Нефрон является функциональной единицей почки, то есть самой маленькой структурой, способной выполнять все функции органа.
Почки, как правило, содержат от одного миллиона до полутора миллионов нефронов каждая, благодаря чему они способны фильтровать в общей сложности 180 литров плазмы в день.
Знание нефронов с анатомической точки зрения важно для анализа функций, для которых они предназначены. Каждая из них начинается с капсулы Боумена, полой сферической структуры со слепым дном, окружающим сфероидальную сеть капилляров, клубочек (от glomus, gomitolo), сливающего свой собственный эпителий с сосудистым. Таким образом, вся жидкость, отфильтрованная капиллярами, собирается непосредственно в капсулу Боумена и оттуда направляется к последовательным признакам нефрона, которые соответственно называются проксимальными канальцами, петлей Генле (с двумя ее признаками: нисходящим и восходящим) и дистальным канальцем. Жидкость, присутствующая в дистальных канальцах - глубоко измененная по объему и составу по сравнению с той, которая содержится в первом тракте нефрона, - стекает в одну большую трубочку - собирательный канал, куда выливается содержимое большего количества нефронов (до восьми). Различные собирающие протоки, в свою очередь, собираются во все более крупные протоки, которые образуют почечные пирамиды; трубки каждой пирамиды текут в канал сосочкового коллектора, который течет в одну из меньших чашечек, чтобы разгрузить свое содержимое в почечную лоханку. Отсюда моча поступает в мочеточники, накапливаясь в мочевом пузыре, а затем выводится через мочеиспускательный канал.
В образовательных целях на изображении выше нефрон кажется развернутым, когда в действительности он поворачивается назад и складывается несколько раз (изображение ниже).
Тот факт, что почечные канальцы сложены обратно на себя, приводит к тому, что концевая часть восходящего тракта петли Генле проходит между афферентной и эфферентной артериолами. Эта область, в которой трубчатые и артериолярные стенки изменяют свою структуру, называется юкстагломерулярным аппаратом, и его функция заключается в выработке паракринных сигналов, необходимых для ауторегуляции почек (путем контроля скорости клубочковой фильтрации). В этой области гранулярные клетки, присутствующие в стенке эфферентной артериолы, прилегающей к эпителию канальца (плотная макула), выделяют ренин, протеолитический фермент, участвующий в синтезе ангиотензина, начиная с ангиотензиногена, и, следовательно, участвующие в механизмах контроля артериального давления.
Каждая часть нефрона специализируется на различной функциональности и, следовательно, содержит эпителиальные клетки со значительно изменчивой структурой, чтобы обеспечить селективность в секреции и реабсорбции различных веществ. Высокое клубочковое давление приводит к непрерывной фильтрации 20% крови, которая проходит через почечный клубочек, с последующим прохождением преурина (ультрафильтрованного) в капсулу Боумена. На этом этапе процессы реабсорбции, происходящие в последующих отделах нефрона, позволяют выделять большое количество полезных веществ, таких как глюкоза и различные минеральные соли; наоборот, процессы секреции позволяют организму выводить те вещества, которые присутствуют в избытке или в более общем смысле, чем отходы. Еще более конкретно, в проксимальном тракте нефрона активно реабсорбируются сахара, аминокислоты и другие растворенные вещества, а также вода посредством осмоса; в нисходящем тракте петли Генле реабсорбция воды продолжается, а в восходящем тракте реабсорбируется хлорид натрия. Наконец, в дистальных канальцах и в собирающем канале альдостерон и антидиуретический гормон действуют, чтобы адаптировать объем и состав мочи (Na +, K +, мочевина) к потребностям организма.
