Нефрона является минутой или микроскопической структурной и функциональной единицей почки . Он состоит из почечного тельца и почечного канальца . Почечное тельце состоит из пучка из капилляров называется клубочком и охватывающие капсулы Боумен . Канальцах почек проходит от капсулы. Капсула и канальцев связаны и состоят из эпителиальных клеток с просветом . У здорового взрослого человека 1 до 1500000 нефронов в каждой почке. [1] : 22 Крови фильтрует , как она проходит через три слоя: эндотелиальные клетки из стенки капилляра, егобазальная мембрана , а также между ножными отростками подоцитов облицовки капсулы. Канальцев имеет соседние перитубулярных капилляры , которые работают между восходящей и нисходящей частями канальца. Когда жидкость из капсулы стекает в трубочку, он обрабатывается эпителиальных клеток , выстилающих трубочку: вода реабсорбируется и обмен веществ (некоторые из них добавляют, другие удаляются); сначала с интерстициальной жидкостью снаружи каналец, а затем в плазму в соседних перитубулярных капиллярах через эндотелиальные клетки , выстилающие что капилляр. Этот процесс регулирует объем жидкости организма, а также уровни многих веществ организма. В конце трубочки, оставшийся fluid- мочи -exits: он состоит из воды, метаболических отходов и токсинов .
Нефрон | |
---|---|
Подробности | |
Предшественник | Метанефрическая бластема ( промежуточная мезодерма ) |
Система | Мочеиспускательная система |
Идентификаторы | |
латинский | Nephroneum |
MeSH | D009399 |
FMA | 17640 |
Анатомическая терминология [ редактировать в Викиданных ] |
Внутренняя часть капсулы Боумена, называемая пространством Боумена, собирает фильтрат из фильтрующих капилляров клубочкового пучка , который также содержит мезангиальные клетки, поддерживающие эти капилляры. Эти компоненты функционируют в качестве фильтрующего устройства и составляют почечной тельце . Фильтрующая структура (барьер клубочковой фильтрации) состоит из трех слоев, состоящих из эндотелиальных клеток , базальной мембраны и подоцитов (отростков стопы). Канальцев имеет пять анатомически и функционально различных частей: проксимальных канальцах , который имеет извилистый раздела проксимальных извитых канальцев с последующим прямым участком (проксимальнее прямой канальцев); петли Генле , который состоит из двух частей, нисходящую петлю Генле ( «нисходящей петли») и цикл по возрастанию Генле ( «восходящей петли»); дистальных извитых канальцев ( «дистальный петля»); соединения канальцев , а последняя часть нефрона в собирающих протоков . Нефронов имеют две длины с различной мочи концентрируя мощности: длинные juxtamedullary нефронов и коротких корковых нефронов.
Четыре механизма, используемые для создания и обработки фильтрата (результатом которого является преобразование крови в мочу), - это фильтрация , реабсорбция , секреция и экскреция . Фильтрация происходит в клубочках и в значительной степени пассивно: она зависит от интракапиллярного артериального давления. Примерно пятая часть плазмы фильтруется, когда кровь проходит через капилляры клубочков; четыре пятых продолжается в перитубулярные капилляры. Обычно единственными компонентами крови, которые не фильтруется в капсулу Боумена являются белки крови , эритроциты , лейкоциты и тромбоциты . Более 150 литров жидкости войти в клубочки взрослого каждый день: 99% воды в этом фильтрата реабсорбируется. Реабсорбция происходит в почечных канальцах и либо пассивно, за счет диффузии , или активным, в результате накачки против градиента концентрации. Секреция также происходит в канальцах и является активным. К реабсорбируемым веществам относятся: вода , хлорид натрия , глюкоза , аминокислоты , лактат , магний , фосфат кальция , мочевая кислота и бикарбонат . Вещества , секретируемые включают в себя мочевину , креатинин , калий , водород и мочевую кислоту . Некоторые из гормонов, которые сигнализируют канальцам об изменении скорости реабсорбции или секреции и тем самым поддерживают гомеостаз, включают (наряду с пораженным веществом) антидиуретический гормон (вода), альдостерон (натрий, калий), паратироидный гормон (кальций, фосфат), предсердный натрийуретический пептид (натрий) и мозговой натрийуретический пептид (натрий). Система противотока в почечном мозге обеспечивает механизм для генерации гипертонического интерстиция, что позволяет восстановление растворенного вещества без воды внутри нефрона и возвращения его в венозном сосудистой сети, когда это необходимо.
Некоторые заболевания нефрона преимущественно влияют либо клубочки или канальцы. Гломерулярные заболевания включают диабетическую нефропатию , гломерулонефрит и IgA нефропатию ; почечных канальцев заболевания включают острый трубчатый некроз и поликистоз почек .
Состав
Нефрона является функциональной единицей почки. [2] Это означает , что каждый отдельный нефрона, где выполняется основная работа почек.
Нефрона состоит из двух частей:
- почечное тельце , который является начальным компонентом фильтрации и
- почечных канальцев , что процессы и уносит фильтрованной жидкости . [3] : 1024
Почечное тельце
Почечное тельце является местом фильтрации плазмы крови . Почечное тельце состоит из клубочка и клубочковой капсулы или капсулы Боумена . [3] : 1027
Почечное тельце имеет два полюса: сосудистый полюс и трубчатый полюс. [4] : 397 Артериолы из почечного кровообращения входят и выходят из клубочка на сосудистом полюсе. Клубочковой фильтрат покидает капсулу Боумена в канальцах почек в мочевой полюсу.
Клубочки
Клубочек является сеть известна как пучок , фильтрации капилляров , расположенных в сосудистой полюс почечной корпускулярно в капсуле Боумена. Каждый клубочек получает кровоснабжение от афферентной артериолы из почечной циркуляции . Клубочковое артериальное давление обеспечивает движущую силу для воды и растворенных веществ , чтобы быть отфильтровано из плазмы крови , а также во внутреннюю части капсулы Боумен , называется пространством Боумен.
Только примерно пятая часть плазмы фильтруется в клубочках. Остальное переходит в эфферентный артериол . Диаметр эфферентной артериолы меньше диаметра афферентной, и эта разница увеличивает гидростатическое давление в клубочках.
капсула Боумена
В капсуле Боумена , которая также называется клубочковой капсулы, окружает клубочек. Она состоит из висцерального внутреннего слоя , образованного специализированных клеток , называемых подоциты и теменной наружного слоя , состоящего из простого плоского эпителия . Жидкости из крови в клубочках являются ультрафильтрации через несколько слоев, что приводит к тому , что известно как фильтрат.
Затем фильтрат перемещается в почечные канальцы, где в дальнейшем перерабатывается с образованием мочи . Различные этапы этой жидкости вместе известны как трубчатая жидкость .
Почечный каналец
Почечные канальцы - это часть нефрона, содержащая канальцевую жидкость, фильтруемую через клубочки. [5] После прохождения через канальцах почек, фильтрат переходит к системе сбора воздуховодов . [6]
Компоненты канальцах почек являются:
- Проксимальных извитых канальцев (лежит в коре головного мозга и выстлана простого кубического эпителия с щеточной границами , которые помогают увеличить площадь поглощения сильно.)
- Петля Генле (шпилька, т.е. П-образная, лежит в мозговом веществе)
- Нисходящая ветвь петли Генля
- Восходящей ветви петли Генле
- Восходящая конечность петли Генле разделена на 2 сегмента: нижний конец восходящей конечности очень тонкий и выстлан простым плоским эпителием. Дистальная часть восходящей ветви толстая и выстлана простым кубический эпителий.
- Тонкая восходящая ветвь петли Генле
- Толстой восходящей ветви петли Генле (входит в кору головного мозга и становится -. Дистальных извитых канальцев)
- Дистальный извитый каналец
- Соединительный каналец
Кровь из эфферентных артериол, содержащий все , что не отфильтрованного в клубочках, переходит в перитубулярных капилляров , крошечные кровеносные сосуды , которые окружают петли Генле и проксимальный и дистальный канальцы, где трубчатые потоки жидкости. Затем вещества реабсорбируются из последнего обратно в кровоток.
Перитубулярных капилляры затем рекомбинируют с образованием эфферентного венулы, который сочетает в себе с эфферентными венули из других нефрон в почечную вену, и присоединяются к основному кровотоку.
разница Длина
Корковые нефроны (большинство нефронов) начинаются высоко в коре и имеют короткую петлю Генле, которая не проникает глубоко в мозговой слой. Кортикальные нефронов можно разделить на поверхностные корковых нефронов и midcortical нефронов . [7]
Juxtamedullary нефронов начинают низко в коре головного мозга у мозговом и имеют длинную петлю Генле , которая глубоко проникает в почечную мозговом: только у них есть свои петли Генле окружен Vasa Recta . Эти длинные петли Генля и связанной с ними Васой RECTA создать гиперосмолярную градиент , который позволяет для генерации концентрированной мочи . [8] Также крутой поворот проникает до внутренней зоны продолговатого мозга. [9]
Juxtamedullary нефрон встречаются только у птиц и млекопитающих, а также имеют место специфическое: медуллярный относятся к почечному мозговому , а Juxta (латы рядом) относятся к относительному положению почечной тельце этого нефрона - возле продолговатого мозга , но все - таки в кора головного мозга. Другими словами, juxtamedullary нефрона является нефрона , чья почечное тельце рядом с мозговом, и чьи проксимальных извитых канальцев и связанный с ним петли Генле происходит глубже в мозговом веществе , чем другой тип нефрона, в кортикальной нефрона .
В juxtamedullary нефронов составляют лишь около 15% от нефронов в почках человека. [1] : 24 Тем не менее, этот тип нефрона , который чаще всего , изображенной на рисунках нефронов.
У людей, корковых нефронов имеют свои почечных корпускулы во внешних двух третей от коры, в то время как juxtamedullary нефронов имеют свои корпускулы во внутренней трети коры. [1] : 24
Функции
Нефрона использует четыре механизма для преобразования крови в моче: фильтрации, реабсорбции, секреции и экскреции. [4] : 395-396 Они относятся к многочисленным веществам. Структура и функция эпителиальных клеток, выстилающих просвет, изменяются в процессе прохождения нефрона и имеют сегменты, названные в соответствии с их расположением и отражающие их различные функции.
Проксимальный каналец
Проксимальный каналец в качестве части нефрона можно разделить на начальную свернутую часть и следующая прямой (нисходящая) часть. [10] Жидкость в фильтрате , поступающего в проксимальных извитых канальцев реабсорбируется в перитубулярных капилляров, в том числе более половины отфильтрованного соли и воды и всех отфильтрованных органических растворенных веществ ( в основном глюкозу и аминокислоты ). [4] : 400-401
Петля Генле
Петли Генле является U-образная трубка , которая проходит от проксимального канальца. Он состоит из нисходящей и восходящей конечностей. Он начинается в коре головного мозга, приема фильтрата от проксимального канальца извитых, простирается в мозговом как нисходящей конечности, а затем возвращается в коре головного мозга в качестве восходящей конечности , чтобы сливать в дистальных извитых канальцев. Основная роль петли Генле, чтобы дать возможность организму производить концентрированную мочу, а не за счет увеличения концентрации трубчатую, но рендерингом интерстициальный гипертонической жидкости. [1] : 67
Значительные различия помогают различать нисходящие и восходящие конечности петли Генле. Нисходящая конечности является проницаемой для воды и заметно менее проницаема для соли, и , таким образом , лишь косвенно способствует концентрации интерстиции. Поскольку фильтрат опускается глубже в гипертоническую интерстицию почечного мозга, вода не течет свободно из нисходящей конечности путем осмоса до тоничности фильтрата и интерстиции уравновешивания. Гипертонус костного мозга (и , следовательно , концентрация мочи) определяется отчасти размером петли Генля. [1] : 76
В отличие от нисходящей конечности, то толстой восходящей ветви непроницаем для воды, критическая особенность обмена противоточного механизма , используемого в цикле. Восходящая конечность активно выкачивает натрий из фильтрата, создавая гипертонический интерстиций, который стимулирует противоточный обмен. При переходе через восходящую ветвь, фильтрат растет гипотоническим , так как он потерял большую часть своего содержания натрия. Этот гипотонический фильтрат передается в дистальных извитых канальцев в корковом веществе почек. [1] : 72
Дистальный извитый каналец
Дистальных извитых канальцев имеет различную структуру и функцию, что и проксимальных извитых канальцев. Клетки , выстилающие трубочку имеют многочисленные митохондрии , чтобы произвести достаточно энергии ( АТФ ) для активного транспорта , чтобы иметь место. Большая часть переноса ионов, протекающих в дистальных извитых канальцах регулируется эндокринной системы . В присутствии паратироидного гормона дистальные извитые канальцы реабсорбируют больше кальция и выделяют больше фосфата. Когда альдостерона присутствует, более натрия реабсорбируется и больше калия секретируется. Предсердный натрийуретический пептид вызывает дистальных извитых канальцев секретировать больше натрия.
Соединительный каналец
Это последний сегмент канальца, прежде чем она поступает в систему сбора воздуховода.
Система коллекторных каналов
Каждый дистальных извитых канальцев подает свой фильтрат в систему собирательных трубочек , первый сегмент , который является подключением канальцев . Сбор система воздуховодов начинается в корковом веществе почек и проходит глубоко в костный мозг. По мере того как моча проходит вниз по трубопроводной системе сбора, он проходит мимо костномозговой интерстиции , который имеет высокую концентрацию натрия в результате петли Генле системы противоточного умножителя . [1] : 67
Потому что она имеет другое происхождение во время развития мочевых и половых органов , чем остальная часть нефрона, собирающий канал иногда не считается частью нефрона. Вместо того , происходящий из metanephrogenic бластемы, собирающего канал берет свое начала от зачатка мочеточника . [11] : 50–51
Несмотря на то, собирающий канал , как правило , непроницаемы для воды, она становится проницаемой в присутствии антидиуретического гормона (АДГ). АДГ влияет на функцию аквапориных , что приводит к реабсорбции молекул воды , как она проходит через сборный канал. Аквапорины являются мембранными белками , которые селективно проводят молекулы воды, предотвращая прохождение ионов и других растворенных веществ. Столько , сколько три четверти воды из мочи может быть поглощаемые , как она покидает собирающую трубу путем осмоса. Таким образом, уровни АДГ определяют, будет ли моча концентрированной или разбавленной. Увеличение АДГ является признаком обезвоживания , в то время как результаты воды достаточности в снижении АДГ позволяет разбавленной мочи. [4] : 406
Нижние части коллекторной органа также являются проницаемыми для мочевины , позволяя некоторые из них , чтобы войти в мозговое вещество, таким образом , поддерживая его высокую концентрацию (что очень важно для нефрона). [1] : 73-74
Моча листья костномозговой собирательные трубочек через почку сосочков , опустошение в почечные чашечки , в почечную лоханку , и , наконец , в мочевой пузырь через мочеточник . [4] : 406-407
юкстагомерулярное устройство
Юкстагломерулярная аппарат (JGA) является специализированной областью , связанной с нефроном, но отдельно от него. Он производит и секретирует в кровоток фермент ренин (angiotensinogenase), которая расщепляет ангиотензиногена и приводит к десяти аминокислотных вещество ангиотензин-1 (A-1). А-1 затем превращают в ангиотензин-2, мощным сосудосуживающим, путем удаления двух аминокислот: это достигается путем ангиотензин превращающего фермента (АПФ). Эта последовательность событий называется системой ренин-ангиотензин (RAS) или системы ренин-ангиотензин-альдостерон (РААС). JGA расположен между толстой восходящей ветви и афферентной артериолы. Она содержит три компонента: макулы Densa , юкстагломерулярные клетки и юкставаскулярные клетки . [4] : 404
Клиническое значение
Болезни нефрона преимущественно влияют либо клубочки или канальцы. Гломерулярные заболевания включают диабетическую нефропатию , гломерулонефрит и IgA нефропатию ; почечных канальцев заболевания включают острый трубчатый некроз , почечных канальцев ацидоз и поликистоз почек .
Дополнительные изображения
Распределение кровеносных сосудов в коре почек. (Хотя эта цифра помечает эфферентное судно как вены , это на самом деле артериол .)
Клубочек красный; Капсула Боумена белый.
Почечная ткань
Клубочки
Это изображение показывает типы клеток, присутствующие в клубочках части нефрона почки. Подоциты, эндотелиальные клетки и клетки клубочковой мезангиальных присутствуют.
Смотрите также
- Нефрология
- Урология
Рекомендации
- ^ a b c d e f g h Лот, Кристофер Дж. (2012). Принципы физиологии почек, 5-е издание . Springer.
- ^ Покок, Джиллиан; Ричардс, Кристофер Д. (2006). Физиология человека: основы медицины (3-е изд.). Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. п. 349. ISBN 978-0-19-856878-0.
- ^ а б J., Tortora, Gerard (2010). Принципы анатомии и физиологии . Дерриксон, Брайан. (12 - е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Джон Уайли и сыновья. ISBN 9780470233474. OCLC 192027371 .
- ^ а б в г д е Mescher, Энтони Л. (2016). Основы гистологии Жункейры, 14-е издание . Ланге.
- ^ Экология и эволюционная биология - Университет Колорадо в Боулдере. «Почки канальцев I: Моча производства.» URL: http://www.colorado.edu/eeb/web_resources/cartoons/nephrex1.html . Данные на: 6 марта 2007 архивной 2 октября 2007 года на Wayback Machine
- ^ Крючок, Jerry B. & Goldstein, Robin S. (1993). Токсикология почки . Raven Press. п. 8. ISBN 0-88167-885-6.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ Носек, Томас М. «Раздел 7 / 7ч03 / 7ч03п16» . Основы физиологии человека . Архивировано из оригинала на 2016-03-24.
- ^ Jameson, J. & Larry Loscalzo, Джозеф (2010). Нефрология и кислотно-основные расстройства Харрисона . McGraw-Hill Professional. п. 3. ISBN 978-0-07-166339-7.CS1 maint: использует параметр авторов ( ссылка )
- ^ «Регулирование концентрации мочи» . Анатомия и физиология . CliffsNotes. Архивировано из оригинального 25 октября 2012 года . Проверено 27 ноября 2012 года .
- ^ Уолтер Ф. Борон (2005). Медицинская физиология: клеточный и молекулярный подход . Elsevier / Saunders. п. 743. ISBN 1-4160-2328-3.
- ^ Митчелл, Барри; Шарма, Ram (2009). Эмбриология, второе издание . Черчилль Ливингстон Эльзевьер.