Как устроен нефрон и каковы его функции кратко

Обновлено: 02.07.2024

Для человека важно правильно питаться и дышать чистым воздухом — то есть вводить в организм некие вещества. Но не менее важно оперативно выводить из него остатки этих веществ, лекарства (на инструкциях к ним указывается время и пути выведения), продукты распада. При нарушениях в работе выделительной системы организму грозит тяжелейшая интоксикация. К органам выделения относят почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

1. Почки — орган парный. Они расположены на высоте первых поясничных позвонков, почти симметрично по бокам — правая почка обычно чуть ниже. Почка имеет форму плода фасоли (боба) и довольно большой размер, до 12 сантиметров в длину и до 6 в ширину, причем левая почка в норме немножко больше. Вогнутый край почки повернут к позвоночнику, к нему подведены сосуды и нервы.

2. У вогнутого края также расположена почечная лоханка. Из нее отходит мочеточник с мышечными стенками, преходящий в мочевой пузырь, из которого, в свою очередь, выведен мочеиспускательный канал.

3. Почка в своем внутреннем строении имеет корковый и мозговой слои.

4. Почечная артерия отходит от аорты.

5. Почки не участвуют в теплорегуляции.

6. Почки выделяют фермент ренин — для регуляции артериального давления, и эритропоэтин — гормон, способный регулировать скорость образования эритроцитов.

Строение нефрона

1. Единица строения почки — нефрон, его задача — выработка мочи.

3. Нефрон включает в себя почечное тельце и почечный каналец.

4. Почечной тельце, в свою очередь, строится из капиллярного клубочка и почечной капсулы.

5. Образуется моча со средней скоростью около 1 миллилитра в минуту, но это зависит он различных факторов.

Капиллярный клубочек

1. Капиллярные клубочки лежат, словно в бокале, внутри капсулы, причем именно в корковом слое.

2. К капиллярному клубочку постоянно подводится артериальная кровь по приносящей артериоле.

3. Оттекает прочь она по артериоле выносящей, которая в свою очередь распадается на околоканальцевые капилляры, сеточкой оплетающие почечный каналец. В них, что важно, также поступает артериальная кровь.

4. Капилляры переходят в мельчайшие вены (венулы), которые далее следуют к сердцу.

5. По сути, имеет место двойное кровоснабжение нефрона — часть крови фильтруется, часть идет к почечным канальцам для всасывания веществ первичной мочи.

6. Повторим, что кровь в нефроне проходит две сети капилляров — капиллярных клубочков и околоканальцевых капилляров.

7. Стенка кровеносного капилляра сложена только из одного слоя клеток. А вот стенки капиллярных клубочков отличаются еще тем, что имеют поры, пропускающие химические соединения.

Почечная капсула

1. Представляет собой полый внутри мешочек, имеющий две стенки, внутреннюю и внешнюю (состоящую из клеток эпителия).

2. Между стенками есть пространство, ведущее в каналец.

Почечные (извитые) канальцы

1. Выделяют извитые канальцы 1-го порядка — они отходят от почечной капсулы в корковом веществе, далее идут в мозговое вещество, где переходят в петлю Генле.

2. В канальцы 1-го порядка из почечной капсулы стекает первичная моча.

3. Функция петли Генле — водосбережение. Чем суше естественное местообитание животного, тем длиннее у него петля Генле. Она переходит в извитые канальцы 2-го порядка в корковом слое почки.

4. Здесь, как и в извитых канальцах 1-го порядка, идет обратное всасывание, после чего образуется вторичная моча. При этом полезные вещества первичной мочи всасываются из канальцев в околоканальцевые капилляры.

5. Далее извитые канальцы 2-го порядка превращаются в собирательные трубочки, впадающие в почечные лоханки.

6. Из лоханок вторичная моча идет в мочеточники.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда - подготовка к ОГЭ по биологии

В корковом слое почки находятся почечные капсулы (капсулы нефрона), внутри каждой из которых располагается капиллярный клубочек.

В мозговом (пирамидальном) слое находятся извитые канальцы. Канальцы собираются вместе в собирательные трубочки, впадающие в почечную лоханку. От почечной лоханки каждой почки отходит мочеточник, соединяющий почку с мочевым пузырём.

От капсулы отходит извитой каналец первого порядка (проксимальный извитой каналец). Он выходит в мозговой слой и образует петлю Генле. Петля Генле переходит в извитой каналец второго порядка (дистальный извитой каналец), а тот впадает в собирательную трубочку, ведущую к лоханке.

Почечная артерия разделяется на приносящие артериолы. Каждая артериола ветвится и образует капиллярный клубочек капсулы нефрона.

На выходе из капсулы капилляры сливаются в выносящую артериолу, которая разветвляется на вторичную сеть капилляров, оплетающую извитые канальцы и петлю Генле.

Из капилляров кровь поступает в венулы, сливающиеся в почечную вену, и течёт по ней к нижней полой вене.

Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. Мочеобразование состоит из двух процессов — фильтрации и реабсорбции.

Сначала кровь, поступающая в капиллярный клубочек по приносящей артериоле, фильтруется через стенки капилляров в полость капсулы нефрона.

В капиллярах клубочков давление крови высокое. Поэтому вода и молекулы растворённых в плазме веществ фильтруются сквозь тонкие стенки капилляров и поступают в почечный каналец. Образовавшийся фильтрат называют первичной мочой. По составу она похожа на плазму крови, но не содержит белков. В состав первичной мочи входят как продукты обмена (мочевина и мочевая кислота), так и необходимые организму вещества (глюкоза, аминокислоты, витамины и т. д.).

В извитых канальцах происходит реабсорбция, т. е. обратное всасывание в кровь первичной мочи и образование вторичной (конечной) мочи. Возвращается в кровь большая часть воды, а также аминокислоты, глюкоза, витамины, некоторые соли.

Во вторичной моче остаётся мочевина и мочевая кислота. Их содержание возрастает в десятки раз. Намного больше в ней также ионов калия, а содержание ионов натрия остаётся тем же.

За сутки образуется около \(150\) л первичной мочи и около \(1,5\) л в сутки вторичной мочи, что составляет примерно \(1\) % объёма первичной мочи. С первичной мочой удаляются из организма ненужные вещества, а все полезные вещества поступают обратно в кровь.

Вторичная моча из канальцев попадает в почечную лоханку, а затем по мочеточникам стекает в мочевой пузырь и по мочеиспускательному каналу выводится наружу.

Нервная регуляция осуществляется гипоталамусом, к которому по нейронам автономной нервной системы поступают сигналы о составе и давлении крови от рецепторов, расположенных в стенках кровеносных сосудах.

Гуморальная регуляция происходит с участием гормонов разных желёз: гипофиза, коры надпочечников, паращитовидных.

НЕФРО́Н (от греч. νεφρός – почка), основная структурно-функциональная единица почек позвоночных. Совокупность Н. (у человека в обеих почках их ок. 2 млн.) обеспечивает ультрафильтрацию плазмы крови из капилляров (см. Мочеобразование ) и ряд др. функций. Различают бесклубочковые (агломерулярные) Н. (у некоторых видов рыб), состоящие из клеток канальцев, и клубочковые Н., имеющие т. н. мальпигиево тельце (образовано боуменовой капсулой, окружающей клубочек капилляров) и систему канальцев. Клетки Н. специализированы для выполнения осн. функций почки. В Н. различают проксимальный и дистальный (кроме нескольких видов костистых рыб) сегменты и соединяющий их отдел. Н. птиц и млекопитающих представлен мальпигиевым тельцем, проксимальным сегментом (извитой и прямой проксимальные канальцы), тонким канальцем петли Генле (нисходящая и восходящая части; преобразованный соединит. отдел низших позвоночных), дистальным сегментом, включающим толстый восходящий каналец петли Генле, дистальный извитой каналец и связующий каналец, соединяющий Н. с собирательной трубкой. Канальцы различаются длиной, диаметром, строением клеток, функциями. В почках млекопитающих и человека существуют два типа Н.: корковые (клубочки находятся внутри коркового слоя) и юкстамедуллярные (клубочки находятся у границы коркового слоя и мозгового вещества почек).

Нефрон удаляет из организма продукты обмена, регулирует объем циркулирующей крови, кровяное давление, уровень электролитов, кислотно-щелочное равновесие. Его функциноирование жизненно важно для организма и регулируется эндокринной системой, в этой регуляции принимают участие такие гормоны как антидиуретический гормон, альдостерон, гормон паращитовидной железы. У здоровых людей почка содержит от 800 000 до 1.5 миллионов нефронов.

Типы нефронов:

Существует два основных типа нефронов: корковые и юкстамедуллярные нефроны, которые классифицированы согласно месту их расположения. Корковые нефроны относятся к определенному почечному тельцу, в то время, как югстамедулярные нефроны располагаются около мозгового вещества .

Анатомия нефрона

Каждый нефрон состоит из фильтрационного элемента – почечного тельца и системы трубочек, в которой происходит реабсорбция. В почечном тельце происходит фильтрация растворов из крови, затем эти растворы поступают в почечные трубочки и там преобразуются.

Почечное тельце нефрона

Состоит из клубочка и Боуменовой капсулы, почечного клубочка (мальпигиевого тельца), является начальной частью нефрона, несущей фильтрационную функцию. Клубочек – это сеть капилляров, которые получают кровоснабжение от центростремительной артерии.

Давление крови в клубочке обеспечивает движение жидкости и растворов, которые будут фильтроваться в пространство Боуменовой капсулы. Плазма крови, проходящая через почку проходит через сеть капилляров , которые переплетаются вокруг трубочек, а между ними находится промежуточное пространство. Затем вены соединяются и образуют почечную вену, воссоединяясь с основным кровотоком.

Боуменова капсула, так же называется капсулой клубочка, окружает клубочек. Она состоит из внутреннего висцерального листка, образованного специальными клетками, называемыми подоцитами и париетального листка, состоящего из одного слоя эпителиальных клеток. Из клубочкового фильтрата формируется моча.

Почечная трубочка нефрона

Почечная трубочка является частью нефрона, она содержит жидкость, которая проходя через нее , поступает в собирательую систему, не являющуюся частью нефрона.

Компоненты почечной трубочки:

Проксимальная часть
Петля Генле
Нисходящее колено петли Генле
Восходящее колено петли Генле
Дистальная петля

Функции нефронов

Нефрон, как функциональная единица, выполняет почти все функции почки. Большинство этих функций касается реабсорбции различных растворов, ионов, углеводов ( например глюкоза), аминокислот ( например глутамат).

У каждого сегмента нефрона есть узкоспециализированная функция.

Проксимальная трубочка и часть нефрона может быть разделена на извитую и нисходящую часть.

Жидкость повторно поступает в перитубулярные капилляры, включая примерно две трети фильтруемой жидкости и солей.

Петля Генле состоит из восходящего и нисходящего колена. Она начинается в корковом слое , затем идет в мозговое вещество, в последующем возвращаясь обратно в корковое вещество. Основная роль петли Генле состоит в концентрировании солей в интерстициальной ткани.

Есть существенные различия между нисходящей и восходящей петлей Генле. Нисходящая петля проницаемая для воды , но абсолютно непроницаема для солей, таким образом происходит концентрирование в интерстиции. Фильтрат свободно проникает глубже в интерстиций. Нисходящие части петли позволяют жидкости в течение длительного времени вытекать из фильтрата, он становится гипертоническим. В отличие от нисходящей петли, восходящая петля Генле непроницаема для воды. В нисходящей петле натрий активно поступает из фильтрата , создавая в интрестиции гипертоническую концентрацию. Через восходящую петлю фильтрат становится гипотоническим, так как теряет большую часть состоящего в нем натрия. Этот гипотонический фильтрат переходит в извитой каналец.

Существуют различия в функциях между дистальной и проксимальной извитыми трубочками. Клетки, выстилающие трубочку имеют множество митохондрий , чтобы производить достаточно энергии для активного транспорта. Большая часть транспорта ионов, происходящая в дистальной замысловатой трубочке включает в себя реабсорбцию кальция и выделение фосфора.

При наличии альдостерона повторно поглощается большее количество натрия, выделяется большее количество калия. Натрийуретический пептид заставляет дистальную извитую трубочку выделять большее количество натрия. Кроме того, трубочки так же выделяют водород и аммоний, чтобы отрегулировать pH среды. После прохождения дистальной замысловатой трубочки остается приблизительно только 1% воды.

Собирательная система нефрона

Каждая дистальная извитая трубочка поставляет свой фильтрат в собирательную систему, первым сегментом этой системы является собирательная трубочка. Собирательная система начинается в коре почки и идет в мозговое вещество. Моча перемещается вниз по собирательной системе.

Хотя собирательная система обычно непроницаема для воды, в присутствие антидиуретического гормона она становится проницаемой. Антидиуретический гормон приводит к реабсорбции молекул воды , поскольку они проходят через собирательный канал посредством аквапор.

Аквапоры – это мембранные белки, которые выборочно проводят молекулы воды, предотвращая прохождение ионов и других растворов. Таким образом три четверти воды повторно реабсорбируются из мочи. Таким образом, уровень антидиуретического гормона определяет , будет ли моча сконцентрирована или не концентрированна. Повышения уровня АДГ является индикатором обезвоживания, в то время как при достаточном количестве воды уровень его снижается.

Нисходящие колена собирательных трубочек являются так же проницаемыми для мочевины.

В последующем моча проходит через почечный сосочек, проходит в почечные чашечки, почечную лоханку, а затем в мочевой пузырь через мочеточник.

Собирательный канал иногда не считают частью нефрона, т.к. он происходит не из метонефрогенной бластемы, а из зачатков мочеточника.

Югстагломерулярный аппарат нефрона

Югстагломерулярный аппарат является специализированной частью нефрона, ответственной за синтез и хранение гормона ренина, который включен в ренин-ангиотензиновую систему.

Югстагломерулярный аппарат содержит три компонента: плотное пятно, югстагломерулярные клетки, экстрагломерулярные мезангиальные клетки.

Клиническая значимость:

Из-за своей важной функции в регуляции водного баланса в организме, нефрон является точкой приложения антигипертензивных препаратов и препаратов диуретиков.

Эти препараты называются мочегонными и влияют на водно-солнвой обмен в нефроне, таким образом увеличивая количество выделяемой мочи.

Статья носит информационный характер. При любых проблемах со здоровьем – не занимайтесь самодиагностикой и обратитесь к врачу!

Читайте также: