Структурная и функциональная единица почки

Почечной единицей называют нефрон. Он отвечает за фильтрацию крови и формирование первичной мочи. Функциональная единица почки осуществляет выведение токсинов и продуктов метаболизма из организма. Нефроны работают круглосуточно, фильтруя до 1,7 тысяч литров плазмы крови. При этом образуется чуть больше литра выводимой мочи. Первичной мочи при этом за сутки образуется около 170 л. Впоследствии этот объём сгущается до суточной нормы урины. В наших почках находится около 2 миллионов нефронов. Если подсчитать общую площадь поверхности нефронов, осуществляющей выделительную функцию, то она будет равна примерно 8 м². Это в три раза больше площади кожных покровов.

Строение нефрона

Нефрон-структурно-функциональная единица почки, которая имеет внушительный запас прочности

Нефрон-структурно-функциональная единица почки, которая имеет внушительный запас прочности. Такой резерв возможен только благодаря тому, что одновременно функционирует только 1/3 часть нефронов. Поэтому человек может продолжать жить даже после удаления одной из почек.

Единица почки очищает артериальную кровь, которая поступает в орган по приносящей артерии. Отведение очищенной крови происходит по отводящей артерии. Поскольку в поперечном сечении приносящая артерия больше отводящей, в почках образуется перепад давления.

Как называется структурная единица почек, мы разобрались. Осталось понять строение нефрона. Он состоит из следующих отделов:

Если вы только перечислите составляющие части нефрона, но не будете понимать особенности их функционирования, то ваше понимание функциональной единицы почек будет неполным. Так, учитывая состав нефрона, можно подробно описать функции каждого отдела этой функциональной единицы.

Капсула

Вокруг капиллярного клубочка собраны клетки подоциты. Они окружают клубок, словно шапочка. Это образование принято называть тельцем почек. В поры почечного тельца проникает физиологическая жидкость, оказывающаяся в капсуле Боумена. В этом месте формируется инфильтрат, то есть продукт фильтрации плазмы крови.

Проксимальный каналец

Проксимальным канальцем называют часть нефрона, которая покрыта с внешней стороны базальной мембраной. При этом с внутренней стороны эпителиального слоя находятся микроворсинки. Они, словно щётка, выстилают внутреннюю поверхность канальца на протяжении всей его длины.

Базальная мембрана с внешней стороны канальца образует множественные складки. При наполнении этой части органа складки разглаживаются. В этот момент сам каналец становится округлым в поперечном сечении, а его эпителий значительно утолщается. Если жидкость в канальце отсутствует, то его поперечник сужается, а клетки имеют призматическую форму.

Среди основных функций канальцев можно назвать реабсорбцию следующих веществ:

• воды;
• ионов магния, калия, кальция и хлора;
• натрия – 85 %;
• солей сульфатов, фосфатов и бикарбонатов;
• соединений витаминов, белков, глюкозы и креатинина.

Дальше из канальцев вещества и соединения проникают в кровеносные сосуды, густо оплетающие его. На этом участке функциональной единицей почки в просвет канальца всасываются:

• желчные кислоты;
• мочевая, щавелевая и парааминогиппуровая кислота;
• адреналин;
• гистамин;
• тиамин;
• ацетилхолин.

Важно: через полость почечного канальца транспортируются лекарственные соединения, а именно фуросемид, пенициллин, атропин и пр. Также в этом месте происходит расщепление гормонов (гастрина, инсулина, пролактина и др.), в результате чего их концентрация в кровяной плазме снижается.

Петля Генле

По внутреннему устройству петля на начальном этапе не сильно отличается от устройства проксимального канальца

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон. На следующем участке он состоит из начального отдела петли Генле. Почечный каналец трансформируется в нисходящий участок петли, спускающейся в мозговое вещество. А восходящий отрезок этой петли поднимается в корковый слой, приближаясь к капсуле Боумена.

По внутреннему устройству петля на начальном этапе не сильно отличается от устройства проксимального канальца. Постепенно просвет этой петли сужается. В этом просвете фильтруется Na, попадая в межтканевую жидкость, которая теперь считается гипертонической. Это важно для функционирования собирательных трубочек – из-за высокого содержания соли в омывающей физиологической жидкости в трубочках происходит всасывание воды. Затем начинается расширение восходящего участка петли, который трансформируется в каналец дистальный.

Дистальный каналец

Дистальными канальцами являются более короткие участки, состоящие из низких эпителиальных клеток. Внутреннюю поверхность канала уже не выстилают ворсинки. С внешней стороны по-прежнему присутствует складчатая базальная мембрана. В этой части нефрон, как структурная единица почки, функционирует по принципу реабсорбции воды, натрия, а также выделяет в просвет ионы аммиака и водорода.

Разновидности нефронов

Есть несколько разновидностей нефронов, отличающихся функциональным назначением и особенностями строения

То, что структурной и функциональной единицей почки является нефрон, вы теперь знаете. Но, оказывается, есть несколько разновидностей нефронов, отличающихся функциональным назначением и особенностями строения:

Корковые

В корковом почечном слое расположено два вида нефронов. Из них на долю суперфициальных приходится только 1 %. Их отличия – низкий объём фильтрации, укороченная петля Генле, поверхностная локализация клубочков в корковом слое.

На долю интракортикальных нефронов приходится 80 %. Они локализуются в средней части коркового слоя. Эти нефроны выполняют основные функции по фильтрации урины. При этом кровь в таких нефронах протекает под высоким давлением. Это связано с расширением приводящей артерии.

Юкстамедуллярные

Это небольшая группа нефронов, на долю которой приходится только 20 %. Большая часть нефрона расположена в мозговом слое, а капсула находится на границе мозгового вещества и коркового слоя. У таких нефронов петля Генле опускается практически до почечной лоханки.

Эти нефроны важны для концентрирующей функции почек, то есть способности органа концентрировать мочу. У данной разновидности нефронов самая длинная петля Генле, а отводящая и приносящая артерии имеют одинаковый диаметр.

Функции почечных нефронов

Главная задача данных почечных нефронов – формирование мочи и реабсорбция важных и полезных веществ и соединений

Поскольку нефрон является функциональной единицей органа, главные задачи этого органа следующие:

• регулировка тонуса сосудов;
• концентрирование мочи;
• контроль над кровяным давлением.

Процесс формирования урины состоит из нескольких этапов:

Функции корковых нефронов

Главная задача данных почечных нефронов – формирование мочи и реабсорбция важных и полезных веществ и соединений – аминокислот, белков, глюкозы, минералов, гормонов. Эти нефроны являются участниками процесса фильтрации мочи и реабсорбции, поскольку имеют некоторые особенности кровоснабжения. Все реабсорбированные полезные вещества и соединения моментально поступают в кровь посредством капиллярной сети отводящей артерии, которая расположена рядом.

Функции юкстамедуллярных нефронов

Главная задача этих элементов почки состоит в концентрации урины. Это достигается за счёт некоторых особенностей транспортировки крови через отводящую артерию. Артерия не проходит через узел капилляров, а сразу впадает в венулы, которые трансформируются в вены.

Важно: данная разновидность нефронов участвует в образовании веществ, регулирующих давление крови. Комплекс этих нефронов вырабатывает ренин, который нужен для образования особого сосудосуживающего вещества – ангиотензина 2.

03-med.info

Строение функциональной единицы почки и ее особенности

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

1. Капсула Шумлянского-Боумена и клубок сосудов формируют почечное тельце, расположенное на самом входе в нефрон. Сосудистое сплетение практически полностью состоит из капилляров, связанных с афферентной артериолой. Их назначением служит очищение крови и ее передача по дальнейшей цепи. После преодоления сети сосудов отфильтрованная часть крови попадает во вторичные капилляры, расположенные вне капсулы, а оттуда подается непосредственно в мозговое вещество почки.
2. Сосудистый клубок окружает капсула Шумлянского-Боумена, состоящая из париетального и висцерального листков. Внешняя ее часть сформирована из плоского эпителия, а внутренняя представляет собой слой подоцитов, расположенных на базальном мембранеэндотеории. Структура тканей висцерального листка содержит небольшие щели перетянутые мембраной, которые предназначены для очистки жидкости.
3. Проксимальный каналец состоит из высокой эпителиальной ткани, имеющей цилиндрическое строение, с ярко-выраженной щеткообразной каймой и компонентами базолатеральной мембраны. Подобная структура обеспечивает значительное увеличение поверхности клетки и усиление резорбтивного процесса.


4. Петля Генле представляет собой особою часть основной структурно-функциональной единицы почки, объединяющей проксимальные и дистальные каналы между собой. Состоит она из верхнего и нижнего колена, в основании которых имеется небольшое расширение, а назначением служит транспортировка плазмы крови внутри нефрона. При этом между ними, в мозговой части почки, расположен небольшой изгиб. Помимо соединения канальцев друг с другом, этот отдел обеспечивает реабсорбцию жидкости и ионов, а взамен обеспечивает мозговой отдел почки мочевиной.
5. Тыльный участок нефрона в почке представляет собой связующий каналец, входящий в сеть накопительных трубок. Его начало расположено в корковой ткани, а окончание в районе почечной лоханки, благодаря чему он проходит через весь мозговой отдел. При этом длина канала может достигать 50 мм, делая его самой большой частью функциональной единицы почки и соединяя все ее части между собой.

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

к оглавлению ↑

Функциональные особенности структурных единиц почек и их разновидности

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

• суперфициальные;
• интракоритикальные;
• юкстамедуллярные.

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

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

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

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

к оглавлению ↑

Клубочковая фильтрация: скорость протекания процессов и их структура

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

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

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

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

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

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

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

vsepropechen.ru

Основной структурно-функциональной единицей почки является нефрон, в котором происходит образование мочи. В зрелой почке человека содержится около 1 — 1,3 млн. нефронов. Нефрон состоит из нескольких последовательно соединенных отделов (рис.1). Начинается нефрон с почечного (мальпигиева) тельца, которое содержит клубочек кровеносных капилляров. Снаружи клубочки покрыты двухслойной капсулой Шумлянского — Боумена. Внутренняя поверхность капсулы выстлана эпителиальными клетками. Наружный, или париетальный, листок капсулы состоит из базальной мембраны, покрытой кубическими эпителиальными клетками, переходящими в эпителий канальцев. Между двумя листками капсулы, расположенными в виде чаши, имеется щель или полость капсулы, переходящая в просвет проксимального отдела канальцев. Проксимальный отдел канальцев начинается извитой частью, которая переходит в прямую часть канальца. Клетки проксимального отдела имеют щеточную каемку из микроворсинок, обращенных в просвет канальца. Затем следует тонкая нисходящая часть петли Генле, стенка которой покрыта плоскими эпителиальными клетками. Нисходящий отдел петли опускается в мозговое вещество почки, поворачивает на 180° и переходит в восходящую часть петли нефрона. Дистальный отдел канальцев состоит из восходящей части петли Генле и может иметь тонкую и всегда включает толстую восходящую часть. Этот отдел поднимается до уровня клубочка своего же нефрона, где начинается дистальный извитой каналец.

Этот отдел канальца располагается в коре почки и обязательно соприкасается с полюсом клубочка между приносящей и выносящей артериолами в области плотного пятна. Дистальные извитые канальцы впадают в коре почек в собирательные трубочки. Собирательные трубочки опускаются из коркового вещества почки в глубь мозгового вещества, сливаются в выводные протоки и открываются в полости почечной лоханки. Почечные лоханки открываются в мочеточники, которые впадают в мочевой пузырь.

Рис.1. Схема строения нефрона:

1 — клубочек; 2 — проксимальный извитой каналец; 3 — нисходящая часть петли нефрона; 4 — восходящая часть петли нефрона; 5 — дистальный извитой каналец; б — собирательная трубка.

По особенностям локализации клубочков в коре почек, строения канальцев и особенностям кровоснабжения различают 3 типа нефронов: суперфициальные (поверхностные) (20-30%), интракортикальные (60-75%) и юкстамедуллярные (10-15%).

Особенности кровоснабжения почек.

Отличительной особенностью кровоснабжения почек является то, что кровь используется не только для трофики органа, но и для образо-вания мочи. Почки получают кровь из коротких почечных артерий, которые отходят от брюшного отдела аорты. В почке артерия делится на большое количество мелких сосудов-артериол, приносящих кровь к клубочку. Приносящая (афферентная) артериола входит в клубочек и распадается на капилляры, которые, сливаясь, образуют выносящую (эфферентную) артериолу. Диаметр приносящей артериолы почти в 2 раза больше, чем выносящей, что создает условия для поддержания необходимого артериального давления (70 мм рт.ст.) в клубочке. Мышечная стенка у приносящей артериолы выражена лучше, чем у выносящей. Это дает возможность регуляции просвета приносящей артериолы. Выносящая артериола вновь распадается на сеть капилляров вокруг проксимальных и дистальных канальцев. Артериальные капилля-ры переходят в венозные, которые, сливаясь в вены, отдают кровь в нижнюю полую вену. Капилляры клубочков выполняют только функ-цию мочеобразования. Особенностью кровоснабжения юкстамедулляр-ного нефрона является то, что эфферентная артериола не распадается на околоканальцевую капиллярную сеть, а образует прямые сосуды, кото0-рые вместе с петлей Генле спускаются в мозговое вещество почки и участвуют в осмотическом концентрировании мочи.

Через сосуды почки в 1 мин проходит около 1/4 объема крови, выбрасываемого сердцем в аорту. Почечный кровоток условно делят на корковый и мозговой. Максимальная скорость кровотока приходится на корковое вещество (область, содержащую клубочки и проксимальные канальцы) и составляет 4-5 мл/мин на 1 г ткани, что является самым высоким уровнем органного кровотока.

Юкстагломерулярный аппарат.

Юкстагломерулярный (ЮГА), или околоклубочковый, аппарат представляет собой совокупность клеток, синтезирующих ренин и другие биологически активные вещества. Морфологически и образует как бы треугольник, две стороны которого составляет подходящая к клубочку афферентная и выходящая эфферентная артериолы, а основание — специализированный участок стенки извитой части дисталь-ного канальца — плотное пятно (macula densa). В состав ЮГА входят гранулярные клетки (юкстагломерулярные), расположенные на внутрен-ней поверхности афферентной артериолы, клетки плотного пятна и спе-циальные клетки (юкставаскулярные), расположенные между принося-щей выносящей артериолами и плотным пятном.

Механизмы мочеобразования.

Мочеобразование осуществляется за счет трех последовательных процессов:

1) клубочковой фильтрации (ультрафильтрации) воды и низкомолекулярных компонентов из плазмы крови в капсулу почечного клубочка с образованием первичной мочи;

2) канальцевой реабсорбции — процесса обратного всасывания профильтровавшихся веществ и воды из первичной мочи в кровь;

3) канальцевой секреции — процесса переноса из крови в просвет канальцев ионов и органических веществ.

studfiles.net

на продольном разрезе почки различают корковое и мозговое вещество.

Мозговое вещество расположено в центре и состоит не из сплошной массы, а из 10-15 конусообразных почечных пирамид, которые своими основаниями обращены к поверхности почки, а верхушками — в сторону почечной лоханки.

Корковое вещество имеет толщину 5-7 мм, оно как бы окаймляет основания пирамид мозгового вещества и даёт между ними отростки — почечные столбы, направленные к центру почки.

Пирамиды с окружающим их корковым веществом образуют так называемые почечные доли, а 2-3 доли объединяются в сегменты почки. Верхушки пирамид соединяются по 2 и более в сосочки, на которых находится множество сосочковых отверстий. Каждый сосочек (всего их 7-8) кольцеобразно охвачен воронковидной полостью — малой почечной чашкой. Иногда одна малая чашечка охватывает 2 или даже 3 сосочка. Несколько малых почечных чашечек соединяются в большую почечную чашку (всего их 2-3). Большие почечные чашки соединяются в почечную лоханку, дающую начало мочеточнику.

Нефрон — это структурно-функциональная единица почки. Нефрон начинается в корковом веществе почечным тельцем. Почечное тельце состоит из клубочка кровеносных капилляров (мальпигиев клубочек), охваченного двустенной капсулой Боумена-Шумлянского. От почечного тельца в корковое вещество отходит извитой каналец 1 порядка (проксимальный извитой каналец), который продолжается в пирамиду мозгового вещества в виде прямого канальца,

образующего петлю Генле. Прямой каналец возвращается в корковое вещество, где переходит в извитой каналец 2 порядка (дистальный извитой каналец), дающий начало вставочному отделу и собирательной трубочке. Несколько собирательных трубочек, сливаясь, открываются 15-20 сосочковыми протоками на вершине пирамиды. На всём протяжении нефрон окружён кровеносными капиллярами. В каждой почке около 1 млн. нефронов.

Внутреннее строение почки.

На фронтальном разрезе, разделяющим почку на переднюю и заднюю половины, видны почечная пазуха с ее содержимым и окружающий ее толстый слой почечного вещества, в котором выделяют корковое (наружный слой) и мозговое (внутренний слой) вещество.

Мозговое вещество.Его толщина 20-25 мм. Располагается в почке в видепирамид, количество которых в среднем 12 (может быть от 7 до 20). Почечные пирамиды имеют основание, обращенное к поверхности почки, и закругленную верхушку илипочечный сосочек, направленную в почечный синус. Иногда верхушки нескольких пирамид (2-4) объединяются в один общий сосочек. Между пирамидами вдаются прослойки коркового вещества под названиемпочечных столбов.Таким образом мозговое вещество не образует сплошного слоя.

Корковое вещество.Представляет узкую полосу красно-бурого цвета толщиной 4-7 мм. и образует наружный слой почечной паренхимы. Оно имеет зернистый вид и как бы исчерчено темными и более светлыми полосками. Последние в виде так называемыхмозговых лучейотходят от основания пирамид и составляютлучистую часть коркового вещества. Находящиеся между лучами более темные полоски названысвернутой частью.

Лучистая и прилежащая к ней свернутая части образуют почечную дольку; почечная пирамида и прилежащие к ней 500-600 почечных долек формируютпочечную долю,которая ограничена междолевыми артериями и венами, залегающими в почечных столбах. 2-3 почечные доли составляютсегмент почки.Всего в почке выделяют 5 почечных сегментов 5 – верхний, верхний передний, нижний передний, нижний и задний.

Микроскопическое строение почки.

Строму почки составляет рыхлая волокнистая соединительная ткань, богатая ретикулярными клетками и ретикулиновыми волокнами. Паренхима почки представлена эпителиальными почечными канальцами, которые при участии кровеносных капилляров образуют структурно-функциональные единицы почки –

нефроны. В каждой почке их насчитывается около 1 млн. Нефрон представляет собой неветвящийся длинный каналец, начальный отдел которого в виде двустенной чаши окружает капиллярный клубочек, а конечный — впадает в собирательную трубочку. Длина нефрона в развернутом виде 35-50 мм., а суммарная длина всех нефронов около 100 км.

Каждый нефрон имеет следующие переходящие один в другой отделы: почечное тельце, проксимальный отдел, петлю нефрона и дистальный отдел.

Почечное тельце представляет собой капсулу клубочка и находящийся в ней клубочек кровеносных капилляров. Капсула клубочка напоминает по форме чашу, стенки которой состоят из двух листков: наружного и внутреннего. Клетки, покрывающие внутренний листок капсулы, называются «подоциты». Между листками находится щелевидное пространство – полость капсулы.

Проксимальный и дистальный отделы нефрона имеют форму извитых трубочек и поэтому называются проксимальным и дистальным извитыми канальцами.

Петля нефрона (петля Генле) состоит из двух частей: нисходящей и восходящей, между которыми образуется изгиб. Нисходящая часть является продолжением проксимального извитого канальца, а восходящая часть переходит в дистальный извитой каналец.

Дистальные извитые канальцы нефронов впадают в собирательные трубочки, которые в основном идут в почечных пирамидах по направлению к почечным сосочкам. Подходя к ним, собирательные трубочки сливаются, образуя сосочковые протоки, открывающиеся отверстиями на почечных сосочках.

Листки капсулы нефрона и его канальцы состоят из однослойного эпителия.

Нефроны делятся на:

корковые нефроны (их примерно 80% от общего количества нефронов),

юкстамедуллярные нефроны ( их примерно 20%)

gabiya.ru

Еще полезно почитать про Почки:

Антибиотики при уретрите у мужчин Разрыв почки Донор почки Нормальные размеры почек по узи у женщин