Что такое нефрон: строение, виды и основные функции

• Общий план строения у всех нефронов сходен, однако, в зависимости от расположения, могут отличаться параметры отдельных фрагментов структурной единицы (протяженность канальцев и петель, а также габариты сосудистых клубочков, образованных ветвящейся приносящей артериолой и выносящим сосудом).
• С точки зрения анатомии, строение структурной и функциональной единицы почки выглядит следующим образом:

• Капсула Шумлянского. Внутри этого образования находится клубочек, образованный мельчайшими капиллярами — мальпигиево тельце, называемое также «почечным тельцем». Капсула Шумлянского-Боумена имеет диаметр 0,2 мм. Ее эпителий плотно прилегает к капиллярному клубочку.
• Проксимальный каналец, отходящий непосредственно от капсулы, заключающей в себе почечное тельце. Проксимальный каналец имеет следующую особенность строения: клеточные элементы эпителия, выстилающего его внутреннюю поверхность, имеют щеточную каемку — систему микроворсинок, которые обращены в просвет проксимального канальца.
• Петля Генле. В петле Генле выделяются тонкий и толстый отделы. Тонкий представлен нисходящей частью петли и частью восходящего отдела. Толстый отдел представлен частью восходящего отдела петли, извитым канальцем и связующим отделом.
• Дистальный извитой каналец. Его начало в обязательном порядке соприкасается с клубочком, образованным приносящей и выносящей артериолами.
• Связующий каналец, соединяющий дистальный каналец с собирательными трубками.
• Собирательная трубка. С функциональной точки зрения, это продолжение дистального сегмента нефрона. Эти анатомические образования берут начало в коре почки и, сливаясь друг с другом, в дальнейшем образуют выводные протоки. Проходя сквозь мозговое вещество почки, лежащее под корковым, выводные протоки открываются в полость почечной лоханки.

Общая протяжённость канальцев нефрона составляет от трех до пяти сантиметров.

Типы нефронов

В зависимости от расположения в различных зонах почки, нефроны могут иметь существенные анатомические отличия друг от друга. Эти различия касаются следующих моментов:

• Размеры капиллярных клубочков, состоящих из афферентных и эфферентных сосудов.
• Глубина расположения сосудистого клубочка и проксимальных канальцев.
• Протяженность различных отделов нефрона. Особенно вариабельны по длине различные участки петель.

В частности, юкстамедуллярные клубочки имеют более крупные размеры, в сравнении с суперфициальными.

В зависимости от расположения, выделяются следующие разновидности нефронов:

• Суперфициальные (поверхностные). Основным морфологическим отличием структур единицы почек этой разновидности является относительно короткая петля Генле. Поэтому колено петли расположено выше линии, разграничивающей наружный и внутренний слои мозгового вещества.
• Интракортикальные. Нефроны этой разновидности располагаются в толще коркового слоя почки. Петля Генле интракортикального нефрона может быть как длинной, так и короткой.
• Юкстамедуллярные. Нефроны этой разновидности характеризуются местоположением на границе коркового и мозгового слоев почки. Петля Генле у всех юкстамедуллярных нефронов имеет большую протяжённость и поэтому проникает во внутренний отдел мозгового вещества. Нередко она соседствует с верхушками сосочков.

Как работает нефрон

В нефронах происходит образование мочи. Процесс этот протекает в несколько этапов.

Фильтрация плазмы крови происходит в клубочке, образованном капиллярами высокого давления (70 миллиметров ртутного столба). Градиент давления в этих микрососудах обусловлен следующими факторами (анатомические причины):

• почечные артерии, кровоснабжающие весь орган, отходят непосредственно от брюшной аорты;
• небольшая протяженность этих артерий;
• существенная разница в диаметре приносящей и выносящей артериол: просвет выносящей артерии в два раза уже приносящей.

В результате воздействия давления срабатывает механизм полупроницаемой мембраны, который и способствует отфильтровыванию жидкой составляющей крови, циркулирующей по капиллярам. После прохождения через клубочек и освободившись от подлежащих выведению веществ, кровь попадает в выносящий сосуд, по которому оттекает от нефрона.

Отфильтрованная через специализированную мембрану плазма крови поступает в капсулу. Жидкость, которая получается при этом, называется первичной мочой.

В ее состав входят:

• вода;
• микроэлементы;
• органические питательные вещества.

Ее количество достигает 100−150 литров в сутки.

Далее, жидкость движется по канальцу, функция которого — реабсорбция (обратное всасывание) воды и растворенных в ней веществ (микроэлементов, глюкозы и других органических соединений).

В результате этого процесса образуется так называемая вторичная моча. Она отличается от первичной большей концентрацией солей. Ее количество достигает около 2 литров в сутки.

В дистальном канальце происходит процесс канальцевой секреции. Это процесс перехода через клетки эпителия дистального канальца в мочу веществ, подлежащих выведению из организма (в частности, ионы калия, водород, аммиак, токсические вещества, поступающие в организм извне, в том числе и в составе лекарственных препаратов). При этом срабатывают следующие механизмы:

• Активный (перемещение химических веществ осуществляется при использовании энергии биохимических реакций).
• Пассивный (за счет энергии клеточного осмоса).

Результатом канальцевой секреции является восстановление кислотно-щелочного равновесия крови.

В дальнейшем вторичная моча посредством собирательной трубки попадает в почечную лоханку, откуда по мочеточникам транспортируется в мочевой пузырь.

Кратко, в виде таблицы, схему процесса фильтрации крови нефроном можно представить следующим образом:

Анатомическое образование	Процессы
Капсула Шумлянского-Боумэна	Фильтрация плазмы крови
Проксимальный каналец и петля Генле	Реабсорбция
Дистальный каналец	Секреция с образованием окончательного состава мочи

Количество нефронов ограничено

Для нормальной жизнедеятельности достаточно приблизительно трети нефронов, имеющихся в почках. Остальные являются резервными, на случай гибели функционирующих (в результате травмы или заболевания). Восстанавливаться структурно-функциональная единица почки не может, поэтому в результате каких-либо повреждений, количество их в почках уменьшается. Со временем, в случае прогрессирования подобных процессов, может развиться почечная недостаточность, негативно влияющая на функционирование всех органов и систем.

С изобретением средств, способствующих восстановлению фильтрующих структур почки, будет решена масса проблем, возникающих в результате заболеваний, поражающих этот орган.

Пока же, говорят специалисты, единственной мерой по продлению функциональной состоятельности почек является профилактика заболеваний мочевыделительной системы и своевременное комплексное лечение острых болезней, не позволяющее им перейти в хроническое состояние.

Какие функции выполняют нефроны почки и их структура — ODSIS Медицинский портал

Нефроном является структурная единица почки, отвечающая за формирование урины. Работая 24 часа, органы пропускают до 1700 л плазмы, образуя немногим больше литра урины.

Нефрон

От работы нефрона, которым является структурно-функциональная единица почки, зависит, насколько успешно осуществляется поддержание баланса, выводятся отработанные продукты.

За сутки два миллионов нефронов почек, столько, сколько их в организме, вырабатывают 170 л первичной мочи, сгущают до суточного количества, доходящего до полутора литров.

Суммарная площадь выделительной поверхности нефронов составляет почти 8 м2, что в 3 раза превышает площадь кожи.

У выделительной системы высокий резерв прочности. Создается он благодаря тому, что одновременно работает лишь третья часть нефронов, что позволяет выжить при удалении почки.

Очищается в почках артериальная кровь, идущая по приносящей артериоле. Выходит очищенная кровь по выходящей артериоле. Поперечник приносящей артериолы больше, чем у артериолы, за счет чего создается перепад давления.

Строение

Отделы нефрона почки такие:

• Начинаются в корковом слое почки капсулой Боумена, которая располагается над клубочком капилляров артериолы.
• Капсула нефрона почки сообщается с проксимальным (ближайшим) канальцем, направляемым в мозговое вещество — это и является ответом на вопрос в какой части почки находятся капсулы нефронов.
• Каналец переходит в петлю Генле – сначала в проксимальный отрезок, затем – дистальный.
• Окончанием нефрона принято считать место, где начинается собирательная трубочка, куда поступает вторичная моча из множества нефронов.

Схема нефрона

Капсула

Клетки подоциты, окружают клубочек капилляров подобием шапочки. Образование называют почечным тельцем. В его поры проникает жидкость, которая оказывается в пространстве Боумена. Здесь собирается инфильтрат – продукт фильтрации кровяной плазмы.

Проксимальный каналец

Этот вид состоит из клеток, покрытых снаружи базальной мембраной. Внутренняя часть эпителия снабжена выростами – микроворсинками, как щеточка, выстилающими каналец по всей длине.

Снаружи находится базальная мембрана, собранная в многочисленные складки, которые при наполнении канальцев распрямляются. Каналец при этом приобретает округлую форму в поперечнике, а эпителий уплощается. При отсутствии жидкости поперечник канальца становится узким, клетки приобретают призматический вид.

К функциям относится реабсорбция:

• H2O;
• Na – 85%;
• ионов Ca, Mg, K, Cl;
• солей — фосфатов, сульфатов, бикарбоната;
• соединений — белков, креатинина, витаминов, глюкозы.

Из канальца реабсорбенты попадают в кровеносные сосуды, которые густой сетью оплетают каналец. На этом участке в полость канальца всасывается желчная кислота, поглощаются щавелевая, парааминогиппуровая, мочевая кислоты, происходит всасывание адреналина, ацетилхолина, тиамина, гистамина, транспортируются лекарственные средства – пенициллина, фуросемида, атропина и др.

Здесь происходит расщепление гормонов, идущих из фильтрата, при помощи ферментов каймы эпителия. Инсулин, гастрин, пролактин, брадикинин разрушаются, их концентрация в плазме понижается.

Петля Генле

После вхождения в мозговой луч проксимальный каналец переходит в начальный отдел петли Генле. Каналец переходит в нисходящий отрезок петли, которая спускается в мозговое вещество. Затем восходящая часть поднимается в корковое вещество, сближаясь с капсулой Боумена.

Внутреннее устройство петли сначала не отличается от строения проксимального канальца. Затем просвет петли сужается, через него проходит фильтрация Na в межтканевую жидкость, которая становится гипертонической.

Это имеет значение для работы собирательных трубочек: благодаря высокой концентрации соли в омывающей жидкости, в них происходит всасывание воды. Восходящий отдел расширяется, переходит в дистальный каналец.

Петля Гентле

Дистальный каналец

Этот участок уже, короче, состоит из низких эпителиальных клеток. Ворсинки внутри канала отсутствуют, с наружной стороны хорошо выражена складчатость базальной мембраны. Здесь идет реабсорбция натрия, продолжается реабсорбция воды, секреция в просвет канальца ионов водорода, аммиака.

На видео схема строения почки и нефрона:

Виды нефронов

По особенностям строения, функциональному назначению различают такие типы нефронов, которые функционируют в почке:

• корковые — суперфициальные, интракортикальные;
• юкстамедуллярные.

Корковые

В корковом слое находятся две разновидности нефронов. Суперфициальные составляют около 1% от общего числа нефронов. Отличаются поверхностным расположением клубочков в коре, самой короткую петлей Генле, небольшим объемом фильтрации.

Количество интракортикальных — более 80% нефронов почки, располагаются в середине коркового слоя, играют основную роль в фильтрации урины. Кровь в клубочке интракортикального нефрона проходит под давлением, так как приводящая артериола значительно шире выводящей.

Юкстамедуллярные

Юкстамедуллярные — малочисленная часть нефронов почки. Их число не превышает 20% от числа нефронов. Капсула находится на границе коркового и мозгового слоя, остальная его часть расположена в мозговом слое, петля Генле спускается почти к самой почечной лоханке.

Этот вид нефронов имеет определяющее значение в способности концентрировать мочу. У особенности юкстамедуллярного нефрона относится то, что выводящая артериола этого вида нефрона имеет тот же диаметр, что и приносящая, а петля Генле самая длинная из всех.

Выносящие артериолы образуют петли, которые движутся в мозговой слой параллельно петле Генле, впадают в венозную сеть.

Функции

В функции нефрона почки входит:

• концентрирование урины;
• регуляция тонуса сосудов;
• контроль над давлением крови.

Моча образуется в несколько этапов:

• в клубочках фильтруется плазма крови, поступающая по артериоле, образуется первичная моча;
• реабсорбция из фильтрата полезных веществ;
• концентрация мочи.

Корковые нефроны

Основная функция — образование урины, реабсорбция полезных соединений, белков, аминокислот, глюкозы, гормонов, минералов. Корковые нефроны участвуют в процессах фильтрации, реабсорбции за счет особенностей кровоснабжения, а реабсорбированные соединения сразу проникают в кровь через близко расположенную капиллярную сеть выносящей артериолы.

Юкстамедуллярные нефроны

Основная работа юкстамедуллярного нефрона заключается в концентрировании мочи, что возможно, благодаря особенностям движения крови в выходящей артериоле. Артериола не переходит в капиллярную сеть, а переходит в венулы, впадающие в вены.

Нефроны этого вида участвуют в формировании структурного образования, регулирующего кровяное давление. Этот комплекс секретирует ренин, необходимый для выработки ангиотензина 2 – сосудосуживающего соединения.

Нарушение функций нефрона и как восстановить

Нарушение работы нефрона приводит к изменениям, которые отражаются на всех системах организма.

К расстройствам, вызванным дисфункцией нефронов, относятся нарушения:

• кислотности;
• водно-солевого баланса;
• обмена веществ.

Заболевания, которые вызываются нарушением транспортных функций нефронов, называются тубулопатиями, среди которых различают:

• первичные тубулопатии – врожденные дисфункции;
• вторичные – приобретенные нарушения транспортной функции.

Причинами появления вторичной тубулопатии служит повреждение нефрона, вызванное действием токсинов, в том числе лекарств, злокачественных опухолей, тяжелых металлов, миеломы.

По месту локализации тубулопатии:

• проксимальные – повреждение проксимальных канальцев;
• дистальные – повреждение функций дистальных извитых канальцев.

Виды тубулопатии

Проксимальная тубулопатия

Повреждение проксимальных участков нефрона приводит к формированию:

• фосфатурии;
• гипераминоацидурии;
• почечного ацидоза;
• глюкозурии.

Нарушение реабсорбции фосфатов приводит к развитию рахитоподобного строения костей – состояния, устойчивого к лечению витамином D. Патологию связывают с отсутствием белка-переносчика фосфата, нехваткой рецепторов, связывающих кальцитриол.

Почечная глюкозурия связана со снижением способности всасывать глюкозу. Гипераминоацидурия – это явления, при котором нарушается транспортная функция аминокислот в канальцах. В зависимости от вида аминокислоты, патология приводит к различным системным заболеваниям.

Так, если нарушена реабсорбция цистина, развивается заболевание цистинурия – аутосомно-рецессивное заболевание. Болезнь проявляется отставанием в развитии, почечной коликой. В моче при цистинурии возможно появление цистиновых камней, которые легко растворяются в щелочной среде.

Проксимальный канальцевый ацидоз вызывается неспособностью поглощать бикарбонат, из-за чего он выделяется с мочой, а в крови его концентрация понижается, а ионов Cl, напротив, повышается. Это приводит к метаболическому ацидозу, при этом происходит усиление выведения ионов K.

Дистальная тубулопатия

Патологии дистальных отделов проявляются почечным водным диабетом, псевдогипоальдостеронизмом, канальцевым ацидозом. Почечный диабет — повреждение наследственное.

Врожденное нарушение вызвано отсутствием реакции клеток дистальных канальцев на антидиуретический гормон. Отсутствие реакции приводит к нарушению способности к концентрации урины.

У больного развивается полиурия, в день может выделяться до 30 л мочи.

При комбинированных нарушениях развиваются сложные патологии, одна из которых называется синдромом де Тони-Дебре-Фанкони. При этом нарушена реабсорбция фосфатов, бикарбонатов, не всасываются аминокислоты, глюкоза. Синдром проявляется задержкой развития, остеопорозом, патологией строения костей, ацидозом.

Нефрон (функциональная единица почки): что это, особенности строения

Нефрон является главной составной единицей почечной ткани. В одной почке может содержаться от 750 тысяч до 1,4 миллионов нефронов. По мере старения человеческого организма, их число может постепенно уменьшаться. Одновременно работает лишь треть нефронов от всего имеющего количества, этого вполне достаточно для осуществления почкой своих функций.

Строение нефрона

Все почечные нефроны имеют идентичное строение. Каждый из них подразделяется на:

• Мальпигиево или почечное тельце.
• Трубочки.
• Канальцы.

Мальпигиево тельце локализуется на корковом слое почки и считается начальной частью каждого нефрона.

Само почечное тельце подразделяют на две части: капсулу Шумлянского-Боумена и капиллярный клубочек. Последний состоит из тесного переплетения 30-60 петель капилляров.

Капсула Шумлянского-Боумена представляет собой чашу, внутри неё локализуются кровеносные капилляры в форме клубка.

Стенка капсулы имеет два листка (внутренний и наружный), между ними располагается полость капсулы, где проходит фильтрация кровяной плазмы, а также образование и накопление мочи первичного типа.

Из данной капсулы выходит проксимальный каналец, посредством которого первичная моча попадает в петлю Генле, а затем в дистальный каналец. Между дистальным канальцем и двумя артериолами (приносящей и выносящей) имеется очень важная область – юкстагломерулярный аппарат. В клетках этого отдела происходит синтез различных биологически активных веществ, например, ренина или эритропоэтина.

По своей локализации, проксимальный и дистальный каналец относятся к корковому почечному веществу, а петля Генле – к мозговому.

После прохождения канальца дистального типа, вся моча проходит через небольшой соединяющий каналец, а затем попадает внутрь собирательной трубочки, переходящей на собирательный проток.

Все эти образования расположены внутри коркового вещества.

После этого собирательный проток подходит к мозговому слою, где множество таких трубочек объединяются, формируя широкий проток, открывающийся на верхушке пирамиды.

Классификация нефронов

Классификация нефронов основана на локализации и особенностях их строения. Все нефроны делят на две группы:

1. Корковые (их 70-80% от общего числа)
2. Юкстамедуллярные (20-30%).

Корковый (слева) и Юкстамедуллярный (справа)

Корковые нефроны в свою очередь делятся на поверхностные (в них мальпигиевы тельца расположены во внешней части коркового вещества) и интракортикальные нефроны (тельца локализуются во внутренних отделах коркового слоя).

Отличительной особенностью нефронов корковой группы является маленькая длина петли Генле, она может достигнуть только наружного слоя почки. Главной задачей таких нефронов является продуцирование мочи первичного типа.

Юкстамедуллярный тип нефронов относится к границе коркового вещества с мозговым. У этих нефронов имеется достаточно длинная петля, которая, благодаря своим размерам, способна проникать в глубокие слои почечного вещества.

Данная разновидность нефронов создает высокий уровень осмотического давления внутри образований, относящихся к мозговому веществу. Это является обязательным условием для концентрирования мочи и уменьшения ее конечного объема.

Функции нефрона

Нефрон обеспечивает нормальную работу всего организма, выполняя ряд важнейших функций:

1. Очищает циркулирующую по сосудам кровь.
2. Участвует в формировании мочи первичного и вторичного типа.
3. Осуществляет возврат воды, ионов, аминокислот.
4. Регулирует водный, кислотно-основной и солевой баланс в органах и системах.
5. Обеспечивает поддержание артериального давления в пределах нормальных значений.
6. Секретирует ряд гормонов.

Всего за 60 секунд нефроны обеих почек производят очищение примерно одного литра крови. А за пять минут происходит фильтрация всего объема крови, циркулирующей в человеческом организме.

Патологические процессы, связанные с нарушением работы нефрона и их коррекция

Все патологические состояния, в которые могут быть вовлечены нефроны, связаны с нарушениями в двух процессах: фильтрации и реабсорбции.

Ускорение процесса фильтрации может быть проявлением повышения давления на капилляры клубочка. Высокий уровень давления наблюдается при гипертензии, гиперволемии, диете с повышенным содержанием натрия. Коррекция этиотропного фактора ведет к нормализации фильтрационного процесса.

Снижение фильтрации наблюдается при резком снижении гидростатического давления. Состояние возникает при шоках различной этиологии, коллапсах, острой недостаточности кровообращения и гиповолемии.

Эти болезни требует комплексного и довольно продолжительного лечения с использованием антибактериальных препаратов и противовоспалительных средств.

В ряде случаев отмечается нарушение проницаемости мембраны клубочков. Основным клиническим проявлением данного состояния является протеинурия. При повреждении клубочковой мембраны наряду с лейкоцитами, в моче обнаруживаются эритроциты.

Увеличение реабсорбции приводит к задержке лишней жидкости в организме, развивается гипергидратация и возникают отеки. В зависимости от степени гипергидратации отеки бывают местными (на лице, ногах) или распространенными (асцит, анасарка). Для ускорения выведения воды из организма используются диуретические средства, например, лазикс или верошпирон.

Уменьшение реабсорбции ведет к избыточной потере жидкости. В тяжелых случаях может развиться дегидратация или обезвоживание организма. Лечение в этом случае заключается в восполнении жидкости и купировании нарушений водно-электролитного баланса.

В канальцах могут также возникать различные воспалительные или дистрофические процессы. Все они являются причиной потери канальцами способности концентрировать или наоборот разводить мочу. Результатом является гипо- или изостенурия.

Серьезная патология, затрагивающая почечные нефроны угнетает способность почек производить фильтрацию плазмы крови и очищать человеческий организм от различных вредных веществ. При тяжелых заболеваниях может потребоваться гемодиализ, проводимый как процедура по искусственной очистке организма.

Функции и строение нефрона

Образование 28 апреля 2013

Нефрон является не только основной структурной, но также и функциональной единицей почки. Именно здесь проходят самые важные этапы образования мочи.

Поэтому информация о том, как выглядит строение нефрона, и какие именно функции он выполняет, будет весьма интересной.

Кроме того, особенности функционирования нефронов могут прояснить нюансы работы почечной системы

Строение нефрона: почечное тельце

Интересно, что в зрелой почке здорового человека находится от 1 до 1,3 миллиардов нефронов. Нефрон — это функциональная и структурная единица почки, которая состоит из почечного тельца и так называемой петли Генле.

Само почечное тельце состоит из мальпигиевого клубочка и капсулы Боумена – Шумлянского. Для начала стоит отметить, что клубочек на самом деле представляет собой совокупность мелких капилляров. Кровь попадает сюда через приносную артерию — здесь фильтруется плазма. Остаток крови выводится выносящей артериолой.

Капсула Боумена – Шумлянского состоит из двух листков — внутреннего и внешнего. И если внешний лист представляет собой обыкновенную ткань из плоского эпителия, то строение внутреннего листа заслуживает большего внимания.

Внутренняя часть капсулы покрыта подоцитами — это клетки, которые выполняют роль дополнительного фильтра. Они пропускают глюкозу, аминокислоты и прочие вещества, но препятствуют движению больших протеиновых молекул.

Таким образом, в почечном тельце образуется первичная моча, которая отличается от плазмы крови лишь отсутствием крупных молекул.

Нефрон: строение проксимального канальца и петли Генле

Проксимальный каналец представляет собой образование, которое соединяет почечное тельце и петлю Генле. Внутри каналец имеет ворсинки, которые увеличивают общую площадь внутреннего просвета, тем самым увеличивая показатели реабсорбции.

Проксимальный каналец плавно переходит в нисходящую часть петли Генле, которая характеризируется небольшим диаметром. Петля опускается в мозговой слой, где огибает собственную ось на 180 градусов и поднимается вверх — здесь начинается восходящая часть петли Генле, которая имеет гораздо большие размеры и, соответственно, диаметр. Восходящая петля поднимается примерно до уровня клубочка.

Строение нефрона: дистальные канальцы

Восходящая часть петли Генле в корковом веществе переходит в так называемый дистальный извилистый каналец. Он соприкасается с клубочком и контактирует с приносной и выносной артериолами. Здесь осуществляется конечная абсорбция полезных веществ. Дистальный каналец переходит в конечный отдел нефрона, который в свою очередь впадает в собирательную трубку, несущую жидкость в почечные лоханки.

Классификация нефронов

В зависимости от места расположения принято выделять три основных типа нефронов:

• кортикальные нефроны составляют примерно 85% от количества всех структурных единиц в почке. Как правило, они расположены во внешней коре почки, о чем, собственно, и свидетельствует их название. Строение нефрона этого типа немного отличается — петля Генле здесь небольшая;
• юкстамедуллярные нефроны — такие структуры находятся как раз между мозговым и корковым слоем, имеют длинные петли Генле, которые глубоко проникают в мозговой слой, иногда даже достигая пирамид;
• субкапсулярные нефроны — структуры, которые расположены непосредственно под капсулой.

Можно заметить, что строение нефрона полностью соответствует его функциям.

Виды нефронов

Имеется два вида нефронов:

▲ Юкстамедуллярные, или околомозговые, нефроны находятся в корковом веществе на границе с мозговым.

Они характеризуются более крупными почечными тельцами (ПТ), чем у корковых нефронов, длинной петлей Генле (ПГ) и длинным тонким сегментом (ТС).

Юкстамедуллярные нефроны составляют около 20 % всех нефронов; они в основном активны в процессе концентрации мочи путем реабсорбции воды.

▲ Корковые нефроны расположены в периферической области коры и в коре коркового вещества. Этот вид нефронов имеет более короткую петлю Генле (ПГ), чем юкстамедуллярные нефроны, и очень короткий тонкий сегмент (ТС). Корковые нефроны составляют около 80 % от всех нефронов.

В обоих видах нефронов проксимальные извитые (ПИК) и прямые (ППК) канальцы выделены серым цветом; тонкие сегменты (ТС), дистальные извитые (ДИК) и прямые (ДПК) канальцы изображены белым цветом. Плотные пятна (ПП) видны в местах, где дистальные извитые канальцы контактируют с почечными тельцами. Дистальные извитые канальцы соединены короткими связывающими участками (СУ) с дуговыми собирательными трубочками (ДСТ). Последние затем впадают в прямые собирательные трубочки (ИСТ), которые продолжаются в сосочковый проток (СП), открывающийся на вершине почечного сосочка (ПС) в решетчатой зоне (РЗ), area cribrosa.

Дуговые артерии (ДА) отдают междольковые артерии (МА), от которых отходят афферентные (приносящие) артериолы (АфА). Каждая из них входит в почечное тельце и формирует клубочек (не показан), капилляры которого затем объединяются в эфферентную выносящую артериолу (ЭфА).

Подразделение коркового и мозгового вещества также показано в таблице. В зависимости от типа нефрона, длинные или короткие сегменты петель Генле, а также начальные части прямых собирательных трубочек проходят в мозговом луче.

Наружная полоска наружной зоны мозгового вещества располагается от кортикомедуллярной границы до конца проксимальных прямых канальцев обоих типов нефронов. Самая глубокая точка петли Генле корковых нефронов соответствует окончанию внутренней полоски наружной зоны мозгового вещества.

Только самые глубокие сегменты петли Генле юкстамедуллярных нефронов проникают во внутреннюю зону мозгового вещества.

Нефрон — это… Что такое Нефрон?

Нефрон (от греческого νεφρός (нефрос) — «почка») — стру

Структура и функция нефрона

Почечное тельце

Схема строения почечного тельца

А — Почечное тельце В — Проксимальный каналец С — Дистальный извитой каналец D — Юкстагломерулярный аппарат 1. Базальная мембрана 2. Капсула Шумлянского-Боумена — париетальная пластинка 3. Капсула Шумлянского-Боумена — висцеральная пластинка 3a. Подии (ножки) подоцита 3b. Подоцит

4. Пространство Шумлянского-Боумена 5a. Мезангий — Интрагломерулярные клетки 5b. Мезангий — Экстрагломерулярные клетки 6. Гранулярные (юкстагломерулярные) клетки 7. Плотное пятно 8. Миоцит (гладкая мускулатура) 9. Приносящая артериола 10. Клубочковые капилляры 11. Выносящая артериола

Нефрон начинается с почечного тельца, которое состоит из клубочка и капсулы Боумена-Шумлянского. Здесь осуществляется ультрафильтрация плазмы крови, которая приводит к образованию первичной мочи.

Типы нефронов

Различают три типа нефронов — кортикальные нефроны (~85 %) и юкстамедуллярные нефроны (~15 %), субкапсулярные.

1. Почечное тельце кортикального нефрона расположено в наружной части коркового вещества (внешняя кора) почки. Петля Генле у большинства кортикальных нефронов имеет небольшую длину и располагается в пределах внешнего мозгового вещества почки.
2. Почечное тельце юкстамедуллярного нефрона расположено в юкстамедуллярной коре, около границы коры почки с мозговым веществом. Большинство юкстамедуллярных нефронов имеют длинную петлю Генле. Их петля Генле проникает глубоко в мозговое вещество и иногда достигает верхушек пирамид
3. Субкапсулярные находятся под капсулой.

Клубочек

Клубочек представляет собой группу сильно фенестрированных (окончатых) капилляров, получающих кровоснабжение от афферентной артериолы. Их также называют волшебной сетью (лат.

rete mirabilis), так как газовый состав крови, проходящей через них, на выходе изменен незначительно (эти капилляры непосредственно не предназначены для газообмена). Гидростатическое давление крови создаёт движущую силу для фильтрации жидкости и растворённых веществ в просвет капсулы Боумена-Шумлянского.

Непрофильтровавшаяся часть крови из клубочков поступает в эфферентную артериолу.

Эфферентная артериола поверхностно расположенных клубочков распадается на вторичную сеть капилляров, оплетающих извитые канальцы почек, эфферентные артериолы от глубоко расположенных (юкстамедуллярных) нефронов продолжаются в нисходящие прямые сосуды (лат. vasa recta), опускающиеся в мозговое вещество почек. Вещества, реабсорбированные в канальцах, в дальнейшем поступают в эти капиллярные сосуды.

Капсула Боумена-Шумлянского

Капсула Боумена-Шумлянского окружает клубочек и состоит из висцерального (внутреннего) и париетального (внешнего) листков. Внешний листок представляет собой обычный однослойный плоский эпителий.

Внутренний листок составлен из подоцитов, которые лежат на базальной мембране эндотелия капилляров, и ножки которых покрывают поверхность капилляров клубочка. Ножки соседних подоцитов образуют на поверхности капилляра интердигиталии.

Небольшие молекулы — такие, как вода, ионы Na+, Cl-, аминокислоты, глюкоза, мочевина, одинаково свободно проходят через клубочковый фильтр, так же проходят через него белки массой до 30 кДа, хотя, поскольку белки в растворе обычно несут отрицательный заряд, для них определённое препятствие составляет отрицательно заряженный гликокаликс.

Для клеток и более крупных белков клубочковый ультрафильтр представляет непреодолимое препятствие. В результате, в пространство Шумлянского-Боумена, и далее в проксимальный извитой каналец, поступает жидкость, по составу отличающаяся от плазмы крови только отсутствием крупных белковых молекул.

Почечные канальцы

Проксимальный каналец

Микрофотография нефрона
1 — Клубочек (гломерула)
2 — Проксимальный каналец

3 — Дистальный каналец

Проксимальный каналец — наиболее длинная и широкая часть нефрона, проводящая фильтрат из капсулы Боумена-Шумлянского в петлю Генле.

Строение проксимального канальца

Проксимальный каналец построен из высокого цилиндрического эпителия с сильно выраженными микроворсинками апикальной мембраны (так называемая «щеточная кайма») и интердигитациями базолатеральной мембраны. Как микроворсинки, так и интердигитации значительно увеличивают поверхность клеточных мембран, усиливая тем самым их резорбтивную функцию.

Цитоплазма клеток проксимального канальца насыщена митохондриями, которые в большей степени находятся на базальной стороне клеток, тем самым обеспечивая клетки энергией, необходимой для активного транспорта веществ из проксимального канальца.

Транспортные процессы

РеабсорбцияСекреция

Na+: трансцеллюлярно (Na+ / K+-АТФаза, совместно с глюкозой — симпорт; Na+/Н+-обмен — антипорт), межклеточно

Cl-, K+, Ca2+, Mg2+: межклеточно

НСО3-: Н+ + НСО3- = СО2 (диффузия) + Н2О

Вода: осмос

Фосфат (регуляция ПТГ), глюкоза, аминокислоты, мочевые кислоты (симпорт с Na+)

Пептиды: расщепление до аминокислот

Белки: эндоцитоз

Мочевина: диффузия

Н+: обмен Na+/H+, H+-АТФаза

NH3, NH4+

Органические кислоты и основания

Петля Генле

Петля Генле — часть нефрона, соединяющая проксимальный и дистальный канальцы. Петля имеет шпилечный изгиб в мозговом слое почки. Главной функцией петли Генле является реабсорбция воды и ионов в обмен на мочевину по противоточному механизму в мозговом слое почки. Петля названа в честь Фридриха Густава Якоба Генле, немецкого патологоанатома.

Нисходящее колено петли Генле

Дистальный извитой каналец в корковом веществе переходит в нисходящее колено петли Генле, которое спускается в мозговое вещество почки, образует там шпилькообразный изгиб и переходит в восходящее колено петли Генле.

Транспортные процессы

Транспорт веществ:

Вещество	Проницаемость
Ионы	Низкая проницаемость, активный транспорт отсутствует.
Мочевина	Умеренная пассивная проницаемость.
Вода	Высокая проницаемость, обусловленная присутствием аквапорина 1 как в апикальной, так и в базолатеральной мембранах клеток. Высокая осмолярность интерстиция мозгового вещества в сочетании с высокой водной проницаемостью эпителия приводит к реабсорбции большого объема воды в этом отделе нефрона благодаря осмосу.

Вследствие этого, в нисходящем отделе петли Генле осмоляльность мочи резко возрастает и может достигать 1400 мОсм/кг.

Гистология

Благодаря отсутствию активного транспорта клетки в данном отделе могут иметь сравнительно небольшой объем. Вместе с тем, эффективный пассивный перенос воды требует малого расстояния диффузии. Вследствие этого, нисходящий отдел петли Генле построен из низкого кубического эпителия.

От кровеносных сосудов его можно отличить по отсутствию эритроцитов, а от толстых восходящих сегментов — по высоте эпителия.

Восходящее колено петли Генле

Транспортные процессы

Тонкая восходящая часть	Реабсорбция NaCl (пассивно)
Толстая восходящая часть	Реабсорбция: NaCl (симпорт Na+/2Cl-/K+; Na+/K+-АТФаза + Cl—каналы) K+ (межклеточно) Ca2+, Mg2+ (регуляция ПТГ) NH4+ (симпорт Na+/2Cl-/NH4+)

Дистальный извитой каналец

Транспортные процессы

Собирательные трубки

Юкстагломерулярный аппарат

• Основная статья: Юкстагломерулярный аппарат
• Расположен в околоклубочковой зоне между приносящей и выносящей артериолами и состоит из трех основных частей:
• Юкстагломерулярный аппарат участвует в синтезе ренина, который играет важнейшую роль в ренин-ангиотензиновой системе.

Ссылки

НЕФРО́Н

Авторы: Ю. В. Наточин

НЕФРО́Н (от греч. νεφρός  – поч­ка), ос­нов­ная струк­тур­но-функ­цио­наль­ная еди­ни­ца по­чек по­зво­ноч­ных. Со­во­куп­ность Н. (у че­ло­ве­ка в обе­их поч­ках их ок. 2 млн.) обес­пе­чи­ва­ет ультра­филь­тра­цию плаз­мы кро­ви из ка­пил­ля­ров (см. Мо­че­об­ра­зо­ва­ние) и ряд др. функ­ций.

Раз­ли­ча­ют бес­клу­боч­ко­вые (аг­ло­ме­ру­ляр­ные) Н. (у не­ко­то­рых ви­дов рыб), со­стоя­щие из кле­ток ка­наль­цев, и клу­боч­ко­вые Н., имею­щие т. н. маль­пи­гие­во тель­це (об­ра­зо­ва­но бо­уме­но­вой кап­су­лой, ок­ру­жаю­щей клу­бо­чек ка­пил­ля­ров) и сис­те­му ка­наль­цев. Клет­ки Н.

спе­циа­ли­зи­ро­ва­ны для вы­пол­не­ния осн. функ­ций поч­ки. В Н. раз­ли­ча­ют про­кси­маль­ный и дис­таль­ный (кро­ме не­сколь­ких ви­дов кос­ти­стых рыб) сег­мен­ты и со­еди­няю­щий их от­дел. Н.

от­дел низ­ших по­зво­ноч­ных), дис­таль­ным сег­мен­том, вклю­чаю­щим тол­стый вос­хо­дя­щий ка­на­лец пет­ли Ген­ле, дис­таль­ный из­ви­той ка­на­лец и свя­зую­щий ка­на­лец, со­еди­няю­щий Н. с со­би­ра­тель­ной труб­кой. Ка­наль­цы раз­ли­ча­ют­ся дли­ной, диа­мет­ром, строе­ни­ем кле­ток, функ­ция­ми.

В поч­ках мле­ко­пи­таю­щих и че­ло­ве­ка су­ще­ст­ву­ют два ти­па Н.: кор­ко­вые (клу­боч­ки на­хо­дят­ся внут­ри кор­ко­во­го слоя) и юк­ста­ме­дул­ляр­ные (клу­боч­ки на­хо­дят­ся у гра­ни­цы кор­ко­во­го слоя и моз­го­во­го ве­ще­ст­ва по­чек).

Фильт­ра­ци­он­ный ап­па­рат маль­пи­гие­ва тель­ца со­сто­ит из кле­ток стен­ки ка­пил­ля­ров и эпи­те­лия внутр. ли­ст­ка бо­уме­но­вой кап­су­лы, имею­щих об­щую ба­заль­ную мем­бра­ну, ко­то­рая не про­пус­ка­ет фор­мен­ные эле­мен­ты кро­ви и бел­ки (напр., гло­бу­ли­ны, аль­бу­ми­ны) и пре­пят­ст­ву­ет их по­па­да­нию в пер­вич­ную мо­чу.

При ульт­ра­фильт­ра­ции под влия­ни­ем гид­ро­ста­тич. дав­ле­ния кро­ви в про­свет кап­су­лы Н. по­сту­па­ет без­бел­ко­вая жид­кость с низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ны­ми ком­по­нен­та­ми сы­во­рот­ки кро­ви. Стен­ка ка­наль­ца про­кси­маль­но­го сег­мен­та Н. об­ра­зо­ва­на клет­ка­ми эпи­те­лия, для ко­то­рых ха­рак­тер­ны мно­го­числ. мик­ро­вор­син­ки плаз­ма­тич.

мем­бра­ны, об­ра­щён­ные в про­свет ка­наль­ца и уве­ли­чи­ваю­щие вса­сы­ваю­щую по­верх­ность. Эти клет­ки обес­пе­чи­ва­ют об­рат­ное вса­сы­ва­ние в кровь из ка­наль­це­вой жид­ко­сти (ре­аб­сорб­цию) глю­ко­зы, пеп­ти­дов и низ­ко­мо­ле­ку­ляр­ных бел­ков, элек­тро­ли­тов и б. ч. во­ды, сек­ре­цию в про­свет Н. ря­да ор­га­нич. ки­слот и ос­но­ва­ний.

Че­рез стен­ку тон­ко­го ка­наль­ца пет­ли Ген­ле про­ис­хо­дит пас­сив­ное вса­сы­ва­ние в кровь во­ды, а в тол­стой вос­хо­дя­щей час­ти и дис­таль­ном из­ви­том ка­наль­це – об­рат­ное вса­сы­ва­ние элек­тро­ли­тов. В мес­те кон­так­та дис­таль­но­го из­ви­то­го ка­наль­ца с клу­боч­ком то­го же Н. об­ра­зу­ет­ся т. н.

плот­ное пят­но – часть юк­стаг­ло­ме­ру­ляр­но­го ком­плек­са, уча­ст­вую­ще­го в ре­гу­ля­ции вод­но-со­ле­во­го об­ме­на и ар­те­ри­аль­но­го дав­ле­ния.

Строение и функции почки. Нефрон — структурная и функциональная единица почки

Почка представляет парный экскреторный орган, вырабатывающий мочу, лежащий на задней стенке брюшной полости позади брюшины.

Почки человека имеют фасолеподобную вогнутую форму. Средний вес каждой почки взрослого человека колеблется от 140 до 180 грамм. Размеры органа также могут меняться, в зависимости от функциональных потребностей человека. Высота здорового органа 100-120 мм, диаметр 30-35 мм.

Сверху она покрыта прочной гладкой фиброзной тканью с жировой прослойкой — фасция. Фасция защищает орган от механических повреждений. С вогнутой стороны находится отверстие – почечные ворота.

Через это отверстие в почку заходит почечная вена, артерия, нервы и лоханка, которая переходит в лимфатические сосуды, а далее в мочеточник. Совокупно это называют «почечной ножкой».

Функции

• Выделительная функция (выведение токсинов, шлаков и излишков жидкости из организма).
• Гомеостатическая функция (поддержание водно-солевого и кислотно-щелочного баланса в организме).
• Эндокринная функция (образования эритропоэтина и кальцитриола, которые берут участие в образовании гормонов).
• Участие в обмене веществ (промежуточный метаболизм).

Основной структурно-функциональной единицей почки является нефрон.

Нефрон представляет собой эпителиальную трубочку, которая начинается слепо в виде капсулы почечного тельца, далее переходящей в канальцы разного калибра, впадающей в собирательную трубочку. В каждой почке имеется около 1-2 млн нефронов.

Длина канальцев нефрона составляет 2-5 см, а общая длина всех канальцев в обеих почках достигает 100 км. В нефроне различают капсулу клубочка почечного тельца, проксимальный, тонкий и дистальный отделы.

МОЧЕОБРАЗОВАНИЕ, процесс образования мочи, в результате которого из организма выводятся конечные продукты обмена веществ и обеспечивается гомеостаз.

Реабсорбция осуществляется под действием антидиуретического гормона вазопрессина, образующегося вгипоталамусе и накапливающегося в гипофизе. Конечная моча собирается и выделяется через мочевыделительную систему – почечные чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Мочевыделение увеличивается при обильном поступлении воды в организм и уменьшается при ограничении жидкости, высокой температуре окружающей среды, вызывающейпотоотделение. Нарушение мочевыделения проявляется в увеличении (полиурия) или уменьшении (олигурия) количества мочи.

Полиурия наблюдается при болезнях эндокринной системы, олигурия – при болезнях сердца и почек, сопровождающихся отёками подкожной клетчатки.

Мочеобразование регулируется нервными, гуморальными и гемодинамическими факторами. Ультрафильтрация зависит от давления в капиллярах почечного тельца, которое в свою очередь регулируется в основном нервными влияниями. Другие этапы мочеобразования в основном гуморально зависимы. Кроме того, деятельность почек связана с регуляцией гемодинамики.

С одной стороны, от величин гемодинамических констант крови, в частности артериального давления (АД), зависит процесс мочеобразования. С другой стороны, величина диуреза, выделение с мочой воды и соли определяют объём циркулирующей крови и величину АД.

Поэтому в деятельности почек существуют регуляторные механизмы, участвующие в поддержании гемодинамических констант и обеспечивающие необходимый для мочеобразования уровень АД.

Акт мочеиспускания можно рассматривать как результат самостоятельной поведенческой функциональной системы мочевыведения, которая складывается на основе формирования эмоционально окрашенной потребности с одновременным учётом социальных факторов.