Нефрон - світ прекрасний
Нефрон (грец. Nephros - нирка) - структурно функціональна одиниця нирки.
Процес очищення крові в нефрона
А - Нікрове тільце
В - Проксимальний каналець
З - Дистальний звивистий каналець
D - юкстагломерулярном апарат
1. Базальна мембрана
2. Капсула Шумлянського-Боумена - парієтальні платівка
3. Капсула Шумлянського-Боумена - вісцеральна пластинка
3a. Події (ніжки) подоцитів
3b. Подоцит
4. Прострір Шумлянського-Боумена
5a. Мезангий - інтрагломерулярні клітини
5b. Мезангий - Екстрагломерулярні клітини
6. Гранулярні (юкстагломерулярном) клітини
7. Щільна пляма
8. Міоцити (гладка мускулатура)
9. приносних артериола
10. клубочки капіляри
11. Зовнішня артериола
До складу нефрона входять відділи, які відрізняються морфофункціональними характеристиками:
нирковий тільце - це структура, яка необхідна для з'єднання канальців нефрона з системою кровообігу, і включає в себе компактний клубок переплетених капілярних петель - гломерул і порожню капсулу - капсулу клубочка, в яку занурюється клубок капілярів. У нирковому тільце виділяють два полюси: судинний, через який входять і виходять кровоносні судини, і канальцевий, в області якого нирковий тільце з'єднується з канальцями нефрона.
судинний клубочок (гломерул) - є клубочкової капілярної сіткою, яка знаходиться в капсулі ниркового тільця. Вона складається з 50-100 капілярних петель, які утворилися в результаті розгалуження пріносноі артеріоли. Зливаючись між собою, капіляри гломерули утворюють виносять артеріол, яка покидає нирковий тільце. Внутрішня поверхня капілярів судинного клубочка вистелена фенестрованіми ендотеліоцитами, цитоплазма яких тонким шаром покриває гломерулярну базальнумембрану. Цитоплазма ендотеліоцита помітно виступає в просвіт судини в тому місці, де розташовано ядро клітини. У цитоплазмі є численні фенестри діаметром до 0,1 мкм, які займають 30% всієї поверхні ендотеліоцита. Такої кількості фенестри немає в ендотелії кровоносних судин ніякого органу! Завдяки такій будові капілярів значно полегшується процес фільтрації плазми крові - перший етап сечоутворення, який відбувається в судинному клубочку.
капсула клубочка (капсула Шумлянського-Боумера) має вигляд келиха, що складається з подвійного шару епітеліальних клітин, що утворюють парієтальної і вісцеральної листки капсули судинного клубочка. всередині капсули знаходиться порожнина - сечовий простір (боумеровій простір), в якому фільтрується сеча.
зовнішній листок капсули клубочка утворений одним шаром клітин плоскої форми, що лежать на базальній мембрані. Уділянці судинного полюса ниркового тільця епітелій зовнішнього листка переходить в вісцеральний листок капсули Шумлянського-Боумера, а в області канальцевого полюса - в епітелій проксимального відділу нефрона.
внутрішній листок капсули нефрона утворений великими епітеліальними клітинами неправильної форми - подоцитів, що оточують ззовні капілярі судинного клубочка. Від базальної поверхні цих клітин відходять кілька широких відростків - цітотрабекул, від яких, в свою чергу, відходять численні дрібні відростки - цитоподии. Цітоподіі своїми кілька розширеними основами контактують з гломерулярной базальноїмембраною, з внутрішньої сторони на якій лежать ендотеліоцити капілярів клубочка. Між цітоподіями є вузькі щілини, які через простір між тілами подоцитів повідомляються з порожниною капсули клубочка.
гломерулярной базальної мембрани - розташовується між капілярами клубочкової сітки і подоцитів вісцерального листка капсули Шумлянського-Боумера. Вона є товстої і складається з трьох шарів: світлих зовнішнього і внутрішнього і темного середнього шару. Структурна основа базальної мембрани представлена микрофибрилл, що формують сітку з осередками діаметром 7 нм і занурені в протеогликанов матрикс. Гломерулярної базальної мембрани разом з ендотелієм капілярів клубочка і подоцитів формують фільтраційний бар'єр, через який фільтрується кров і утворюється первинна сеча збирається в порожнині Шумлянського-боумера. Нирковий фільтр має вибіркову проникливість: він затримує всі, що має розмір більший за діаметр осередків середнього шару базальної мембрани. У нормі через нього не проходять формені елементи крові і білки плазми крові з великою молекулярною масою.
проксимальний відділ нефрона має діаметр до 60 мкм і складається з:
довгого проксимального звивистого канальця, який починається від канальцевого полюса ниркового тільця
короткого проксимального прямого канальця, який далі переходить в тонкий каналець петлінефрона
Стінка проксимальних звивистих канальців нефрона утворена одним шаром високих кубічних клітин, що лежать на базальній мембрані. Апікальний полюс цих клітин містить щіткової облямівки, створеної микроворсинками, а бащальній полюс - базальну посмугованість, створеної паралельним впорядкованим розташуванням паличковидних мітохондрій перпендикулярно базальної мембрану між глибокими інвагінація цитолемму базальної частини клітини. Цитоплазма епітеліоцитів цього відділу нефрона оксифільні, непрозора, що обумовлено наявністю різноманітних включень, містить піноцитозні бульбашки і велика кількість лізосом. У проксимальному відділі нефрона починається процес сечоутворення - реабсорбція, що полягає в зворотному всмоктуванні в кров компонентів первинної сечі, яка утворилася шляхом фільтрації в нирковому тільце. У цій частині звивистого канальця, яка є безпосереднім продовженням капсули ниркового тільця, повної реабсорбції відчуває глюкоза, а також реабсорбируется 85% води і натрію хлориду. Активному всмоктуванню підлягають амінокислоти і вітаміни.
тонкий каналець петлінефрона (петлі Генле) - являє собою підкововідну трубочку, яка є продовженням проксимального прямого канальця. У кіркових нефронах тонкий каналець має лише низхідну частину, а в юкстамедулярніх є також довга висхідна частина, яка переходить в прямий дистальний каналець. Діаметр тонкого канальця становить 13 мкм. Його стінка утворена одним шаром плоских епітеліальних клітин зі світлою цитоплазмою, невелкою кількістю коротких мікроворсинок і малою кількістю клітинних органел. Ядерні частини клітин виступають в просвіт канальця. При надходженні первинної сечі по тонкому канальці, в його низхідній частині відбувається пасивна реабсорбція води, а в висхідній - дифузія NaCl.
дистальний відділ нефрона має до 50 мкм і є продовженнямтонкого канальця петлінефрона. Цей відділ складається з дистального прямого канальця і дистальних звивистих канальців, який далі переходить в збірні ниркові трубочки. Канальці дистального відділу нефрона коротше і тонше канальців проксимального відділу. Вони вистелені одношаровим кубічним епітелієм, лежить на базальній мембрані. У клітинах дистального відділу на апікальній поверхні відсутня Покреслена облямівка, тому на поперечному перерізі контур просвіту рівніший. У базальної частини епітеліоцитів між дуже глибокими складками плазмолеми розміщуються великі мітохондрії подовженої форми. Цитоплазма клітин цього відділу світла, піноцитозних бульбашок і лізосом мало. Дистальний відділ бере участь в вибіркової реабсорбції речовин, активно здійснює транспорт електролітів з сечі в інтерстиціальний простір. реабсорбция відбувається вибірково і регулюється впливом гормонів. Активне переміщення іонів хлору з просвіту канальців в перітубулярних простір відбувається під впливом альдостерону.
типи нефронів
Залежно від локалізації, особливостей будови і функції розрізняють такі типи нефронів:
коркові - складають 1% від загальної кількості нефронів, їх структурні компоненти повністю розташовані в межах кори нирки
коркові проміжні - складають 80% нефронів. Ниркові тільця цих нефронів локалізуються в зовнішньої частини кори. Їх петлі Генле короткі, оскільки тонкий каналець має лише низхідну частину, яка закінчується в зовнішньому шарі мозкової речовини. Коркові проміжні нефрони активно беруть участь в процесах сечоутворення
навколомозкові - складають близько 20% нефронів. Їх ниркові тільця розташовуються поблизу основи мозкових пірамід. У них довгі петлі Ганля, переважно за рахунок тонкого канальця з довгою висхідній частиною, яка глибоко проникає в моззкову речовина до вершини пірамід. Вони забезпечують гіпертонічна середовище в інтерстиції, яка сприяє концетрации сечі
Система ниркових канальців і судинні клубочки спеціалізуються на процесі сечоутворення, який відбувається завдяки процесу фільтрації, канальцевої реабсорбції і секреції. Фільтрація є першим етапом сечоутворення, в результаті чого утворюється первинна сеча. Цей процес активно йде в коркових нефронах і пасивно в навколамозковіх нефронах. Фільтрація плазми крові відбувається в нирковому тільце, а саме в судинному клубочку, завдяки високого кров'яного тиску в капілярах, який визначає можливість проходження значної кількості рідкого вмісту капілярів через фільтраційні щілини ниркового фільтрату в просвіт капсули Шумлянського-Боумера ниркового тільця. Виникнення високого гемодинамічного тиску в капілярах клубочка обумовлено різницею діаметрів пріносноі і виносної артеріол кіркових нефронів. У навколомозковіх нефронах діаметри пріносноі і виносної артеріол майже однакові, відсутній високий гемодинамический тиск, в результаті цього в нефронах процес фільтрації відбувається пасивно. В результаті процесу фільтрації утворюється 190 літрів сечі на добу.