Njurar nefron

Nefronet består av ett kontinuerligt rör av högspecialiserade heterogena celler som utför olika funktioner. Varje njure innehåller mellan 800 000 och 1 300 000 nefroner. Den totala längden på alla nefroner i båda njurarna är cirka 110 km. De flesta nefronerna (85 %) är belägna i cortex (kortikala nefroner), en mindre del (15 %) är belägen vid gränsen mellan cortex och medulla i den så kallade juxtamedullära zonen (juxtamedullära nefroner). Det finns betydande strukturella och funktionella skillnader mellan nefronerna: i kortikala nefroner är Henles slinga kort. Den slutar vid gränsen mellan märgens yttre och inre zoner, medan Henles slinga av juxtamedullära nefroner går djupt in i märgens inre lager.

Varje nefron består av flera strukturella element. Enligt den moderna nomenklaturen, som standardiserades 1988, inkluderar nefronets sammansättning:

• renal glomerulus;
• proximal tubuli (veckad och rak del);
• nedåtgående tunt segment;
• stigande tunt segment;
• distal rak tubuli (tidigare tjock stigande Henle-slinga);
• distal veckad tubuli;
• anslutande kanal;
• kortikal uppsamlingskanal;
• uppsamlingskanal i den yttre zonen av medulla;
• samlingskanal i märgens inre zon.

Utrymmet mellan alla nefronstrukturer, både i cortex och i medulla, är fyllt med en tät bindvävsbas, som representeras av interstitiella celler belägna i den intercellulära matrisen.

Njurglomerulus

Njurglomerulus är den första delen av nefronet. Det är en "nätboll" av 7-20 kapillärslingor inneslutna i Bowmans kapsel. De glomerulära kapillärerna bildas från den afferenta glomerulära arteriolen och förenas sedan vid utgången från glomerulus med den efferenta glomerulära arteriolen. Mellan kapillärslingorna finns anastomoser. Den centrala delen av glomerulus upptas av mesangialceller omgivna av en mesangial matris, som fixerar glomerulus kapillärslingor till glomerulus vaskulära pol - dess handtag - den plats där den afferenta arteriolen går in och den efferenta arteriolen går ut. Mittemot i glomerulus finns urinpolen - den plats där den proximala tubuli börjar.

Njurkapillärer deltar i bildandet av glomerulärfiltret, utformat för processen med ultrafiltrering av blod - det första steget i urinbildningen, vilket består i att separera den flytande delen av blodet som flödar genom dem med ämnen som är lösta i den. Samtidigt bör bildade blodelement och proteiner inte komma in i ultrafiltratet.

Strukturen av det glomerulära filtret

Det glomerulära filtret består av tre lager - epitel (podocyter), basalmembran och endotelceller. Vart och ett av dessa lager är viktigt i filtreringsprocessen.

Podocyter

De representeras av stora, starkt differentierade celler med en "kropp" från vilken stora och små utskott (podocytben) sträcker sig från sidan av glomerulärkapseln. Dessa utskott är nära sammanflätade, omsluter ytan av glomerulärkapillärerna från utsidan och är nedsänkta i basalmembranets yttre platta. Mellan podocyternas små utskott finns slitsmembran, vilka är en av varianterna av filtreringsporer. De förhindrar proteiners penetration i urinen på grund av porernas lilla diameter (5-12 nm) och den elektrokemiska faktorn: slitsmembranen är täckta på utsidan med en negativt laddad glykokalyx (sialoproteinföreningar), vilket förhindrar proteiners penetration från blodet till urinen.

Således fungerar podocyter som ett strukturellt stöd för basalmembranet och skapar dessutom en anjonbarriär under biologisk ultrafiltrering. Det föreslås att podocyter har fagocytisk och kontraktil aktivitet.

Basalmembranet i glomerulära kapillärer

Basalmembranet är treskiktat: två tunnare lager är belägna på membranets yttre och inre sidor, och det inre lagret, tätare, representeras huvudsakligen av typ IV-kollagen, laminin, samt sialinsyra och glykosaminoglykaner, främst heparansulfat, som fungerar som en barriär för filtrering av negativt laddade makromolekyler av blodplasmaproteiner genom basalmembranet.

Basalmembranet innehåller porer, vars maximala storlek normalt inte överstiger storleken på en albuminmolekyl. Fint dispergerade proteiner med en molekylvikt lägre än albumins kan passera genom dem, men större proteiner kan inte.

Således är det andra hindret för passage av plasmaproteiner i urinen basalmembranet i de glomerulära kapillärerna på grund av porernas lilla storlek och basalmembranets negativa laddning.

Endotelceller i njurarnas glomerulära kapillärer. Dessa celler har liknande strukturer som förhindrar protein från att tränga in i urinen - porer och glykokalyx. Storleken på porerna i endotelbeklädnaden är störst (upp till 100-150 nm). Anjoniska grupper är belägna i pormembranet, vilket begränsar proteinernas penetration i urinen.

Således säkerställs filtreringens selektivitet av det glomerulära filtrets strukturer, vilket gör det svårt för proteinmolekyler större än 1,8 nm att passera genom filtret och helt blockerar passagen av makromolekyler större än 4,5 nm, och den negativa laddningen av endotelet, podocyterna och basalmembranet, vilket gör det svårt att filtrera anjoniska makromolekyler och underlättar filtreringen av katjoniska makromolekyler.

Mesangialmatris

Mellan slingorna i de glomerulära kapillärerna finns en mesangialmatris, vars huvudkomponenter är kollagen typ IV och V, laminin och fibronektin. Dessa cellers multifunktionalitet har nu bevisats. Således utför mesangialceller flera funktioner: de har kontraktilitet, vilket säkerställer deras förmåga att kontrollera glomerulärt blodflöde under inverkan av biogena aminer och hormoner, har fagocytisk aktivitet, deltar i reparationen av basalmembranet och kan producera renin.

Njurtubuli

Proximal tubuli

Tubuli finns endast i njurens cortex och subkortikala zoner. Anatomiskt är de uppdelade i en veckad del och ett kortare rakt (nedåtgående) segment, som fortsätter in i den nedåtgående delen av Henles slinga.

Ett strukturellt särdrag hos det rörformiga epitelet är närvaron av den så kallade borstkanten i cellerna - långa och korta cellutväxter som ökar absorptionsytan med mer än 40 gånger, på grund av vilka reabsorption av filtrerade men nödvändiga ämnen för kroppen sker. I denna del av nefronet reabsorberas mer än 60% av de filtrerade elektrolyterna (natrium, kalium, klor, magnesium, fosfor, kalcium, etc.), mer än 90% av bikarbonater och vatten. Dessutom reabsorberas aminosyror, glukos och fint dispergerade proteiner.

Det finns flera mekanismer för reabsorption:

• aktiv transport mot den elektrokemiska gradienten, involverad i reabsorptionen av natrium och klor;
• passiv transport av ämnen för att återställa osmotisk balans (vattentransport);
• pinocytos (återabsorption av fint dispergerade proteiner);
• natriumberoende samtransport (reabsorption av glukos och aminosyror);
• hormonreglerad transport (återabsorption av fosfor under inverkan av parathormon), och så vidare.

Henles slinga

Anatomiskt sett finns det två varianter av Henles slinga: korta och långa slingor. Korta slingor penetrerar inte bortom märgens yttre zon; långa Henles slingor penetrerar in i märgens inre zon. Varje Henles slinga består av ett nedåtgående tunt segment, ett uppåtgående tunt segment och en distal rak tubuli.

Den distala raka tubuli kallas ofta det utspädande segmentet eftersom det är där utspädning (minskning av osmotisk koncentration) av urin sker på grund av detta segment av slingans ogenomtränglighet för vatten.

De stigande och nedåtgående segmenten ligger nära vasa recta, som passerar genom medulla, och till samlingskanalerna. Denna närhet mellan strukturerna skapar ett flerdimensionellt nätverk där ett motströmsutbyte av lösta ämnen och vatten sker, vilket underlättar utförandet av slingans huvudfunktion - utspädning och koncentrering av urin.

Distalt nefron

Den omfattar den distala veckade tubuli och det anslutande röret (förbindande tubuli), som förbinder den distala veckade tubuli med den kortikala delen av samlingskanalen. Strukturen hos den anslutande tubuli representeras av alternerande epitelceller i den distala veckade tubuli och samlingskanaler. Funktionellt skiljer den sig från dem. I den distala nefronen sker reabsorption av joner och vatten, men i mycket mindre mängder än i de proximala tubuli. Nästan alla processer för elektrolyttransport i den distala nefronen regleras av hormoner (aldosteron, prostaglandiner, antidiuretiskt hormon).

Uppsamlingsrör

Den sista delen av det rörformiga systemet tillhör formellt inte nefronet, eftersom samlingskanalerna har ett annat embryonalt ursprung: de bildas från urinledarens utväxt. Enligt morfologiska och funktionella egenskaper är de indelade i den kortikala samlingskanalen, samlingskanalen i den yttre zonen av märgen och samlingskanalen i den inre zonen av märgen. Dessutom särskiljs papillära kanaler, som vid spetsen av njurpapillen flyter in i den lilla njurbägaren. Inga funktionella skillnader har identifierats mellan de kortikala och märgsektionerna av samlingskanalen. Den slutliga urinen bildas i dessa sektioner.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]