No Image

Функциональная единица почки это

СОДЕРЖАНИЕ
2 просмотров
16 ноября 2019

У человека каждая почка состоит примерно из одного миллиона структурных единиц, называемых нефронами. Нефрон является структурной и функциональной единицей почки потому, что он осуществляет всю совокупность процессов, в результате которых образуется моча.

Каждый нефрон состоит из аппарата для фильтрации, называемого почечным (мальпегиевым) тельцем, – двустенной капсулой клубочка (капсула Шумлянского – Боумена), внутри которой находится клубочек капилляров и выходящего из него канальца. Диаметр капсулы клубочка около 0,2 мм.

Почечный клубочек образован пучком капилляров, представляющих собой разветвления афферентной артериолы – приносящего сосуда (vas afferens), эти капилляры собираются в выносящий сосуд (vasefferens). К капиллярам примыкает внутренняя стенка двухслойной боуменовой капсулы, образованная канальцевым эпителием, которая не доходит до соприкосновения с задней частью капсулы. Между стенками капсулы имеется полость (мочевое пространство или боуменово пространство), от которой начинается просвет канальца.

Почечные канальцы начинаются с извитых участков, переходящих в короткие прямые канальцы. Прямые канальцы продолжаются в наружные слои мозгового вещества. Проксимальный отдел нефрона состоит из извитого и прямого канальца, отличительной особенностью является наличие щелочной каемки, большое количество микроворсинок, обращенных в просвет канальца. Между проксимальным и дистальным отделом располагается тонкий сегмент – это нисходящая тонкая часть петли Генле. Она заканчивается шпилькообразным коленом петли, и каналец дальше поднимается параллельно нисходящей части. Восходящая часть петли Генле может включать тонкую и толстую часть, которая поднимается до уровня клубочка своего же нефрона, где начинается дистальный извитой каналец. Клетки восходящего отдела петли Генле нефрона и дистального извитого канальца, лишены щеточной каемки. Большое значение имеет тот факт, что этот отдел канальца нефронов обязательно прикасается к клубочку между приносящей и выносящей выносящими артериолами в области плотного пятна. Область контакта этих структур называется юкстагломерулярным комплексом. В корковом веществе дистальный извитой каналец открывается в собирательную трубочку. Ветви этих трубочек располагаются в корковом веществе и внутренних слоях мозгового вещества. В конечном счете, собирательные трубочки открываются в области сосочков чашек почечных лоханок. Средняя длина собирательных трубочек составляет 22 мм. Общая длина почечных канальцев одного нефрона у человека широко варьирует и может достигать 35-50 мм (длина проксимального отдела составляет около 12-24 мм, дистального 5-8 мм).

Каждая почечная лоханка соединяется с полостью мочеточника, который опорожняется в мочевой пузырь, где моча временно находится и периодически из него удаляется. После поступления в чашечку состав мочи уже больше не изменяется. С этого участка остальная часть мочевыводящей системы служит просто для выведения жидкости.

В различных сегментах канальцев нефрона имеются существенные отличия в зависимости от их локализации в той или иной зоне почки, величине клубочков (юкстамедулярные крупнее суперфициальных), глубине расположения клубочков и проксимальных канальцев, длине отдельных участков нефрона, особенно петель. Большое функциональное значение имеет зона почки, в которой расположен каналец, независимо от того, находится ли он в корковом или мозговом веществе.

В корковом слое находятся почечные клубочки, проксимальные и дистальные отделы канальцев, связующие отделы. В наружной полоске наружного мозгового вещества находятся тонкие нисходящие и толстые восходящие отделы петель нефронов, собирательные трубки. Во внутреннем слое мозгового вещества располагаются тонкие отделы петель нефрона и собирательные трубки.

Такое расположение частей нефрона в почке неслучайно. Это важно в осмотическом концентрировании мочи.

В почке функционирует несколько различных типов нефронов: суперфициальные (поверхностные, короткая петля); интракортикальные (внутри коркового слоя) и юкстамедулярные (у границы коркового и мозгового слоя).Одним из важных отличий, перечисленных трех типов нефронов, является длина петли Генле. Все поверхностные корковые нефроны обладают короткой петлей, в результате чего колено петли располагается выше границы между наружной и внутренней частями мозгового вещества. У всех юкстамедулярных нефронов длинные петли проникают во внутренний отдел мозгового вещества, часто достигая верхушки сосочка. Интракортикальные нефроны могут иметь и короткую и длинную петлю.

Почечный кровоток не зависит от системного артериального давления в широком диапазоне его изменений. Это связано с миогенной регуляцией, обусловленной способностью гладкомышечных клеток vas afferens сокращаться в ответ на растяжение их кровью (при повышении артериального давления). В результате количество протекающей крови остается постоянным.

В одну минуту через сосуды обеих почек у человека проходит около 1200 мл крови, т.е. около 20-25% крови, выбрасываемой сердцем в аорту. Масса почек составляет 0,43% массы тела здорового человека. Через сосуды коры почки протекает 91-93% крови, поступающей в почку, остальное ее количество снабжает мозговое вещество почки. Кровоток в коре почки в норме составляет 4-5 мл/мин на 1 г ткани. Это наиболее высокий уровень органного кровотока. Особенность почечного кровотока состоит в том, что при изменении артериального давления (от 90 до 190 мм.рт.ст) кровоток почки остается постоянным. Это обусловлено высоким уровнем саморегуляции кровообращения в почке.

Короткие почечные артерии – отходят от брюшного отдела аорты и представляют собой крупный сосуд с относительно большим диаметром. После вхождения в ворота почек они делится на несколько междолевых артерий, которые проходят в мозговом веществе почки между пирамидами до пограничной зоны почек. Здесь от междольковых артерий отходят дуговые артерии. От дуговых артерий в направлении коркового вещества идут междольковые артерии, которые дают начало многочисленным приносящим клубочковым артериолам. В почечный клубочек входит приносящая (афферентная) артериола, в нем она распадается на капилляры, образуя мальпегиев клубочек. При слиянии они образуют выносящую (эфферентную) артериолу, по которой кровь оттекает от клубочка. Эфферентная артериола, затем снова распадаются на капилляры, образуя густую сеть вокруг проксимальных и дистальных извитых канальцев.

Две сети капилляров – высокого и низкого давления. В капиллярах высокого давления (70 мм рт.ст.) – в почечном клубочке – происходит фильтрация. Большое давление связано с тем, что:1) почечные артерии отходят непосредственно от брюшного отдела аорты;2) их длина невелика; 3) диаметр приносящей артериолы в 2 раза больше, чем выносящей.

Таким образом, большая часть крови в почке дважды проходит через капилляры – вначале в клубочке, затем вокруг канальцев, это так называемая "чудесная сеть". Междольковые артерии образуют многочисленные аностомозы, которые играют компенсаторную роль. В образовании околоканальцевой капиллярной сети существенное значение имеет артериола Людвига, которая отходит от междольковой артерии, либо от приносящей клубочковой артериолы. Благодаря артериоле Людвига возможно экстрагломерулярное кровоснабжение канальцев в случае гибели почечных телец.

Артериальные капилляры, создающие околоканальцевую сеть, переходят в венозные. Последние образуют звездчатые венулы, расположенные под фиброзной капсулой – междольковые вены, впадающие в дуговые вены, которые сливаются и образуют почечную вену, которая впадает в нижнюю половую вену.

В почках различают 2-а круга кровообращения: большой корковый – 85-90% крови, малый юкстамедулярный – 10-15% крови. В физиологических условиях 85-90% крови циркулирует по большому (корковому) кругу почечного кровообращения, при патологии кровь движется по малому или укороченному пути.

Отличие кровоснабжения юкстамедулярного нефрона – диаметр приносящей артериолы примерно равен диаметру выносящей артериолы, эфферентная артериола не распадается на околоканальцевую капиллярную сеть, а образует прямые сосуды, которые спускаются в мозговое вещество. Прямые сосуды образуют петли на различных уровнях мозгового вещества, поворачивая обратно. Нисходящие и восходящие части этих петель образуют противоточную систему сосудов, называемых сосудистым пучком. Юкстамедулярный путь кровообращения является своеобразным "шунтом" (шунт Труэта), в котором большая часть крови поступает не в корковое, а в мозговое вещество почек. Это так называемая дренажная система почек.

4. Современнык представления о механизмах мочеобразования:

Дата добавления: 2018-06-01 ; просмотров: 217 ; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ

Почка человека – жизненно важный орган, который насчитывает больше одного миллиона структурных элементов – нефронов. Нефрон – структурно-функциональная единица почки. Именно в нем и происходит мочеобразование.

Читайте также:  Желчегонные лекарства при застое желчи

Физиологическая организация нефрона

Любой нефрон является оболочкой клубочка, состоящей из двух стенок, внутри которой функционирует клубок капилляров. Изнутри оболочка покрыта особыми клетками эпителия. Пространство между внутренностным и пристеночным шарами капсулы трансформируется в отверстие проксимального изогнутого канальца. Клетки этого канала характеризуются тем, что имеют своеобразную щеточную кромку, состоящую из микроскопических ворсинок, которые врастают вглубь самого канала.

После канальца следует узкий опускающийся участок петельки нефрона. Его стенка – это совокупность коротких, плоских клеток эпителия. Этот отсек петельки нефрона часто достигает глубин самого мозгового вещества, где канал прогибается под углом 180°. Затем следует разворот в направлении корковых почечных образований, плавно перерастающих в следующий сегмент петли нефрона.

Она образовывается из толстой подымающейся части, но может вмещать также и деликатную часть. Достигнув места размещения клубочка соответствующего нефрона, она входит в дистальный изогнутый каналец. Этот отсек канала непременно касается клубочка в районе уплотненного места, размещенного посреди доставляющей и выносящей артериол.

В клетках уплотненного подымающегося отделения и изогнутого канальца нет ворсистой кромки, зато есть огромное количество митохондрий, а площадь базальной плазматической мембраны возрастает благодаря многочисленным складкам.

Заключительный участок нефрона является укороченным связующим канальцем, входящим в накопительную трубку. Начинается он в корковой субстанции почки. Посредством накопительных трубок, которые заканчиваются в области почечной лоханки, он проходит сквозь мозговое вещество. Любая оболочка клубочка составляет в диаметре приблизительно 0,2 мм, в то время как длина канальца одного нефрона может достигнуть даже 50 мм.

Благодаря особенному строению и специфике функций существует несколько секций структурных элементов почек:

  • проксимальный;
  • тонкий сегмент петли нефрона;
  • дистальный отдел.

Каналы нефрона связаны с накопительными трубками. Во время эмбрионального развития они совершенствуются произвольно, но в сформированной почке своими функциями они подобны дистальному участку нефрона.

Виды нефронов

Почка состоит из нескольких типов нефронов: суперфициальных (поверхностных), интракортикальных и юкстамедуллярных. Главные отличия между ними основываются на их размещении в почке, размерах клубочков, а также глубине локализации клубков и проксимальных канальцев в корковом веществе почки. Имеют особое значение и такие аспекты, как: продолжительность некоторых сегментов нефрона и особенности петель.

Первый тип нефронов является соединением из коротких петель, а вот последний тип, наоборот, – из длинных. Объясняется это очень просто: они должны доставать вплоть до части почки, расположенной под корковой субстанцией.

Тот участок органа, в котором есть каналец, выполняет огромную функциональную работу – и это несмотря на то, что базируется он в какой-либо ключевой для органа субстанции. Каждое вещество специализируется на сохранении отдельных видов почечных клубочков. В корковой субстанции присутствуют почечные клубочки, специфические отделы канальцев, соединительные отделы.

Размещение всех элементов нефрона в почке имеет огромное значение. Именно оно влияет на форму участия нефронов в функционировании главного органа мочевыделительной системы, в первую очередь, – на характерное сосредоточивание мочи.

Физиология клубочковой фильтрации

Еще в далеком 1842 г. немецкий ученый К. Людвиг обнародовал исследование на тему фильтрации. Он считал, что фильтрация воды и растворимых субстанций – это начальный этап в процессе создания мочи. Но только почти через сто лет А. Ричардсу удалось обосновать эту мысль благодаря удачному эксперименту.

Известный американский физиолог посредством манипулятора, работающего с микрочастицами, пунктировал микроскопической пипеткой клубочковую оболочку, достал и проанализировал ее внутреннюю жидкость. Оказалось, что это первичная моча из плазмы крови.

С помощью клубочкового фильтра осуществляется фильтрация воды и других составляющих с малым весом молекул, создающих плазму крови посредством мембран и давления. На этом этапе фильтрации формируется своеобразный барьер, сквозь который не под силу пройти высокомолекулярным веществам. Он осуществим только благодаря разнице давлений: гидростатического давления крови и в капсуле, а также онкотического, которое действует на белки в плазме крови.

Чтобы понять масштабы тонкости капилляров и их количества, достаточно знать, что сумма их площади чуть больше общей площади человеческого тела. На каждые 0,1 кг почки приходится 1,5 м² капилляров.

Сама мембрана, через которую непосредственно и осуществляется фильтрация жидкости, основывается на трех полноценных шарах: эндотелиальных клетках мелких сосудов, базальной мембране и подоцитах. Именно сквозь них жидкость и попадает из отверстия сосуда в пространство капсулы клубочка.

Схема кубочка нефрона

Рассмотрим их подробнее.

  1. Эндотелиальные клетки. Эти структурные элементарные единицы строения очень тонкие по всей длине, кроме тех мест, где они располагаются вблизи ядра. 30 % от поверхности клетки – округлые поровые отверстия размером 50–100 нм. Если кровоток в норме, то с помощью особо больших молекул образовывается преграждающий шар на самой поверхности эндотелия.Именно они препятствуют прохождению альбуминов. Частицы крови и белка отсеиваются, в то время как плазма крови и вода беспрепятственно проникают сквозь фильтр, доходя до самой базальной мембраны.
  2. Базальная мембрана. Мембранный клубочек фильтрует все время. От его слаженной работы зависит общее состояние почки. Одной из его основополагающих частей является непосредственно сам тонкий бесклеточный слой, отделяющий соединительную ткань от эпителия или эндотелия.Толщина человеческой базальной мембраны колеблется от 250 до 400 нм. Одна только эта тоненькая мембрана имеет в своей структуре один узловой и два периферических слоя. Ее поры в состоянии преградить путь молекулам диаметром, превышающим 6 нм.
  3. Подоциты. Щелевые мембраны между отростками процитов также определяют размер фильтрующихся веществ. Клетки эпителия направлены в отверстие оболочки почечного клубочка и владеют специфическими отросточками, которыми и крепятся к базальной мембране. Она, а также щелевые мембраны между отростками, уменьшают фильтрацию соединений молекул, диаметр которых превышает 6 нм. Это значит, что элементы с радиусом больше 3 нм просто не проходят сквозь нее.

Пройти белку сквозь клубочковый фильтр не позволяют молекулы с негативным зарядом, составляющие субстанции базальной мембраны, и особые элементы в выстилке. Существует определенный лимит для фильтрации белков, которые имеют отрицательный заряд.

Зависит он от габаритов пор клубочкового фильтра и их электрической негативности. Это значит, что структура клубочкового вещества, прошедшего фильтрацию, обусловливается качествами эпителиального препятствия и базальной мембраны.

Конечно же, величина и особенности пор фильтрующей преграды реализовываются в разнообразных вариантах, поэтому при нормальных обстоятельствах в первичной моче можно выявить всего лишь следы белковых группировок, присущих плазме крови. Проникание особо больших молекул сквозь поры обусловливается частично их параметрами, а частично – локализацией молекулы, ее трехмерного соотношения с формой поры.

От работы почек в организме зависит многое: и то, насколько успешно будет поддерживаться водный и электролитно-солевой баланс, и то, как будут выводиться отработанные продукты метаболизма. О том, как функционируют, органы мочевыделения, и как называется основная структурная единица почки читайте в нашем обзоре.

Как устроен нефрон

Основной анатомо-физиологической единицей почки является нефрон. За сутки в этих структурах происходит образование до 170 л первичной урины, ее дальнейшее сгущение с реабсорбцией (обратным всасыванием) полезных веществ и, наконец, выделение 1-1,5 л конечного продукта метаболизма – вторичной мочи.

Сколько нефронов насчитывается в организме? По данным учёных, это число составляет около 2 миллионов. Общая площадь выделительной поверхности всех структурных элементов правой и левой почки составляет 8 квадратных метров, что втрое больше площади кожи. При этом одновременно работают не более трети нефронов: это создаёт высокий резерв для мочевыделительной системы и позволяет организму активно функционировать даже с одной почкой.

Итак, из чего же состоит главный функциональный элемент в мочевыделительной системе человека? Нефрон почки включает:

Почечное тельце

Строение нефрона сложное и представлено несколькими анатомо-физиологическими единицами. Начинается он с почечного тельца, которое также состоит из двух образований:

  • почечные клубочки;
  • капсулы Боумена-Шумлянского.
Читайте также:  Сильное желчегонное лекарство

В клубочках содержится несколько десятков капилляров, которые получают кровь от восходящей артериолы. В газообмене эти сосуды не участвуют (после прохождения через них насыщенность крови кислородом практически не меняется), однако по градиенту давления осуществляют фильтрацию жидкости и всех растворенных в ней компонентов в капсулу.

Физиологическая скорость прохождения крови через клубочки почек (СКФ) составляет 180-200 л/сутки. Другими словами, за 24 часа весь объем крови в организме человека проходит через клубочки нефронов 15-20 раз.

В капсулу нефрона, состоящую из внешнего и внутреннего листков, поступает прошедшая через фильтр жидкость. Через мембраны клубочков свободно проникают вода, ионы хлора и натрия, аминокислоты и протеины массой до 30 кДа, мочевина, глюкоза. Таким образом, в пространство капсулы поступает по сути жидкая часть крови, лишённая крупных молекул белка.

Почечные канальцы

Во время микроскопического исследования можно заметить наличие в почке множества канальцевых структур, состоящих из элементов с различным гистологическим строением и выполняемыми функциями.

В системе канальцев нефрона почки выделяют:

  • проксимальный каналец;
  • петлю Генле;
  • дистальный извитой каналец.

Проксимальный каналец – самая вытянутая и протяженная часть нефронов. Его основная функция – транспорт отфильтрованной плазмы в петлю Генле. Кроме того, в нем происходит обратное всасывание воды и электролитных ионов, а также секреция аммиака (NH3, NH4) и органических кислот.

Петля Генле – отрезок части пути, соединяющего два типа канальцев (центральные и краевые). В ней происходит реабсорбция воды и электролитов в обмен на мочевину и переработанные вещества. Именно в этом отделе осмолярность урины резко возрастает и достигает 1400 мОсм/кг.

В дистальном отделе транспортные процессы продолжаются, и на выходе образуется концентрированная вторичная моча.

Собирательные трубки

Собирательные трубки находятся в околоклубочковой зоне. Они отличаются наличием юкстагломерулярного аппарата (ЮГА). Он, в свою очередь, состоит из:

  • плотного пятна;
  • юкстагломерулярных клеток;
  • юкставаскулярных клеток.

В ЮГА происходит синтез ренина – важнейшего участника ренин-ангиотензиновой системы, которая контролирует артериальное давление. Кроме того, собирательные трубки являются конечной частью нефрона: в них поступает вторичная моча из множества дистальных канальцев.

Классификация нефронов

В зависимости от того, какой структурной и функциональной особенностью нефроны обладают, они делятся на:

В корковом слое почек находится два типа нефронов – суперфициальные и интракортикальные. Первые малочисленны (их количество менее 1%), расположены поверхностно и имеют небольшой объём фильтрации. Интракортикальные нефроны составляют большую часть (80-83%) основной структурной единицы почек. Они располагаются в центральной части коркового слоя и осуществляют практически весь объем происходящей фильтрации.

Общее число юкстагломерулярных нефронов не превышает 20%. Их капсулы располагаются на границе двух почечных слоев – коркового и мозгового, а петля Генле спускается к лоханке. Такой вид нефронов считается ключевым для способности почек концентрировать урину.

Физиологические особенности работы почек

Подобное сложное строение нефрона позволяет обеспечить высокую функциональную активность почек. Попадая по афферентным артериолам в клубочек, кровь подвергается процессу фильтрации, при котором белки и крупные молекулы остаются в сосудистом русле, а жидкость с растворенными в ней ионами и прочими мелкими частицами попадает в капсулу Боумена-Шумлянского.

Затем отфильтрованная первичная моча поступает в систему канальцев, где происходит реабсорбция в кровь жидкости и необходимых организму ионов, а также секреция переработанных веществ и продуктов метаболизма. В конечном итоге образованная вторичная моча по собирательным трубкам поступает в малые почечные чашечки. На этом процесс мочеобразования заканчивается.

Роль нефронов в развитии ПН

Доказано, что после 40-летнего рубежа у здорового человека ежегодно отмирает около 1% от всех функционирующих нефронов. Учитывая огромный «запас» структурных элементов почки, этот факт не слишком отражается на здоровье и самочувствии даже после 80-90 лет.

Помимо возраста, к причинам гибели клубочков и системы канальцев относится воспаление почечной ткани, инфекционно-аллергические процессы, острые и хронические интоксикации. В случае, если объем отмерших нефронов превышает 65-67% от общего объёма, у человека развивается почечная недостаточность (ПН).

ПН – патология, при которой почки оказываются неспособными фильтровать и образовывать мочу. В зависимости от основного причинного фактора выделяют:

  • острую, ОПН – внезапную, но часто обратимую;
  • хроническую, ХПН – медленнопрогрессирующую и необратимую.

Таким образом, нефрон является целостной структурной единицей почки. Именно в нем происходит процесс мочеобразования. В нем находятся несколько функциональных элементов, без четкой и слаженной работы которых работа системы мочевыделения была бы невозможна. Каждый из почечных нефронов не только обеспечивает постоянную фильтрацию крови и способствует мочеобразованию, но и позволяет своевременно проводить очистку организма и поддерживать гомеостаз.

Физиологическая организация

Количество единиц нефронов, содержащихся в почке, невероятно велико, превышает даже миллионный показатель. Такой большой показатель абсолютно не случаен.

Нефроны – это не просто рядовые составляющие почки, это главные функциональные единицы, без которых функционирование почечного органа будет абсолютно невозможным.

Нефрон – это своего рода внешняя оболочка клубочка, внутри которого размещается и функционирует клубок, состоящий из капилляров. Внутренняя поверхность оболочки покрыта специальными эпителиальными клетками.

Между пристеночными и внутренностными шарами наблюдается некий промежуток, трансформирующийся в отверстие канальца, имеющего изогнутый внешний вид.

Канальцевые клетки имеют интересное функциональное строение, они оснащены микроскопическими ворсинками, благодаря которым в целом формируется оригинальная щеточная кромка.

Завершение канальца характеризуется суженным пространством, получившим название петельки. Его стенки оснащены эпителиальным слоем, состоящим из плоских и небольших по длине клеток.

Петелька нефрона характеризуется возможностями сильнейших изгибов. Сначала отсек петельки проникает в центр мозгового вещества, после чего разворачивается и устремляется к почечным корковым образованиям.

В этом месте формируется уже новый сегмент петельки нефрона, образующийся из толстой подымающейся части.

В этом уплотненном месте, где размещены доставляющие и выносящие артериолы, происходит соприкосновение канальца и клубочка, клетки которых не имеют ворсистой кромки, но зато снабжены большим количеством митохондрий.

Заключительный участок нефрона входит в накопительную трубку, благодаря которым он проходит через мозговое вещество.

Нефрон согласно специфике функциональной деятельности подразделяется на три секции структурных единиц почек: проксимальный, дистальный, тонкий сегмент нефроновой петли.

Разновидности

Место размещения на почке, величина самих клубочков, глубина внедрения в корковом веществе позволяют выделить три разновидности нефронов:

Они отличаются между собой еще и такой характеристикой, как величина сегментов, а также особенностями строения наличествующих петель. В частности, суперфициальные обладают короткими петлями, а юкстамедуллярные – длинными.

Это связано с тем, что последний вид нефронов согласно своим функциональным задачам обязан достигать расположенной под корковой субстанцией части почки.

Отделы почки, оснащенные канальцами, невзирая на место их базирования, осуществляют наиважнейшую функциональную работу, связанную с процессом фильтрации и формирования мочи.

Функциональное значение несет в себе место непосредственного расположения в почках самих единиц нефронов, что отражается на функционировании почечного органа в целом, а также на процессе сосредоточения мочевой жидкости.

Если просчитать функциональные возможности всех единиц нефронов, то получается, их выделительная поверхность достигает около 8 м2, что превышает поверхность тела практически в пять раз.

Такие расчеты проведены с учетом того, что насчитывается более миллиона их единиц. Безусловно, организм не нуждается в таком «перевыполнении» плана, поэтому работает лишь третья часть, остальные являются функциональным резервом.

Когда была проведена вынужденная нефроэктомия, и человек лишается одного почечного органа, жизнь на этом не останавливается, поскольку функциональной работоспособности второй почечной единицы вполне достаточно для дальнейшей нормальной жизнедеятельности.

Это становится возможным благодаря задействованию единиц, находящихся до этих пор в функциональном резерве.

Физиология фильтрации

Функциональная схема строения нефрона представляет собой настоящую целостную единицу фильтра, но имеющего целый ряд характерных особенностей.

Читайте также:  Воспаление желчного протока

В девятнадцатом веке ученые смели только лишь предполагать, что предварительно проходит тщательная фильтрация жидкости, а уже после этого начинается этап формирования мочи и ее дальнейшего вывода из организма.

Ровно через век это предположение было научно доказано, не оставляя больше никаких малейших сомнений.

Было определено, что в функциональные задачи оболочки входит тщательная очистка поступающей жидкости и всех содержащихся в ней молекул, благодаря чему обеспечивается процесс формирования плазмы крови.

Главной фильтрационной единицей является мембрана, состоящая из трех важнейших элементов: подоцитов, базальной части, эндотелиальных клеток.

Жидкость, подлежащая обязательному выведению из организма, благодаря слаженным действиям этих элементов, неминуемо направляется в клубок нефрона.

Подоциты способны самостоятельно определять размеры молекул, которые нуждаются в фильтрации. Если на пути встречаются молекулы, чьи размеры превышают 6 нм, пройти такую фильтрацию они просто не смогут.

Это относится и к молекулам белка. Фильтрационная система активно препятствует его выведению, в противном случае это было бы большой потерей для организма, что привело бы к значительному ухудшению здоровья.

Некоторые ученые пытаются создать искусственную почку, основываясь на таких функциональных параметрах работы нефронов.

Белок в моче может быть обнаружен только лишь при патологических процессах, в которые вовлечен почечный орган.

Как не печально, но нефроны – это функциональные единицы, которые неспособны к регенерации, восстановлению.

В связи с этим заболевание почек, любое механическое повреждение, травма приводят к тому, что количество единиц нефронов безвозвратно уменьшается.

Снижение единиц имеющихся нефронов свойственно и пожилым людям.

Именно поэтому ученые всего мира стараются найти и разработать механизмы, позволяющие восстанавливать функциональную работоспособность нефронов, тем самым улучшая работу почек.

Строение функциональной единицы почки и ее особенности

Полноценное функционирование почки происходит благодаря совместной работе огромного количества нефронов. Каждый из них является самостоятельной единицей, выполняющей определенный цикл действий. Несмотря на свои микроскопические размеры, нефрон имеет достаточно сложное строение, включающее в себя следующие отделы:

  1. Капсула Шумлянского-Боумена и клубок сосудов формируют почечное тельце, расположенное на самом входе в нефрон. Сосудистое сплетение практически полностью состоит из капилляров, связанных с афферентной артериолой. Их назначением служит очищение крови и ее передача по дальнейшей цепи. После преодоления сети сосудов отфильтрованная часть крови попадает во вторичные капилляры, расположенные вне капсулы, а оттуда подается непосредственно в мозговое вещество почки.
  2. Сосудистый клубок окружает капсула Шумлянского-Боумена, состоящая из париетального и висцерального листков. Внешняя ее часть сформирована из плоского эпителия, а внутренняя представляет собой слой подоцитов, расположенных на базальном мембранеэндотеории. Структура тканей висцерального листка содержит небольшие щели перетянутые мембраной, которые предназначены для очистки жидкости.
  3. Проксимальный каналец состоит из высокой эпителиальной ткани, имеющей цилиндрическое строение, с ярко-выраженной щеткообразной каймой и компонентами базолатеральной мембраны. Подобная структура обеспечивает значительное увеличение поверхности клетки и усиление резорбтивного процесса.
  4. Петля Генле представляет собой особою часть основной структурно-функциональной единицы почки, объединяющей проксимальные и дистальные каналы между собой. Состоит она из верхнего и нижнего колена, в основании которых имеется небольшое расширение, а назначением служит транспортировка плазмы крови внутри нефрона. При этом между ними, в мозговой части почки, расположен небольшой изгиб. Помимо соединения канальцев друг с другом, этот отдел обеспечивает реабсорбцию жидкости и ионов, а взамен обеспечивает мозговой отдел почки мочевиной.
  5. Тыльный участок нефрона в почке представляет собой связующий каналец, входящий в сеть накопительных трубок. Его начало расположено в корковой ткани, а окончание в районе почечной лоханки, благодаря чему он проходит через весь мозговой отдел. При этом длина канала может достигать 50 мм, делая его самой большой частью функциональной единицы почки и соединяя все ее части между собой.

Схема строения нефрона в наилучшем виде описывает всю сложность процессов, протекающих внутри структурной единицы, и частично объясняет ее потенциал. Каждая из этих составляющих выполняет свои функции, обеспечивая полноценную работу изолированного сегмента.

Функциональные особенности структурных единиц почек и их разновидности

Строение нефронов обеспечивает их функциональность и является одинаковым для всех функциональных единиц. Основные различия между ними все же существуют и обусловлены их расположением в почке, параметрах самих клубочков и глубиной их залегания в корковой оболочке. Исходя из подобных особенностей, нефрон почки имеет три основные разновидности:

  • суперфициальные;
  • интракоритикальные;
  • юкстамедуллярные.

Приведенные выше виды нефронов имеют одинаковую структуру, но из-за своего размещения характеризуются различными размерами тех или иных составных частей, в особенности петель. Так, суперфициальным единицам присущи маленькие короткие петли и соответственно небольшой размер, а юкстамедуллярным большие габариты и длинные узлы.

Подобные особенности структурных единиц объясняются различной функциональностью разновидностей и задачами, стоящими перед ними. Несмотря на их расположение в том или ином отделе почки и размеры канальцев, нефроны выполняют важнейшую совокупную работу, обеспечивая фильтрацию крови и создание мочи. При этом количество подобных изолированных участков в почке превышает показатели в один миллион, что частично объясняет настолько высокую работоспособность органа.

Нефрон как структурная единица почки, выполняет огромную работу, а если просчитать уровень совместного воздействия нефронов на организм, то выходит, что выделительная способность подобной миллионной системы превышает площадь тела человека в 5-6 раз.

Для организации нормальной жизнедеятельности человека достаточно работы всего трети от общего числа функциональных единиц. При этом оставшиеся незадействованные нефроны формируют резерв и включаются в работу при повышенных нагрузках, обеспечивая полноценную работу почек.

Лучшим примером огромного запаса работоспособности служит операция по удалению почки, после которой вся нагрузка по поддержанию функциональности организма ложиться на один оставшийся орган. В подобной ситуации все структурные единицы, до этого находящиеся в резерве и незадействованные ранее, включаются в работу. Этот процесс обеспечивает полноценную фильтрацию жидкостей и гарантирует выполнение всех необходимых процессов, благодаря чему удаление почки проходит для организма практически бесследно.

Клубочковая фильтрация: скорость протекания процессов и их структура

Функциональность почек характеризуется скоростью фильтрации, которую обеспечивают клубочки. Она способна достигать почти 170-200л/сутки. Подобный показатель в 16-18 раз больше общего объема крови, циркулирующей в организме. Высокая скорость протекания процессов обеспечивает усиление фильтрации жидкостей, благодаря чему в течение суток она проходит сквозь нефроны около 18-20 раз.

Показатель скорости почечной фильтрации дает возможность судить о работоспособности и общем состоянии почек. При этом снижение подобных значений свидетельствует о наличии каких-либо нарушений либо патологий.

Поэтому определение интенсивности кровоснабжения функциональных единиц служит важным параметром, позволяющим своевременно выявить почечную недостаточность.

Клубочковые фильтры нефронов обеспечивают разделение жидкости и других веществ с небольшой удельной массой молекул, способствуя созданию плазмы крови. Во время фильтрации создается барьер, через который не может проникнуть ни одно вещество, большой массы или высокомолекулярного строения. При этом мембрана, осуществляющая непосредственную фильтрацию крови, состоит из нескольких слоев:

  • потоциты;
  • базальные ткани;
  • эндотелиальные клетки сосудов.

Проходя сквозь эти шары тканей, неочищенная жидкость проникает в клубочек и подвергается фильтрации. Подобная структура обеспечивает отсеивание белка и других более крупных примесей. При этом плазма и жидкость беспрепятственно просачиваются сквозь фильтрационную мембрану – этот и есть основополагающие функции нефрона и самой почки.

Нефрон как структурно функциональная единица почки имеет достаточно сложную структуру, состоящую из нескольких отделов и формирующую изолированную систему. Каждая из них имеет микроскопические размеры и выполняет свои конкретные функции, обеспечивающие высокую работоспособность нефронов. Почечный нефрон обеспечивает фильтрацию крови, учувствует в выделительных процессах и способствует образованию мочи, обеспечивая соблюдение баланса веществ в организме и его своевременную очистку.

Комментировать
2 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector