Nefroni distaalne keerdunud tuubul. Nefroni funktsioonid ja struktuur

26. veebruar 2017 Arst

Neerude keeruline struktuur tagab kõigi nende funktsioonide täitmise. Neeru peamine struktuurne ja funktsionaalne üksus on spetsiaalne moodustis - nefron. See koosneb glomerulitest, tuubulitest ja torudest. Kokku on inimesel neerudes 800 000 kuni 1 500 000 nefronit. Pisut enam kui kolmandik on pidevalt tööga seotud, ülejäänud annavad reservi hädaolukordadeks ning on kaasatud ka surnute asendamise verepuhastusprotsessi.

Tänu oma struktuurile suudab see neeru struktuurne ja funktsionaalne üksus tagada kogu vere töötlemise ja uriini moodustumise protsessi. Just nefroni tasemel täidab neer oma põhifunktsioone:

  • vere filtreerimine ja jääkainete eemaldamine organismist;
  • veetasakaalu säilitamine.

See struktuur asub neerukoores. Siit laskub see esmalt medullasse, seejärel naaseb ajukooresse ja liigub kogumiskanalitesse. Need ühinevad ühisteks kanaliteks, mis väljuvad neeruvaagnasse ja tekitavad kusejuhad, mille kaudu uriin kehast eemaldatakse.

Nefron algab neeru (Malpighia) korpuskliga, mis koosneb kapslist ja selle sees paiknevast kapillaaridest koosnevast glomerulusest. Kapsel on kauss, seda kutsutakse teadlase nimega - Shumlyansky-Bowmani kapsel. Nefronikapsel koosneb kahest kihist ja selle õõnsusest väljub kusetoru. Algul on see keerdunud geomeetriaga, kuid neerukoore ja medulla piiril sirgub. Seejärel moodustab see Henle silmuse ja naaseb neerukooresse, kus see omandab uuesti keerdunud kontuuri. Selle struktuur sisaldab esimest ja teist järku keerdunud tuubuleid. Igaüks neist on 2-5 cm pikk ja nende arvu arvestades tuleb tuubulite kogupikkuseks umbes 100 km. Tänu sellele saab võimalikuks tohutu töö, mida neerud teevad. Nefroni struktuur võimaldab teil filtreerida verd ja säilitada kehas vajalikku vedeliku taset.

Nefroni komponendid

  • kapsel;
  • Glomerulus;
  • esimest ja teist järku keerdunud torukesed;
  • Henle ahela tõusvad ja laskuvad osad;
  • Kanalite kogumine.

Miks me vajame nii palju nefroneid?

Neeru nefroon on väga väike, kuid nende arv on suur, mis võimaldab neerudel oma ülesannetega tõhusalt toime tulla ka rasketes tingimustes. Just tänu sellele omadusele saab inimene ühe neeru kaotusega täiesti normaalselt elada.

Kaasaegsed uuringud näitavad, et ainult 35% üksustest on otseselt seotud "äriga", ülejäänud "puhkavad". Miks organism sellist reservi vajab?

Esiteks võib tekkida hädaolukord, mis toob kaasa mõne üksuse surma. Seejärel võtavad nende funktsioonid üle ülejäänud struktuurid. Selline olukord on võimalik haiguse või vigastuse korral.

Teiseks juhtub nende kaotus meiega kogu aeg. Vanusega mõned neist surevad vananemise tõttu. Kuni 40. eluaastani tervete neerudega inimesel nefronisurma ei esine. Lisaks kaotame igal aastal umbes 1% nendest struktuuriüksustest. Uueneda nad ei suuda, selgub, et 80. eluaastaks toimib isegi soodsa terviseseisundi juures inimorganismis neist vaid umbes 60%. Need arvud ei ole kriitilised ja võimaldavad neerudel oma funktsioonidega toime tulla, mõnel juhul täielikult, teistel võib esineda kergeid kõrvalekaldeid. Neerupuudulikkuse oht ootab meid siis, kui kaotus on 75% või rohkem. Ülejäänud kogusest ei piisa normaalse verefiltratsiooni tagamiseks.

Selliseid tõsiseid kaotusi võivad põhjustada alkoholism, ägedad ja kroonilised infektsioonid, selja- või kõhuvigastused, mis põhjustavad neerukahjustusi.

Sordid

On tavaks esile tõsta Erinevat tüüpi nefronid sõltuvalt nende omadustest ja glomerulite asukohast. Suurem osa struktuuriüksustest on kortikaalsed, neist ligikaudu 85%, ülejäänud 15% on kõrvutatud.

Kortikaalsed jagunevad pindmisteks (pindmisteks) ja intrakortikaalseteks. Pindmiste üksuste peamine omadus on neerukeha asukoht ajukoore välisosas, see tähendab pinnale lähemal. Kortikaalsetes nefronites paiknevad neerukehad neerukoore keskosale lähemal. Juxtamedullarites asuvad Malpighi korpused sügaval kortikaalses kihis, peaaegu neeru ajukoe alguses.

Kõikidel nefronitüüpidel on oma struktuuriomadustega seotud funktsioonid. Seega on kortikaalsetel Henle silmus üsna lühike, mis suudab tungida ainult sisse välimine osa neeru medulla. Kortikaalsete nefronite ülesanne on primaarse uriini moodustumine. Seetõttu on neid nii palju, sest primaarse uriini kogus on umbes kümme korda suurem kui inimese poolt eritatav kogus.

Juxtamedullarytel on pikem Henle silmus ja nad suudavad tungida sügavale medullasse. Need mõjutavad osmootse rõhu taset, mis reguleerib lõpliku uriini kontsentratsiooni ja selle kogust.

Kuidas nefroonid töötavad?

Iga nefron koosneb mitmest struktuurist, mille koordineeritud töö tagab nende funktsioonide täitmise. Protsessid neerudes on käimas, need võib jagada kolme faasi:

  1. filtreerimine;
  2. reabsorptsioon;
  3. sekretsioon.

Tulemuseks on uriin, mis eraldub põide ja eritub organismist.

Töömehhanism põhineb filtreerimisprotsessidel. Esimesel etapil moodustub primaarne uriin. See toimub vereplasma filtreerimise teel glomerulites. See protsess on võimalik tänu rõhu erinevusele membraanis ja glomerulites. Veri siseneb glomerulitesse ja filtreeritakse seal läbi spetsiaalse membraani. Filtratsiooniprodukt, see tähendab esmane uriin, siseneb kapslisse. Primaarne uriin on koostiselt sarnane vereplasmaga ja seda protsessi võib nimetada eelpuhastuseks. See koosneb suurest kogusest veest, sisaldab glükoosi, liigseid sooli, kreatiniini, aminohappeid ja mõningaid teisi madala molekulmassiga ühendeid. Osa neist jääb kehasse, osa eemaldatakse.

Kui võtta arvesse kõigi neerude aktiivsete nefronite tööd, on filtreerimiskiirus 125 ml minutis. Nad töötavad pidevalt, ilma pausideta, nii et päeva jooksul läbib neid tohutu hulk plasmat, mille tulemusena moodustub 150-200 liitrit primaarset uriini.

Teine faas on reabsorptsioon. Primaarne uriin läbib täiendava filtreerimise. See on vajalik selles sisalduvate vajalike ja kasulike ainete tagastamiseks kehasse:

  • vesi;
  • soolad;
  • aminohapped;
  • glükoos.

Lugusid meie lugejatelt

"Suutsin oma NEEREID ravida lihtsa abinõuga, millest sain teada 24-aastase kogemusega UROLOOGI Pushkar D.Yu artiklist..."

Selles etapis mängib peamist rolli proksimaalne keerdunud tuubul. Nende sees on villid, mis suurendavad oluliselt imemispinda ja vastavalt ka selle kiirust. Primaarne uriin läbib torukesi, mille tulemusena naaseb suurem osa vedelikust tagasi verre, jättes alles umbes kümnendiku primaarse uriini kogusest ehk umbes 2 liitrit. Kogu reabsorptsiooniprotsessi tagavad mitte ainult proksimaalsed tuubulid, vaid ka Henle aasad, distaalsed keerdunud tuubulid ja kogumiskanalid. Sekundaarne uriin ei sisalda organismile vajalikke aineid, kuid sinna jäävad uurea, kusihape ja muud mürgised komponendid, mis tuleb eemaldada.

Tavaliselt ei tohiks ükski kehale vajalikest toitainetest uriiniga kaduda. Kõik nad naasevad tagasiimendumisprotsessi käigus verre, mõned osaliselt, mõned täielikult. Näiteks terve keha glükoosi ja valku ei tohiks uriin üldse sisaldada. Kui analüüs näitab isegi nende minimaalset sisu, tähendab see, et teie tervisega on midagi valesti.

Töö viimane etapp on tubulaarne sekretsioon. Selle olemus seisneb selles, et vesinik, kaalium, ammoniaak ja mõned veres leiduvad kahjulikud ained satuvad uriini. Need võivad olla ravimid, mürgised ühendid. Tubulaarse sekretsiooni kaudu eemaldatakse organismist kahjulikud ained ning säilib happe-aluse tasakaal.

Kõikide töötlemise ja filtreerimise faaside tulemusena koguneb uriin neeruvaagnasse ja see tuleb organismist väljutada. Sealt läheb see läbi kusejuha põide ja eemaldatakse.

Tänu selliste väikeste struktuuride nagu neuronite tööle puhastatakse keha sinna sisenevate ainete töötlemise produktidest, toksiinidest, see tähendab kõigest ebavajalikust või kahjulikust. Nefroniaparaadi märkimisväärne kahjustus põhjustab selle protsessi häireid ja keha mürgistust. Tagajärjed võivad olla neerupuudulikkus mis nõuab erimeetmeid. Seetõttu on kõik neeruprobleemide ilmingud põhjus arstiga konsulteerimiseks.

Kas olete väsinud neeruhaigusega võitlemisest?

Näo ja jalgade TUSETUS, VALUD alaseljas, PIDEV nõrkus ja väsimus, valulik urineerimine? Kui teil on need sümptomid, on neeruhaiguse tõenäosus 95%.

Kui sa oma tervisest ei hooli, siis lugege 24 aastase staažiga uroloogi arvamust. Oma artiklis räägib ta sellest RENON DUO kapslid.

See on kiiretoimeline Saksa vahend neerude taastamiseks, mida on juba aastaid kasutatud kõikjal maailmas. Ravimi ainulaadsus seisneb:

  • Kõrvaldab valu põhjuse ja viib neerud algsesse olekusse.
  • Saksa kapslid kõrvaldada valu juba esimesel kasutuskorral ja aidata haigust täielikult ravida.
  • Mitte ühtegi kõrvalmõjud ja allergilisi reaktsioone pole.

20530 0

Neerude funktsioonide eripära ja spetsiifilisus on seletatav nende struktuuri ainulaadse spetsialiseerumisega. Neerude funktsionaalset morfoloogiat uuritakse erinevatel struktuuritasanditel – makromolekulaarsest ja ultrastruktuursest kuni elundi- ja süsteemseni. Seega on neerude homöostaatilistel funktsioonidel ja nende häiretel kõigil tasanditel morfoloogiline substraat struktuurne korraldus see orel. Allpool vaatleme nefroni peenstruktuuri unikaalsust, neerude vaskulaar-, närvi- ja hormonaalsüsteemide ehitust, mis võimaldab mõista neerufunktsiooni iseärasusi ja nende häireid olulisemate neeruhaiguste korral.

Nefron, mis koosneb vaskulaarsest glomerulusest, selle kapslist ja neerutuubulitest (joonis 1), on kõrge struktuurse ja funktsionaalse spetsialiseerumisega. Selle spetsialiseerumise määravad nefroni glomerulaarsete ja torukujuliste osade iga komponendi histoloogilised ja füsioloogilised omadused.

Riis. 1. Nefroni ehitus. 1 - vaskulaarne glomerulus; 2 - tuubulite peamine (proksimaalne) osa; 3 - Henle silmuse õhuke segment; 4 - distaalsed tuubulid; 5 - kogumistorud.

Iga neer sisaldab ligikaudu 1,2–1,3 miljonit glomeruli. Vaskulaarses glomeruluses on umbes 50 kapillaarsilmust, mille vahel leitakse anastomoosid, mis võimaldavad glomerulusel toimida "dialüüsisüsteemina". Kapillaari sein on glomerulaarfilter, koosneb epiteelist, endoteelist ja nende vahel paiknevast basaalmembraanist (BM) (joonis 2).

Riis. 2. Glomerulaarfilter. Neeru glomeruli kapillaari seina struktuuri skeem. 1 - kapillaaride luumen; endoteel; 3 - BM; 4 - podotsüütide; 5 - podotsüütide väikesed protsessid (pediklid).

Glomerulaarne epiteel ehk podotsüüt, koosneb suurest rakukehast, mille aluses on tuum, mitokondritest, lamellkompleksist, endoplasmaatilisest retikulumist, fibrillaarsetest struktuuridest ja muudest lisanditest. Podotsüütide struktuuri ja nende seost kapillaaridega on hiljuti hästi uuritud rasterelektroonilise mikrofoni abil. On näidatud, et suured podotsüütide protsessid tekivad perinukleaarsest tsoonist; need meenutavad "patju", mis katavad kapillaari olulise pinna. Väikesed protsessid ehk pediklid ulatuvad suurtest peaaegu risti, põimuvad üksteisega ja katavad kogu kapillaariruumi, mis on vaba suurtest protsessidest (joon. 3, 4). Pediklid on üksteisega tihedalt kõrvuti, jalavahe on 25-30 nm.

Riis. 3. Filtri elektronide difraktsioonimuster

Riis. 4. Glomeruli kapillaarsilmuse pind on kaetud podotsüütide keha ja selle protsessidega (pediklitega), mille vahel on nähtavad interpedikulaarsed vahed. Skaneeriv elektronmikroskoop. X6609.

Podotsüüdid on omavahel ühendatud kimbustruktuuridega - omapärased ristmikud, mis moodustuvad ininmolemmast. Fibrillaarsed struktuurid on eriti selgelt nähtavad podotsüütide väikeste protsesside vahel, kus nad moodustavad nn pilu diafragma

Podotsüüdid on omavahel ühendatud kimpude struktuuridega - plasmalemmast moodustunud "omapärane ristmik". Fibrillaarsed struktuurid on eriti selgelt märgatavad podotsüütide väikeste protsesside vahel, kus nad moodustavad nn pilu diafragma (vt joonis 3), millel on suur roll glomerulaarfiltratsioonis. Filamentse struktuuriga pilumembraan (paksus 6 nm, pikkus 11 nm) moodustab omamoodi võre ehk filtreerimispooride süsteemi, mille läbimõõt inimestel on 5-12 nm. Väljastpoolt on pilu diafragma kaetud glükokalüksiga, st podotsüütide tsütolemma siaaloproteiini kihiga, sees piirneb kapillaari BM lamina rara externaga (joonis 5).


Riis. 5. Glomerulaarfiltri elementide vaheliste seoste skeem. Müofilamente (MF) sisaldavad podotsüüdid (P) on ümbritsetud plasmamembraaniga (PM). Basaalmembraani (BM) filamendid moodustavad podotsüütide väikeste protsesside vahel pilumembraani (SM), mida katab väljast plasmamembraani glükokalüks (GK); samad VM-kiud on seotud endoteelirakkudega (En), jättes vabaks ainult selle poorid (F).

Filtreerimisfunktsiooni ei täida mitte ainult pilu diafragma, vaid ka podotsüütide tsütoplasma müofilamendid, mille abil toimub nende kokkutõmbumine. Seega pumpavad "submikroskoopilised pumbad" plasma ultrafiltraati glomerulaarkapsli õõnsusse. Podotsüütide mikrotuubulite süsteem täidab ka primaarse uriini transportimise funktsiooni. Podotsüütidega pole seotud mitte ainult filtreerimisfunktsioon, vaid ka aine BM tootmine. Nende rakkude granulaarse endoplasmaatilise retikulumi tsisternides leitakse basaalmembraani ainega sarnast materjali, mida kinnitab autoradiograafiline märk.

Podotsüütide muutused on enamasti sekundaarsed ja neid täheldatakse tavaliselt proteinuuria ja nefrootilise sündroomi (NS) korral. Need väljenduvad fibrillaarsete rakustruktuuride hüperplaasias, pediklite kadumises, tsütoplasma vakuoliseerumises ja pilu diafragma häiretes. Need muutused on seotud nii basaalmembraani esmase kahjustusega kui ka proteinuuriaga [Serov V.V., Kupriyanova L.A., 1972]. Esialgsed ja tüüpilised muutused podotsüütides nende protsesside kadumise näol on iseloomulikud ainult lipoidnefroosile, mis on aminonukleosiidi abil eksperimentaalselt hästi reprodutseeritud.

Endoteelirakud glomerulaarsetes kapillaarides on kuni 100-150 nm suurused poorid (vt joonis 2) ja need on varustatud spetsiaalse diafragmaga. Poorid hõivavad umbes 30% endoteeli vooderdist, mis on kaetud glükokalüksiga. Poore peetakse ultrafiltrimise peamiseks teeks, kuid lubatud on ka transendoteliaalne tee, mis möödub pooridest; Seda oletust toetab glomerulaarse endoteeli kõrge pinotsütootiline aktiivsus. Lisaks ultrafiltratsioonile osaleb BM aine moodustumisel glomerulaarkapillaaride endoteel.

Glomerulaarsete kapillaaride endoteeli muutused on mitmekesised: turse, vakuolisatsioon, nekrobioos, proliferatsioon ja deskvamatsioon, kuid domineerivad glomerulonefriidile (GN) nii iseloomulikud destruktiivsed-proliferatiivsed muutused.

keldri membraan glomerulaarsed kapillaarid, mille moodustumisel osalevad mitte ainult podotsüüdid ja endoteel, vaid ka mesangiaalsed rakud, on paksusega 250–400 nm ja näevad elektronmikroskoobis kolmekihilised; keskmist tihedat kihti (lamina densa) ümbritsevad õhemad kihid välimiselt (lamina rara externa) ja sisemiselt (lamina rara interna) (vt joon. 3). Õige BM toimib lamina densana, mis koosneb kollageenitaolistest valgufilamentidest, glükoproteiinidest ja lipoproteiinidest; Limaskesta aineid sisaldavad välimine ja sisemine kiht on sisuliselt podotsüütide ja endoteeli glükokalüks. Lamina densa filamendid paksusega 1,2-2,5 nm sisenevad neid ümbritsevate ainete molekulidega "liikuvateks" ühenditeks ja moodustavad tiksotroopse geeli. Pole üllatav, et membraani aine kulub filtreerimisfunktsioonile; BM uuendab täielikult oma struktuuri aasta jooksul.

Kollageenitaoliste filamentide olemasolu lamina densa's on seotud alusmembraani filtreerimispooride hüpoteesiga. Näidati, et membraani pooride keskmine raadius on 2, 9 ± 1 nm ja selle määrab kaugus normaalselt paiknevate ja muutumatute kollageenitaoliste valgufilamentide vahel. Hüdrostaatilise rõhu langusega glomerulaarkapillaarides muutub kollageenitaoliste filamentide esialgne "pakkimine" BM-is, mis viib filtreerimispooride suuruse suurenemiseni.

Eeldatakse, et normaalse verevoolu korral on glomerulaarfiltri basaalmembraani poorid piisavalt suured ja võimaldavad albumiini, IgG ja katalaasi molekulide läbimist, kuid nende ainete läbitungimist piirab kõrge filtreerimiskiirus. . Filtreerimist piirab ka täiendav glükoproteiinide (glükokalüks) barjäär membraani ja endoteeli vahel ning see barjäär on kahjustatud glomerulaarse hemodünaamika häirete korral.

Alusmembraani kahjustuse korral tekkiva proteinuuria mehhanismi selgitamiseks olid väga olulised meetodid, mis kasutavad molekulide elektrilaengut arvestavaid markereid.

Glomerulaarse BM muutusi iseloomustab selle paksenemine, homogeniseerumine, lõdvenemine ja fibrillaalsus. BM paksenemine esineb paljude proteinuuriaga seotud haiguste korral. Sel juhul täheldatakse membraanifilamentide vaheliste ruumide suurenemist ja tsementeeriva aine depolümerisatsiooni, mis on seotud membraani suurenenud poorsusega vereplasma valkude jaoks. Lisaks põhjustab glomerulite BM paksenemist membraanne transformatsioon (J. Churgi järgi), mis põhineb BM aine liigsel tootmisel podotsüütide poolt, ja mesangiaalne interpositsioon (M. Arakawa, P. Kimmelstieli järgi) , mida esindab mesangiotsüütide protsesside "väljatõstmine" kapillaarsilmuste perifeeriasse, mis eraldavad endoteeli BM-st.

Paljude proteinuuriaga kaasnevate haiguste puhul avastatakse elektronmikroskoopia abil lisaks membraani paksenemisele ka mitmesuguseid ladestusi membraanis või selle vahetus läheduses. Pealegi on igal teatud keemilise olemusega ladestusel (immuunkompleksid, amüloid, hüaliin) oma ultrastruktuur. Kõige sagedamini tuvastatakse BM-is immuunkomplekside ladestused, mis ei põhjusta mitte ainult sügavaid muutusi membraanis endas, vaid ka podotsüütide hävimist, endoteeli- ja mesangiaalrakkude hüperplaasiat.

Kapillaaride aasad on omavahel ühendatud ja hõljuvad nagu mesenteeria glomerulaarpooluse külge glomeruli sidekoe ehk mesangiumi poolt, mille struktuur on peamiselt allutatud filtreerimisfunktsioonile. Senistesse ideedesse mesangiumi kiuliste struktuuride ja rakkude kohta on elektronmikroskoobi ja histokeemiliste meetodite abil sisse viidud palju uut. Näidatud on mesangiumi põhiaine histokeemilised omadused, mis lähendavad seda hõbedat vastuvõtvate fibrillide ja mesangiaalsete rakkude fibromütsiinile, mis erinevad ultrastruktuurselt endoteelist, fibroblastidest ja silelihaskiududest.

Mesangiaalsetes rakkudes ehk mesangiotsüütides on lamellkompleks ja granulaarne endoplasmaatiline retikulum hästi moodustunud, need sisaldavad palju väikeseid mitokondreid ja ribosoome. Rakkude tsütoplasmas on rohkesti aluselisi ja happelisi valke, türosiini, trüptofaani ja histidiini, polüsahhariide, RNA-d ja glükogeeni. Ultrastruktuuri originaalsus ja plastmaterjali rikkalikkus selgitavad mesangiaalrakkude suurt sekretoorset ja hüperplastilist potentsiaali.

Mesangiotsüüdid on võimelised reageerima teatud glomerulaarfiltri kahjustustele, tekitades ainet BM, mis väljendub reparatiivse reaktsioonina glomerulaarfiltri põhikomponendi suhtes. Mesangiaalrakkude hüpertroofia ja hüperplaasia põhjustavad mesangiumi laienemist, selle interpositsiooni, kui membraanitaolise ainega ümbritsetud rakuprotsessid või rakud ise liiguvad glomeruli perifeeriasse, mis põhjustab kapillaari seina paksenemist ja skleroosi. ja endoteeli voodri läbimurde korral selle valendiku kustutamine. Mesangiumi interpositsioon on seotud glomeruloskleroosi tekkega paljude glomerulopaatiate korral (GN, diabeetiline ja maksa glomeruloskleroos jne).

Mesangiaalsed rakud kui jukstaglomerulaarse aparaadi (JGA) üks komponente [Ushkalov A.F., Wichert A.M., 1972; Zufarov K. A., 1975; Rouiller S., Orci L., 1971] on teatud tingimustel võimelised reniini suurendama. Seda funktsiooni täidab ilmselt mesangiotsüütide protsesside ja glomerulaarfiltri elementide vaheline seos: teatud arv protsesse perforeerib glomerulaarkapillaaride endoteeli, tungib läbi nende valendiku ja on otseses kokkupuutes verega.

Lisaks sekretoorsele (basaalmembraani kollageenitaolise aine süntees) ja endokriinsele (reniini süntees) funktsioonidele täidavad mesangiotsüüdid ka fagotsüütilist funktsiooni - "puhastavad" glomeruli, selle sidekoe. Arvatakse, et mesangiotsüüdid on võimelised kokku tõmbuma, mis on allutatud filtreerimisfunktsioonile. See oletus põhineb asjaolul, et mesangiaalrakkude tsütoplasmast leiti aktiini ja müosiini aktiivsusega fibrillid.

Glomerulaarne kapsel mida esindavad BM ja epiteel. Membraan, mis jätkub tuubulite põhiosasse, koosneb retikulaarsetest kiududest. Õhukesed kollageenkiud ankurdavad glomeruli interstitsiumis. Epiteelirakud kinnitatud basaalmembraanile aktomüosiini sisaldavate filamentidega. Selle põhjal peetakse kapsli epiteeli müoepiteeli tüübiks, mis muudab kapsli mahtu ja täidab filtreerimisfunktsiooni. Epiteel on kuubikujuline, kuid on funktsionaalselt lähedane tuubulite põhiosa epiteelile; glomeruli pooluse piirkonnas läheb kapsli epiteel podotsüütideks.


Kliiniline nefroloogia

toimetanud SÖÖMA. Tareeva

Neerul on keeruline struktuur ja see koosneb ligikaudu 1 miljonist struktuuri- ja funktsionaalsest üksusest - nefronid(joonis 100). Nefronite vahel on sidekude (interstitsiaalne).

Funktsionaalne üksus nefron sest see on võimeline läbi viima kogu protsesside komplekti, mille tulemuseks on uriini moodustumine.

Riis. 100. Nefroni ehituse skeem (G. Smithi järgi). 1 - glomerulus; 3 - esimest järku keerdunud toruke; 3 - Henle silmuse laskuv osa; 4 - Henle silmuse tõusev osa; 5 - teise järgu keerdunud tuubul; 6 - kogumistorud. Ringid kujutavad epiteeli struktuuri nefroni erinevates osades.

Iga nefron algab väikese kapsliga, mis on kujundatud kahekordse seinaga kausi kujul (Shumlyansky-Bowmani kapsel), mille sees on kapillaaride glomerulus (Malpighi glomerulus).

Kapsli seinte vahel on õõnsus, millest algab tuubuli luumen. Kapsli sisemise kihi moodustavad lamedad väikesed epiteelirakud. Elektronmikroskoopilised uuringud on näidanud, et need rakud, mille vahel on tühimikud, asuvad alusmembraanil, mis koosneb kolmest molekulikihist.

Malpighi glomeruli kapillaaride endoteelirakkudes ja umbes 0,1 μm läbimõõduga ava. Seega moodustab barjääri glomeruli kapillaarides paikneva vere ja kapsli õõnsuse vahel õhuke basaalmembraan.

Kusetoru ulatub kapsli õõnsusest välja, olles algselt keerdunud kujuga - esimest järku keerdunud tuubul. Jõudnud ajukoore ja medulla piirile, tuubul kitseneb ja sirgub. Neeru medullas moodustab see Henle silmuse ja naaseb neerukooresse. Seega koosneb Henle silmus laskuvast ehk proksimaalsest ja tõusvast ehk distaalsest osast.

Neeru ajukoores või medulla ja ajukoore piiril omandab sirge tuubul taas keerdkuju, moodustades teist järku keerdunud toruke. Viimane voolab väljaheidete kanali kogumiskambrisse. Märkimisväärne hulk neist kogumiskanalitest, ühinedes, moodustavad ühised erituskanalid, mis läbivad neeru medulla kuni papillide otsteni, ulatudes välja neeruvaagna õõnsusse.

Iga Shumlyansky-Bowmani kapsli läbimõõt on umbes 0,2 mm ja ühe nefroni tuubulite kogupikkus ulatub 35-50 mm-ni.

Neerude verevarustus . Neerude arterid, mis hargnevad üha väiksemateks anumateks, moodustavad arterioole, millest igaüks siseneb Shumlyansky-Bowmani kapslisse ja laguneb siin umbes 50 kapillaarsilmuseks, moodustades Malpighi glomeruli.

Ühinedes moodustavad kapillaarid taas glomerulitest väljuva arteriooli. Arteriooli, mis toimetab verd glomerulitesse, nimetatakse aferentseks veresooneks (vas affereos). Arteriooli, mille kaudu veri voolab glomerulusest, nimetatakse efferentsoonteks (vas efferens). Kapslist väljuva arteriooli läbimõõt on kitsam kui kapslisse siseneva arteriooli läbimõõt. Glomerulist väikese vahemaa tagant väljuv arteriool hargneb uuesti kapillaarideks ja moodustab tiheda kapillaarvõrgu, mis põimub esimest ja teist järku keerdunud tuubulitesse ( riis. 101, A). Seega liigub veri, mis on läbinud glomeruli kapillaare, seejärel läbi tuubulite kapillaare. Lisaks sellele teostavad tuubulite verevarustust kapillaarid, mis tekivad väikesest arvust arterioolidest, mis ei osale Malpighi glomeruli moodustumisel.

Läbinud tuubulite kapillaaride võrgu, siseneb veri väikestesse veenidesse, mis ühinedes moodustavad kaareveenid (venae arcuatae). Viimase edasisel sulandumisel moodustub neeruveen, mis voolab alumisse õõnesveeni.

Juxtamedullaarsed nefronid . Suhteliselt viimasel ajal on näidatud, et neerudes on lisaks ülalkirjeldatud nefronitele ka teisi, mis erinevad asendi ja verevarustuse poolest – juxtamedullaarsed nefronid. Juxtamedullaarsed nefronid paiknevad peaaegu täielikult neeru medullas. Nende glomerulid asuvad ajukoore ja medulla vahel ning Henle silmus asub neeruvaagna piiril.

Juxtamedullaarse nefroni verevarustus erineb kortikaalse nefroni verevarustusest selle poolest, et efferentse veresoone läbimõõt on sama, mis aferentse veresoone oma. Glomerulist väljuv arteriool ei moodusta tuubulite ümber kapillaaride võrgustikku, vaid pärast teatud tee läbimist voolab see veenisüsteemi ( riis. 101, B).

Juxtaglomerulaarne kompleks . Aferentse arteriooli seinas selle glomerulisse sisenemise kohas on müoepiteelirakkudest moodustunud paksenemine - jukstaglomerulaarne (periglomerulaarne) kompleks. Selle kompleksi rakkudel on intrasekretoorne funktsioon, mis vabastab neerude verevoolu vähenemisel reniini (lk 123), mis osaleb vererõhu reguleerimises ja on ilmselt oluline elektrolüütide normaalse tasakaalu säilitamisel.

Riis. 101. Kortikaalsete (A) ja juxtamedullaarsete (B) nefronite ja nende verevarustuse skeem (G. Smithi järgi). I - punga juuraine; II - neeru medulla. 1 - arterid; 2 - glomerulus ja kapsel; 3 - arteriool, mis läheneb Malpighi glomerulile; 4 - arteriool, mis väljub Malpighi glomerulusest ja moodustab kortikaalse nefroni tuubulite ümber kapillaarvõrgu; 5 - juxtamedullaarse nefroni Malpighi glomerulusest väljuv arteriool; 6 - veenulid; 7 - kogumistorud.

Nefron on neeru struktuuriüksus, mis vastutab uriini moodustumise eest. Ööpäevaringselt töötades läbivad elundid kuni 1700 liitrit plasmat, moodustades veidi rohkem kui liiter uriini.

Nefron

Nefroni, mis on neeru struktuurne ja funktsionaalne üksus, töö määrab, kui edukalt tasakaalu säilitatakse ja jääkaineid elimineeritakse. Päeva jooksul toodavad kaks miljonit neerude nefronit, nii palju kui neid on kehas, 170 liitrit primaarset uriini, mis kondenseerub päevaseks koguseks kuni poolteist liitrit. Nefronite erituspinna kogupindala on peaaegu 8 m2, mis on 3 korda suurem kui naha pindala.

Eritussüsteemil on suur jõuvaru. See tekib tänu sellele, et ainult kolmandik nefronitest töötab samaaegselt, mis võimaldab neil neeru eemaldamisel ellu jääda.

Aferentse arteriooli kaudu voolav arteriaalne veri puhastatakse neerudes. Puhastatud veri väljub väljuva arteriooli kaudu. Aferentse arteriooli läbimõõt on suurem kui arterioolil, mille tõttu tekib rõhuerinevus.

Struktuur

Neeru nefroni jagunemised on järgmised:

  • Need algavad neerukoores Bowmani kapslist, mis asub arteriooli kapillaaride glomeruli kohal.
  • Neeru nefronikapsel suhtleb proksimaalse (lähima) tuubuliga, mis on suunatud medullasse – see on vastus küsimusele, millises neeruosas nefronikapslid asuvad.
  • Tubulik läheb Henle silmusesse - kõigepealt proksimaalsesse segmenti, seejärel distaalsesse segmenti.
  • Nefroni otsaks loetakse kogumiskanali alguse koht, kuhu siseneb paljude nefronite sekundaarne uriin.

Nefroni diagramm

Kapsel

Podotsüüdi rakud ümbritsevad kapillaaride glomeruli nagu kork. Moodustist nimetatakse neerukorpuskliks. Vedelik tungib selle pooridesse ja jõuab Bowmani ruumi. Siia koguneb infiltraat, vereplasma filtreerimise saadus.

Proksimaalne tuubul

See liik koosneb rakkudest, mis on väljast kaetud basaalmembraaniga. Epiteeli sisemine osa on varustatud väljakasvudega - nagu harjaga, vooderdavad tuubulit kogu pikkuses.

Väljaspool on keldrimembraan, mis on kokku pandud arvukateks voltideks, mis sirguvad, kui torukesed on täidetud. Samal ajal omandab tuubul läbimõõduga ümara kuju ja epiteel muutub lamedamaks. Vedeliku puudumisel muutub tuubuli läbimõõt kitsaks, rakud omandavad prismaatilise välimuse.

Funktsioonid hõlmavad reabsorptsiooni:

  • H2O;
  • Na – 85%;
  • ioonid Ca, Mg, K, Cl;
  • soolad - fosfaadid, sulfaadid, vesinikkarbonaadid;
  • ühendid - valgud, kreatiniin, vitamiinid, glükoos.

Tubulikust sisenevad reabsorbendid veresoontesse, mis ümbritsevad tuubulit tiheda võrgustikuna. Selles piirkonnas imendub sapphape tuubuli õõnsusse, oksaal-, para-aminohippur- ja kusihapped, adrenaliin, atsetüülkoliin, tiamiin, histamiin imenduvad ja transporditakse. ravimid- penitsilliin, furosemiid, atropiin jne.

Henle silmus

Pärast medullaarsesse kiiri sisenemist läheb proksimaalne tuubul Henle silmuse algossa. Toruke läheb silmuse laskuvasse segmenti, mis laskub medullasse. Tõusev osa tõuseb seejärel ajukooresse, lähenedes Bowmani kapslile.

Silmuse sisemine struktuur ei erine esialgu proksimaalse tuubuli struktuurist. Seejärel kitseneb silmuse luumen, mille kaudu Na filtreerub interstitsiaalsesse vedelikku, mis muutub hüpertooniliseks. See on oluline kogumiskanalite tööks: pesuvedeliku suure soolasisalduse tõttu imendub neisse vesi. Tõusev osa laieneb ja läheb distaalsesse tuubulisse.

Õrn silmus

Distaalne tuubul

See piirkond koosneb juba lühidalt madalast epiteelirakkudest. Kanalis sees villid puuduvad, välisküljel on basaalmembraani voltimine hästi väljendunud. Siin toimub naatriumi reabsorptsioon, vee reabsorptsioon jätkub ning vesiniku ja ammoniaagi ioonid erituvad tuubuli luumenisse.

Video näitab neeru ja nefroni struktuuri diagrammi:

Nefronite tüübid

Struktuuriliste omaduste ja funktsionaalse eesmärgi põhjal eristatakse järgmisi neerudes toimivaid nefroneid:

  • kortikaalne - pindmine, intrakortikaalne;
  • kõrvutine.

Kortikaalne

Korteksis on kahte tüüpi nefroneid. Pindmised moodustavad umbes 1% nefronite koguarvust. Neid eristab glomerulite pindmine asukoht ajukoores, Henle lühim silmus ja väike filtreerimismaht.

Intrakortikaalsete arv - rohkem kui 80% neeru nefronitest, mis asuvad kortikaalse kihi keskel, mängivad olulist rolli uriini filtreerimisel. Intrakortikaalse nefroni glomeruli veri läbib rõhu all, kuna aferentne arteriool on palju laiem kui eferentne arteriool.

Juxtamedullary

Juxtamedullary - väike osa neeru nefronitest. Nende arv ei ületa 20% nefronite arvust. Kapsel asub ajukoore ja medulla piiril, ülejäänud osa paikneb medullas, Henle silmus laskub peaaegu neeruvaagnani.

Seda tüüpi nefronid on uriini kontsentreerimise võime jaoks üliolulised. Juxtamedullaarse nefroni eripära on see, et seda tüüpi nefroni efferent arteriool on sama läbimõõduga kui aferentsel ja Henle silmus on kõigist pikim.

Eferentsed arterioolid moodustavad silmuseid, mis liiguvad medullasse paralleelselt Henle ahelaga ja voolavad venoossesse võrku.

Funktsioonid

Neeru nefroni funktsioonid hõlmavad järgmist:

  • uriini kontsentratsioon;
  • veresoonte toonuse reguleerimine;
  • vererõhu kontroll.

Uriin moodustub mitmel etapil:

  • glomerulites filtreeritakse läbi arteriooli sisenev vereplasma, moodustub esmane uriin;
  • kasulike ainete reabsorptsioon filtraadist;
  • uriini kontsentratsioon.

Kortikaalsed nefronid

Peamine funktsioon on uriini moodustumine, kasulike ühendite, valkude, aminohapete, glükoosi, hormoonide, mineraalide reabsorptsioon. Kortikaalsed nefronid osalevad verevarustuse iseärasuste tõttu filtreerimise ja reabsorptsiooni protsessides ning reabsorbeeritud ühendid tungivad kohe verre läbi eferentse arteriooli lähedalasuva kapillaarvõrgu.

Juxtamedullaarsed nefronid

Juxtamedullaarse nefroni põhitöö on uriini kontsentreerimine, mis on võimalik tänu vere liikumise iseärasustele väljuvas arterioolis. Arteriool ei liigu kapillaaride võrku, vaid läheb veenidesse, mis voolavad veeni.

Seda tüüpi nefronid on seotud vererõhku reguleeriva struktuurse moodustumise moodustamisega. See kompleks eritab reniini, mis on vajalik vasokonstriktorühendi angiotensiin 2 tootmiseks.

Nefroni düsfunktsioon ja kuidas seda taastada

Nefroni häire põhjustab muutusi, mis mõjutavad kõiki kehasüsteeme.

Nefroni düsfunktsioonist põhjustatud häired on järgmised:

  • happesus;
  • vee-soola tasakaal;
  • ainevahetus.

Haigusi, mis on põhjustatud nefronite transpordifunktsioonide häiretest, nimetatakse tubulopaatiaks, mille hulka kuuluvad:

  • primaarne tubulopaatia - kaasasündinud düsfunktsioonid;
  • sekundaarne – omandatud transpordifunktsiooni häired.

Sekundaarse tubulopaatia põhjused on nefroni kahjustused, mis on põhjustatud toksiinide, sealhulgas ravimite toimest, pahaloomulised kasvajad, raskmetallid, müeloom.

Vastavalt tubulopaatia asukohale:

  • proksimaalne – proksimaalsete tuubulite kahjustus;
  • distaalne – distaalsete keerdunud tuubulite funktsioonide kahjustus.

Tubulopaatia tüübid

Proksimaalne tubulopaatia

Nefroni proksimaalsete piirkondade kahjustus põhjustab:

  • fosfatuuria;
  • hüperaminoatsiduuria;
  • neeru atsidoos;
  • glükosuuria.

Fosfaatide reabsorptsiooni halvenemine põhjustab rahhiiditaolise luustruktuuri väljakujunemist, mis on D-vitamiiniga ravile resistentne seisund. Patoloogiat seostatakse fosfaate transportiva valgu puudumise ja kaltsitriooli siduvate retseptorite puudumisega.

Seotud glükoosi neeldumisvõime vähenemisega. Hüperaminoatsiduuria on nähtus, mille puhul on häiritud aminohapete transpordifunktsioon tuubulites. Sõltuvalt aminohappe tüübist põhjustab patoloogia mitmesuguseid süsteemseid haigusi.

Seega, kui tsüstiini reabsorptsioon on häiritud, areneb haigus tsüstinuuria - autosoomne retsessiivne haigus. Haigus avaldub arengupeetusena, neerukoolikud. Tsüstinuuria uriinis võivad ilmneda tsüstiinikivid, mis leeliselises keskkonnas kergesti lahustuvad.

Proksimaalne tubulaarne atsidoos on tingitud võimetusest absorbeerida bikarbonaati, mille tõttu see eritub uriiniga ja selle kontsentratsioon veres väheneb ja Cl ioonid, vastupidi, suurenevad. See põhjustab metaboolset atsidoosi koos K-ioonide suurenenud eritumisega.

Distaalne tubulopaatia

Distaalsete sektsioonide patoloogiad ilmnevad neerude veediabeedist, pseudohüpoaldosteronismist ja tubulaarsest atsidoosist. Neerudiabeet on pärilik haigus. Kaasasündinud häire on põhjustatud distaalsete torukujuliste rakkude suutmatusest reageerida antidiureetilisele hormoonile. Vastuse puudumine põhjustab uriini kontsentreerimise võime halvenemist. Patsiendil tekib polüuuria, päevas võib erituda kuni 30 liitrit uriini.

Kombineeritud häiretega arenevad keerulised patoloogiad, millest üks on nn. Sel juhul on fosfaatide ja vesinikkarbonaatide reabsorptsioon häiritud, aminohapped ja glükoos ei imendu. Sündroom avaldub arengupeetuse, osteoporoosi, luustruktuuri patoloogia, atsidoosina.

Nefron, mille struktuur sõltub otseselt inimese tervisest, vastutab neerude toimimise eest. Neerud koosnevad mitmest tuhandest neist nefronitest, tänu millele toodab keha õigesti uriini, eemaldab toksiine ja puhastab pärast saadud toodete töötlemist verd kahjulikest ainetest.

Mis on nefron?

Nefron, mille ehitus ja tähendus on inimorganismile väga olulised, on neeru sees olev struktuurne ja funktsionaalne üksus. Selle struktuurielemendi sees moodustub uriin, mis seejärel väljub kehast sobivaid teid pidi.

Bioloogid ütlevad, et iga neeru sees on kuni kaks miljonit sellist nefronit ja igaüks neist peab olema täiesti terve. Urogenitaalsüsteem saaks oma funktsiooni täielikult täita. Kui neer on kahjustatud, ei saa nefroneid taastada, need erituvad koos äsja moodustunud uriiniga.

Nefron: selle struktuur, funktsionaalne tähtsus

Nefron on väikese palli kest, mis koosneb kahest seinast ja katab väikese kapillaaride palli. Selle kesta sisemus on kaetud epiteeliga, mille spetsiaalsed rakud aitavad pakkuda täiendavat kaitset. Kahe kihi vahele tekkiva ruumi saab muuta väikeseks auguks ja kanaliks.

Sellel kanalil on väikeste karvade pintsli serv, kohe selle taga algab väga kitsas osa kesta silmust, mis läheb alla. Piirkonna sein koosneb lamedatest ja väikestest epiteelirakkudest. Mõnel juhul ulatub silmuse sektsioon medulla sügavusele ja avaneb seejärel neerumoodustiste ajukoore suunas, mis areneb sujuvalt nefroni ahela teiseks segmendiks.


Kuidas on nefron üles ehitatud?

Neeru nefroni struktuur on väga keeruline, bioloogid üle maailma on endiselt hädas katsetega taastada see siirdamiseks sobiva kunstliku moodustise kujul. Silmus paistab peamiselt tõusvast osast, kuid võib sisaldada ka õrna osa. Kui silmus on kohas, kuhu pall asetatakse, mahub see kõverasse väikesesse kanalisse.

Saadud moodustise rakkudel puudub fliisne serv, kuid siit leiate suur hulk mitokondrid. Membraanide kogupindala võib suureneda tänu arvukatele voltidele, mis tekivad ühe nefroni silmuse tõttu.

Inimese nefroni struktuur on üsna keeruline, kuna see nõuab mitte ainult hoolikat joonistamist, vaid ka teema põhjalikku tundmist. Bioloogiast kaugel inimesel on seda üsna raske kujutada. Nefroni viimane osa on lühendatud sidekanal, mis avaneb säilitustorusse.

Kanal moodustub neeru kortikaalses osas, mis läbib säilitustorude abil raku “aju”. Keskmiselt on iga membraani läbimõõt umbes 0,2 millimeetrit, kuid teadlaste registreeritud nefronikanali maksimaalne pikkus on umbes 5 sentimeetrit.

Neerude ja nefronite lõigud

Nefron, mille struktuur sai teadlastele kindlalt teada alles pärast mitmeid katseid, asub keha jaoks kõige olulisemate elundite - neerude - igas struktuurielemendis. Neerufunktsiooni eripära on selline, et see nõuab korraga mitme struktuurielemendi sektsiooni olemasolu: silmuse õhuke segment, distaalne ja proksimaalne.

Kõik nefronikanalid on kontaktis paigaldatud säilitustorudega. Embrüo arenedes paranevad nad meelevaldselt, kuid juba moodustunud elundis meenutavad nende funktsioonid nefroni distaalset osa. Teadlased on oma laborites mitme aasta jooksul korduvalt reprodutseerinud üksikasjalikku nefroni arengu protsessi, kuid tõesed andmed saadi alles 20. sajandi lõpus.

Nefronite tüübid inimese neerudes

Inimese nefroni struktuur varieerub sõltuvalt tüübist. On juxtamedullaarne, intrakortikaalne ja pindmine. Peamine erinevus nende vahel on nende asukoht neeru sees, tuubulite sügavus ja glomerulite lokaliseerimine, samuti glomerulite endi suurus. Lisaks peavad teadlased oluliseks silmuste omadusi ja nefroni erinevate segmentide kestust.

Pindmine tüüp on lühikestest silmustest loodud ühendus ja juxtamedullaarne tüüp pikkadest. See mitmekesisus tuleneb teadlaste sõnul sellest, et nefronid peavad jõudma neeru kõikidesse osadesse, kaasa arvatud see, mis asub kortikaalse aine all.

Nefroni osad

Nefron, mille struktuur ja tähtsus keha jaoks on hästi uuritud, sõltub otseselt selles olevast tuubulist. Just viimane vastutab pideva funktsionaalse töö eest. Kõik nefronite sees olevad ained vastutavad teatud tüüpi neerupuntrate ohutuse eest.

Kortikaalse aine sees võib leida suurt hulka ühenduselemente, kanalite spetsiifilisi jaotusi ja neeruglomeruleid. Kõige töö sõltub sellest, kas need on õigesti paigutatud nefroni ja neeru kui terviku sisse. siseorgan. Esiteks mõjutab see uriini ühtlast jaotumist ja alles siis selle õiget eemaldamist kehast.

Nefronid filtritena

Nefroni struktuur näeb esmapilgul välja nagu üks suur filter, kuid sellel on mitmeid funktsioone. 19. sajandi keskel eeldasid teadlased, et vedelike filtreerimine organismis eelneb uriini moodustumise etapile, sada aastat hiljem oli see teaduslikult tõestatud. Spetsiaalse manipulaatori abil suutsid teadlased saada glomerulaarmembraanist sisemist vedelikku ja seejärel viia läbi selle põhjalik analüüs.

Selgus, et kest on omamoodi filter, mille abil puhastatakse vesi ja kõik vereplasmat moodustavad molekulid. Membraan, millega kõik vedelikud filtreeritakse, põhineb kolmel elemendil: podotsüütidel, endoteelirakkudel ja kasutatakse ka basaalmembraani. Nende abiga siseneb kehast eemaldatav vedelik nefronipalli.

Nefroni sisemused: rakud ja membraan

Inimese nefroni ehitust tuleb arvesse võtta, võttes arvesse nefroni glomerulites sisalduvat. Esiteks räägime endoteelirakkudest, mille abil moodustub kiht, mis takistab valkude ja vereosakeste sisenemist sisemusse. Plasma ja vesi liiguvad edasi ja sisenevad vabalt basaalmembraani.

Membraan on õhuke kiht, mis eraldab endoteeli (epiteeli) sidekoest. Keskmine membraani paksus inimkehas on 325 nm, kuigi võib esineda ka paksemaid ja õhemaid variante. Membraan koosneb sõlmest ja kahest perifeersest kihist, mis blokeerivad suurte molekulide tee.

Podotsüüdid nefronis

Podotsüütide protsessid on üksteisest eraldatud kilpmembraanidega, millest sõltuvad nefron ise, neeru struktuurielemendi struktuur ja selle jõudlus. Tänu neile määratakse filtreerimist vajavate ainete suurused. Epiteelirakkudel on väikesed protsessid, mille kaudu nad ühenduvad basaalmembraaniga.

Nefroni ehitus ja funktsioonid on sellised, et üheskoos ei lase kõik selle elemendid läbida molekule, mille läbimõõt on suurem kui 6 nm, ja filtreerida väiksemaid molekule, mis peavad organismist väljuma. Valk ei pääse läbi olemasoleva filtri spetsiaalsete membraanielementide ja negatiivse laenguga molekulide tõttu.

Neerufiltri omadused

Nefron, mille struktuur nõuab neeru taasloomist püüdvate teadlaste hoolikat uurimist kaasaegsed tehnoloogiad, kannab teatud negatiivset laengut, mis piirab valkude filtreerimist. Laengu suurus sõltub filtri mõõtmetest ja tegelikult sõltub glomerulaaraine komponent ise basaalmembraani ja epiteeli katte kvaliteedist.

Filtrina kasutatava barjääri omadusi saab rakendada mitmesugustes variatsioonides; igal nefronil on individuaalsed parameetrid. Kui nefronite töös häireid ei esine, on primaarses uriinis ainult vereplasmale omaste valkude jälgi. Eriti suured molekulid võivad tungida ka läbi pooride, kuid sel juhul sõltub kõik nende parameetritest, samuti molekuli lokaliseerimisest ja selle kokkupuutest pooride vormidega.

Nefronid ei ole võimelised taastuma, nii et kui neerud on kahjustatud või ilmnevad haigused, hakkab nende arv järk-järgult vähenema. Sama juhtub loomulikult, kui keha hakkab vananema. Nefroni taastamine on üks tähtsamaid ülesandeid, millega bioloogid üle maailma tegelevad.

Neerud teevad kehas suurel hulgal kasulikku funktsionaalset tööd, ilma milleta ei kujuta me oma elu ette. Peamine on liigse vee ja lõpp-ainevahetusproduktide väljutamine organismist. See juhtub neerude väikseimates struktuurides - nefronites.

Natuke neeru anatoomiast

Neeru väikseimate üksuste juurde liikumiseks peate selle üldise struktuuri lahti võtma. Kui vaadata neeru ristlõikes, meenutab selle kuju uba või uba.

Neerude struktuur

Inimene sünnib kahe neeruga, kuid siiski on erandeid, kui esineb ainult üks neer. Need asuvad kõhukelme tagumises seinas, I ja II nimmelülide tasemel.

Iga pung kaalub ligikaudu 110–170 grammi, selle pikkus on 10–15 cm, laius 5–9 cm ja paksus 2–4 cm.

Neerul on tagumine ja eesmine pind. Tagumine pind asub neeruvoodis. See meenutab suurt ja pehmet voodit, mis on vooderdatud psoas-lihasega. Kuid esipind on kontaktis teiste naaberorganitega.

Vasak neer suhtleb vasaku neerupealise, käärsoole, mao ja kõhunäärmega ning parem neer parema neerupealise, jäme- ja peensoolega.

Neerude peamised struktuurikomponendid:

Neerukapsel on selle membraan. See sisaldab kolme kihti. Neeru kiuline kapsel on üsna õhuke ja sellel on väga tugev struktuur. Kaitseb neere erinevate kahjulike mõjude eest. Rasvakapsel on rasvkoe kiht, mis oma struktuurilt on õrn, pehme ja lõtv. Kaitseb neere põrutuste ja löökide eest. Välimine kapsel on neerufastsia. Koosneb õhukesest sidekoest. Neeru parenhüüm on kude, mis koosneb mitmest kihist: ajukoorest ja medullast. Viimane koosneb 6-14 neerupüramiidist. Kuid püramiidid ise on moodustatud kogumiskanalitest. Nefronid asuvad ajukoores. Need kihid on värvi järgi selgelt eristatavad. Neeruvaagen on lehtritaoline depressioon, mis võtab uriini nefronitest. See koosneb erineva suurusega tassidest. Kõige väiksemad on esimest järku kuplid, uriin tungib neisse parenhüümist. Väikeste tupplehtede ühinemisel moodustuvad neist suuremad – teist järku tupplehed. Selliseid tuppe on neerudes umbes kolm. Kui need kolm tuppi ühinevad, moodustub neeruvaagen. Neeruarter on suur veresoon, mis hargneb aordist ja toimetab saastunud verd neerudesse. Ligikaudu 25% kogu verest siseneb neerudesse iga minut puhastamiseks. Päeva jooksul varustab neeruarter neeru ligikaudu 200 liitri verd. Neeruveen – selle kaudu satub neerust juba puhastatud veri õõnesveeni.

Neerude funktsioonid

Neerude ülesanded

Eritusfunktsioon on uriini moodustumine, mis eemaldab kehast jääkaineid.

Homöostaatiline funktsioon – neerud säilitavad meie keha sisekeskkonna konstantse koostise ja omadused. Need tagavad vee-soola ja elektrolüütide tasakaalu normaalse toimimise ning hoiavad ka osmootse rõhu normaalsel tasemel. Need annavad suure panuse inimese vererõhu väärtuste koordineerimisele. Muutes organismist eralduva vee, aga ka naatriumi ja kloriidi mehhanisme ja mahtusid, hoiavad nad püsivat vererõhku. Ja eritades mitut tüüpi kasulikke aineid, reguleerivad neerud vererõhku. Endokriinne funktsioon. Neerud on võimelised tootma paljusid bioloogiliselt aktiivseid aineid, mis toetavad inimese optimaalset funktsioneerimist. Nad eritavad: reniin – reguleerib arteriaalne rõhk, muutes kaaliumisisaldust ja vedeliku mahtu kehas bradükiniin - laiendab veresooni, seega alandab vererõhku prostaglandiinid - laiendab ka veresooni urokinaas - põhjustab verehüüvete lüüsi, mis võib tervetel inimestel tekkida vereringe mis tahes osas erütropoetiin - see ensüüm reguleerib punaste vereliblede moodustumist - erütrotsüüte, kaltsitriool on D-vitamiini aktiivne vorm, see reguleerib kaltsiumi ja fosfaadi ainevahetust inimkehas

Mis on nefron?

Nefroni kapsel

See on meie neerude põhikomponent. Nad mitte ainult ei moodusta neeru struktuuri, vaid täidavad ka teatud funktsioone. Igas neerus ulatub nende arv ühe miljonini, täpne väärtus on vahemikus 800 tuhat kuni 1,2 miljonit.

Kaasaegsed teadlased on jõudnud järeldusele, et tavatingimustes ei täida kõik nefronid oma funktsioone, vaid 35% neist töötavad. See on tingitud organismi reservfunktsioonist, et mõne häda korral jätkaksid neerud tööd ja puhastaksid meie keha.

Nefronite arv muutub sõltuvalt vanusest, nimelt vananedes kaotab inimene neist teatud arvu. Uuringud näitavad, et see on igal aastal ligikaudu 1%. See protsess algab 40 aasta pärast ja toimub nefronite regenereerimisvõime puudumise tõttu.

Arvatakse, et 80. eluaastaks on inimene kaotanud umbes 40% oma nefronitest, kuid see mõjutab neerude tööd vähe. Kuid rohkem kui 75% kaotusega, näiteks alkoholismi, vigastuste, kroonilised haigused neerudes võib tekkida tõsine haigus – neerupuudulikkus.

Nefroni pikkus jääb vahemikku 2–5 cm. Kui venitad kõik nefronid ühele reale, on nende pikkus ligikaudu 100 km!

Millest nefron koosneb?

Iga nefron on kaetud väikese kapsliga, mis näeb välja nagu topeltseinaline tass (Shumlyansky-Bowmani kapsel, mis sai nime selle avastanud ja uurinud vene ja inglise teadlaste järgi). Selle kapsli sisesein on filter, mis puhastab pidevalt meie verd.

Nefroni struktuur

See filter koosneb basaalmembraanist ja 2 kihist terviklikke (epiteeli) rakke. Sellel membraanil on ka 2 kihti terviklikke rakke, millest välimine kiht on veresoonte rakud ja välimine kiht on kuseteede rakud.

Kõigi nende kihtide sees on spetsiaalsed poorid. Alustades alusmembraani välimistest kihtidest, väheneb nende pooride läbimõõt. Nii luuakse filtriseade.

Selle seinte vahele tekib pilulaadne ruum, sealt pärinevad neerutuubulid. Kapsli sees on kapillaarglomerulus, mis moodustub neeruarteri arvukate harude tõttu.

Kapillaari glomeruli nimetatakse ka Malpighi korpuskliks. Need avastas Itaalia teadlane M. Malpighi 17. sajandil. See on sukeldatud geelilaadsesse ainesse, mida eritavad spetsiaalsed rakud - mesagliotsüüdid. Ja ainet ennast nimetatakse mesangiumiks.

See aine kaitseb kapillaare tahtmatu purunemise eest kõrgsurve nende sees. Ja kui kahju tekib, sisaldab geelitaoline aine vajalikke materjale, mis need kahjustused parandavad.

Mesagliotsüütide poolt eritatav aine kaitseb ka mikroorganismide toksiliste ainete eest. See lihtsalt hävitab nad kohe. Lisaks toodavad need spetsiifilised rakud spetsiaalset neeruhormooni.

Kapslist väljuvat tuubulit nimetatakse esimest järku keerdunud tuubuliks. See pole tõesti sirge, vaid kõver. Läbides neeru medulla, moodustab see tuubul Henle silmuse ja pöördub uuesti ajukoore poole. Oma teel teeb keerdunud toruke mitu pööret ja puutub tingimata kokku glomeruli põhjaga.

Korteksis moodustub teist järku toruke, mis voolab kogumiskanalisse. Väike hulk kogumiskanaleid ühinevad, moodustades neeruvaagnasse väljuvaid kanaleid. Just need torukesed, mis liiguvad medulla suunas, moodustavad ajukiired.

Nefronite tüübid

Need tüübid eristuvad neerukoores paiknevate glomerulite spetsiifilisuse, tuubulite struktuuri ning koostise ja lokaliseerimise omaduste tõttu. veresooned. Need sisaldavad:

Kortikaalne nefron

kortikaalne - hõivab ligikaudu 85% kõigist kõrvuti paiknevate nefronite koguarvust - 15% koguarvust

Kortikaalsed nefronid on kõige arvukamad ja neil on ka sisemine klassifikatsioon:

Pindmised või neid nimetatakse ka pealiskaudseteks. Nende peamine omadus on neerukehade asukoht. Neid leidub neerukoore väliskihis. Nende arv on umbes 25%. Intrakortikaalne. Nende Malpighi kehad asuvad ajukoore keskosas. Nende arv on ülekaalus - 60% kõigist nefronitest.

Kortikaalsetel nefronitel on suhteliselt lühendatud Henle silmus. Väikese suuruse tõttu suudab see tungida ainult neeru medulla välimisse ossa.

Selliste nefronite peamine ülesanne on primaarse uriini moodustumine.

Juxtamedullaarsetes nefronites leidub Malpighi kehasid ajukoore põhjas, mis paiknevad peaaegu medulla alguse joonel. Nende Henle silmus on pikem kui kortikaalsetel; see imbub nii sügavale medullasse, et ulatub püramiidide tippudeni.

Need medulla nefronid tekitavad kõrge osmootse rõhu, mis on vajalik paksenemiseks (kontsentratsiooni suurenemiseks) ja lõpliku uriinimahu vähenemiseks.

Nefroni funktsioon

Nende ülesanne on uriini moodustamine. See protsess on etapiline ja koosneb kolmest etapist:

filtreerimine reabsorptsioon sekretsioon

Algfaasis moodustub primaarne uriin. Nefroni kapillaarglomerulites vereplasma puhastatakse (ultrafiltreeritakse). Plasma puhastatakse glomeruli (65 mm Hg) ja nefronimembraani (45 mm Hg) rõhuerinevuse tõttu.

Inimkehas moodustub päevas umbes 200 liitrit primaarset uriini. Selle uriini koostis on sarnane vereplasmale.

Teises faasis, reabsorptsioonis, imenduvad primaarsest uriinist tagasi organismile vajalikud ained. Nende ainete hulka kuuluvad: vitamiinid, vesi, mitmesugused kasulikud soolad, lahustunud aminohapped ja glükoos. See esineb proksimaalses keerdunud tuubulis. Mille sees on suur hulk villi, suurendavad nad imendumise pindala ja kiirust.

150 liitrist primaarsest uriinist moodustub ainult 2 liitrit sekundaarset uriini. Sellel puudub oluline toitaineid keha jaoks, kuid mürgiste ainete kontsentratsioon suureneb oluliselt: uurea, kusihape.

Kolmandat faasi iseloomustab kahjulike ainete eraldumine uriini, mis ei ole neerufiltrit läbinud: antibiootikumid, erinevad värvained, ravimid, mürgid.

Nefroni struktuur on vaatamata selle väiksusele väga keeruline. Üllataval kombel täidab peaaegu iga nefroni komponent oma funktsiooni.

7. nov 2016Violetta Lekar

Iga täiskasvanu neer sisaldab vähemalt 1 miljon nefronit, millest igaüks on võimeline tootma uriini. Samal ajal toimib tavaliselt umbes 1/3 kõigist nefronitest, millest piisab neerude eritus- ja muude funktsioonide täielikuks täitmiseks. See näitab neerude oluliste funktsionaalsete reservide olemasolu. Vananedes toimub nefronite arvu järkjärguline vähenemine(1% aastas pärast 40 aastat) nende taastumisvõime puudumise tõttu. Paljudel 80. eluaastatel inimestel väheneb nefronite arv võrreldes 40. eluaastatega inimestega 40%. Kuid nii suure hulga nefronite kadumine ei kujuta endast ohtu elule, kuna ülejäänud osa suudab täielikult täita neerude eritus- ja muid funktsioone. Samal ajal võib rohkem kui 70% nefronite koguarvust neeruhaiguste korral põhjustada kroonilise neerupuudulikkuse teket.

Iga nefron koosneb neeru (Malpighia) korpuskest, milles toimub vereplasma ultrafiltratsioon ja primaarse uriini moodustumine, ning tuubulite ja torude süsteemist, milles primaarne uriin muundatakse sekundaarseks ja lõplikuks (vabaneb vaagnasse ja keskkonda). uriin.

Riis. 1. Nefroni struktuurne ja funktsionaalne korraldus

Uriini koostis selle liikumisel läbi vaagna (topsid, kupud), kusejuhad, ajutine peetus põis ja mööda kuseteede kanalit oluliselt ei muutu. Seega, kl terve inimene urineerimisel eralduva lõpliku uriini koostis on väga lähedane vaagna luumenisse eralduva uriini koostisele (suurte tuppide väikesed tupplehed).

Neerukesta asub neerukoores, on nefroni esialgne osa ja moodustub kapillaarne glomerulus(koosneb 30-50 omavahel põimitud kapillaarsilmust) ja kapsel Shumlyansky - Boumeia. Ristlõikes näeb Shumlyansky-Boumeia kapsel välja nagu kauss, mille sees on verekapillaaride glomerulus. Kapsli sisemise kihi epiteelirakud (podotsüüdid) on tihedalt külgnevad glomerulaarkapillaaride seinaga. Kapsli välimine leht asub sisemisest teatud kaugusel. Selle tulemusena moodustub nende vahele pilulaadne ruum - Shumlyansky-Bowmani kapsli õõnsus, millesse vereplasma filtreeritakse ja selle filtraat moodustab primaarse uriini. Kapsli õõnsusest liigub primaarne uriin nefronituubulite luumenisse: proksimaalne tuubul(keerdunud ja sirged segmendid), Henle silmus(kahanevad ja tõusvad lõigud) ja distaalne tuubul(sirged ja keerdunud segmendid). Nefroni oluline struktuurne ja funktsionaalne element on neeru jukstaglomerulaarne aparaat (kompleks). See asub kolmnurkses ruumis, mille moodustavad aferentsete ja eferentsete arterioolide seinad ning distaalne tuubul (päikese maakula - makuladensa), tihedalt nende kõrval. Makula densa rakkudel on kemo- ja mehaaniline tundlikkus, mis reguleerivad arterioolide jukstaglomerulaarsete rakkude aktiivsust, mis sünteesivad mitmeid bioloogiliselt. toimeaineid(reniin, erütropoetiin jne). Proksimaalsete ja distaalsete tuubulite keerdunud segmendid asuvad neerukoores ja Henle silmus medullas.

Uriin voolab distaalsest keerdunud tuubulist ühendustorusse, sellest kuni kogumiskanal Ja kogumiskanal neerukoor; 8-10 kogumiskanalit ühinevad üheks suureks kanaliks ( ajukoore kogumiskanal), mis medullasse laskudes muutub neeru medulla kogumiskanal. Järk-järgult ühinevad need kanalid suure läbimõõduga kanal, mis avaneb püramiidi papilla tipus vaagna suure tupplehe väikesesse tuppi.

Igas neerus on vähemalt 250 suure läbimõõduga kogumiskanalit, millest igaüks kogub uriini ligikaudu 4000 nefronist. Kogumiskanalitel ja kogumiskanalitel on spetsiaalsed mehhanismid neeru medulla hüperosmolaarsuse säilitamiseks, uriini kontsentreerimiseks ja lahjendamiseks ning need on lõpliku uriini moodustumise olulised struktuurikomponendid.

Nefroni struktuur

Iga nefron algab kahekordse seinaga kapsliga, mille sees on vaskulaarne glomerulus. Kapsel ise koosneb kahest lehest, mille vahel on õõnsus, mis läheb proksimaalse tuubuli luumenisse. See koosneb proksimaalsest keerdunud tuubulist ja proksimaalsest sirgest tuubulist, mis moodustavad nefroni proksimaalse segmendi. Iseloomulik tunnus Selle segmendi rakkudel on pintslipiir, mis koosneb mikrovillidest, mis on membraaniga ümbritsetud tsütoplasma väljakasvud. Järgmine osa on Henle silmus, mis koosneb õhukesest laskuvast osast, mis võib laskuda sügavale medullasse, kus see moodustab silmuse ja pöördub 180° ajukoore poole nefroni aasa tõusva õhukese osa kujul, muutudes paks osa. Silmuse tõusev haru tõuseb oma glomeruli tasemele, kust algab distaalne keerdtoruke, millest saab lühike kommunikatiivne tuubul, mis ühendab nefroni kogumiskanalitega. Kogumiskanalid saavad alguse neerukoorest, ühinedes moodustades suuremaid eritusjuhasid, mis läbivad medulla ja tühjenevad neerutupi õõnsusse, mis omakorda voolavad neeruvaagnasse. Vastavalt lokaliseerimisele eristatakse mitut tüüpi nefroneid: pindmised (pindmised), intrakortikaalsed (koorekihi sees), juxtamedullaarsed (nende glomerulid asuvad kortikaalse ja medulla kihi piiril).

Riis. 2. Nefroni struktuur:

A - juxtamedullaarne nefron; B - intrakortikaalne nefron; 1 - neerukeha, sealhulgas kapillaaride glomeruli kapsel; 2 - proksimaalne keerdunud tuubul; 3 - proksimaalne sirge tuubul; 4 - nefroni silmuse laskuv õhuke jäse; 5 - nefroni silmuse tõusev õhuke jäse; 6 - distaalne sirge tuubul (nefroni silmuse paks tõusev haru); 7 - distaalse tuubuli tihe koht; 8 - distaalne keerdunud tuubul; 9 - ühendustoru; 10 - neerukoore kogumiskanal; 11 - välimise medulla kogumiskanal; 12 - sisemise medulla kogumiskanal

Erinevat tüüpi nefronid erinevad mitte ainult asukoha, vaid ka glomerulite suuruse, asukoha sügavuse, aga ka nefroni üksikute osade, eriti Henle silmuse, pikkuse ja nende osalemise poolest. uriini osmootne kontsentratsioon. Normaalsetes tingimustes läbib neerude kaudu umbes 1/4 südame poolt väljutatud vere mahust. Ajukoores ulatub verevool 4-5 ml/min 1 g koe kohta, seega on see elundi verevoolu kõrgeim tase. Neerude verevoolu tunnuseks on see, et neerude verevool jääb konstantseks, kui süsteemne vererõhk muutub üsna laias vahemikus. Selle tagavad spetsiaalsed neerude vereringe iseregulatsiooni mehhanismid. Aordist tekivad lühikesed neeruarterid, mis neerus hargnevad väiksemateks anumateks. Neeru glomerulus sisaldab aferentset (aferentset) arteriooli, mis laguneb kapillaarideks. Kapillaaride ühinemisel moodustub eferentne arteriool, mille kaudu veri voolab glomerulitest välja. Pärast glomerulusest lahkumist laguneb eferentne arteriool uuesti kapillaarideks, moodustades proksimaalsete ja distaalsete keerdunud tuubulite ümber võrgu. Juxtamedullaarse nefroni tunnuseks on see, et eferentne arteriool ei lagune peritubulaarseks kapillaarivõrgustikuks, vaid moodustab sirged veresooned, mis laskuvad neeru medullasse.

Nefronite tüübid

Nefronite tüübid

Nende struktuuri ja funktsioonide tunnuste alusel eristatakse neid kaks peamist nefronitüüpi: kortikaalne (70-80%) ja juxtamedullaarne (20-30%).

Kortikaalsed nefronid jagunevad pindmisteks ehk pindmisteks kortikaalseteks nefroniteks, mille puhul neerukehad paiknevad neerukoore välisosas, ja kortikaalseteks kortikaalseteks nefroniteks, mille puhul neerukehad paiknevad neerukoore keskosas. Kortikaalsetel nefronitel on lühike Henle silmus, mis ulatub ainult välimisse medullasse. Nende nefronite põhiülesanne on primaarse uriini moodustumine.

Neerude veresooned kõrvuti nefronid paiknevad ajukoore sügavates kihtides medulla piiril. Neil on pikk Henle aas, mis tungib sügavale medullasse kuni püramiidide tippudeni. Juxtamedullaarsete nefronite peamine eesmärk on tekitada neeru medullas kõrge osmootne rõhk, mis on vajalik lõpliku uriini kontsentreerimiseks ja mahu vähendamiseks.

Efektiivne filtreerimisrõhk

EFD = Rcap - Rbk - Ronk. Rcap- hüdrostaatiline rõhk kapillaaris (50-70 mm Hg); R6k- hüdrostaatiline rõhk Bowman-Shumlyaneki kapsli luumenis (15-20 mm Hg); Ronk- onkootiline rõhk kapillaaris (25-30 mm Hg).

EPD = 70 - 30 - 20 = 20 mmHg. Art.

Lõpliku uriini moodustumine on nefronis toimuva kolme peamise protsessi tulemus: filtreerimine, reabsorptsioon ja sekretsioon.