Kidney nephron

Ang nephron ay binubuo ng isang tuloy-tuloy na tubo ng mataas na dalubhasang heterogeneous cells na gumaganap ng iba't ibang mga function. Ang bawat bato ay naglalaman ng 800,000 at 1,300,000 nephrons. Ang haba ng lahat ng nephrons sa parehong bato ay tungkol sa 110 km. Karamihan ng nephrons (85%) ay matatagpuan sa cortex (cortical nephrons), isang minorya (15%) - sa hangganan ng cortical at cerebral sangkap sa tinaguriang juxtamedullary zone (juxtamedullary nephrons). Sa pagitan ng mga nephrons may mga makabuluhang estruktural at functional na mga pagkakaiba: sa cortical nephrons, ang Henle loop ay maikli. Ito ay nagtatapos sa hangganan ng mga panlabas at panloob na medulla zone, samantalang ang loop ng Henle juxtamedullary nephrons napupunta malalim sa panloob na layer medula.

Ang bawat nephron ay binubuo ng ilang elemento sa istruktura. Ayon sa modernong katawagan, na kung saan ay standardized sa 1988, ang mga sumusunod ay nakikilala sa nephron:

• bato glomerulus;
• proximal tubule (hubog at tuwid na bahagi);
• pataas na payat na segment;
• pataas na manipis na segment;
• distal tuwid canaliculus (dating makapal na pataas loop segment ng Henle);
• distal convoluted tubule;
• pagkonekta sa canaliculus;
• cortical collection tube;
• ang pagkolekta ng tubo ng panlabas na zone ng medulla;
• ang pagkolekta ng tubo ng panloob na zone ng medulla.

Ang espasyo sa pagitan ng lahat ng mga istraktura ng nephron sa cortex at sa medulla ay puno ng mga siksik na nag-uugnay tissue na batayan, na kung saan ay kinakatawan ng interstitial mga cell na matatagpuan sa pagitan ng mga selula matrix.

Renal glomerulus

Ang glomerulus ng bato ay ang unang bahagi ng nephron. Ito ay "tangle-net" ng 7-20 capillary loops, na nakapaloob sa isang capsule ng Bowman. Glomerular capillaries ay nabuo mula sa pagbuo ng glomerular arterioles at pagkatapos ay sumali sa outlet ng glomerulus sa efferent glomerular arterioles. Sa pagitan ng mga maliliit na labak na may mga anastomos. Ang gitnang bahagi ng glomerular mesangial matrix sumakop napapalibutan ng mesangial cell, na kung saan ayusin ang mga maliliit na ugat loop ng glomerulus sa vascular poste ng glomerulus - kanyang braso - ang lugar kung saan ito pumapasok at lumalabas nagdadala arterioles efferent arterioles. Ang direktang kabaligtaran sa glomerulus ay ang poste ng ihi - ang lugar ng simula ng proximal tubule.

Bato capillaries ay kasangkot sa pagbuo ng glomerular filter para sa dugo ultrafiltration proseso - ang unang yugto ng pagbuo ng ihi, na kung saan ay upang ihiwalay ang mga ito mula sa dugo na dumadaloy sa pamamagitan nito ang likidong bahagi na may dissolved sangkap doon. Kasabay nito, hindi dapat mahulog ang mga pare-parehong elemento ng dugo at protina sa ultrafiltrate.

Ang istraktura ng glomerular filter

Ang glomerular filter ay binubuo ng tatlong layers - epithelium (podocytes), basal lamad at endothelial cells. Ang bawat isa sa mga iniharap na mga layer ay mahalaga sa proseso ng pagsasala.

Podocytes

Sila ay bibigyan ng malaki, mataas na differentiated cell pagkakaroon ng "body", mula sa kung saan malaki at maliit na mga proseso (podocytes foot) umalis mula sa glomerular capsule. Ang mga prosesong ito ay magkaugnay sa labas ibabaw ng envelop glomerular capillaries at nahuhulog sa isang panlabas na plato ng saligan lamad. Sa pagitan ng maliliit na proseso ng mga podocytes, may mga slit diaphragms, na kumakatawan sa isa sa mga variant ng pores pagsasala. Sila maiwasan ang pagtagos ng mga protina sa ihi dahil sa ang maliit na diameter butas ng balat (5-12 nm) at isang electrochemical kadahilanan: slotted siwang sa labas sakop negatibong sisingilin glycocalyx (sialoproteinovye compounds) na pinipigilan ang pagtagos ng mga protina sa dugo sa ihi.

Kaya, ang mga podocyte ay kumikilos bilang isang pang-istruktura na suporta para sa basal na lamad at, bukod pa, ay lumikha ng anion barrier sa proseso ng biological ultrafiltration. Iminumungkahi na ang mga podocyte ay nagtataglay ng aktibidad na phagocytic at contractile.

Basal lamad ng capillary glomeruli

Basal lamad tatlong-layer: dalawang thinner layer na nakaayos sa mga panlabas at panloob na bahagi ng lamad at ang panloob na layer ay mas siksik, kinakatawan pangunahin sa pamamagitan ng collagen IV uri, laminin, at sialic acid at glycosaminoglycans, higit sa lahat geperan-sulpate, na nagsisilbing harang sa pagsasala sa pamamagitan ng basal lamad ng negatibong sisingilin macromolecules ng plasma proteins.

Ang basement lamad ay naglalaman ng mga pores, ang maximum na sukat nito ay hindi lalampas sa laki ng molekula ng albumin. Sa pamamagitan ng mga ito, ang makinis na mga dispersed na protina na may isang molekular na timbang na mas mababa kaysa sa albumin ay maaaring pumasa, at hindi mas malaki ang mga protina.

Kaya, ang basal lamad ng glomerular capillaries ay nagsisilbing ikalawang hadlang para sa pagpasa ng mga protina ng plasma sa ihi dahil sa maliit na laki ng napakaliit na butas at ang negatibong singil ng basal lamad.

Mga endothelial cell ng mga glomerular capillary ng bato. Sa mga selulang ito, may mga katulad na istruktura na pumipigil sa pagpasok ng protina sa ihi, pores at glycocalyx. Ang laki ng napakaliit na butil ng endothelial layer ay ang pinakamalaking (hanggang sa 100-150 nm). Ang mga grupo ng anion ay matatagpuan sa diaphragm ng mga pores, na naglilimita sa pagpasok ng mga protina sa ihi.

Kaya, filter selectivity ay nagbibigay ng glomerular filter istruktura na makahadlang ang pagpasa sa pamamagitan ng mga filter ng protina molecule mas malaki kaysa sa 1.8 nm at ganap na i-block ang pagpasa ng macromolecules mas malaki kaysa sa 4.5 nm at isang negatibong singil endothelial at podocyte basement lamad, na complicates ang pagsasala ng anionic macromolecules at pinapadali ang pagsasala ng cationic macromolecules.

Mesangial matrix

Sa pagitan ng glomerular maliliit na ugat loop ay mesangial matrix kung saan ang pangunahing sangkap ay ang collagen uri IV at V, fibronectin at laminin. Sa kasalukuyan, ang multifunctionality ng mga selulang ito ay pinatunayan. Kaya, mesangial cell magsagawa ng ilang mga function ay may pag-ikli, na kung saan ay nagbibigay ng kakayahan upang makontrol ang kanilang glomerular daloy ng dugo sa ilalim ng pagkilos ng biogenic mga amin at hormones nagpapakita ng phagocytic aktibidad, na kasangkot sa pagkumpuni ng basement lamad ay maaaring makabuo ng rennin.

Mga kanal ng bato

Ang proximal tubule

Ang tubules ay matatagpuan lamang sa cortical substance at ang subcortical zone ng bato. Ang mga ito ay anatomikong nakikilala sa kanila sa pamamagitan ng isang crimped na bahagi at isang mas maikling tuwid (pababang) segment, na umaabot sa pababang bahagi ng loop ng Henle.

Ang istruktura tampok ng epithelium ng tubules isaalang-alang ang pagkakaroon ng mga selula ng tinatawag na brush kaomki - mahaba at maikling protuberances cells na higit sa 40 beses upang madagdagan ang pagsipsip ibabaw, dahil sa kung saan na-filter reabsorption nangyayari, ngunit ang mga sangkap na kinakailangan para sa mga organismo. Sa nephron ito pabalik hinihigop higit sa 60% ng mga na-filter electrolytes (sosa, potasa, murang luntian, magnesiyo, posporus, kaltsyum, at iba pa), Isang 90% karbonato at tubig. Bilang karagdagan, mayroong reabsorption ng mga amino acids, glucose, pinong mga protina na hinati.

Mayroong ilang mga mekanismo ng reabsorption:

• Aktibong transportasyon laban sa elektrokimiko gradient, na kasangkot sa reabsorption ng sosa at murang luntian;
• passive transport ng mga sangkap upang ibalik osmotic balanse (transportasyon ng tubig);
• pinocytosis (reabsorption ng mga pinong dispersed na protina);
• sosa-dependent cotransport (reabsorption ng glucose at amino acids);
• hormone-regulated transport (reabsorption ng posporus sa ilalim ng impluwensiya ng parathyroid hormone) at iba pa.

Loop Henle

Anatomically, dalawang variant ng loop Henle ay nakikilala: maikli at mahabang loop. Ang maikling mga loop ay hindi tumagos sa labas ng panlabas na zone ng medulla; Ang mga long loop ng Henle ay sumuot sa inner zone ng medulla. Ang bawat loop ng Henle ay binubuo ng isang pababang manipis na segment, isang pataas na manipis na segment at isang distal tuwid tubule.

Straight malayo sa gitna maliit na tubo ay madalas na tinutukoy pamamahagi segment dahil sa ang katunayan na nangyayari pagbabanto (pagbaba ng osmotik konsentrasyon) ng ihi dahil sa ang impermeability ng loop segment na tubig.

Ang mga pataas at pababang mga segment na malapit na nalalapit sa mga direktang vessel na dumadaan sa utak ng substansiya, at sa pagkolekta ng mga tubo. Ang pagkakalapit ng mga istrakturang ito ay lumilikha ng isang malawak na network na kung saan ang countercurrent exchange ng dissolved sangkap at tubig ay nangyayari, na nag-aambag sa pangunahing pag-andar ng loop-pagbabanto at konsentrasyon ng ihi.

Distal nephron

Kabilang dito ang isang distal convoluted tubule at isang connecting tube (connective canaliculus) na kumokonekta sa distal convoluted tubule sa cortical na bahagi ng pagkolekta ng tubo. Ang istraktura ng connective tubule ay kinakatawan ng alternating epithelial cells ng distal convoluted tubule at pagkolekta ng tubes. Functionally, naiiba ito sa kanila. Sa distal nephron, may reabsorption ng ions at tubig, ngunit sa isang mas maliit na halaga kaysa sa proximal tubules. Halos lahat ng mga proseso ng electrolyte transportasyon sa malayo sa gitna nephron kinokontrol ng hormones (aldosterone, prostaglandins, antidiuretic hormone).

Collection tubes

Ang huling bahagi ng tubular system ay hindi pormal na pag-aari sa nephron, dahil ang pagkolekta ng mga tubo ay may iba't ibang pinagmulan ng embryonic: nabuo ito mula sa pagtubo ng ureteral. Ayon sa kanilang mga morpolohikal at functional na mga katangian, sila ay nahahati sa isang cortical pagkolekta ng tubo, isang pagkolekta ng tubo ng panlabas na zone ng utak sangkap, at isang pagkolekta ng tube ng panloob na zone ng medulla. Bilang karagdagan, ang papillary ducts na dumadaloy sa tuktok ng bato papilla ay nakahiwalay sa isang maliit na tasa ng bato. Walang mga pagkakaiba sa pagganap sa pagitan ng cortical at cerebral divisions ng pagkolekta ng tubo. Sa mga kagawaran na ito, ang huling ihi ay nabuo.

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