Нирковий гломерул

Нирковий клубочок (від гломуса, мотка) являє собою щільну сфероїдальну мережу артеріальних капілярів, відповідальну за фільтрацію крові.

Нефрон

Кожна з двох нирок організму містить близько півтора мільйонів нефронів. Нефрон вважається функціональною одиницею нирки, оскільки сам по собі здатний виконувати всі функції, на які береться нирка. Кожен окремий нефрон можна розділити на секції:

Нирковий корпускуляр: він утворюється нирковим клубочком і капсулою Боумена; остання являє собою порожню сферичну структуру зі сліпим дном, який обертається навколо клубочка для збору фільтрату. В цілому нирковий клубочок і капсула Боумена утворюють нирковий корпускул, також відомий як малпигский або мальпигский корпускуляр
Трубчасті елементи: фільтрат, зібраний капсулою Боумена, направляється в ряд каналікулів, де позбавляється корисних речовин для організму (реабсорбція) і збагачується присутніми в надлишку або вважається небезпечною (секреція). Суцільна канальцева система ділиться на три секції - проксимальний канальцеві, кулясті, дистальні канальці, кожна з яких спеціалізується на реабсорбції та / або секреції окремих компонентів крові.

Як пояснювалося вище, кількість будь-якої речовини, що міститься в сечі (виводиться з організму), є результатом наступного виразу:

Ескретне навантаження (E) = Фільтрується навантаження (F) - Поглинене навантаження (R) + Виділена навантаження

Для освітніх цілей, на зображенні вище, нефрон виявляється розгорнутим, коли насправді він повертається назад і складається кілька разів (зображення нижче).

Нирковий корпускуляр

На двох кінцях ниркових клубочків ми знаходимо дві артеріоли, які пов'язують її з системою кровообігу. Угору за течією ми знаходимо артеріолу, яка називається аферентною, яка несе кров для фільтрації; нижче за течією ми знаходимо артеріолу, яка називається еферентною, яка передає частково відфільтровану кров у мережу капілярів, розподілених навколо трубчастих елементів.

Таким чином, перитубулярні капіляри, що походять з еферентної артеріоли, можуть збирати компоненти крові, які реабсорбуються канальцями, і виділяють речовини, які повинні бути видалені з крові, потім виділяються з організму з сечею.

Як показано на малюнку вище:

аферентна артеріола має більший калібр, ніж еферентний.
у юкстамідулярних нефронах довгі перитубулярні капіляри, які проникають глибоко в медуллярную область нирки, називаються васа ректа.

Кров, що витікає з перитубулярних капілярів, збирається в венулах і невеликих венах, які надходять у ниркову вену для передачі крові поза нирки.

Ниркові клубочки: які його функції?

Нирковий клубочок діє як фільтр проти крові, що проходить через неї.

Фільтрація є пасивним, відносно неспецифічним процесом, який відзначає першу стадію формування сечі. Як ми побачимо краще в наступному розділі, гломерулярні капіляри називаються фенестратами, оскільки вони мають відносно великі пори, через які може пройти багато компонентів крові.

Зокрема, нирковий гломерул можна порівняти з великим сітчастим ситом, здатним утримувати тільки білки і клітини крові. З цієї причини фільтрат, зібраний у капсулі Боумена, який називається ултафільтратом або попередньою сечею, має склад, дуже подібний до складу плазми (рідкої частини крові), але без білків плазми

Загалом, обсяг ниркового ультрафільтрату становить близько 120-125 мл на хвилину, тобто дорівнює приблизно 170/180 л на добу. Оскільки кількість сечі виділяється більш ніж в 100 разів нижче, очевидно, що трубчаста система реабсорбує переважну більшість ультрафільтрату клубочків.

Уздовж трубчастого шляху ультрафільтрат піддається ряду модифікацій, які призводять до отримання концентрованої (остаточної) сечі, що дорівнює приблизно 1 / 1, 5 літра на день.

Фільтраційні бар'єри

Кров виштовхується гідростатичним тиском на стінки капілярів клубочків, сприяючи проходженню багатьох її компонентів в капсулу Боумена, де вони збираються шляхом утворення ультрафільтрату (або пре-сечі). Для виконання цього кроку компоненти крові повинні проходити через три різних фільтрувальних бар'єру:

капілярний ендотелій: як і передбачалося, гломерулярні капіляри являють собою капіляри з великими порами, які дозволяють більшості компонентів крові фільтруватися через ендотелій. Діаметр цих пор дозволяє проходити безліч речовин, внаслідок чого тільки деякі білки плазми і клітини крові (в цілому визначаються як корпускульовані елементи) залишаються в крові. Зокрема, за нормальних умов каплери дозволяють фільтрувати молекули діаметром менше 42 Å. Хоча молекула альбуміну менша (36 Å), за нормальних умов вона не може перетинати капілярний ендотелій, оскільки вона блокується негативно зарядженими фіксованими білками, які відштовхують його (альбумін також негативно заряджений).
Як показано на малюнку, так звані мезангіальні клітини присутні в просторах, що оточують ниркові клубочки. Це спеціалізовані клітини, здатні змінювати потік крові через капіляри шляхом ущільнення (тим самим збільшуючи його) або розслаблення (зменшення). Мезангіальні клітини також відповідають за фагоцитоз і секретують цитокіни, пов'язані з імунними і запальними процесами.
базальна пластинка: фенестрированний ендотелій кровоносних капілярів спирається на тонку базальну пластинку, яка називається щільною пластинкою, яка відокремлює капілярний ендотелій капсули боумена. Базальна пластинка складається з глікопротеїнів і матеріалу, схожого з колагеном (протеоглікани); обидва компоненти негативно заряджаються, тим самим допомагаючи відштовхувати більшість білків плазми, що перешкоджають їх фільтрації
епітелій капсули Боумена: він містить спеціалізовані клітини, які називаються подоцитами (з подосів, стоп); кожен подоцит характеризується цитоплазматичними розширеннями, які називаються квітконіжками, які виступають, як щупальця, з клітинного тіла, що обертають клубочкові капіляри і спочивають безпосередньо на щільній пластинці стінки капіляра. Таким чином, утворюються фільтраційні тріщини (щілинні пори), обмежені мембраною.
Подібно до мезангіальних клітин, подоцити також мають скорочувальні волокна, з'єднані з базальною мембраною білками, які називаються інтегринами. На скоротливість цих типів клітин впливає ендокринна дія деяких гормонів, які регулюють артеріальний тиск і баланс рідин в організмі.

Завдяки цим трьом бар'єрам, фільтрація компонентів крові призводить до:

вільний для молекул з радіусом <20 Å
мінлива для молекул радіусом 20-42 Å (70-150 Kd): фільтрація між 20 Å і 42 Å залежить від заряду. Оскільки більшість білків плазми мають негативний заряд, фільтруючий бар'єр сильно запобігає або обмежує фільтрацію білків радіусом 20-42 Å.
відсутній для радіуса молекул> 42Å