Нирковий клубочок

Нирковий клубочок (з гломуса, кульки) - це щільна сфероїдна мережа артеріальних капілярів, відповідальна за фільтрацію крові.

Нефрон

Кожна з двох нирок організму містить приблизно півтора мільйона нефронів. Нефрон вважається функціональною одиницею нирки, оскільки тільки він може виконувати всі функції, за які відповідає нирка. Кожен окремий нефрон можна дидактично поділити на частини:

Ниркове тіло: утворене нирковим клубочком і капсулою Боумена; остання являє собою порожнисту сферичну структуру зі сліпим кінцем, яка огортає клубочок для збирання фільтрату. Разом нирковий клубочок і капсула Боумена утворюють ниркове тіло, також відоме як тіло Мальпінгі або Мальпігіана
Трубчасті елементи: фільтрат, зібраний капсулою Боумена, направляється в ряд канальців, де він позбавляється корисних для організму речовин (реабсорбція) і збагачується тими, що присутні в надлишку або вважаються небезпечними (секрет). Безперервна система канальців він розділений на три відділи - проксимальний канальчик, петля Генле, дистальний канальчик - кожен з яких спеціалізується на реабсорбції та / або секреції окремих компонентів крові

Як зазначено вище, кількість будь -якої речовини, присутньої в сечі (виділене навантаження), є результатом такого вираження:

Навантаження, що виділяється (E) = фільтроване навантаження (F) - реабсорбоване навантаження (R) + секретне навантаження

Для дидактичних цілей на зображенні вище нефрон виглядає розгорнутим, а насправді він кілька разів перекручується і складається в себе (зображення нижче).

Ниркове тіло

На двох кінцях ниркового клубочка ми знаходимо дві артеріоли, які приводять його у зв’язок з кровоносною системою. Вгору за течією ми знаходимо "артеріолу, звану аферентною, яка несе кров для фільтрації; нижче за течією ми знаходимо" артеріолу, звану еферентною, яка несе частково фільтровану кров у мережі капілярів, розподілених навколо трубчастих елементів.

Таким чином перитубулярні капіляри, що походять з еферентної артеріоли, можуть збирати компоненти крові, реабсорбовані канальцями, і виділяти речовини, які необхідно видалити з крові, а потім вивести з організму з сечею.

Як показано на малюнку вище:

аферентна артеріола має більший калібр, ніж еферентна.
у юкстамедулярних нефронах довгі перитубулярні капіляри, які проникають глибоко в медулярну область нирки, називаються vasa recta.

Кров, що витікає з перитубулярних капілярів, збирається у венули та дрібні вени, які надходять у ниркову вену для виведення крові за межі нирки.

Нирковий клубочок: які його функції?

Нирковий клубочок діє як фільтр для крові, що проходить через нього.

Фільтрація-це пасивний, відносно неспецифічний процес, який позначає першу стадію утворення сечі. Як ми побачимо краще у наступному розділі, гломерулярні капіляри називаються фенестрованими, оскільки вони мають відносно великі пори, через які можуть проходити багато компонентів трохи крові.

Зокрема, нирковий клубочок можна порівняти з ситом із великою сіткою, здатним утримувати лише білки та клітини крові. З цієї причини фільтрат, зібраний у капсулі Боумена, званий ультафільтратом або попередньою сечею, має склад, дуже подібний до складу плазми (рідка частина крові), але без білків плазми.

В цілому об’єм ниркового ультрафільтрату становить приблизно 120-125 мл на хвилину, тобто приблизно 170/180 л на добу.Оскільки кількість сечі, що виділяється, більш ніж у 100 разів нижче, очевидно, що канальцева система реабсорбує переважну більшість клубочкових ультрафільтратів.

Уздовж трубчастого шляху ультрафільтрат зазнає ряд змін, які призводять до виробництва концентрованої (остаточної) сечі приблизно 1 / 1,5 літра на день.

Фільтраційні бар'єри

Кров підштовхується гідростатичним тиском до стінок капілярів клубочків, сприяючи проходженню багатьох її компонентів у капсулу Боумена, де вони збираються, утворюючи ультрафільтрат (або попередню сечу). Для цього проходження компоненти крові повинні проходити через три різні фільтраційні бар'єри:

ендотелій капілярів: як і передбачалося, клубочкові капіляри є фенестрованими капілярами з великими порами, що дозволяють більшій частині крові фільтруватись через ендотелій. Діаметр цих пор дозволяє пропускати багато речовин, роблячи його занадто малим лише для деяких білків плазми та для клітин крові (спільно визначаються як елементи корпускули), які залишаються в крові. Зокрема, за нормальних умов фенестровані капіляри дозволяють фільтрувати молекули діаметром менше 42 Å. Хоча молекула альбуміну менша (36 Å), за нормальних умов вона не може перетнути ендотелій капілярів, оскільки вона блокується фіксованими негативно зарядженими білками, які її відторгають (оскільки альбумін також негативно заряджений).

Як показано на малюнку, у просторах, що оточують ниркові клубочки, присутні так звані мезангіальні клітини. Це спеціалізовані клітини, здатні змінювати кровотік по капілярах шляхом скорочення (отже, його збільшення) або розслаблення (зменшення). Мезангіальні клітини також відповідають за фагоцитоз і виділяють цитокіни, пов’язані з імунними та запальними процесами.
базальна пластинка: фенестрований ендотелій капілярів крові спирається на тонку базальну пластинку, звану щільною пластинкою, яка відокремлює капілярний ендотелій капсули Боумена. Базальна пластинка складається з глікопротеїнів та колагеноподібного матеріалу (протеоглікани); обидва компоненти мають негативний заряд, тим самим допомагаючи відкинути більшість білків плазми, запобігаючи їх фільтрації
Епітелій капсули Боумена: містить спеціалізовані клітини, які називаються подоцитами (від подушок, стопи); кожен подоцит характеризується цитоплазматичними розширеннями, званими квітконосами, які, як щупальця, виступають із тіла клітини, обволікаючи капіляри клубочка і спираючись безпосередньо на щільну пластинку стінка У такий спосіб утворюються фільтраційні щілини (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 рідини в організмі.

Завдяки цим трьом бар’єрам фільтрація компонентів крові дає результат:

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