Нефрон – основная структурная и функциональная единица почки. Главная функция заключается в регулировании концентрации воды и растворимых веществ, таких как соли натрия, посредством фильтрации крови, поглощения всего, что нужно, и выделения остального в виде мочи. Нефрон выводит отходы из организма, регулирует объем и давление крови, контролирует уровни электролитов и метаболитов, поддерживает необходимый уровень pH крови. Эти функции имеют жизненное значение для организма и регулируются эндокринной системой посредством гормонов, таких как адиуретин, альдостерон, паратироидный гормон. У людей в почке содержится от 800 тысяч до 1 млн. нефронов.
Типы нефронов
Два общих класса этих единиц – кортикальные и юкстамедуллярные нефроны, и оба классифицируются в зависимости от местоположения их ассоциированного почечного тельца. Кортикальные нефроны имеют почечную оболочку в поверхностной почечной коре, а почечные тельца юкстамедуллярных нефронов расположены вблизи почечного мозгового слоя. Номенклатура для кортикальных нефронов варьируется, причем некоторые источники различают поверхностные кортикальные и среднекортикальные нефроны. Хотя в других источниках они упоминаются просто как поверхностные нефроны.
Функционально кортикальные и юкстамедуллярные нефроны играют разные роли. Кортикальные (85% всех нефронов у людей) – в основном выполняют экскреторные и регуляторные функции, тогда как юкстамедуллярные (15% нефронов у людей) – концентрируют и разбавляют мочу.
Врачи подчеркивают важность нефронов как основных функциональных единиц почек, отвечающих за фильтрацию крови и образование мочи. Каждый нефрон состоит из клубочка, где происходит первичное фильтрование, и канальцев, которые реабсорбируют необходимые вещества и регулируют уровень электролитов. Специалисты отмечают, что здоровье нефронов критически важно для поддержания гомеостаза в организме. Патологии, такие как диабетическая нефропатия или хроническая болезнь почек, могут привести к повреждению нефронов, что в свою очередь нарушает их функции. Врачи призывают к регулярным обследованиям и контролю за состоянием почек, чтобы предотвратить серьезные осложнения и сохранить здоровье на долгие годы.
Видео о нефроне
Анатомия
Каждый нефрон состоит из первичного фильтрующего компонента («почечное тельце») и трубочки, предназначенной для реабсорбции и секреции («почечный каналец»). Почечное тельце отфильтровывает крупные растворенные вещества из крови, доставляя воду и мелкие растворенные вещества в почечном канальце для преобразования.
Почечное тельце
Состоящее из клубочка и капсулы Боумана, почечное тельце (или мальпигийское тельце) – это начало нефрона. Это первичный фильтрующий компонент нефрона.
|
Клубочек |
Это капиллярный пучок, который получает кровоснабжение от афферентной артериомы кровоснабжения почки. Гломерулярное кровяное давление обеспечивает движущую силу для воды и растворенных веществ, которые должны быть отфильтрованы из крови в пространство, образованное капсулой Боумана. Остальная часть крови (приблизительно 1/5 всей плазмы, проходящей через почку, фильтруется через стенку клубочка в капсулу Боумана) проходит в более узкую эфферентную артериолу. Затем он переходит в прямые сосуды, которые собирают капилляры, переплетающиеся со свернутыми канальцами через междоузлие пространство, в которые также поступают реабсорбированные вещества. Затем он объединяется с эфферентными венулами других нефронов в почечную вену и воссоединяется с основным кровотоком. |
|
|
Капсула Боумена |
Другое название – клубочковая капсула. Она окружает клубочек и состоит из внутреннего слоя и париетального внешнего слоя, образованного простыми плоскими эпителиальными клетками. Жидкости из крови в клубочках собираются в капсуле Боумена (клубочковый фильтрат) и дополнительно обрабатываются вдоль нефрона с образованием мочи. |
Почечный каналец
Почечный каналец представляет собой часть нефрона почки, содержащую жидкость, отфильтрованную через клубочек. После прохождения канальца фильтрат продолжает поступать в систему сбора.
Компоненты почечного канальца:
- Проксимальный каналец.
- Петля Генле.
- Нисходящая ножка петли Генле.
- Восходящая ножка петли Генле.
- Тонкая восходящая ножка петли Генле.
- Толстая восходящая ножка петли Генле.
- Дистальный извитой каналец.
Функции компонентов канальца
Читайте также:
В следующей таблице подробно описывается каждый компонент канальца:
|
Название |
|
Описание |
|
Проксимальный каналец |
Проксимальный каналец в составе нефрона можно разделить на первоначальный извитой участок и последующий прямой (нисходящий) участок. Жидкость в фильтрате, поступающая в проксимальный извитой каналец, повторно абсорбируется в перитубулярные капилляры, включая приблизительно две трети отфильтрованной соли и воды и всех фильтрованных органических растворенных веществ (прежде всего это глюкоза и аминокислоты). |
|
|
Петля Генле |
Это трубка, которую изображают u-образной на диаграммах для простоты, но на самом деле она больше похожа на петлю катушки. Она простирается от проксимального канальца и состоит из нисходящей и восходящей ножек. Она начинается в коре, принимая фильтрат из проксимального извитого канальца, простирается в мозговой слой и затем возвращается в кору, чтобы опорожнить дистальный извитой каналец. Ее основная роль заключается в концентрации соли в интерстиции, ткани, окружающей петлю. |
|
|
Ее нисходящая ножка проницаема для воды, но полностью непроницаема для соли и, таким образом, лишь косвенно способствует концентрации интерстиция. Когда фильтрат спускается глубже в гипертонический интерстиций почечного мозгового вещества, вода свободно течет из нисходящей ножки посредством осмоса до тех пор, пока концентрация фильтрата и интерстиция не уравновешиваются. По более длинным нисходящим ножкам вода дольше выходит из фильтрата, поэтому более длинные ножки делают фильтрат более гипертоническим, чем более короткие. |
||
|
В отличие от нисходящей ножки восходящая ножка петли Генле непроницаема для воды, что является критическим признаком механизма обратного течения, используемого петлей. Восходящая ножка активно откачивает натрий из фильтрата, генерируя гипертонический интерстиций, который приводит в движение противотоком. Проходя через восходящую ножку, фильтрат становится гипотоническим, так как теряет большую часть своего содержания натрия. Этот гипотонический фильтрат проникает в дистальный извитой каналец в почечной коре. |
||
|
Дистальный извитой каналец |
Он не похож на проксимальный извитой каналец по своей структуре и функции. Клетки, выстилающие каналец, снабжены многочисленными митохондриями для получения достаточной энергии (АТФ) для активного перемещения. Транспорт ионов, происходящий в дистальном извитом канальце, по большей части регулируется эндокринной системой. В присутствии паратиреоидного гормона дистальный извитой каналец реабсорбирует больше кальция и выделяет больше фосфата. Когда присутствует альдостерон, реабсорбируется больше натрия и выделяется больше калия. Предсердный натрийуретический пептид заставляет дистальный извитой каналец выделять больше натрия. Кроме того, каналец также выделяет водород и аммоний для регулирования рН. |
После прохождения дистального извитого канальца остается только около 1% воды, а оставшееся содержание соли незначительно.
Система собирающих протоков
Каждый дистальный извитой каналец доставляет свой фильтрат в систему собирающих протоков, первый сегмент которой представляет собой почечный каналец. Система собирающих протоков начинается в почечной коре и простирается глубоко в мозговой слой. По мере того как моча перемещается вниз по этой системе, она проходит через медуллярный интерстиций, который имеет высокую концентрацию натрия из-за противотоковой системы Генле.
Хотя собирающий каналец обычно непроницаем для воды, он становится проницаемым в присутствии антидиуретического гормона (АДГ). Гормон влияет на функцию аквапоринов, что приводит к реабсорбции молекул воды при прохождении через собирающий проток. Аквапорины – это мембранные белки, которые избирательно проводят молекулы воды, мешая прохождению ионов и других растворенных веществ. Может быть реабсорбировано до трех четвертей воды из мочи, так как она выходит из собирающего протока осмосом. Таким образом, уровни АДГ определяют, будет ли моча концентрироваться или разбавляться. Увеличение АДГ служит показателем дегидратации, в то время как достаточность воды приводит к низкому уровню этого гормона, что позволяет использовать разведенную мочу.
Нижние участки собирающего протока также проницаемы для мочевины, поэтому часть ее проникает в мозговой слой почки, тем самым поддерживая высокую концентрацию ионов (что очень важно для нефрона).
Моча выходит из медуллярных собирающих протоков через почечный сосочек, опускаясь в почечные чашки, почечную лоханку и, наконец, в мочевой пузырь через мочеточник.
Поскольку он отличается от остальной части нефрона своим происхождением на этапе развитии мочевых и репродуктивных органов, собирающий проток иногда не считается частью нефрона. Вместо того, чтобы происходить из метанефрогенной бластемы, собирающий проток происходит из зачатка мочеточника.
Юкстагломерулярный аппарат
-
Читайте также:
Юкстагломерулярный аппарат начинается вблизи места контакта между толстой восходящей ножкой и афферентной артериолой. Он содержит три компонента:
|
плотное пятно |
плотно упакованная область с разнообразной популяцией клеток, включая зернистые клетки ренина |
|
|
юкстагломерулярные клетки |
специализированные гладкомышечные клетки в стенке афферентной артерии |
|
|
экстрагломерулярные мезангиальные клетки |
парные с артериолами |
Юкстагломерулярные клетки являются местом синтеза и секреции ренина и, таким образом, играют критическую роль в ренин-ангиотензиновой системе.
Нефрон — это основная функциональная единица почки, и его строение вызывает большой интерес у специалистов и студентов. Люди часто обсуждают, как именно нефрон выполняет свою роль в фильтрации крови и образовании мочи. Структура нефрона включает клубочек, капсулу Боумена, извитые канальцы и петлю Генле, что позволяет эффективно осуществлять процессы реабсорбции и секреции. Многие отмечают важность нефронов в поддержании гомеостаза, так как они регулируют уровень воды, солей и кислотно-щелочного баланса в организме. В последние годы активно обсуждаются исследования, посвященные регенерации нефронов и их роли в заболеваниях почек, что подчеркивает значимость этих микроскопических структур для здоровья человека.
Клиническое значение
Из-за его важности в регуляции жидкости в организме нефрон представляет собой общую цель для препаратов, с помощью которых лечат высокое кровяное давление и отеки. Эти препараты, называемые диуретиками, препятствуют способности нефрона сохранять воду, тем самым увеличивая количество вырабатываемой мочи.
Вопрос-ответ
Что такое нефрон и его функции?
Нефрон (от греч. νεφρός (нефрос) — «почка») — структурно-функциональная единица почки. Нефрон состоит из почечного тельца, где происходит фильтрация, и системы канальцев, в которых осуществляются реабсорбция (обратное всасывание) и секреция веществ.
Как устроены функционирует нефрон?
Нефроны состоят из маленьких фильтров, называемых клубочками, которые фильтруют жидкость из нашей крови, которая состоит из воды, соли и отходов. Белки и клеточные элементы крови остаются в крови. Отфильтрованная жидкость (первичная моча) выводится по небольшим трубочкам.
Каковы строение и функции почек?
Почки — парный орган, его основные функции — очищение крови и образование мочи. Почки также участвуют в регулировании артериального давления и образовании активных форм витамина Д, стимулируют выработку эритроцитов красным костным мозгом, регулируют объем жидкости и уровень электролитов в крови.
В чем особенность строения капсулы нефрона?
Капсула нефрона имеет вид двустенной чаши. Она охватывает сосудистый клубочек, образуя почечное тельце Мальпиги. Сосудистый клубочек или первичная капиллярная сеть образован 20-30 капиллярами фенестрированного типа, лежащими между приносящей и выносящей артериолами и поэтому является чудесной артериальной сетью.
Советы
СОВЕТ №1
Изучите анатомию нефрона, чтобы лучше понять его функции. Знание основных структур, таких как клубочек, канальцы и собирательные трубочки, поможет вам осознать, как нефрон участвует в фильтрации крови и образовании мочи.
СОВЕТ №2
Обратите внимание на роль нефронов в поддержании гомеостаза. Понимание того, как нефроны регулируют уровень электролитов, кислотно-щелочной баланс и водный обмен, поможет вам осознать важность их функционирования для общего здоровья организма.
-
Читайте также:
СОВЕТ №3
Изучите влияние различных заболеваний на функции нефронов. Знание о том, как диабет, гипертония и другие состояния могут повредить нефроны, поможет вам лучше заботиться о своем здоровье и предотвращать возможные осложнения.
СОВЕТ №4
Не забывайте о значении здорового образа жизни для поддержания функции нефронов. Правильное питание, регулярные физические нагрузки и отказ от вредных привычек способствуют сохранению здоровья почек и эффективной работе нефронов.
