Kidney nephron

Nefron terdiri daripada tiub berterusan sel heterogen yang sangat khusus yang melaksanakan pelbagai fungsi. Setiap buah pinggang mengandungi antara 800,000 dan 1,300,000 nefron. Jumlah panjang semua nefron dalam kedua-dua buah pinggang adalah kira-kira 110 km. Kebanyakan nefron (85%) terletak di korteks (nefron kortikal), bahagian yang lebih kecil (15%) terletak di sempadan korteks dan medula dalam zon juxtamedullary yang dipanggil (nefron juxtamedullary). Terdapat perbezaan struktur dan fungsi yang ketara antara nefron: dalam nefron kortikal, gelung Henle adalah pendek. Ia berakhir di sempadan zon luar dan dalam medula, manakala gelung Henle nefron juxtamedullary masuk jauh ke dalam lapisan dalam medula.

Setiap nefron terdiri daripada beberapa elemen struktur. Menurut tatanama moden, yang diseragamkan pada tahun 1988, komposisi nefron termasuk:

• glomerulus buah pinggang;
• tubul proksimal (bahagian berbelit dan lurus);
• segmen nipis menurun;
• segmen nipis menaik;
• tubul lurus distal (dahulu gelung menaik tebal Henle);
• tubul berbelit distal;
• menyambung terusan;
• saluran pengumpulan kortikal;
• saluran pengumpulan zon luar medulla;
• saluran pengumpulan zon dalaman medula.

Ruang antara semua struktur nefron, baik dalam korteks dan dalam medulla, dipenuhi dengan asas tisu penghubung yang padat, yang diwakili oleh sel-sel interstisial yang terletak dalam matriks antara sel.

Glomerulus buah pinggang

Glomerulus buah pinggang adalah bahagian awal nefron. Ia adalah "bola rangkaian" daripada 7-20 gelung kapilari yang disertakan dalam kapsul Bowman. Kapilari glomerulus terbentuk daripada arteriol glomerulus aferen dan kemudian bergabung di pintu keluar dari glomerulus ke arteriol glomerulus eferen. Terdapat anastomosis antara gelung kapilari. Bahagian tengah glomerulus diduduki oleh sel mesangial yang dikelilingi oleh matriks mesangial, yang menetapkan gelung kapilari glomerulus ke kutub vaskular glomerulus - pemegangnya - tempat di mana arteriol aferen masuk dan arteriol eferen keluar. Bertentangan secara langsung dalam glomerulus ialah kutub kencing - tempat di mana tubul proksimal bermula.

Kapilari buah pinggang mengambil bahagian dalam pembentukan penapis glomerular, yang direka untuk proses ultrafiltrasi darah - peringkat pertama pembentukan air kencing, yang terdiri daripada memisahkan bahagian cecair darah yang mengalir melaluinya dengan bahan yang terlarut di dalamnya. Pada masa yang sama, unsur-unsur darah dan protein yang terbentuk tidak boleh masuk ke dalam ultrafiltrat.

Struktur penapis glomerular

Penapis glomerular terdiri daripada tiga lapisan - epitelium (podosit), membran bawah tanah dan sel endothelial. Setiap lapisan ini penting dalam proses penapisan.

Podosit

Mereka diwakili oleh sel yang besar dan sangat berbeza dengan "badan" dari mana proses besar dan kecil (kaki podosit) memanjang dari sisi kapsul glomerular. Proses-proses ini saling berkait rapat antara satu sama lain, menyelubungi permukaan kapilari glomerular dari luar dan direndam dalam plat luar membran bawah tanah. Di antara proses kecil podosit terdapat diafragma celah, yang merupakan salah satu varian liang penapisan. Mereka menghalang penembusan protein ke dalam air kencing kerana diameter kecil liang (5-12 nm) dan faktor elektrokimia: diafragma celah ditutup di luar dengan glycocalyx bercas negatif (sebatian sialoprotein), yang menghalang penembusan protein dari darah ke dalam air kencing.

Oleh itu, podosit bertindak sebagai sokongan struktur untuk membran bawah tanah dan, sebagai tambahan, mewujudkan penghalang anion semasa ultrafiltrasi biologi. Adalah dicadangkan bahawa podosit mempunyai aktiviti fagositik dan kontraktil.

Membran bawah tanah kapilari glomerular

Membran bawah tanah adalah tiga lapisan: dua lapisan nipis terletak pada bahagian luar dan dalam membran, dan lapisan dalam, lebih padat, diwakili terutamanya oleh kolagen jenis IV, laminin, serta asid sialik dan glikosaminoglikan, terutamanya heparan sulfat, yang berfungsi sebagai penghalang kepada penapisan makromolekul protein plasma darah yang bercas negatif.

Membran basal mengandungi liang, saiz maksimum yang biasanya tidak melebihi saiz molekul albumin. Protein yang tersebar halus dengan berat molekul yang lebih rendah daripada albumin boleh melaluinya, tetapi protein yang lebih besar tidak boleh.

Oleh itu, halangan kedua kepada laluan protein plasma ke dalam air kencing ialah membran bawah tanah kapilari glomerular kerana saiz liang yang kecil dan cas negatif membran bawah tanah.

Sel endothelial kapilari glomerular buah pinggang. Sel-sel ini mempunyai struktur yang sama yang menghalang protein daripada menembusi ke dalam air kencing - liang dan glycocalyx. Saiz pori-pori lapisan endothelial adalah yang terbesar (sehingga 100-150 nm). Kumpulan anionik terletak di diafragma liang, yang menghadkan penembusan protein ke dalam air kencing.

Oleh itu, selektiviti penapisan dipastikan oleh struktur penapis glomerular, yang menyukarkan molekul protein yang lebih besar daripada 1.8 nm untuk melalui penapis dan menyekat sepenuhnya laluan makromolekul yang lebih besar daripada 4.5 nm, dan cas negatif endothelium, podosit dan membran bawah tanah, yang menjadikannya sukar untuk menapis makromolekul anionik dan memudahkan penurasan molekul anionik.

Matriks Mesangial

Di antara gelung kapilari glomerular terdapat matriks mesangial, komponen utamanya ialah jenis kolagen IV dan V, laminin dan fibronektin. Kepelbagaian fungsi sel-sel ini kini telah terbukti. Oleh itu, sel mesangial melakukan beberapa fungsi: mereka mempunyai kontraktiliti, yang memastikan keupayaan mereka untuk mengawal aliran darah glomerular di bawah pengaruh amina dan hormon biogenik, mempunyai aktiviti fagositik, mengambil bahagian dalam pembaikan membran bawah tanah, dan boleh menghasilkan renin.

Tubul renal

Tubul proksimal

Tubul terletak hanya dalam korteks dan zon subkortikal buah pinggang. Secara anatomi, mereka dibahagikan kepada bahagian berbelit-belit dan segmen lurus (menurun) yang lebih pendek, yang terus ke bahagian menurun gelung Henle.

Ciri struktur epitelium tiub ialah kehadiran sempadan berus yang dipanggil dalam sel - pertumbuhan sel panjang dan pendek yang meningkatkan permukaan penyerapan lebih daripada 40 kali, yang menyebabkan penyerapan semula bahan yang ditapis tetapi diperlukan untuk badan berlaku. Dalam bahagian nefron ini, lebih daripada 60% elektrolit yang ditapis (natrium, kalium, klorin, magnesium, fosforus, kalsium, dll.), lebih daripada 90% bikarbonat dan air diserap semula. Di samping itu, asid amino, glukosa, dan protein tersebar halus diserap semula.

Terdapat beberapa mekanisme penyerapan semula:

• pengangkutan aktif terhadap kecerunan elektrokimia, terlibat dalam penyerapan semula natrium dan klorin;
• pengangkutan pasif bahan untuk memulihkan keseimbangan osmotik (pengangkutan air);
• pinositosis (penyerapan semula protein yang tersebar halus);
• pengangkutan bersama yang bergantung kepada natrium (penyerapan semula glukosa dan asid amino);
• pengangkutan terkawal hormon (penyerapan semula fosforus di bawah pengaruh hormon paratiroid), dan sebagainya.

Gelung Henle

Secara anatomi, terdapat dua varian gelung Henle: gelung pendek dan panjang. Gelung pendek tidak menembusi di luar zon luar medula; gelung panjang Henle menembusi ke dalam zon dalaman medula. Setiap gelung Henle terdiri daripada segmen nipis menurun, segmen nipis menaik, dan tubul lurus distal.

Tubul lurus distal sering dipanggil segmen pencairan kerana ia adalah tempat pencairan (pengurangan kepekatan osmotik) air kencing berlaku disebabkan oleh ketidaktelapan segmen gelung ini kepada air.

Segmen menaik dan menurun berdekatan dengan vasa recta, yang melalui medula, dan ke saluran pengumpul. Kedekatan struktur ini mewujudkan rangkaian multidimensi di mana pertukaran arus balas bahan terlarut dan air berlaku, memudahkan prestasi fungsi utama gelung - pencairan dan kepekatan air kencing.

Nefron distal

Ia termasuk tubul berbelit distal dan tiub penghubung (tubul penghubung), yang menghubungkan tubul berbelit distal dengan bahagian kortikal saluran pengumpul. Struktur tubul penghubung diwakili oleh sel-sel epitelium berselang-seli tubul berbelit distal dan saluran pengumpul. Secara fungsional, ia berbeza daripada mereka. Dalam nefron distal, penyerapan semula ion dan air berlaku, tetapi dalam kuantiti yang jauh lebih kecil daripada dalam tubul proksimal. Hampir semua proses pengangkutan elektrolit dalam nefron distal dikawal oleh hormon (aldosteron, prostaglandin, hormon antidiuretik).

Mengumpul tiub

Bahagian terakhir sistem tiub tidak secara rasmi tergolong dalam nefron, kerana saluran pengumpul mempunyai asal embrio yang berbeza: ia terbentuk daripada pertumbuhan ureter. Mengikut ciri morfologi dan fungsian, mereka dibahagikan kepada saluran pengumpul kortikal, saluran pengumpul zon luar medula, dan saluran pengumpul zon dalaman medula. Di samping itu, saluran papillari dibezakan, mengalir di puncak papilla buah pinggang ke dalam kaliks buah pinggang kecil. Tiada perbezaan fungsi telah dikenal pasti antara bahagian kortikal dan medula saluran pengumpul. Air kencing terakhir terbentuk di bahagian ini.

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