствующих сил (P_{гидр.перв.мочи} + P_{онк.крови}). Оно составляет в среднем 20 мм рт ст.

Снижение градиента фильтрации приводит к тяжелым нарушениям гомеостазиса вследствие ослабления мочеобразования.

Фильтрация через мембрану капилляров зависит также от проницаемости мембраны и от размера поверхности, через которую происходит фильтрация. Общая поверхность клубочковых капилляров в почках человека составляет 1,6 м 2 , из которых 2-3% занимает суммарная поверхность пор, в то время как в капиллярах мышц фильтрующая поверхность составляет 0,1%.

Произведение проницаемости и площади поверхности доступной для фильтрации называют коэффициентом фильтрации (К_ф).

Скорость клубочковой фильтрации поэтому может быть выражена следующим уравнением:

СКФ = grad P_ф х К_ф

Как мы уже говорили, процессы мочеобразования тесно связаны с кровотоком. И интенсивность его, и состав крови сказываются на составе мочи. При сопоставлении состава крови и состава конечной мочи, можно судить об активности конкретного процесса, протекающего в почках, т.е. о фильтрации, реабсорбции или секреции.

Для определенияСКФ пользуются клиренсовым методом. Клиренс вещества – это объем плазмы, который полностью очищается от этого вещества почками за единицу времени.

Каждое вещество плазмы имеет свою собственную величину клиренса.

Для оценки СКФ используют нетоксичные вещества, которые свободно фильтруется в клубочке, не реабсорбируется, не секретируется в канальцах и не связывается с белками плазмы крови. Таким требованиям соответствует полисахарид ИНУЛИН. Следовательно, масса инулина, экскретируемого в единицу времени почками, равна массе вещества, профильтровавшегося за тот же период, т.е. клиренс инулина равен скорости его клубочковой фильтрации.

Инулин является наилучшим веществом для измерения СКФ, но его нужно постоянно вводить внутривенно. Поэтому в клинической практике для измерения СКФ используется клиренс эндогенного креатинина, концентрация которого в крови довольно стабильна. Определение клиренса эндогенного креатинина получил название проба Реберга.

Клиренс любого вещества можно сравнить с клиренсом инулина. При этом, - если С_в-ва = С_in , вещество только фильтруется;

- если С_в-ва С_in , вещество фильтруется и секретируется.

Начальный этап мочеобразования представляет собой фильтрацию плазмы крови, протекающей по клубочковым капиллярам в капсулу почечного тельца. При этом образуется ультрафильтрат плазмы или первичная моча.

Качественный состав образовавшегося при этом фильтрата или первичной мочи определяется структурой гломерулярного фильтра (Код. 41.3.). Фильтр представляет собой многомембранную систему почечного тельца, включающую фенестрированный эндотелий, базальную мембрану и эпителиальные клетки.

1. Фенестрированный эндотелий. Отверстия диаметром до 100 нм покрытые гликокаликсом мешают проникновению форменных элементов крови и крупных молекул.

3. Эпителиальные клетки капсулы – подоциты. Подоцит – спрутоподобная клетка, своими ножками покрывающая всю фильтрационную поверхность. Внутри ножек находятся нити актина и миозина, которые, сокращаясь и расслабляясь, работают как микронасосы, откачивая жидкость в полость капсулы. Ножки отростков соседних клеток переплетаются и создают щели размером 30–50 нм. Эти щели заняты фибриллярными структурами и гликокаликсом, уменьшающими размер щелей до 10 нм.

Следовательно, основным барьером в многомембранной системе почечного тельца является базальная мембрана.

Важно, что гломерулярный фильтр обладает избирательностью не только в отношении размера, но и заряда фильтруемых частиц. Дело в том, что поверхность всех компонентов фильтрационного барьера: и эндотелийоциты, и базальная мембрана, и поверхностный слой на подоцитах содержиат фиксированные отрицательные заряды (полианионы), которые отталкивают отрицательно заряженные макромолекулы во время процесса фильтрации. Таким образом, многомембранная система почечного тельца напоминает соковыжималку, сквозь которую легко проходит вода и низкомолекулярные вещества размером 2,5 нм, когда же размер молекулы превышает 4 нм, фильтрация становится ограниченной или невозможной.

Первичная моча отличается от крови отсутствием компонентов, размеры которых превышают поры в базальной мембране (Табл.41.7.). В первичной моче практически отсутствуют белки плазмы. Например, средний размер молекулы сывороточного альбумина составляет около 3,55 нм, тем не менее в первичную мочу попадает лишь 0,02% от его содержания в плазме. Поскольку прохождение альбумина затруднено главным образом из-за его отрицательного заряда.

Следовательно, качественный состав первичной мочи определяется

1. составом крови (так как первичная моча является ультрафильтратом плазмы)

2. характеристикой пор (прежде всего размер, а также их отрицательный заряд)

(В первичной моче отсутствуют форм.элементы крови и белки).

Количественнойхарактеристикой фильтрации является скорость клубочковой фильтрации (СКФ). СКФ – объем первичной мочи, образующийся в единицу времени. У мужчин СКФ составляет 125 мл/мин, у женщин –110 мл/мин. В результате фильтрации за сутки образуется около 180 л ультрафильтрата. Вспомните, что во всех других капиллярах в сутки фильтруется только около 20 л.

Эффективность фильтрации поддерживается почечным кровотоком. Почечный кровоток (ПК) в среднем равен 1,1 л/мин, что составляет 20-25% минутного объема крови в покое (5 л/мин). Если нормальная величина гематокрита – 45%, то почечный плазмоток (ПП) – 605 мл/мин. Таким образом, из 605 мл плазмы, поступающей в клубочек по афферентным артериолам, профильтровывается только

125 мл, т.е. 20%. Отношение СКФ/ПП (доля плазмы, фильтруемая в клубочках) называют фильтрационной фракцией.

От чего зависит СКФ, почему образуется такой большой объем первичной мочи?

От фильтрационного градиента grad P_ф = P_ф /l , который является движущей силой клубочковой фильтрации.

P_ф – фильтрационное давление является результирующей взаимодействия сил, способствующих и противодействующих фильтрации (Табл.41.8.).

P_ф = (P_{гидр.крови} - P_{гидр.первичн.мочи}) – (P_{онк.крови} - P_{онк.первичн.мочи})

( 65 - 15 ) - ( 30 - 0) = 20 мм рт ст.

P_{гидр.крови} в приносящей артериоле 65-70 мм рт ст. Поддержанию такого высокого давления способствуют (Код. 41.1.): меньший диаметр выносящей артериолы, что создает повышенное гемодинамическое сопротивление току крови через клубочек; близость к брюшному отделу аорты, от которого почечные артерии отходят под прямым углом в виде короткого ствола.

P_{гидр.первичн.мочи} в капсуле почечного тельца составляет 15 мм рт ст.

P_{онк.крови} в гломерулярном капилляре в среднем 30 мм рт ст.

P_{онк.первичн.мочи} можно не учитывать, т.к. его величина не превышает 1 – 3 мм рт ст.

Клубочковая фильтрация имеет место лишь в том случае, если давление крови в клубочковых капиллярах выше чем суммарное давление противоположно направленных сил онкотического и гидростатического первичной мочи (Табл.41.8.).

Таким образом, можно говорить об эффективном фильтрационном давлении – давлении при котором фильтрация возможна - если алгебраическая сумма сил, способствующих фильтрации (P_{гидр.крови} + P_{онк.перв.мочи}) будет превышать таковую препятствующих сил (P_{гидр.перв.мочи} + P_{онк.крови}). Оно составляет в среднем 20 мм рт ст.

Снижение градиента фильтрации приводит к тяжелым нарушениям гомеостазиса вследствие ослабления мочеобразования.

Фильтрация через мембрану капилляров зависит также от проницаемости мембраны и от размера поверхности, через которую происходит фильтрация. Общая поверхность клубочковых капилляров в почках человека составляет 1,6 м 2 , из которых 2-3% занимает суммарная поверхность пор, в то время как в капиллярах мышц фильтрующая поверхность составляет 0,1%.

Произведение проницаемости и площади поверхности доступной для фильтрации называют коэффициентом фильтрации (К_ф).

Скорость клубочковой фильтрации поэтому может быть выражена следующим уравнением:

СКФ = grad P_ф х К_ф

Как мы уже говорили, процессы мочеобразования тесно связаны с кровотоком. И интенсивность его, и состав крови сказываются на составе мочи. При сопоставлении состава крови и состава конечной мочи, можно судить об активности конкретного процесса, протекающего в почках, т.е. о фильтрации, реабсорбции или секреции.

Для определенияСКФ пользуются клиренсовым методом. Клиренс вещества – это объем плазмы, который полностью очищается от этого вещества почками за единицу времени.

Каждое вещество плазмы имеет свою собственную величину клиренса.

Для оценки СКФ используют нетоксичные вещества, которые свободно фильтруется в клубочке, не реабсорбируется, не секретируется в канальцах и не связывается с белками плазмы крови. Таким требованиям соответствует полисахарид ИНУЛИН. Следовательно, масса инулина, экскретируемого в единицу времени почками, равна массе вещества, профильтровавшегося за тот же период, т.е. клиренс инулина равен скорости его клубочковой фильтрации.

Инулин является наилучшим веществом для измерения СКФ, но его нужно постоянно вводить внутривенно. Поэтому в клинической практике для измерения СКФ используется клиренс эндогенного креатинина, концентрация которого в крови довольно стабильна. Определение клиренса эндогенного креатинина получил название проба Реберга.

Клиренс любого вещества можно сравнить с клиренсом инулина. При этом, - если С_в-ва = С_in , вещество только фильтруется;

- если С_в-ва С_in , вещество фильтруется и секретируется.

МОЧЕВЫДЕЛИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
ПОЧКА

• капсула образована из плотной волокнистой соединительной ткани
• интерстициальная (внутриорганная) соединительная ткань образована рыхлой волокнистой соединительной тканью

ПАРЕНХИМА представлена нефронами

• почечное тельце образовано сосудистым клубочком и двустенной капсулой клубочка
  • КАПСУЛА состоит из внутреннего и наружного листков, наружный листок образован однослойным плоским эпителием, внутренний- сделан из клеток - подоцитов; внутренний листок окружает капилляры сосудистого клубочка и имеет общую с ними базальную мембрану; подоциты, кроме других функций, образуют базальную мембрану и участвуют в ее обновлении
  • СОСУДИСТЫЙ КЛУБОЧЕК состоит из капилляров, капилляры фенестрированного типа, базальная мембрана общая как для капилляра, так и для внутреннего листка капсулы; базальная мембрана толстая, трехслойная; капилляры сосудистого клубочка образуются за счет разветвления приносящей артериолы, при выходе из почечного тельца капилляры соединяются с образованием выносящей артериолы
  • ПОЛОСТЬ КАПСУЛЫ сообщается с просветом проксимального извитого канальца, в полость капсулы фильтруется первичная моча, которая из полости капсулы сразу попадает в проксимальный извитой каналец
  • ПОЧЕЧНЫЙ ФИЛЬТР - барьер между кровью и первичной мочой состоит из: 1) фенестрированного эндотелия капилляров сосудистого клубочка; 2) толстой трехслойной базальной мембраны и 3) подоцитов - клеток внутреннего листка капсулы (см.рисунок ниже)
  • МЕЗАНГИЙ - область, находящаяся между капиллярами, где они не покрыты подоцитами; мезангий образован рыхлой соединительной тканью, содержащей несколько видоизмененные фибробласты, называемые мезангиальными клетками, они участвуют в обновлении базальной мембраны капилляров и подоцитов, могут образовывать ее новые компоненты и фагоцитировать старые
  • ФУНКЦИЯ ПОЧЕЧНОГО ТЕЛЬЦА - образование (фильтрация) первичной мочи
  • нисходящая часть и начальная часть восходящей образованы однослойным плоским эпителием, они также называются тонким канальцем
  • восходящая часть (или толстый каналец , или дистальный прямой каналец ) образована однослойным кубическим эпителием

  
  

  
  ПОЧЕЧНЫЙ ФИЛЬТР

  Клубочковая ультрафильтрация ( фильтрации ). Регуляция клубочковой фильтрации. Гломерулярный фильтр. Подоциты. Фильтрационное давление.

  Процесс клубочковой ультрафильтрации (далее просто фильтрация) осуществляется под влиянием физико-химических и биологических факторов через структуры гломерулярного фильтра, находящегося на пути выхода жидкости из просвета капилляров клубочка в полость капсулы Боумена— Шумлянского.

  
  

  Рис. 14.3. Схема строения клубочка. А — схематическое изображение клубочка в целом, Б — фрагмент трехслойного фильтрационного барьера, В — увеличенный участок фильтрационного барьера. Отчетливо выявляются три слоя барьера: эндотелий капилляра клубочка, базальная мембрана и клетки висцерального листка капсулы Боумена—Шумлянского (подоциты). Фильтрация воды с растворенными в ней веществами происходит из плазмы крови капилляра клубочка через фенестры эндотелия, поры базальной мембраны и щелевые диафрагмы между ножками подоцитов. Все эти структуры фильтрационного барьера имеют отрицательный заряд.

  Поскольку подоциты содержат внутри отростков — педикул актомиозиновые миофибриллы, они могут сокращаться и расслабляться, действуя как микронасосы, откачивающие фильтрат в полость капсулы. Эта активность подоцитов составляет один из биологических факторов обеспечения процесса фильтрации, к числу которых относится также сокращение и расслабление мезангиальных клеток, изменяющих тем самым площадь поверхности клубочкового фильтра.

  Физико-химические факторы обеспечения фильтрации представлены отрицательным зарядом структур фильтра и фильтрационным давлением, являющимся основной причиной фильтрационного процесса.

  Фильтрационное давление — это сила, обеспечивающая движение жидкости с растворенными в ней веществами из плазмы крови капилляров клубочка в просвет капсулы. Эта сила создается гидростатическим давлением крови в капилляре клубочка. Препятствующими фильтрации силами являются онкотическое давление белков плазмы крови (так как белки почти не проходят через фильтр) и давление жидкости (первичной мочи) в полости капсулы клубочка. Таким образом, фильтрационное давление (ФД) представляет собой разность между гидростатическим давлением крови в капиллярах (Рг) и суммой онкотического давления плазмы крови (Ро) и давления первичной мочи (Рм) в капсуле: ФД = Рг — (Ро + Рм). По ходу капилляров клубочка от приносящего к выносящему отделу гидростатическое давление снижается за счет сосудистого сопротивления, а онкотическое давление плазмы, благодаря потере фильтрующейся воды и сгущению, возрастает.

  
  

  Рис. 14.5. Зависимость величины гидростатического давления в капиллярах клубочка (Рг) от соотношения просветов приносящей и выносящей артериол. При сужении выносящей артериолы гидростатическое давление растет и скорость клубочко-вой фильтрации (СКФ) повышается, а при сужении приносящей артериолы гидростатическое давление и СКФ падают.

  Гидростатическое давление крови в приносящей части капилляров клубочка высокое, примерно 50—60 мм рт. ст., т. е. выше, чем в капиллярах других тканей. Это связано, во-первых, с тем, что капилляры клубочка находятся близко к аорте (короткие почечные и внутрипочечные артерии), и, во-вторых,—диаметр приносящих артериол клубочка больше, чем у выносящих.

  Гидростатическое давление в выносящей части капилляров ниже на 2—5 мм рт. ст. Гидростатическое давление увеличивается или снижается при изменении соотношения диаметров приносящей и выносящей артериол, что является ведущим механизмом регуляции процесса фильтрации (рис. 14.5). Онкотическое давление белков плазмы крови в приносящей части капилляров клубочка около 25 мм рт. ст., а в выносящей части капилляров, благодаря фильтрации из плазмы воды, оно возрастает до 35—40 мм рт.ст. Давление первичной мочи в капсуле Боумена— Шумлянского примерно равно 15—20 мм рт. ст. Таким образом, ФД в приносящей части капилляров клубочка составляет в среднем: 60 — (25 + 15) = 20 мм рт. ст. В выносящей части капилляров фильтрации практически не происходит, так как ФД равно: 58 — (40 + 15) = 3 мм рт. ст.

  Почки в организме человека играют важную роль. Представляют собой парный орган, своей формой напоминают боб, и выполняют регуляцию химического гомеостаза, путем образования мочи, входят в мочевыделительную систему организма человека. Почки выполняют важную регуляторную функцию в организме, поддерживая внутренний баланс и равновесие химических процессов. В организме почечный фильтр играет очень важную роль в поддержании жизнедеятельности человеческого организма.

  Строение почек

  
  

  Для того чтобы понимать как работает мочевыделительная система человека, нужно знать строение почечного фильтра и его функции

  Для того чтобы понимать как работает мочевыделительная система человека, нужно знать строение почечного фильтра и его функции. Почки — парные органы, состоящие из паренхим, снаружи покрыты соединительной капсулой. От капсулы отходят, так называемые септы, которые делят каждую почку на дольки. В почке имеется:

  • мозговое вещество, которое представлено собирательными трубками и прямыми канальцами нефронов;
  • корковое вещество, представлено почечными тельцами и системой извитых канальцев нефронов.

  Мозговое и корковое вещество почки образуют паренхиму органа. А тонкие прослойки соединительной рыхлой ткани с многочисленными лимфатическими и кровеносными сосудами, нервами образуют строму почки.

  Роль почек в человеческом организме

  
  

  Роль почек уникальна, они относятся к жизненно важным органам

  Роль почек уникальна, они относятся к жизненно важным органам, нарушение функций которых может иметь весьма плачевные последствия для здоровья и жизнедеятельности человеческого организма. Почки выполняют ряд функций:

  • Регулируют уровень ионов Калия и Натрия в организме человека;
  • Поддерживают кислотно-щелочное равновесие в крови;
  • Выводят лишнюю жидкость, лишние микроэлементы, способствующие удержанию жидкости внутри организма, тем самым регулируя объем циркулирующей крови;
  • Обладают инкреторной функцией, вырабатывают особые биологически активные вещества, влияющие на процессы свертываемости крови и образования эритроцитов;
  • Поддерживают уровень артериального давления;
  • Участвуют в белковом, липидном и углеводном обменном процессе в организме;
  • Выполняют экскреторную функцию, выводя продукты распада различных веществ после переваривания пищи, лекарственных средств, токсичных и вредных веществ, а также лишней воды;
  • Выполняют защитную функцию от воздействия вредных веществ на организм человека.

  Что такое нефроны?

  
  

  Нефроны являются основными функциональными и структурными единицами органа

  Нефроны являются основными функциональными и структурными единицами органа. Они представляют собой систему трубочек, слепых с одной стороны (в начале), которые выстланы клетками эпителия в один слой. Эти клетки называются нефроциты, при этом их морфологические особенности и высота в разных отделах нефронов разная.

  В человеческой почке около 2 миллионов нефронов, длина одного нефрона составляет приблизительно 30-50 мм, таким образом, их общая длина может составлять до 100 км, а поверхность порядка 6 квадратных метров. Существует два типа нефронов:

  • корковые, их система канальцев располагается преимущественно в корковом веществе;
  • юкстамедуллярные, или околомозговые, их система канальцев расположена преимущественно в мозговом веществе почки.

  В слепом конце нефрона находится капсула, охватывающая клубочек сосуда, вместе с ним капсула образует почечное тельце. От этой капсулы отходит каналец извитой формы (проксимальный), этот каналец идет в прямой, восходящий и нисходящий тонкие отделы нефрона. Данные отделы, в свою очередь, образуют петлю, которая переходит сначала в прямой дистальный каналец нефрона, а далее в дистальный извитой каналец нефрона. Канальцы дистальные извитые собираются во вставочных отделах собираются в трубки, которые и являются в мочевыводящих путях начальными отделами.

  Капсула нефрона

  
  

  Капсула нефрона представляет собой полость в форме чаши, с двумя ограничивающими листками

  Капсула нефрона представляет собой полость в форме чаши, с двумя ограничивающими листками:

  • Наружным, состоящим из нефроцитов плоской формы;
  • Внутренним, состоящим из клеток падоцитов.

  Клетки падоциты имеют цитотрабекулы (цитоплазматические крупные выросты), от которых отходят цитоподии (мелкие цитоплазматические отростки). Подоциты своими цитоплазматическими отростками прилегабт к трехслойной базальной мембране, с противоположной стороны которой находятся эндотелтоциты капилляров кровеносного сосуда почечного клубочка.

  Что представляет собой фильтр почек?

  Фильтр почек – это совокупность трехслойной базальной мембраны и подоцитов с одной ее стороны, а эндотелтоцитов кровеносных капилляров клубочка почки с другой. Строение фильтра почек представлено на рисунке.

  
  

  Фильтр почек – это совокупность трехслойной базальной мембраны и подоцитов с одной ее стороны, а эндотелтоцитов кровеносных капилляров клубочка почки с другой

  Рис. Строение фильтра почек. 1 – эндотелиоцит кровеностного капилляра почечного тельца; 2 –базальная трёхслойная мембрана; 3 – подоцит; 4 – цитотрабекула подоцита; 5 – цитопедикулы; 6 –щель фильтрационная; 7 –диафрагма фильтрационная; 8 – гликокаликс; 9 – полость капсулы тельца почечного; 10 – эритроцит.

  Между кровеностными капиллярами в сосудистом клубочке располагается мезангий, который состоит из трех видов клеток мезангиоцитов:

  1. Оседлые макрофаги;
  2. Транзитные макрофаги, или моноциты;
  3. Гладкомышечные.

  Оседлые и транзитные макрофаги распознают и фагоцитируют антигены, при помощи Fc-рецепторов. Гладкомышечные клетки образуют матрикс мезангиума и регулируют кровоток в клубочках путем сокращения под действием гистамина, ангиотензина и вазопрессина.

  Функции почечного фильтра

  
  

  Первая фаза фильтрации плазмы крови происходит с участием почечного фильтра в полости капсулы нефрона

  Первая фаза фильтрации плазмы крови происходит с участием почечного фильтра в полости капсулы нефрона. Это фильтр способен задерживать белки плазмы крови (фибриноген, антитела) и форменные элементы крови, а также макромолекулы с отрицательным зарядом. Таким образом формируется первичная моча.

  • Воды;
  • Глюкозы (до 100%);
  • Аминокислот (порядка 98%);
  • Электролитов;
  • Мочевой кислоты (около 77%);
  • Мочевины (порядка 60%).

  Далее нефроны собираются в трубки, которые выстланы эпителием из высоких цилиндрических светлых и темных клеток. Предполагается, что светлые клетки отвечают за обратное всасывание в кровоток электролитов и воды, производят простагландины, а темные вырабатывают соляную кислоту.

  Интересный факт. В ходе фильтрации крови, весь ее объем проходит через почки всего за пять минут. За это время из организма человека удаляется максимальное количество ненужных и лишних веществ.

  Кровоснабжение почек

  
  

  В человеческом организме кровоснабжение почек имеет самый большой объем кровотока, в сравнении с другими органами

  В человеческом организме кровоснабжение почек имеет самый большой объем кровотока, в сравнении с другими органами. Почечные артерии, обеспечивающие питание почек, короткие и начинаются от брюшной аорты. В почке артерии делятся на артериолами (более мелкие сосуды), которые располагаются в межпирамидном пространстве.

  Дуговая артерия проходит между мозговым и корковым веществами почек. От нее более мелкие артерии, проходя в междольковом пространстве, ответвляются, питая корковое вещество. Далее междольковые артерии переходят во внутридольковые, а затем разветвляются на артериолы почечного клубочка.

  Эти приносящие артериолы из проксимального отдела идут к почечным тельцам промежуточных и интерстициальных нефронов. Далее артериолы из дистальных отделов идут к, так называемым, юкстамедуллярным нефронам почек. Таким образом в почке сформировано два вида кровообращения:

  • Кортикальное кровообращение , которое располагается в районе мальпигиевых канальцев;
  • Юкстагломерулярное кровообращение , располагающиеся на границе мозгового и коркового вещества, в районе крупных почечных клубочков.

  Выводящая и приносящая артериолы юкстамедуллярных клубочков по размеру одинаковые. В них происходит замедление кровотока и фильтрование крови, с небольшим выделением мочи. При этом выносящая артериола не образует сеть, не разветвляется, а спускается в мозговой слой, обеспечивая ему питание. Уже внутри мозгового слоя она разветвляется на капилляры, которые собираются в венулы, а те в свою очередь – в венозные сосуды, которые соединяются в почечные вены. Почечные вены собираются и вливаются в систему нижней полой вены.

  Для справки: Только 20% крови проходит фильтрацию в юкстагломерулярных клубочках, а основной объем поступающей крови проходит фильтрацию в мальпигиевых клубочках (80%).

  Важные особенности фильтрации крови почками

  Чтобы поддерживать оптимальные условия образования почками мочи, происходит процесс саморегуляции:

  • При повышении в приносящем сосуде артериального давления сокращаются мышечные волокна, и объем поступления крови уменьшается, тем самым снижая давление;
  • При снижении артериального давления происходит расширение стенок приносящего сосуда, тем самым повышая приток крови.

  В состоянии стресса или шока снижается кровоток и давление в почечных клубочках, в остальных случаях, как правило, давление в них поддерживается на одном уровне.

  Выделение - удаление конечных продуктов обмена веществ, которые не могут быть повторно использованы организмом, а так вредных, чужеродных веществ, попавших в организм (яды, лекарства).

  К органам, выполняющим функции выделения, относятся: почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал, а также легкие, желудочно-кишечный тракт, кожа.

  Небольшая часть мочевины и мочевой кислоты, а также лекарства выводятся вместе с секретом желез желудочно-кишечного тракта. Потовые железы кожи выделяют мочевую кислоту, соли, воду, мочевину. В процессе дыхания из легких улетучивается углекислый газ, вода, алкоголь, эфиры.

  
  

  Почкам принадлежит первое место в этом списке: они - главное звено системы мочеотделения, однако при различных болезнях почек (почечной недостаточности) их функция страдает, и компенсаторно возрастает выделение через другие органы (ЖКТ, легкие, кожа). В этом случае у пациента может появляться неприятный запах мочевины от кожи, изо рта, что доставляет неудобства самим пациентам и их окружению.

  
  

  Почки

  Представляют собой парные бобовидные образования, которые лежат на задней стенке брюшной полости по бокам от позвоночника. Масса каждой почки - около 150 граммов. Снаружи покрыты соединительнотканной и жировой капсулами. Через ворота в почку входит мочеточник, почечная артерия, вена, лимфатические сосуды и нервы.

  
  

  На поперечном срезе почки хорошо различаются корковое и мозговое вещество. На периферии почки располагается слой коркового вещества, под ним глубже лежат пирамиды, образующие мозговое вещество. Между пирамидами хорошо различимы почечные столбы - участки коркового вещества, вдающиеся вглубь почки. Пирамида вместе с почечным столбом образует почечную долю.

  Верхушка почечной пирамиды, обращенная внутрь, называется сосочек. Каждый сосочек усеян мелкими отверстиями, из которых выделяется моча и поступает в самые начальные участки мочевых путей - малые почечные чашечки. Сливаясь между собой, малые почечные чашечки образуют большие, которые сливаются в одну большую лоханку, переходящую в мочеточник.

  
  

  Выходя из ворот почек, мочеточники направляются вниз к мочевому пузырю - резервуару мочи. В мочевом пузыре моча накапливается, его вместимость составляет около 500 мл. Далее моча направляется в мочеиспускательный канал (уретру), который открывается во внешнюю среду наружным отверстием.

  
  

  Функции почек

  Вам уже известна основная функция почек - выделительная, скоро мы приступим к ее углубленному изучению, но сейчас коснемся других функций почек. Рекомендую вернуться еще раз к функциям почек по прочтении статьи.

  Удаление из организма конечных продуктов

  Из организма удаляется мочевина, мочевая кислота, соли аммиака. Напомню, что мочевина образуется не в почках, а в печени, поэтому почки в данном случае играют роль фильтра.

  Осуществляют регуляцию артериального давления за счет выделения биологически активного вещества - ренина (мы поговорим об этом, изучая нефрон)

  Регулируют число эритроцитов, вырабатывая гормон эритропоэтин, который стимулирует образование эритроцитов в красном костном мозге.

  Поддерживают гомеостаз организма - постоянство внутренней среды.

  • Участие в водно-солевом балансе
  • Выделяя кислые или щелочные продукты, способствуют постоянству pH крови (водородный показатель)

  
  

  Выделительная и кровеносная системы очень тесно взаимосвязаны, в чем мы убедимся по ходу изучения выделительной системы.

  Нефрон

  Нефрон (от гр. nephros - почка) - структурно-функциональная единица почки, состоящая из почечного тельца и канальцев. В составе почечного тельца различают сосудистый клубочек (капиллярный, мальпигиев), и покрывающую его капсулу Боумена-Шумлянского.

  
  

  Обращаю ваше особое внимание на разницу диаметра приносящей и выносящей артериол. Диаметр приносящей артериолы крупнее, чем у выносящей, благодаря чему в сосудистом клубочке создается повышенное давление и осуществляется важнейший процесс - фильтрация. Чем выше артериальное давление в сосудистом клубочке и капиллярной сети, тем интенсивнее идут процессы фильтрации и реабсорбции, с которыми вы скоро познакомитесь.

  Запомните, что в основе мочеобразования лежат три процесса: фильтрация, реабсорбция (вторичное всасывание) и секреция. Изучая их, мы поймем, как функционирует нефрон, и разберем его строение.

  Лучше всего ассоциировать этот процесс с ситом, которое пропускает мелкие частички, а крупные не пропускает. Точно также и кровь содержит мелкие молекулы - вода, глюкоза, мочевина и крупные компоненты - фибриноген, форменные элементы крови.

  В результате процесса фильтрации получается первичная моча, не содержащая крупных белков и форменных элементов крови (эритро- , лейко- , тромбоцитов), близкая по составу к плазме крови. В день у человека образуется 150-180 литров первичной мочи, представляете, если бы мы столько выделяли?

  Не могу ни акцентировать ваше внимание на том факте, что в первичной моче оказывается очень много нужного и полезного нашему организму. Вдумайтесь: через фильтр профильтровывается не только мочевина, но и глюкоза, вода, витамины, минеральные соли. Потерять такие ценные вещества для организма было бы большой оплошностью, и следующий этап исправляет допущенную организмом "ошибку" при фильтрации.

  
  

  После прохождения капсулы Боумены-Шумлянского первичная моча попадает в проксимальные (от лат. proximus — ближний) и дистальные (от лат. distare - отстоять, далеко находиться) канальцы нефрона. Эти канальцы оплетает густая сеть капилляров, образованная разветвленной выносящей артериолой.

  Все нужные организму вещества: вода, глюкоза, соли, аминокислоты, витамины, гормоны - всасываются из просвета канальца нефрона обратно в кровеносную систему (в капилляры, оплетающие канальцы нефрона). Таким образом, организм "исправляет ошибку" допущенную на этапе фильтрации.

  Мочевина, мочевая кислота, креатинин - побочные продукты обмена веществ - обратно не всасываются, продолжая продвигаться по канальцам нефрона.

  Процесс реабсорбции активно идет в изогнутой части канальцев нефрона - петле Генле, из которой в ткани мозгового вещества почки активно выходят ионы Na + , создавая высокое осмотическое давление. Это, в свою очередь, способствует перемещению воды из просвета канальцев нефрона в кровеносную систему, то есть ее всасыванию (реабсорбции).

  
  

  Мы добрались до третьего финального этапа мочеобразования. На этапе секреции происходит транспорт веществ из крови (капилляров, оплетающих канальцы нефрона) в просвет канальцев нефрона.

  Секреции подвергаются лекарственные вещества, излишки ионов K + и Na + . Их секреция в канальцы нефрона необходима для поддержания постоянства внутренней среды - гомеостаза.

  В результате реабсорбции и секреции из первичной мочи образуется вторичная, объем которой составляет 1-1,5 литра в сутки.

  
  

  Вторичная моча через дистальные канальцы поступает в собирательные трубочки, куда таким же путем открываются дистальные канальцы многих других нефронов. Собирательные трубочки открываются на верхушках почечных пирамид, из низ выделяется моча и поступает в малые, затем в большие почечные чашечки, лоханку и далее в мочеточник.

  Регуляция эритроцитопоэза и артериального давления

  При многих болезнях почек эритропоэтин в виде лекарственного препарата применяют, чтобы добиться увеличения числа эритроцитов и устранить анемию (малокровие).

  
  

  Почки регулируют уровень артериального давления, выделяя ренин (от лат. ren — почка). В конечном итоге это способствует сужению кровеносных сосудов и росту артериального давления, которое играет ключевую роль в фильтрации - процессе мочеобразования.

  Регуляция работы почек

  На активность почек оказывают влияние симпатические и парасимпатические нервные волокна. Симпатические нервы способствуют сужению почечных сосудов и повышению реабсорбции (количество мочи уменьшается), парасимпатические - расширению почечных сосудов и уменьшению реабсорбции (количество мочи увеличивается).

  Также регуляция работы почек происходит гуморальным путем: с помощью гормонов гипофиза, надпочечников, паращитовидных желез. Гипоталамус, тесно связанный с гипофизом, активирует высвобождение последним антидиуретического гормона (АДГ) - вазопрессина, которые сужает почечные сосуды, тем самым повышая реабсорбцию.

  
  

  Заболевания

  Хорошо зная три основных процесса: фильтрацию, реабсорбцию и секрецию, вы легко сможете предположить, на каком из этих этапов возникло нарушение работы почек. Эффективность работы почек и их состояние можно легко оценить по анализу мочи. Сейчас вам следует ненадолго представить себя врачом нефрологом ;)

  Приходит заключение из лаборатории. В моче пациента найдены белок, кровь (эритроциты), гной (лейкоциты). Вам известно, что форменные элементы крови и крупные белки в норме не проходят через "сито" на этапе фильтрации и не должны обнаруживаться в моче. Таким образом, патология локализуется в почечном тельце.

  
  

  Следующее заключение, которое вам предстоит изучить, выглядит по-другому. Гноя, крови и белков в моче не обнаружено, однако присутствует глюкоза (сахар). Такая находка может быть признаком сахарного диабета.

  Зная, что глюкоза в норме профильтровывается на первом этапе - фильтрации, вы понимаете, что с фильтрацией все в порядке. Нарушение возникло на следующей стадии - реабсорбции, ведь глюкоза в норме должна всасываться обратно в кровь: ее не должно обнаруживаться в моче.

  На схеме ниже вы можете наглядно увидеть симптомы, которые сопровождают сахарный диабет. Этиологию (причины) и патогенез (механизм развития) сахарного диабета мы изучим, когда будем говорить об эндокринной системе.

  
  

  Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

  Читайте также:

    
  • Bmw история компании кратко
    
  • Охарактеризуйте взгляды вольтера руссо дидро кратко
    
  • Спирмен чарльз эдвард вклад в психодиагностику кратко
    
  • Юридические аспекты психиатрии кратко
    
  • Оцените эффективность принимаемых правительством мер по урегулированию ситуации в чечне кратко