Rinichi nefron

Nefronul este alcătuit dintr-un tub continuu de celule eterogene extrem de specializate, care îndeplinesc diverse funcții. Fiecare rinichi conține între 800.000 și 1.300.000 de nefroni. Lungimea totală a tuturor nefronilor din ambii rinichi este de aproximativ 110 km. Majoritatea nefronilor (85%) sunt situați în cortex (nefroni corticali), o parte mai mică (15%) este situată la marginea cortexului și a medulei, în așa-numita zonă juxtamedulară (nefroni juxtamedulari). Există diferențe structurale și funcționale semnificative între nefroni: în nefronii corticali, bucla Henle este scurtă. Se termină la marginea zonelor exterioară și interioară a medulei, în timp ce bucla Henle a nefronilor juxtamedulari pătrunde adânc în stratul interior al medulei.

Fiecare nefron este alcătuit din mai multe elemente structurale. Conform nomenclaturii moderne, care a fost standardizată în 1988, compoziția nefronului include:

• glomerul renal;
• tubul proximal (partea contorsionată și dreaptă);
• segment subțire descendent;
• segment subțire ascendent;
• tubul distal drept (fosta buclă ascendentă groasă a lui Henle);
• tubul contort distal;
• canal de legătură;
• canalul colector cortical;
• canalul colector al zonei externe a medulare;
• canalul colector al zonei interne a medulare.

Spațiul dintre toate structurile nefronului, atât în cortex, cât și în medulară, este umplut cu o bază densă de țesut conjunctiv, care este reprezentată de celule interstițiale situate în matricea intercelulară.

Glomerul renal

Glomerul renal este partea inițială a nefronului. Este o „bilă în rețea” formată din 7-20 de bucle capilare închise în capsula Bowman. Capilarele glomerulare se formează din arteriola glomerulară aferentă și apoi se unesc la ieșirea din glomerul în arteriola glomerulară eferentă. Între buclele capilare există anastomoze. Partea centrală a glomerulului este ocupată de celule mezangiale înconjurate de o matrice mezangială, care fixează buclele capilare ale glomerulului de polul vascular al glomerulului - mânerul său - locul unde intră arteriola aferentă și iese arteriola eferentă. Direct opus în glomerul se află polul urinar - locul unde începe tubul proximal.

Capilarele renale participă la formarea filtrului glomerular, conceput pentru procesul de ultrafiltrare a sângelui - prima etapă a formării urinei, care constă în separarea părții lichide a sângelui care curge prin ele de substanțele dizolvate în aceasta. În același timp, elementele formate ale sângelui și proteinele nu ar trebui să ajungă în ultrafiltrat.

Structura filtrului glomerular

Filtrul glomerular este alcătuit din trei straturi - epiteliu (podocite), membrană bazală și celule endoteliale. Fiecare dintre aceste straturi este important în procesul de filtrare.

Podocite

Acestea sunt reprezentate de celule mari, extrem de diferențiate, cu un „corp” din care se extind din lateralul capsulei glomerulare procese mari și mici (picioarele podocitelor). Aceste procese sunt strâns legate între ele, învelesc suprafața capilarelor glomerulare din exterior și sunt imersate în placa externă a membranei bazale. Între procesele mici ale podocitelor există diafragme fantă, care sunt una dintre variantele porilor de filtrare. Acestea împiedică pătrunderea proteinelor în urină datorită diametrului mic al porilor (5-12 nm) și factorului electrochimic: diafragmele fantă sunt acoperite la exterior cu un glicocalix încărcat negativ (compuși sialoproteici), care împiedică pătrunderea proteinelor din sânge în urină.

Astfel, podocitele acționează ca un suport structural pentru membrana bazală și, în plus, creează o barieră anionica în timpul ultrafiltrării biologice. Se sugerează că podocitele au activitate fagocitară și contractilă.

Membrana bazală a capilarelor glomerulare

Membrana bazală este triplă: două straturi mai subțiri sunt situate pe fețele exterioare și interioare ale membranei, iar stratul interior, mai dens, este reprezentat în principal de colagen de tip IV, laminină, precum și acid sialic și glicozaminoglicani, în principal heparan sulfat, care servesc drept barieră în calea filtrării macromoleculelor încărcate negativ ale proteinelor plasmatice sanguine prin membrana bazală.

Membrana bazală conține pori, a căror dimensiune maximă nu depășește în mod normal dimensiunea unei molecule de albumină. Proteinele fin dispersate, cu o greutate moleculară mai mică decât cea a albuminei, pot trece prin ei, dar proteinele mai mari nu pot.

Astfel, a doua barieră în calea trecerii proteinelor plasmatice în urină este membrana bazală a capilarelor glomerulare, datorită dimensiunilor mici ale porilor și sarcinii negative a membranei bazale.

Celulele endoteliale ale capilarelor glomerulare renale. Aceste celule au structuri similare care împiedică pătrunderea proteinelor în urină - pori și glicocalix. Dimensiunea porilor mucoasei endoteliale este cea mai mare (până la 100-150 nm). Grupările anionice sunt situate în diafragma porilor, ceea ce limitează pătrunderea proteinelor în urină.

Astfel, selectivitatea filtrării este asigurată de structurile filtrului glomerular, care îngreunează trecerea moleculelor proteice mai mari de 1,8 nm prin filtru și blochează complet trecerea macromoleculelor mai mari de 4,5 nm, și de sarcina negativă a endoteliului, podocitelor și membranei bazale, ceea ce îngreunează filtrarea macromoleculelor anionice și facilitează filtrarea macromoleculelor cationice.

Matricea mezangială

Între buclele capilarelor glomerulare există o matrice mezangială, ale cărei componente principale sunt colagenul de tipuri IV și V, laminina și fibronectina. Multifuncționalitatea acestor celule a fost acum dovedită. Astfel, celulele mezangiale îndeplinesc mai multe funcții: au contractilitate, ceea ce le asigură capacitatea de a controla fluxul sanguin glomerular sub influența aminelor și hormonilor biogeni, au activitate fagocitară, participă la repararea membranei bazale și pot produce renină.

Tubulii renali

Tubul proximal

Tubulii sunt situați doar în cortex și zonele subcorticale ale rinichiului. Anatomic, aceștia sunt împărțiți într-o parte convolută și un segment drept (descendent) mai scurt, care se continuă în partea descendentă a ansei Henle.

O caracteristică structurală a epiteliului tubular este prezența așa-numitei margini în perie în celule - excrescențe celulare lungi și scurte care măresc suprafața de absorbție de peste 40 de ori, datorită cărora are loc reabsorbția substanțelor filtrate, dar necesare organismului. În această secțiune a nefronului, se reabsorb peste 60% din electroliții filtrați (sodiu, potasiu, clor, magneziu, fosfor, calciu etc.), peste 90% din bicarbonați și apă. În plus, se reabsorb aminoacizii, glucoza și proteinele fin dispersate.

Există mai multe mecanisme de reabsorbție:

• transport activ împotriva gradientului electrochimic, implicat în reabsorbția sodiului și clorului;
• transportul pasiv de substanțe pentru restabilirea echilibrului osmotic (transportul apei);
• pinocitoză (reabsorbția proteinelor fin dispersate);
• cotransport dependent de sodiu (reabsorbția glucozei și a aminoacizilor);
• transport reglat hormonal (reabsorbția fosforului sub influența hormonului paratiroidian) și așa mai departe.

Ansa lui Henle

Din punct de vedere anatomic, există două variante ale ansei Henle: anse scurte și anse lungi. Buclele scurte nu pătrund dincolo de zona exterioară a medulei; buclele lungi pătrund în zona interioară a medulei. Fiecare ansă Henle este formată dintr-un segment subțire descendent, un segment subțire ascendent și un tub distal drept.

Tubulul drept distal este adesea numit segmentul de diluare, deoarece aici are loc diluarea (reducerea concentrației osmotice) a urinei datorită impermeabilității acestui segment al ansei la apă.

Segmentele ascendente și descendente sunt în imediata apropiere a vasa recta, care trec prin medulară, și a canalelor colectoare. Această proximitate a structurilor creează o rețea multidimensională în care are loc un schimb în contracurent de substanțe dizolvate și apă, facilitând îndeplinirea funcției principale a ansei - diluarea și concentrarea urinei.

Nefron distal

Acesta include tubul contort distal și tubul de legătură (tubul de legătură), care leagă tubul contort distal de partea corticală a canalului colector. Structura tubului de legătură este reprezentată de celule epiteliale alternante ale tubului contort distal și ale canalului colector. Funcțional, diferă de acestea. În nefronul distal are loc reabsorbția ionilor și a apei, dar în cantități mult mai mici decât în tubulurile proximale. Aproape toate procesele de transport al electroliților în nefronul distal sunt reglate de hormoni (aldosteron, prostaglandine, hormon antidiuretic).

Tuburi de colectare

Ultima parte a sistemului tubular nu aparține oficial nefronului, deoarece canalele colectoare au o origine embrionară diferită: sunt formate din excrescența ureterului. Conform caracteristicilor morfologice și funcționale, acestea sunt împărțite în canalul colector cortical, canalul colector al zonei externe a medulei și canalul colector al zonei interne a medulei. În plus, se disting canalele papilare, care curg la vârful papilei renale în caliculul renal minor. Nu au fost identificate diferențe funcționale între secțiunile corticale și medulare ale canalului colector. Urina finală se formează în aceste secțiuni.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]