Структурно функциональная единица почки — нефрон

<index>

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. 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:

Нефрон начинается в корковом почечном слое с капсулы Боумена. Она располагается над капиллярным узлом артериолы.
Капсула Боумена сообщается с ближайшим канальцем. Этот каналец проникает в мозговое вещество. Это и есть ответ на вопрос – назовите, в какой части органа локализуются капсулы почечных нефронов.
Дальше этот каналец трансформируется в петлю Генле. Она состоит из двух отрезков – проксимального и дистального, первый из которых считается начальным.
Окончанием почечного нефрона является то место, где образуется собирательная трубка. В неё поступает вторичная урина из функционирующих нефронов.

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:

Рекомендуем к прочтению:Дают ли инвалидность после удаления почки и какие условия?

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

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:

Юкстамедуллярные.
Корковые, а именно интракортикальные и суперфициальные.

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.

Рекомендуем к прочтению:Что такое дистопия почки: симптомы и диагностика

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:

В почечных клубочках происходит фильтрация кровяной плазмы, поступающей в орган по артериям. В результате образуется первичная урина.
Из полученного фильтрата реабсорбируются полезные вещества.
Происходит концентрация урины.

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.

Функциональные нарушения в деятельности нефронов

Если в работе нефронов происходят сбои, то это отражается на деятельности всех органов и систем. Среди расстройств, которые образуются из-за дисфункции нефронов, можно назвать такие нарушения:

водного и солевого равновесия;
кислотности;
метаболизма.

Все болезни, которые формируются на фоне нарушения транспортирующей деятельности нефронов, принято называть тубулопатиями. Среди них выделяют следующие разновидности:

Первичные тубулопатии возникают на фоне врождённых дисфункций нефронов.
Вторичные формы недуга возникают из-за приобретённых нарушений транспортирующей деятельности органа.

Распространёнными причинами возникновения вторичной тубулопатии является повреждение нефрона на фоне токсического поражения организма, злокачественных новообразований или отравления тяжёлыми металлами. По месту локализации все тубулопатии делятся на дистальные и проксимальные в зависимости от того, какие канальцы поражены (дистальные или проксимальные).

</index>

Строение нефрона позволяет организму выполнять одну из самых важных функций – выведение ненужных и токсических веществ из организма человека. Структурной и функциональной единицей почки является нефрон. Его основная задача в организме человека – обеспечить первичную фильтрацию крови.

Как известно, в почке любого взрослого человека содержится около 1 млн. нефронов. И каждый из них способен вырабатывать урину. При этом одновременно может функционировать почти 1/3 от общего количества данных элементов. Благодаря этому почки могут выполнять свои функции в полном объеме.

Наукой доказано, что с возрастом в организме человека происходят изменения, соответственно, это сказывается и на работе почек. Количество нефронов уменьшается и, например, к 80 годам в организме человека их может оказаться на 40% меньше, чем было изначально заложено природой.

Но данный факт не несет в себе никакой опасности, даже оставшейся части нефронов достаточно для того, чтобы организм вырабатывал правильное количество мочи.

Единственное, что может быть опасно для данных элементов – это хронические заболевания почек, в результате которых нефроны гибнут. Если в организме человека погибает более 70% нефронов, то такая ситуация может привести к развитию почечной недостаточности в хронической форме. А это уже считается довольно сложной проблемой. С таким диагнозом люди тоже живут, но вот уровень жизни значительно снижен.

Характеристика органа

Нефрон – структурно-функциональная единица почки. Основной составляющей нефрона являются почечные тельца. Именно в нем проходит процесс фильтрация плазмы крови, в результате которого, образовывается моча. Но кроме этого в нефронах имеется система канальцев и трубочек, в которых затем первичная урина превращается во вторичную и в конечную.

Стоит сказать о том, что нефрон – это незаменимая часть организма человека, без которой не смог бы происходит самый важный процесс жизнедеятельности.

Сам нефрон начинается из капсулы, внутри которой располагается клубочек из сосудов. А вот сама капсула представляет собой два листка, между которыми находится полость, переходящая в просвет проксимального канальца.

Затем идет следующий отдел, это так называемая петля Генле. Она состоит из тонкой части, уходящей вниз, и доходит до мозгового вещества. Именно там она и образует петлю.

Есть в петле и восходящий отдел. Он достигает уровня своего клубочка и переходит в форму дистального извитого канальца. Затем он плавно переходит в короткий связующий каналец и в итоге именно этот элемент соединяет нефрон с собирательной трубочкой.

Нефрон является довольно значимой и не менее сложной структурной и функциональной единицей почки – это достаточно важный элемент, который имеет определенное строение и структуру.

[youtube]https://youtu.be/9w6GayrnWIg[/youtube]

Его функции незаменимы для любого организма. В независимости от пола, возраста и социального статуса человек без нефронов не сможет существовать.

Для того чтобы сохранить уровень своей жизнедеятельности на должном уровне, необходимо следить за здоровьем и регулярно проходить профилактические осмотри и лечение.

Типы нефронов

Различают несколько типов нефронов. Они могут отличаться по локализации, величине клубочков и по месту их расположения. Еще различают нефроны по длине их отдельных элементов, например по петле Генле.

Нужно сказать о том, что ежедневно почки любого живого организма пропускают огромное количество крови. Этот процесс происходит беспрерывно. Поэтому строение почки имеет вид органа с многочисленными капиллярами и сосудами, по которым проходит кровоток.

Сам процесс кровотока через данный орган довольно сложный. Он обеспечивает организм полезными веществами, при этом способствуя выведению из организма нежелательных элементов. Можно с уверенностью сказать, что почки – это своеобразный фильтр организма. Их задача – вывести из организма токсины, при этом всегда поддерживать в норме скорость кровообращения для того, чтобы артериальное давление всегда было в норме.

Вся фильтрация и поддержание давления осуществляется нефронами, которые являются важнейшей функциональной единицей почек . Они отвечают за очистку плазмы крови и выработку мочи. Поэтому нужно стараться сохранять их как можно дольше, а для этого следует избегать болезней, и травм почек, которые могут перейти в осложнения в виде воспалений.

Какие виды существуют

Выделяют 2 вида нефронов, это:

корковые;
юкстамедуллярные.

Корковые нефроны делятся на несколько типов. Есть суперфициальные, еще их называют поверхностными, и интракортикальные нефроны. Первые располагаются в наружной части коркового вещества. А вот вторые находятся в средней части. Но и тот и другой вид корковых нефронов имеет петлю Генле, которая проникает только в наружную часть мозгового вещества. Основная задача этих нефронов состоит в том, что они должны вырабатывать первичную урину.

Что же касается второго вида данного элемента, то нужно сказать о том, что юкстамедуллярные нефроны располагаются очень глубоко в слоях коркового вещества ближе к границе с мозговым слоем. У них есть петля Генле, только она длинная и проникает глубоко в мозговой слой. Отличается данный вид нефрона и своими функциями, их задача – создавать высокое осмотическое давление в мозговом веществе почки. Это нужно для того, чтобы сконцентрировать и уменьшить объем конечной мочи.

Образуется конечная моча в организме человека благодаря 3 незаменимым процессам, а именно:

фильтрация;
реабсорбирация;
секреция.

В итоге можно сказать, что основные функции нефрона, это – выработка мочи. Без них данный процесс в организме не возможен. Поэтому частые воспалительные процессы, которые нарушают работу мочеполовой системы и почек, могут привести к тому, что в организме больного изменится процесс выработки мочи, в результате которого токсины будут оставаться в организме и постепенно отравлять его.

Профилактические меры

Нефроны могут со временем погибать. Восстановление их невозможно. Это приводит к неправильной работе организма, что сказывается на общем состоянии здоровья человека.

Необходимо следить, чтобы количество нефронов не уменьшилось до предельной нормы. А как это сделать? Довольно просто: нужно избегать различных инфекций мочеполовой системы, стараться не допускать развития почечной недостаточности и других патологий, которые приводят к гибели нефронов.

Необходимо придерживаться правильного питания и вести здоровый образ жизни. Нужно помнить о том, что от качественной работы почек зависит здоровье организма в целом. Если этот орган дает сбои, необходимо найти причину и начать лечение.

Самое важное, о чем необходимо помнить – это то, что любой воспалительный процесс в организме может привести к необратимым процессам. При малейшем возникновении непонятных симптомов необходимо срочно обращаться за помощью к врачу. Важно соблюдать правила личной гигиены, чтобы не допускать возникновения инфекционных заболеваний.

Инфекции, которые передаются половым путем, также приводят к нарушениям работы почек, а соответственно, и к гибели нефронов. Поэтому важно соблюдать все правила предохранения при половой жизни и следить за состоянием своего здоровья в комплексе.

Воспалительный процесс

Но что делать, когда воспалительный процесс уже начался? Необходимо в срочном порядке лечить его. В медицине существует такое понятие, как нефрит. Именно этот диагноз означает воспаление почек. Разновидностей данной болезни много. Каждая из них имеет свои симптомы и признаки. Это может быть, к примеру:

пиелонефрит;
пионефроз;
туберкулез почек.

Но почти все они имеют одинаковый симптом -это повышенная температура тела и резкие боли в области почек. Часто некоторые из этих процессов сопровождаются воспалением или инфекций мочеполовой системы. Например, пиелонефрит может проявляться после цистита или вместе с ним. В любом случае, если больной замечает у себя хотя бы один из симптомов, ему необходимо сразу же обращаться за помощью к нефрологу.

Нужно сказать о том, что самолечение в данном случае может только навредить. Да, бесспорно, есть некоторые способы из арсенала народной медицины, которыми можно попытаться вылечить воспаление, но их необходимо применять в комплексе с традиционными методами лечения.

Опытный нефролог должен изначально провести полное обследование организма, а уже затем выписывать схему лечения. Обязательно нужно помнить о том, что прием любого лекарственного препарата должен сопровождаться консультацией лечащего врача.

Лечебные мероприятия

Существует несколько способов лечения воспалительных процессов в почках. Выбор того или иного способа и средств должен делать только врач. Если пациент будет самостоятельно пытаться найти нужные лекарства, то он может еще больше навредить своему организму. Поэтому единственная правильная рекомендация всем больным, которые страдают от воспаления почек – это обратиться к нефрологу. Можно воспользоваться консультацией уролога.

Почки – это орган, который легко поддается трансплантации. А благодаря тому, что это парный орган, в некоторых случая пациенты могут жить и с одной почкой. К тому же трансплантацию почек можно проводить от ближайшего родственника.

В общем, на сегодняшний день медицина предлагает множество способов, как вылечить почки и восстановить их нормальное функционирование. Но лучше всего лечить заболевание на ранних стадиях.

Возможные проблемы

В случае с почками бояться следует только полной остановки их работы. В этом случае не обойтись без оперативного вмешательства. Если это возможно, больному предложат воспользоваться гемодиализом.

Это искусственный способ очистки крови. Когда почки не могут выполнять своей прямой функции – очистка крови, ее начинает выполнять машина. Но нужно сказать о том, что этот процесс довольно утомителен для пациента. Ему необходимо с определенной регулярностью посещать медицинское учреждение, и находится именно там, где предоставляется эта услуга. О свободном передвижении по стране можно забыть. При этом данная процедура довольно дорого стоит, и если больной не сможет воспользоваться бесплатным гемодиализом, ему придется потратить приличную сумму в частной клинике.

[youtube]https://youtu.be/LFZexKxkVVg[/youtube]

Во многих случаях пациенты стараются воспользоваться услугами трансплантолога и заменить неработающих орган. Но донором может выступать только кровный родственник. В противном случае операция по трансплантации очень дорого стоит.

За здоровьем почек необходимо следить изначально. Чем раньше будет начато лечение в случае наличии проблем со здоровьем, тем большая вероятность того, что удастся избежать существенных проблем в будущем.

Для существования организма человека в нём предусмотрена не только система доставки в него веществ для строительства тела или добычи из них энергии.

Есть ещё и целый комплекс различных высокоэффективных биологических конструкций для удаления отходов его жизнедеятельности.

Одной из таких конструкций являются почки, рабочей структурной единицей которых служит нефрон.

Общая информация

Так именуется одна из функциональных единиц почки (один из её элементов). Нефронов в органе не менее 1 миллиона, и вместе они образуют слаженно действующую систему. Благодаря своему строению нефроны позволяют осуществлять фильтрацию крови.

либо в данный момент совершенно организму не требующиеся;
либо их излишки;
могущие стать для него опасными при продолжении их пребывания в крови.

Чтобы сбалансировать состав и свойства крови, требуется удаление из неё ненужных компонентов: излишков воды и солей, токсинов, низкомолекулярных белков.

Строение нефрона

Открытие метода УЗИ позволило выяснить: способностью к сокращениям обладают не только сердце – все органы: печень, почки и даже мозг.

Почки сжимаются и расслабляются в определённом ритме – их размеры и объём то уменьшаются, то возрастают. При этом возникает то сжатие, то растяжение проходящих в недрах органа артерий. Уровень давления в них также меняется: при расслаблении почки он снижается, при сокращении – возрастает, делая возможной работу нефрона.

При возрастании давления в артерии срабатывает система естественных полупроницаемых мембран в структуре почки – и ненужные организму вещества, продавившись через них, удаляются из кровеносного русла. Они попадают в образования, являющиеся начальными участками мочевыводящих путей.

На определённых их отрезках есть участки, где происходит обратное всасывание (возвращение) воды и части солей в кровеносное русло.

Выполнение нефроном своей процеживающей (фильтрующей) функции с очисткой крови и образованием из её компонентов мочи возможно благодаря наличию в нём нескольких участков предельно тесного соприкосновения полупроницаемых структур первичных мочевыводящих путей с сетью капилляров (имеющих столь же тонкую стенку).

В нефроне различают:

зону первичной фильтрации (почечное тельце, состоящее из почечного клубочка, находящегося в капсуле Шумлянского-Боумена);
зону реабсорбции (капиллярную сеть на уровне начальных участков первичных мочеотводящих путей – почечных канальцев).

Почечный клубочек

Так называется действительно похожая на рыхлый клубок сеть капилляров, на которые здесь распадается приносящая (другое название: подводящая) артериола.

Такое строение обеспечивает максимальную площадь контакта стенок капилляров с интимно (очень близко) прилегающей к ним избирательно проницаемой трёхслойной мембраной, образующей внутреннюю стенку боуменовской капсулы.

Толщина стенок капилляров образована всего одним слоем эндотелиальных клеток с тонким цитоплазматическим слоем, в котором имеются фенестры (пустотные структуры), обеспечивающие транспорт веществ в одном направлении – из просвета капилляра в полость капсулы почечного тельца.

Пространства между капиллярными петлями заполнены мезангием – соединительной тканью особого строения, содержащей в себе мезангиальные клетки.

В зависимости от локализации по отношению к капиллярному клубочку (гломерулюсу) они являются:

интрагломерулярными (внутриклубочковыми);
экстрагломерулярными (внеклубочковыми).

Пройдя по капиллярным петлям и освободившись в них от шлаков и излишков, кровь собирается в отводящую артерию. Та в свою очередь образует ещё одну сеть капилляров, оплетающую почечные канальцы на их извитых участках, из которых кровь собирается в отводящую вену и таким образом возвращается в кровеносное русло почки.

Капсула Боумена-Шумлянского

Описать строение этой структуры позволяет сравнение с общеизвестным в обиходе предметом – спринцовкой шарообразной формы. Если вдавить её дно, из неё образуется чаша с внутренней вогнутой полусферической поверхностью, которая является одновременно и самостоятельной геометрической формой, и служит продолжением наружной полусферы.

Между двумя стенками образовавшейся формы остаётся щелевидное пространство-полость, продолжающееся в носик спринцовки. Другим примером для сравнения может служить колба термоса с узкой полостью между двумя её стенками.

В капсуле Боумена-Шумлянского также существует щелевидная внутренняя полость между двумя её стенками:

внешней, именуемой париетальной пластинкой и
внутренней (или висцеральной пластинкой).

Строение их существенно отличается. Если наружная образована одним рядом плоских эпителиальных клеток (продолжающимся в также однорядный кубический эпителий отводящего канальца), то внутренняя составлена элементами подоцитов – клеток почечного эпителия особого строения (буквальный перевод термина подоцит: клетка, имеющие ноги).

Более всего подоцит напоминает пень с несколькими толстыми основными корнями, от которых равномерно отходят на обе стороны корни потоньше, причём вся система корней, распластанных по поверхности, как простирается далеко от центра, так и заполняет собой почти всё пространство внутри образованного ей круга. Основные виды:

Подоциты – это клетки гигантского размера с телами, находящимися в полости капсулы и одновременно – приподнятыми над уровнем капиллярной стенки благодаря опоре на свои корневидные отростки-цитотрабекулы.
Цитотрабекула – это уровень первичного ветвления «ножки»-отростка (в примере с пнём – основные корни).Но есть ещё и вторичное ветвление – уровень цитоподий.
Цитоподии (или педикулы) – это вторичные отростки с ритмично выдержанным расстоянием отхождений от цитотрабекулы («основного корня»). Благодаря одинаковости этих расстояний достигается равномерность распределения цитоподий на участках капиллярной поверхности по обе стороны от цитотрабекулы.

Выросты-цитоподии одной цитотрабекулы, заходя в промежутки между аналогичными образованиями соседней клетки, образуют фигуру, рельефом и рисунком очень напоминающую застёжку-«молнию», между отдельными «зубцами» которой остаются лишь узкие параллельные щели линейной формы, именуемые щелями фильтрации (щелевыми диафрагмами).

Благодаря такому строению подоцитов вся наружная поверхность капилляров, обращённая в полость капсулы, оказывается сплошь укрытой переплетениями цитоподий, чьи застёжки-«молнии» не позволяют продавить стенку капилляра внутрь полости капсулы, противодействуя силе кровяного давления внутри капилляра.

Почечные канальцы

Начавшись колбообразным утолщением (капсулой Шумлянского-Боумена в структуре нефрона), первичные мочеотводящие пути далее имеют характер трубочек диаметра, меняющегося на их протяжении, к тому же, на отдельных участках они приобретают характерно извитую форму.

Протяжённость же их такова, что одни их отрезки находятся в корковом, другие – в мозговом слое паренхимы почки. На пути жидкости от крови к первичной и вторичной моче она проходит по почечным канальцам, состоящим из:

проксимального извитого канальца;
петли Генле, имеющей нисходящее и восходящее колена;
дистального извитого канальца.

Проксимальный участок почечного канальца отличается максимальной длиной и диаметром, выполнен он высокоцилиндрическим эпителием со «щёточной каймой» из микроворсинок, обеспечивающей высокую функцию резорбции благодаря увеличению площади всасывающей поверхности.

Той же цели служит и наличие интердигитаций – пальцевидных вдавливаний мембран соседствующих клеток друг в друга. Активная резорбция веществ в просвет канальца является весьма энергоёмким процессом, поэтому в цитоплазме клеток канальца содержится много митохондрий.

ионов натрия, калия, хлора, магния, кальция, водорода, карбонат-ионов;
глюкозы;
аминокислот;
некоторых белков;
мочевины;
воды.

Так из первичного фильтрата – первичной мочи, образовавшейся в боуменовской капсуле, образуется жидкость промежуточного состава, следующая к петле Генле (с характерным изгибом шпилечной формы в мозговом почечном слое), в которой выделяют нисходящее колено малого диаметра и восходящее колено – большого диаметра.

Диаметр почечного канальца в этих отделах зависит от высоты эпителия, на разных участках петли выполняющего разные функции: в тонком отделе он плоский, обеспечивающий эффективность пассивного транспорта воды, в толстом – более высокий кубический, обеспечивающий активность реабсорбции в гемокапилляры электролитов (преимущественно натрия) и пассивно следующей за ними воды.

В дистальном извитом канальце образуется моча окончательного (вторичного) состава, создающегося при факультативной реабсорбции (обратном всасывании) воды и электролитов из состава крови капилляров, оплетающих этот участок почечного канальца, завершающего свою историю впадением в собирательную трубочку.

Типы нефронов

Поскольку почечные тельца большей части нефронов расположены в корковом слое паренхимы почки (во внешней коре), а их петли Генле небольшой длины проходят во внешнем мозговом почечном веществе наряду с большей частью кровеносных сосудов почки, их принято называть корковыми, или интракортикальными.

Прочая их доля (около 15%), с петлёй Генле большей длины, глубоко погружающейся в мозговое вещество (вплоть до достижения верхушек почечных пирамид), размещается в юкстамедуллярной коре – пограничной зоне между мозговым и корковым слоем, что позволяет именовать их юкстамедуллярными.

Менее 1% нефронов, размещающихся неглубоко в подкапсульном слое почки, называются субкапсулярными, или суперфициальными.

Ультрафильтрация мочи

Способность «ножек» подоцитов к сокращению с одновременным утолщением позволяет ещё более сузить щели фильтрации, что делает процесс очистки крови, протекающей по капилляру в составе клубочка, ещё более избирательным в плане диаметра фильтруемых молекул.

Таким образом, наличие «ножек» у подоцитов увеличивает площадь их соприкосновения с капиллярной стенкой, в то время как степень их сокращения регулирует ширину щелей фильтрации.

Помимо роли чисто механического препятствия щелевые диафрагмы содержат на своих поверхностях белки, имеющие отрицательный электрический заряд, ограничивающий пропускание также отрицательно заряженных молекул белков и других химических соединений.

Такое воздействие на состав и свойства крови, осуществляемое комбинацией физических и электрохимических процессов, позволяет сделать возможной ультрафильтрацию плазмы крови, приводящую к образованию мочи вначале первичного, а в ходе последующей реабсорбции – и вторичного состава.

Строение нефронов (независимо от их локализации в паренхиме почки), призванное выполнять функцию сохранения стабильности внутренней среды организма, позволяет им выполнять свою задачу, невзирая на время суток, смену времён года и иных внешних условий, в продолжение всей жизни человека.

Почки являются сложной структурой. Их структурной единицей является нефрон. Строение нефрона позволяет ему полноценно выполнять свои функции – в нем происходит фильтрация, процесс реабсорбции, экскреция и секреция биологически активных компонентов.

Формируется первичная, затем вторичная урина, которая выводится через мочевой пузырь. На протяжении дня через выводящий орган фильтруется большое количество плазмы. Ее часть в дальнейшем возвращается в организм, остальная — удаляется.

Строение и функции нефронов взаимосвязаны. Любое повреждение почек либо наименьших их единиц может привести к интоксикации и дальнейшему нарушению работы всего организма. Последствием нерационального применения некоторых препаратов, неправильного лечения или диагностики может стать почечная недостаточность. Первые проявления симптоматики — это причина для посещения специалиста. Данной проблемой занимаются урологи и нефрологи.

Что такое нефрон

Нефрон является структурной и функциональной единицей почки. Есть активные клетки, которые непосредственно участвуют в продуцировании мочи (третья часть от всего количества), остальные находятся в резерве.

Резервные клетки становятся активными в экстренных случаях, например, при травмах, критических состояниях, когда резко теряется большой процент единиц почки. Физиология выделения предполагает частичную гибель клеток, поэтому резервные структуры способны в кратчайшие сроки активироваться для поддержания функций органа.

С каждым годом теряется до 1% структурных единиц — они гибнут навсегда и не восстанавливаются. При правильном образе жизни, отсутствии хронических заболеваний потеря начинается только после 40 лет. Учитывая, что количество нефронов в почке составляет примерно 1 миллион, процент кажется небольшим. К старости работа органа может значительно ухудшиться, что грозит нарушением функциональности мочевыделительной системы.

Процесс старения можно замедлить, изменив образ жизни и потребляя достаточное количество чистой питьевой воды. Даже в лучшем случае со временем остается только 60% активных нефронов в каждой почке. Эта цифра вовсе не критична, так как фильтрация плазмы нарушается только с потерей более 75% клеток (как активных, так и тех, что в резерве).

Некоторые люди живут, потеряв одну почку, — тогда все функции выполняет вторая. Работа мочевыделительной системы значительно нарушается, поэтому необходимо вовремя проводить профилактику и лечение заболеваний. В таком случае нужно регулярное посещение врача для назначения поддерживающей терапии.

Анатомия нефрона

Анатомия и строение нефрона довольно сложные — каждый элемент играет определенную роль. В случае нарушения в работе даже наименьшего составляющего почки перестают нормально функционировать.

Структура нефрона:

капсула;
клубочковая структура;
канальцевая структура;
петли Генле;
собирательные трубочки.

Нефрон в почке состоит из сообщенных друг с другом сегментов. Капсула Шумлянского-Боумена, клубок мелких сосудов — это составляющие почечного тела, где проходит процесс фильтрации. Далее идут канальцы, где обратно всасываются и продуцируются вещества.

Из тельца почки начинается проксимальный участок; дальше выходят петельки, уходящие в дистальный отдел. Нефроны в развернутом виде по отдельности имеют длину около 40 мм, а если их сложить, получается примерно 100000 м.

Капсулы нефронов находятся в корковом веществе, включаются в мозговое, затем еще раз в корковое, а в конце — в собирательные структуры, которые выходят в лоханку почки, где начинаются мочеточники. По ним удаляется вторичная урина.

Капсула

Нефрон начинается из мальпигиева тела. Оно состоит из капсулы и клубка капилляров. Клетки вокруг мелких капилляров располагаются в форме шапочки — это почечное тельце, которое пропускает задержавшуюся плазму. Подоциты покрывают стенку капсулы изнутри, которая вместе с наружной формирует щелевидную полость диаметром в 100 нм.

Фенестрированные (окончатые) капилляры (составляющие клубочка) снабжаются кровью от афферентных артерий. По-другому их называют «волшебной сеткой», потому что они не играют никакой роли в газообмене. Кровь, проходящая по этой сетке, не меняет свой газовый состав. Плазма и растворившиеся вещества под воздействием кровяного давления попадают в капсулу.

Капсула нефрона накапливает инфильтрат, содержащий вредные продукты очистки плазмы крови — так формируется первичная моча. Щелевидный промежуток между слоями эпителия выполняет функцию фильтра, работающего под давлением.

Благодаря приводящим и выносящим клубочковым артериолам давление меняется. Базальная мембрана играет роль дополнительного фильтра — задерживает некоторые элементы крови. Диаметр молекул белков больше, чем поры мембраны, поэтому они не проходят.

Непрофильтрованная кровь попадает в эфферентные артериолы, переходящие в сетку из капилляров, обволакивающую канальцы. В дальнейшем в кровь поступают вещества, которые реабсорбируются в этих канальцах.

Капсула нефрона почки человека сообщается с канальцем. Следующий отдел называется проксимальным, туда далее переходит первичная урина.

Извитые канальцы

Проксимальные канальцы бывают прямыми и изогнутыми. Поверхность внутри выстилается эпителием цилиндрического и кубического типа. Щеточная кайма с ворсинками представляет собой поглощающий слой канальцев нефронов. Выборочный захват обеспечивается большой площадью проксимальных канальцев, близкой дислокацией перитубулярных сосудов и большим количеством митохондрий.

Жидкость циркулирует между клетками. Компоненты плазмы в виде биологических веществ фильтруются. В извитых канальцах нефрона вырабатываются эритропоэтин и кальцитриол. Вредные включения, попадающие в фильтрат с помощью обратного осмоса, выводятся с уриной.

Сегменты нефрона фильтруют креатинин. Количество этого белка в крови — важный показатель функциональной деятельности почек.

Петли Генле

Петля Генле захватывает часть проксимального и отрезок дистального отдела. Сначала диаметр петли не меняется, затем она сужается и пропускает ионы Na наружу, во внеклеточное пространство. За счет создания осмоса происходит всасывание H2O под давлением.

Нисходящий и восходящий протоки — это составляющие петли. Нисходящий участок диаметром 15 мкм состоит из эпителия, где расположены множественные пиноцитозные пузыри. Восходящий участок выстлан кубическим эпителием.

Петли распределены между корковой и мозговой субстанцией. В этой области вода перемещается в нисходящую часть, затем возвращается.

В начале дистальный канал прикасается к капиллярной сети в месте приводящего и выводящего сосуда. Он достаточно узкий и выстилается гладким эпителием, а снаружи — гладкая базальная мембрана. Здесь выделяется аммиак и гидроген.

Собирательные трубочки

Собирательные трубки по-другому называются «беллиниевы протоки». Их внутренняя выстилка — это светлые и темные клетки эпителия. Первые реабсорбируют воду и принимают непосредственное участие в выработке простагландинов. Хлористоводородная кислота продуцируется в темных клетках складчатого эпителия, имеет свойство изменять pH урины.

Собирательные трубочки и собирательные протоки не принадлежат к структуре нефрона, так как располагаются немного ниже, в почечной паренхиме. В этих структурных элементах происходит пассивное обратное всасывание воды. В зависимости от функциональности почек, в организме регулируется количество воды и ионов натрия, что, в свою очередь, сказывается на кровяном давлении.

Виды нефронов

Структурные элементы подразделяют в зависимости от особенностей строения и функций.

Виды нефронов:

корковый;
юкстамедуллярный.

Корковые делятся на два типа — интракортикальные и суперфициальные. Количество последних — примерно 1% от всех единиц.

Особенности суперфициальных нефронов:

малый объем фильтрации;
расположение клубочков на поверхности коры;
самая короткая петля.

Почки в основном состоят из нефронов интракортикального типа, которых более 80%. Они находятся в корковом слое и выполняют главную роль в фильтрации первичной урины. По причине большей ширины выводящей артериолы в клубочки интракортикальных нефронов кровь поступает под давлением.

Корковые элементы регулируют количество плазмы. При недостатке воды она обратно захватывается из юкстамедуллярных нефронов, размещенных в большем количестве в мозговом веществе. Они отличаются крупными почечными тельцами с относительно длинными канальцами.

Юкстамедуллярные составляют более 15% всех нефронов органа и формируют окончательное количество урины, определяя ее концентрацию. Их особенность строения — длинные петли Генле. Выносящие и приводящие сосуды одинаковой длины. Из выносящих образуются петли, проникающие в мозговое вещество параллельно с Генле. Далее они входят в венозную сетку.

Функции

В зависимости от типа, нефроны почек выполняют следующие функции:

фильтрация;
обратное всасывание;
секреция.

Первая стадия характеризуется выработкой первичной мочевины, которая далее очищается при реабсорбции. На этом же этапе всасываются полезные вещества, микро- и макроэлементы, вода. Последняя стадия формирования урины представлена канальцевой секрецией — образуется вторичная моча. С ней выводятся вещества, которые не нужны организму.Структурно-функциональной единицей почки являются нефроны, которые:

поддерживают водно-солевой и электролитный баланс;
регулируют насыщенность мочи биологически активными компонентами;
поддерживают кислотно-щелочной баланс (pH);
контролируют давление крови;
выводят продукты метаболизма и другие вредные вещества;
участвуют в процессе глюконеогенеза (получение глюкозы из соединений неуглеводного типа);
провоцируют секрецию некоторых гормонов (например, регулирующих тонус стенок сосудов).

Процессы, происходящие в нефроне человека, позволяют оценить состояние органов выделительной системы. Это можно сделать двумя способами. Первый — вычисление содержания креатинина (продукта распада белка) в крови. Данный показатель характеризует, насколько единицы почек справляются с функцией фильтрации.

Работа нефрона также может быть оценена с помощью второго показателя — скорости клубочковой фильтрации. Плазма крови и первичная моча в норме должны фильтроваться со скоростью 80-120 мл/мин. Для людей в возрасте нормой может быть нижняя граница, поскольку после 40 лет клетки почек погибают (клубочков становится значительно меньше, и органу сложнее полноценно проводить фильтрацию жидкостей).

Функции некоторых составляющих клубочкового фильтра

Клубочковый фильтр состоит из фенестрированного эндотелия капилляра, базальной мембраны и подоцитов. Между этими структурами располагается мезангиальный матрикс. Первый слой выполняет функцию грубой фильтрации, второй — отсеивает белки, а третий очищает плазму от мелких молекул ненужных веществ. Мембрана имеет отрицательный заряд, поэтому через нее не проникают альбумины.

Фильтруется плазма крови в клубочках, а поддерживают их работу мезангиоциты — клетки мезангиального матрикса. Эти структуры выполняют сократительную и регенеративную функцию. Мезангиоциты восстанавливают базальную мембрану и подоциты, а также, подобно макрофагам, они поглощают отмершие клетки.

Если каждая единица делает свою работу, почки функционируют, как слаженный механизм, а образование мочи проходит без возврата в организм отравляющих веществ. Это и предотвращает накопление токсинов, появление отечности, повышенного давления и другой симптоматики.

Нарушения функций нефрона и их профилактика

В случае нарушения работы функциональных и структурных единиц почек происходят изменения, отражающиеся на работе всех органов — нарушается водно-солевое равновесие, кислотность и обмен веществ. Перестает нормально функционировать ЖКТ, из-за интоксикации могут проявляться аллергические реакции. Также повышается нагрузка на печень, так как этот орган напрямую связан с выведением токсинов.

Для заболеваний, связанных с транспортной дисфункцией канальцев, существует единое название – тубулопатии. Они бывают двух видов:

первичные;
вторичные.

Первый тип — это врожденные патологии, второй — приобретенная дисфункция.

Активная гибель нефронов начинается при приеме лекарств, в побочных эффектах которых указаны возможные заболевания почек. Нефротоксическое действие имеют некоторые препараты из следующих групп: нестероидные противовоспалительные средства, антибиотики, иммуносупрессоры, противоопухолевые и др.

Тубулопатии подразделяются на несколько видов (по месту расположения):

проксимальные;
дистальные.

При полной или частичной дисфункции проксимальных канальцев может наблюдаться фосфатурия, почечный ацидоз, гипераминоацидурия и глюкозурия. Нарушенная реабсорбция фосфатов приводит к разрушению костной ткани, которая не восстанавливается при терапии с применением витамина D. Гиперацидурия характеризуется нарушением транспортной функции аминокислот, что приводит к различным заболеваниям (зависит от типа аминокислоты).Подобные состояния требуют незамедлительной помощи медиков, так же как и дистальные тубулопатии:

почечный водный диабет;
канальцевый ацидоз;
псевдогипоальдостеронизм.

Нарушения бывают комбинированными. При развитии сложных патологий может одновременно уменьшаться всасывание аминокислот с глюкозой и реабсорбция бикарбонатов с фосфатами. Соответственно, проявляются следующие симптомы: ацидоз, остеопороз и другие патологии костной ткани.

Предотвращают появление дисфункции почек правильный режим питания, употребление достаточного количества чистой воды и активный образ жизни. Необходимо вовремя обращаться к специалисту в случае возникновения симптомов нарушения работы почек (для профилактики перехода острой формы заболевания в хроническую).

Не рекомендуется принимать препараты (в особенности рецептурного отпуска с нефротоксическим побочным действием) без назначения врача — они также могут нарушить функции мочевыделительной системы.

Используемые источники: