Функциональная единица почки это


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:

  • суперфициальные (поверхностные);
  • интракортикальные;
  • юкстамедуллярные.

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.

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.

promoipochki.ru

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 – в нем происходит фильтрация крови и образование разбавленной, или первичной мочи;
  • система канальцев – часть, отвечающая за реабсорбцию нужных организму и секрецию отработанных веществ.

Почечное тельце

Строение нефрона

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.

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

Доктор и пациент

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

  • корковые;
  • юкстагломерулярные.

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

Почки человека

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.

pochkizdrav.ru

Похожие главы из других работ:

3. Учреждение здравоохранения «Свислочская центральная районная больница» Гродненской области как структурная единица системы здравоохранения Республики Беларусь в оказании помощи сельскому населению

Одной из структурных единиц здравоохранения республики Беларусь является Учреждение здравоохранения Республики Беларусь «Свислочская центральная районная больница», которая осуществляет своею деятельность в порядке…


МАКРОСКОПИЧЕСКАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АНАТОМИЯ

Анатомические взаимоотношения Jones и Shepard определяют пищевод как «часть пищеваритель-ной трубки между глоткой и желудком»…

Функциональная активность мозга

Практически все вещества, используемые для премедикации и общей анестезии, обратимо угнетают функциональную активность мозга. Тем самым предупреждаются избыточные реакции на патологическое воздействие…

3. Структурно-функциональные особенности иммуноглобулинов различных классов

В зависимости от особенностей молекулярного строения тяжелой цепи, а следовательно, наличия изотипических, или групповых, антигенных детерминант различают 5 классов или изотипов Ig (рис.2). Молекулы, содержащие тяжелую цепь б-типа…

1.1 Функциональная анатомия гипоталамуса

Расположение и строение гипоталамуса. Гипоталамус представляет собой небольшой отдел головного мозга, массой около 5,0 г. Он не имеет четких границ, поэтому его стоит рассматривать как часть сети нейронов…

2. Защитная функциональная система детоксикации организма

На фоне начального развития эндогенной интоксикации в связи с поступлением во внутреннюю среду избытка эндотоксических средств из источника или очага интоксикации быстро устанавливается равновесие между кровью и тканевой жидкостью…

Глава 1. Морфо-функциональная характеристика почек

1.2 Нефрон как структурно-функциональная единица почек

Функциональная единица почки — нефрон. Он состоит из нескольких структурных элементов, значение каждого из которых специфично. Нефрон начинается с почечного (мальпигиевого) тельца — клубочка (рис. 1), представляющего собой клубочек капилляров…

4 Функциональная схема биотелеметрической системы

Рисунок 18 — Функциональная схема блока аналого-цифрового преобразования и временного мультиплексирования: Д1-Д24 — датчики; МР — мультиплексор; АЦП — аналого-цифровой преобразователь; ГСС — генератор служебных сигналов; РЕГ1 — буферный регистр; ФСС…

ХРОНИЧЕСКИЙ ГАСТРИТ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ДИСПЕПСИЯ

Хронический гастрит, проявляющийся стойким структурным изменением слизистой желудка, чаще всего не имеет клинических проявлений. В западных странах диагноз «хронический гастрит» в последнее время ставится редко…

1. Функциональная структура и оснащение санатория-профилактория «Севмаш»

В системе оздоровления работников промышленных предприятий, восстановления их работоспособности и сокращения трудовых потерь значительная роль отводится санаториям — профилакториям…

1.2.4 Клинико — функциональная характеристика

Клинико-функциональная характеристика цирроза печени учитывает: 1) степень печеночноклеточной недостаточности (холемия и холалемия, гипоальбумин- и гипопротромбинемия, наличие вазопаралитической субстанции, гипоонкия, гипотония, геморрагии…

2.2 Объект и объем исследования, единица наблюдения, методы исследования

Объект исследования: сестринский персонал отделения нейрореабилитации и пациенты, находящиеся на лечении в данном отделении…

Эмоции и функциональная асимметрия мозга

Грубая классификация всех научных предположений в области психофизиологии эмоций позволяет выделить две основные гипотезы — правополушарную и гипотезу валентности. Правополушарная связана с представлением о том…

4. Функциональная гипогликемия

Функциональная, или идиопатическая, гипогликемия относится к недостаточно выясненным, гипердиагностируемым или ошибочно диагностируемым состояниям. Она обычно описывается как состояние…

med.bobrodobro.ru

Как устроен

Благодаря своему строению данная структурно-функциональная единица почки может обеспечивать весь процесс переработки крови и образования мочи. Именно на уровне нефрона и обеспечивается выполнение почкой основных ее функций:

  • фильтрация крови и выведение продуктов распада из организма;
  • поддержание водного баланса.

Строение функциональной единицы почки

Располагается данная структура в корковом веществе почки. Отсюда он сначала спускается в мозговое вещество, потом снова возвращается в корковое и переходит в собирательные трубочки. Они сливаются в общие протоки, выходящие в почечную лоханку, и дают начало мочеточникам, по которым моча выводится из организма.

Нефрон начинается почечным (мальпигиевым) тельцем, которое состоит из капсулы и расположенного внутри нее клубочка, состоящего из капилляров. Капсула представляет собой чашу, ее называют по фамилии ученого – капсула Шумлянского-Боумена. Состоит капсула нефрона из двух слоев, из ее полости выходит мочевой каналец. Поначалу он имеет извитую геометрию, а на границе коркового и мозгового слоев почек он выпрямляется. Далее образует петлю Генле и снова возвращается в почечный корковый слой, где снова приобретает извитой контур. В его структуру входят извитые канальцы первого и второго порядка. Протяженность каждого из них 2-5 см, а с учетом количества общая длина канальцев составит около 100 км. Благодаря этому становится возможной та огромная работа, которую проделывают почки. Строение нефрона позволяет фильтровать кровь и поддерживать необходимый уровень жидкости в организме.

Составляющие нефрона

  • Капсула;
  • Клубочек;
  • Извитые канальцы первого и второго порядка;
  • Восходящая и нисходящая части петли Генле;
  • Собирательные трубочки.

Зачем нам так много нефронов

Клубочек нефрона

Нефрон почки имеет очень небольшие размеры, но количество их велико, это позволяет почкам качественно справляться со своими задачами даже в трудных условиях. Именно благодаря такой особенности человек может совершенно нормально жить при потере одной почки.

Современные исследования показывают, что непосредственно заняты «делом» лишь 35% единиц, остальные «отдыхают». Зачем организму такой резерв?

Во-первых, может возникнуть экстренная ситуация, которая приведет к гибели части единиц. Тогда их функции возьмут на себя оставшиеся структуры. Такая ситуация возможна при заболеваниях или травмах.

Во-вторых, их потеря происходит у нас постоянно. С возрастом часть из них погибает в силу старения. До 40 лет гибели нефронов у человека со здоровыми почками не происходит. Далее около 1% этих структурных единиц мы теряем каждый год. Регенерироваться они не могут, получается, что к 80 годам даже при благоприятном состоянии здоровья в человеческом организме их функционирует примерно лишь 60%. Эти цифры не критичны, и позволяют почкам справляться со своими функциями, в одних случаях полностью, в других могут быть небольшие отклонения. Угроза почечной недостаточности подстерегает нас, когда происходит потеря 75% или более. Оставшегося количества недостаточно для обеспечения нормальной фильтрации крови.

К таким серьезным потерям может привести алкоголизм, острые и хронические инфекции, травмы спины или живота, вызывающие повреждение почек.

Разновидности

Принято выделять различные типы нефронов в зависимости от их особенностей и расположения клубочков. Большинство структурных единиц – корковые, их примерно 85%, остальные 15% юкстамедуллярные.

Корковые подразделяются на суперфициальные (поверхностные) и интракортикальные. Основная особенность поверхностных единиц – расположение почечного тельца во внешней части коркового вещества, то есть ближе к поверхности. У интракортикальных нефронов почечные тельца находятся ближе к середине коркового слоя почки. У юкстамедуллярных мальпигиевые тельца глубоко в корковом слое, практически на начале мозговой ткани почки.

Основные из нефронов

Все виды нефронов имеют свои функции, связанные с особенностями строения. Так, у корковых достаточно короткая петля Генле, которая может проникнуть всего лишь во внешнюю часть почечного мозгового вещества. Функция корковых нефронов – образование первичной мочи. Именно поэтому их так много, ведь количество первичной мочи примерно в десять раз больше, чем количество выделяемой человеком.

Юкстамедуллярные имеют более продолжительную петлю Генле и способны проникнуть глубоко в мозговой слой. Они оказывают влияние на уровень осмотического давления, которое регулирует концентрацию конечной мочи и ее количество.

beregipochki.ru