Почечный клубочек (от glomus, моток) представляет собой плотную сфероидальную сеть артериальных капилляров, отвечающую за фильтрацию крови.
Нефрон
Каждая из двух почек организма содержит около полутора миллионов нефронов. Нефрон считается функциональной единицей почки, поскольку сам по себе он способен выполнять все функции, за которые отвечает почка. Каждый нефрон можно разделить на разделы:
- Почечная тельца: она образована почечным клубочком и капсулой Боумена; последняя представляет собой полую сферическую структуру с глухим дном, которое обвивает клубочек для сбора фильтрата. В целом почечный клубочек и капсула Боумена составляют почечную корпускулу, также известную как мальпингхи или мальпигианская корпускула
- Трубчатые элементы: фильтрат, собранный капсулой Боумена, направляется в серию канальцев, где он лишен полезных для организма веществ (реабсорбция) и обогащен теми, которые присутствуют в избытке или считаются опасными (секреция). Непрерывная канальцевая система разделена на три секции - проксимальные канальцы, изгиб хвоста, дистальные канальцы - каждый из которых специализируется на реабсорбции и / или секреции определенных компонентов крови.
Как объяснено выше, количество любого вещества, присутствующего в моче (экскретированная нагрузка), является результатом следующего выражения:
- Эскретная нагрузка (E) = Отфильтрованная нагрузка (F) - Поглощенная нагрузка (R) + Отдельная нагрузка
В образовательных целях на изображении выше нефрон кажется развернутым, когда в действительности он поворачивается назад и складывается несколько раз (изображение ниже).
Почечная тельца
На двух концах почечного клубочка мы находим две артериолы, которые связывают его с системой кровообращения. Вверх по течению мы находим артериолу, называемую афферентной, которая несет кровь для фильтрации; вниз по течению мы находим артериолу, называемую эфферентной, которая передает частично отфильтрованную кровь в сеть капилляров, распределенных вокруг трубчатых элементов.
Как показано на рисунке выше:
- афферентная артериола имеет больший калибр, чем эфферентная.
- у юкстамидуллярных нефронов длинные перитубулярные капилляры, которые глубоко проникают в мозговую область почки, называются vasa recta.
Кровь, дренированная из перитубулярных капилляров, собирается в венулах и небольших венах, которые поступают в почечную вену, чтобы передать кровь за пределы почки.
Почечный клубочек: каковы его функции?
Почечный клубочек действует как фильтр против крови, которая проходит через него.
Фильтрация - это пассивный, относительно неспецифический процесс, который отмечает первую стадию образования мочи. Как мы увидим лучше в следующей главе, клубочковые капилляры называются фенестратами, поскольку они имеют относительно большие поры, через которые могут проходить многие компоненты крови.
В целом, объем почечного ультрафильтрата составляет около 120-125 мл в минуту, то есть примерно 170/180 литров в день. Поскольку количество мочи выводится более чем в 100 раз, очевидно, что трубчатая система реабсорбирует подавляющее большинство клубочкового ультрафильтрата.
Вдоль трубчатого тракта ультрафильтрат претерпевает ряд модификаций, которые приводят к выработке концентрированной (окончательной) мочи, равной примерно 1/1, 5 литра в день.
Фильтрующие барьеры
Кровь проталкивается гидростатическим давлением на стенки капилляров клубочков, способствуя прохождению многих его компонентов в капсуле Боумена, где они собираются путем формирования ультрафильтрата (или предварительной мочи). Чтобы выполнить этот шаг, компоненты крови должны проходить через три различных фильтрационных барьера:
- эндотелий капилляров: как и ожидалось, клубочковые капилляры представляют собой фенестрированные капилляры с большими порами, которые позволяют большинству компонентов крови проходить через эндотелий. Диаметр этих пор позволяет проходить многим веществам, в результате чего слишком мало для некоторых белков плазмы и клеток крови (в целом определяется как корпускулированные элементы), которые остаются в крови. В частности, в нормальных условиях фенестрированные капилляры позволяют фильтровать молекулы диаметром менее 42 Å. Хотя молекула альбумина меньше (36 Å), в нормальных условиях она не может пересечь эндотелий капилляров, потому что она блокируется отрицательно заряженными фиксированными белками, которые отталкивают ее (альбумин также отрицательно заряжен).
- базальная пластинка: фенестрированный эндотелий кровеносных капилляров опирается на тонкую базальную пластинку, называемую плотной пластинкой, которая отделяет капиллярный эндотелий капсулы лучника. Базальная пластинка состоит из гликопротеинов и материала, похожего на коллаген (протеогликаны); оба компонента заряжены отрицательно, что помогает отталкивать большинство белков плазмы, предотвращая их фильтрацию
- эпителий капсулы Боумена: он содержит специализированные клетки, называемые подоцитами (от подоса, стопы); каждый подоцит характеризуется цитоплазматическими расширениями, называемыми цветоножками, которые, как щупальца, высовываются из клеточного тела, обволакивая клубочковые капилляры и опираясь непосредственно на плотную пластинку стенки капилляра. Таким образом, образуются фильтрационные трещины (щелевые поры), ограниченные мембраной.
Подобно мезангиальным клеткам, у подоцитов также есть сократительные волокна, связанные с базальной мембраной белками, называемыми интегринами. Сократительная способность этих типов клеток зависит от эндокринного действия некоторых гормонов, которые регулируют кровяное давление и баланс жидкости в организме.
Благодаря этим трем барьерам фильтрация компонентов крови приводит к:
- бесплатно для молекул с радиусом <20 Å
- переменная для молекул радиусом 20-42 Å (70 - 150 кд): фильтруемость между 20 и 42 Å зависит от заряда. Поскольку большинство белков плазмы имеют отрицательный заряд, фильтрующий барьер сильно предотвращает или ограничивает фильтрацию белков с радиусом 20-42 Å.
- отсутствует для радиуса молекулы> 42Å
