Нефрон – структурно-функциональная единица почки

Для существования организма человека в нём предусмотрена не только система доставки в него веществ для строительства тела или добычи из них энергии.

Есть ещё и целый комплекс различных высокоэффективных биологических конструкций для удаления отходов его жизнедеятельности.

Одной из таких конструкций являются почки, рабочей структурной единицей которых служит нефрон.

Общая информация

Так именуется одна из функциональных единиц почки (один из её элементов). Нефронов в органе не менее 1 миллиона, и вместе они образуют слаженно действующую систему. Благодаря своему строению нефроны позволяют осуществлять фильтрацию крови.

Почему – крови, ведь общеизвестно, что почки производят мочу?
Мочу они производят именно из крови, куда органы, выбрав из неё всё им необходимое, оправляют вещества:

• либо в данный момент совершенно организму не требующиеся;
• либо их излишки;
• могущие стать для него опасными при продолжении их пребывания в крови.

Чтобы сбалансировать состав и свойства крови, требуется удаление из неё ненужных компонентов: излишков воды и солей, токсинов, низкомолекулярных белков.

Классификация

Место размещения на почке, величина самих клубочков, глубина внедрения в корковом веществе позволяют выделить три разновидности нефронов:

• суперфициальные (поверхностные);
• интракортикальные;
• юкстамедуллярные.

Они отличаются между собой еще и такой характеристикой, как величина сегментов, а также особенностями строения наличествующих петель. В частности, суперфициальные обладают короткими петлями, а юкстамедуллярные – длинными.

Это связано с тем, что последний вид нефронов согласно своим функциональным задачам обязан достигать расположенной под корковой субстанцией части почки.

Отделы почки, оснащенные канальцами, невзирая на место их базирования, осуществляют наиважнейшую функциональную работу, связанную с процессом фильтрации и формирования мочи.

Функциональное значение несет в себе место непосредственного расположения в почках самих единиц нефронов, что отражается на функционировании почечного органа в целом, а также на процессе сосредоточения мочевой жидкости.

Если просчитать функциональные возможности всех единиц нефронов, то получается, их выделительная поверхность достигает около 8 м2, что превышает поверхность тела практически в пять раз.

Такие расчеты проведены с учетом того, что насчитывается более миллиона их единиц. Безусловно, организм не нуждается в таком «перевыполнении» плана, поэтому работает лишь третья часть, остальные являются функциональным резервом.

Когда была проведена вынужденная нефроэктомия, и человек лишается одного почечного органа, жизнь на этом не останавливается, поскольку функциональной работоспособности второй почечной единицы вполне достаточно для дальнейшей нормальной жизнедеятельности.

Это становится возможным благодаря задействованию единиц, находящихся до этих пор в функциональном резерве.

Исходя из того, в каком слое находятся капсулы нефронов, выделяют такие виды:

• Корковые — капсулы нефронов находятся в корковом шаре, в состав входят клубочки малого или среднего калибра с соответствующей длиной изгибов. Их афферентная артериола короткая и широкая, а отводящая — уже.
• Юкстамедуллярные нефроны размещены в мозговой почечной ткани. Их структура представлена в виде крупных почечных телец, которые имеют относительно более длинные канальцы. Диаметры афферентной и эфферентной артериол одинаковые. Главная роль — концентрирование мочи.
• Субкапсулярные. Структуры, располагаемые непосредственно под капсулой.

В общем за 1 минуту обе почки очищают до 1,2 тыс мл крови, а за 5 минут фильтруется весь объем тела человека. Считается, что нефроны, как функциональные единицы, не способны на восстановление.

Почки — нежный и ранимый орган, поэтому факторы, негативно влияющие на их работу, приводят к снижению числа активных нефронов и провоцируют развитие почечной недостаточности. Благодаря знаниям врач способен понять и выявить причины изменений в моче, а также провести коррекцию.

Поскольку почечные тельца большей части нефронов расположены в корковом слое паренхимы почки (во внешней коре), а их петли Генле небольшой длины проходят во внешнем мозговом почечном веществе наряду с большей частью кровеносных сосудов почки, их принято называть корковыми, или интракортикальными.

Прочая их доля (около 15%), с петлёй Генле большей длины, глубоко погружающейся в мозговое вещество (вплоть до достижения верхушек почечных пирамид), размещается в юкстамедуллярной коре – пограничной зоне между мозговым и корковым слоем, что позволяет именовать их юкстамедуллярными.

Менее 1% нефронов, размещающихся неглубоко в подкапсульном слое почки, называются субкапсулярными, или суперфициальными.

Принято выделять различные типы нефронов в зависимости от их особенностей и расположения клубочков. Большинство структурных единиц – корковые, их примерно 85%, остальные 15% юкстамедуллярные.

Корковые подразделяются на суперфициальные (поверхностные) и интракортикальные. Основная особенность поверхностных единиц – расположение почечного тельца во внешней части коркового вещества, то есть ближе к поверхности. У интракортикальных нефронов почечные тельца находятся ближе к середине коркового слоя почки. У юкстамедуллярных мальпигиевые тельца глубоко в корковом слое, практически на начале мозговой ткани почки.

То, что структурной и функциональной единицей почки является нефрон, вы теперь знаете. Но, оказывается, есть несколько разновидностей нефронов, отличающихся функциональным назначением и особенностями строения:

• Юкстамедуллярные.
• Корковые, а именно интракортикальные и суперфициальные.

Корковые

В корковом почечном слое расположено два вида нефронов. Из них на долю суперфициальных приходится только 1 %. Их отличия – низкий объём фильтрации, укороченная петля Генле, поверхностная локализация клубочков в корковом слое.

На долю интракортикальных нефронов приходится 80 %. Они локализуются в средней части коркового слоя. Эти нефроны выполняют основные функции по фильтрации урины. При этом кровь в таких нефронах протекает под высоким давлением. Это связано с расширением приводящей артерии.

Зачем нам так много нефронов

Нефрон почки имеет очень небольшие размеры, но количество их велико, это позволяет почкам качественно справляться со своими задачами даже в трудных условиях. Именно благодаря такой особенности человек может совершенно нормально жить при потере одной почки.

Современные исследования показывают, что непосредственно заняты «делом» лишь 35% единиц, остальные «отдыхают». Зачем организму такой резерв?

Во-первых, может возникнуть экстренная ситуация, которая приведет к гибели части единиц. Тогда их функции возьмут на себя оставшиеся структуры. Такая ситуация возможна при заболеваниях или травмах.

Во-вторых, их потеря происходит у нас постоянно. С возрастом часть из них погибает в силу старения. До 40 лет гибели нефронов у человека со здоровыми почками не происходит. Далее около 1% этих структурных единиц мы теряем каждый год. Регенерироваться они не могут, получается, что к 80 годам даже при благоприятном состоянии здоровья в человеческом организме их функционирует примерно лишь 60%. Эти цифры не критичны, и позволяют почкам справляться со своими функциями, в одних случаях полностью, в других могут быть небольшие отклонения. Угроза почечной недостаточности подстерегает нас, когда происходит потеря 75% или более. Оставшегося количества недостаточно для обеспечения нормальной фильтрации крови.

К таким серьезным потерям может привести алкоголизм, острые и хронические инфекции, травмы спины или живота, вызывающие повреждение почек.

Роль нефронов в развитии ПН

Доказано, что после 40-летнего рубежа у здорового человека ежегодно отмирает около 1% от всех функционирующих нефронов. Учитывая огромный «запас» структурных элементов почки, этот факт не слишком отражается на здоровье и самочувствии даже после 80-90 лет.

Помимо возраста, к причинам гибели клубочков и системы канальцев относится воспаление почечной ткани, инфекционно-аллергические процессы, острые и хронические интоксикации. В случае, если объем отмерших нефронов превышает 65-67% от общего объёма, у человека развивается почечная недостаточность (ПН).

ПН – патология, при которой почки оказываются неспособными фильтровать и образовывать мочу. В зависимости от основного причинного фактора выделяют:

• острую, ОПН – внезапную, но часто обратимую;
• хроническую, ХПН – медленнопрогрессирующую и необратимую.

Таким образом, нефрон является целостной структурной единицей почки. Именно в нем происходит процесс мочеобразования.

В нем находятся несколько функциональных элементов, без четкой и слаженной работы которых работа системы мочевыделения была бы невозможна. Каждый из почечных нефронов не только обеспечивает постоянную фильтрацию крови и способствует мочеобразованию, но и позволяет своевременно проводить очистку организма и поддерживать гомеостаз.

Строение нефрона

В почке содержится примерно полтора миллиона разных типов нефронов. Их работа осуществляется в круглосуточном режиме. Одновременное осуществление функций осуществляется одной третьей частью функциональных единиц.

Такой нюанс позволяет обеспечивать полноценный обмен веществ, например, после удаления одной почки. С возрастом количество целостных функциональных единиц почки уменьшается. Нефрон состоит из множества отделов, каждый из которых выполняет определенные функции.

Структуру нефрона составляют следующие отделы:

• Почечное тельце, состоящее из клубка сосудов и капсулы Шумлянского-Боумена.

Располагается у входа в нефрон, основная структура состоит из множества капилляров, выполняет функцию полноценной фильтрации крови. Очищенная кровь попадает в капилляры, расположенные вне полости капсулы и направляется в мозговое вещество почки.

• Капсула Шумлянского-Боумена, окружающая сосудистый клубок.

Внешняя оболочка капсулы сформирована из плоского эпителия, внутри ее располагается слой подоцитов, состоит данный отдел нефрона из висцерального и париетального лепестков. Основной функцией капсулы является очистка жидкости с помощью специальных мембран.

• Проксимальный каналец.

Данный отдел нефрона имеет цилиндрическое строение и состоит из эпителиальной ткани. С внутренней стороны каналец выстлан многочисленными ворсинками. Отдел реабсорбирует воду, витаминные соединения, соли бикарбонатов, сульфатов, фосфатов и другие вещества.

В этой части нефрона происходит всасывание лекарственных средств, различных видов кислот и полезных микроэлементов.

• Петля Генле.

Отдел соединяет дистальные и проксимальные каналы. Этот вид структуры состоит из двух колен — восходящей и нисходящей петли, обеспечивает мочевиной мозговой отдел почки и осуществляет реабсорбцию ионов и жидкости. Один конец петли соединен с капсулой Боумена, второй — с дистальным канальцем.

• Тыльный участок нефрона.

Каналец проходит через мозговой отдел почки. Данная часть нефрона является самой большой по размеру и соединяет все отделы функциональной единицы. Начало канальца расположено в корковой ткани, а заканчивается он в области почечной лоханки.

• Собирательные трубки, второе название отдела — Беллиниевые протоки.

Структура является дополнительной частью нефрона, состоит из эпителия. Собирательные трубки играют важную роль в формировании соляной кислоты, реабсорбции воды, регулирования уровня натрия в организме и стабилизации артериального давления.

• Подоциты капсулы.

Образуют внутренний слой капсулы нефрона, представляют собой своеобразные звездчатые эпителиоциты, окружающие почечный клубочек. Обеспечивают фильтрацию крови в просвет капсулы, для обеспечения нормального функционирования подоцитов необходимы белки.

• Мезангиальный матрикс.

Представляет собой отдел между сосудами, состоящий из системы соединительной ткани. Подоциты в данной структуре отсутствуют. Основной функцией мезангия является обеспечение процессов регенерации подоцитов и отдельных компонентов базальной мембраны, а также происходит поглощение старых и отмерших составляющих компонентов.

• Базальная мембрана.

Особый вид структуры, состоящей из липопротеидов, гликопротеидов и коллагеноподобного белка. Поры мембраны играют важную роль при осуществлении процесса очистки плазмы. Мембрана представляет собой специфический барьер, препятствующий проникновение крупных молекул в почечный клубочек.

Что такое нефрон

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон (только в одной почке существует более миллиона нефронов). Это значит, что нефрон почки выполняет главную почечную работу мочевыделительной системы. Нефроны как функциональные единицы почек выполняют задачи по своевременному удалению продуктов метаболизма из тела (до того, как токсины достигнут токсических уровней).

Основными частями нефрона являются почечный клубочек и система канальцев. Клубочек являет собой сеть взаимно переплетающихся капилляров, собранных в чашеобразной структуре, называемой капсула Боумена. Кровь фильтруется в капиллярах клубочков, а прошедшая фильтрацию жидкость (фильтрат) собирается в пространстве капсулы Боумена, проходя через фильтрующую мембрану.

Фильтрат образуется из крови после того, как через фильтрующую мембрану проходят вещества, размеры которых достаточно малы для того, чтобы проникнуть свозь неё. Этот фильтрат движется дальше через систему канальцев, где фильтрация продолжается. При этом одни вещества удаляются из фильтрата, другие прибавляются.

Таким образом, вытекая из почечного клубочка, фильтрат проходит четыре основных сегмента нефрона:

• Проксимальный изгиб канальца – здесь происходит обратное всасывание питательных веществ и элементов, необходимых для работы организма.
• Петля Генле – в этой части нефрона, образованной нисходящей и восходящей частями канальца с узким просветом, осуществляется контроль за концентрацией мочи.
• Дистальный изгиб канальца – происходит регуляция натрия, калия и кислотно-щелочного баланса.
• Сборный канал – в месте, куда вливаются несколько канальцев, происходит регуляция количества воды и обратное всасывание натрия.

Таким образом, нефрон, основная функциональная единица почек, выполняет главную работу по удалению продуктов обмена веществ посредством фильтрации и секреции. Нужные организму вещества при этом возвращаются обратно в кровь.

Устали бороться с почечными заболеваниями?

ОТЕКИ лица и ног, БОЛИ в пояснице, ПОСТОЯННАЯ слабость и быстрая утомляемость, болезненное мочеиспускание? Если у вас есть эти симптомы, то вероятность заболевания почек составляет 95%.

Если вам не наплевать на свое здоровье, то прочитайте мнение врача-уролога с 24 летним стажем работы. В своей статье он рассказывает о капсулах РЕНОН ДУО.

Это быстродействующее немецкое средство для восстановления почек, которое много лет применяется во всем мире. Уникальность препарата заключается:

• Ликвидирует причину возникновения болей и приводит почки к первоначальному состоянию.
• Немецкие капсулы устраняют боли уже при первом курсе применения, и помогают полностью вылечить заболевание.
• Отсутствуют побочные эффекты и нет аллергических реакций.

Функциональные нарушения в деятельности нефронов

Если в работе нефронов происходят сбои, то это отражается на деятельности всех органов и систем. Среди расстройств, которые образуются из-за дисфункции нефронов, можно назвать такие нарушения:

• водного и солевого равновесия;
• кислотности;
• метаболизма.

Все болезни, которые формируются на фоне нарушения транспортирующей деятельности нефронов, принято называть тубулопатиями. Среди них выделяют следующие разновидности:

• Первичные тубулопатии возникают на фоне врождённых дисфункций нефронов.
• Вторичные формы недуга возникают из-за приобретённых нарушений транспортирующей деятельности органа.

Распространёнными причинами возникновения вторичной тубулопатии является повреждение нефрона на фоне токсического поражения организма, злокачественных новообразований или отравления тяжёлыми металлами. По месту локализации все тубулопатии делятся на дистальные и проксимальные в зависимости от того, какие канальцы поражены (дистальные или проксимальные).

Повреждения почечных клубочков

Таким образом, очевидно, что любые патологии почечных клубочков ведут к серьезным проблемам. Патофизиологические механизмы повреждения главной части структурной единицы почки, почечного клубочка объясняются при помощи трех моделей:

• Теории целого нефрона.
• Теории гиперфильтрации.
• Теория комплексных отложений.

Теория целого нефрона объясняется следующим образом. Каждый нефрон являет собой почку в миниатюре. Поэтому повреждение одного из его компонентов приводит к повреждению целого нефрона. Это может происходить из-за дефектов перитубулярной капиллярной сети, изменения в составе жидкости, текущей через канальцы, сокращения снабжения кислородом и, как следствие, дефицита в обмене веществ.

Последствиями повреждения нефрона являются уменьшение фильтрации белка и сокращение синтеза гормонов, прежде всего – эритропоэтина. В результате происходит некроз канальцевого эпителия и недостаточность фильтрации.

Иногда нефрон может восстановиться самостоятельно. Но бывает и противоположная картина – некроз нефрона. При этом может в качестве компенсации произойти гипертрофия или гиперфункция нефронов, что окружают погибшую единицу. Затем следует фиброз пораженных частей почки с последующей сосудистой недостаточностью оставшихся нефронов и прогрессирующее повреждение почки.

Вторая гипотеза – теория гиперфильтрации, когда усиленная фильтрация приводит к повреждению почечных клубочков из-за повышения давления крови, которое более интенсивно давит на их ткани. Это может быть результатом действия токсичных для почек лекарств.

Теория комплексных отложений говорит о том, что проблема возникает, когда иммунные комплексы, являющиеся слипшимися сгустками антител, из-за больших размеров не могут пройти в канальцы. Поэтому они откладываются в клубочке, вызывая склероз и рубцевание тканей.

В любом случае, чтобы не вызвало повреждение нефронов, ситуация опасна не только для здоровья, но и жизни человека. Поэтому при любых подозрениях относительно сбоев в работе почек нужно обратиться к врачу и пройти обследования.

Как работает нефрон

Нефроны, структурно-функциональные единицы почки, выполняют свои задачи с помощью кровообращения. Кровь входит в почечные клубочки через афферентные артериолы (ответвления почечной артерии) и выходит через более узкие эфферентные артериолы. Разница в просвете этих сосудов создает гидростатическое давление, благодаря которому кровь движется. Ток крови благодаря созданному гидростатическому давлению заставляет молекулы проходить через фильтрующие мембраны в почечных клубочках. В этом и состоит механизм процесса фильтрации.

Капиллярная сеть расположена вокруг петли Генле, проксимального и дистального канальца. По мере движения фильтрата через нефрон, одни элементы прибавляются, другие удаляются из него. При этом приток различных веществ больше, чем выход веществ.

Нормальный фильтрат содержит воду, глюкозу, аминокислоты, мочевину, креатинин и растворы солей (хлорид натрия, ионы калия, ионы бикарбоната). Также в нем могут находиться различные токсины и лекарства. Протеины и красные клетки крови в фильтрате не содержатся, поскольку их размер слишком велик для того, чтобы пройти через фильтрующую мембрану клубочков. Если эти крупные молекулы присутствуют в фильтрате, это говорит о нарушениях в процессе фильтрации.

Движение элементов из нефрона в кровь называется обратное всасывание (реабсорбция), тогда как из крови в нефрон – секрецией (выделением). Их схематическое движение подано в следующей таблице:

Проксимальный изгиб канальца	Петля Генле	Дистальный изгиб канальца	Сборный канал
Реабсорбция	аминокислоты, глюкоза, хлорид натрия, ионы калия, ионы бикарбоната, вода	хлорид натрия, вода,	хлорид натрия, ионы бикарбоната, вода, ионы водорода	хлорид натрия, вода,
Секреция	Мочевая кислота, ионы водорода, лекарства	Ионы водорода, ионы калия

Исходя из таблицы, очевидно, что мочевая кислота и лекарства не фильтруются. Они выделяются в процессе секреции в систему канальцев в проксимальном изгибе. Фильтрат в петле Генле имеет высокую концентрацию продуктов распада, таких как мочевая кислота, мочевина и креатинин. Таким образом, когда фильтрат достигает петли Генле, почти все полезные вещества, необходимые организму уже возвращены.

На конечном этапе компонентами мочи являются вода, хлорид натрия, калий, бикарбонат, креатинин и мочевина. В отношении креатинина не происходит ни обратного всасывания, ни выделения в каналец. По этим причинам креатинин выбран для расчетов скорости клубочковой фильтрации, необходимой для определения функциональной пробы почек. Высокие уровни креатинина свидетельствуют о проблемах с клубочковой фильтрацией в нефроне.

Ультрафильтрация мочи

Способность «ножек» подоцитов к сокращению с одновременным утолщением позволяет ещё более сузить щели фильтрации, что делает процесс очистки крови, протекающей по капилляру в составе клубочка, ещё более избирательным в плане диаметра фильтруемых молекул.

Таким образом, наличие «ножек» у подоцитов увеличивает площадь их соприкосновения с капиллярной стенкой, в то время как степень их сокращения регулирует ширину щелей фильтрации.

Помимо роли чисто механического препятствия щелевые диафрагмы содержат на своих поверхностях белки, имеющие отрицательный электрический заряд, ограничивающий пропускание также отрицательно заряженных молекул белков и других химических соединений.

Такое воздействие на состав и свойства крови, осуществляемое комбинацией физических и электрохимических процессов, позволяет сделать возможной ультрафильтрацию плазмы крови, приводящую к образованию мочи вначале первичного, а в ходе последующей реабсорбции – и вторичного состава.

Строение нефронов (независимо от их локализации в паренхиме почки), призванное выполнять функцию сохранения стабильности внутренней среды организма, позволяет им выполнять свою задачу, невзирая на время суток, смену времён года и иных внешних условий, в продолжение всей жизни человека.

Функции почечных нефронов

Главная задача данных почечных нефронов – формирование мочи и реабсорбция важных и полезных веществ и соединений

Поскольку нефрон является функциональной единицей органа, главные задачи этого органа следующие:

• регулировка тонуса сосудов;
• концентрирование мочи;
• контроль над кровяным давлением.

Процесс формирования урины состоит из нескольких этапов:

• В почечных клубочках происходит фильтрация кровяной плазмы, поступающей в орган по артериям. В результате образуется первичная урина.
• Из полученного фильтрата реабсорбируются полезные вещества.
• Происходит концентрация урины.

Функции корковых нефронов

Главная задача данных почечных нефронов – формирование мочи и реабсорбция важных и полезных веществ и соединений – аминокислот, белков, глюкозы, минералов, гормонов. Эти нефроны являются участниками процесса фильтрации мочи и реабсорбции, поскольку имеют некоторые особенности кровоснабжения. Все реабсорбированные полезные вещества и соединения моментально поступают в кровь посредством капиллярной сети отводящей артерии, которая расположена рядом.

Функции юкстамедуллярных нефронов

Главная задача этих элементов почки состоит в концентрации урины. Это достигается за счёт некоторых особенностей транспортировки крови через отводящую артерию. Артерия не проходит через узел капилляров, а сразу впадает в венулы, которые трансформируются в вены.

Важно: данная разновидность нефронов участвует в образовании веществ, регулирующих давление крови. Комплекс этих нефронов вырабатывает ренин, который нужен для образования особого сосудосуживающего вещества – ангиотензина 2.

Источники

• https://pocki.top/opukholi/strukturno-funktsionalnaya-edi/
• https://UroHelp.guru/anatomy/nefron.html
• https://pochki.top/edinitsa-pochki/
• https://PochkiZdrav.ru/poleznoe/strukturniy-element-pochki-nefron.html
• https://beregipochki.ru/anatomiya/nefron-strukturno-funkcionalnaya-edinica-pochki.html
• https://opochke.com/nefrologiya/anatomiya/funktsionalnaya-edinitsa.html
• https://pocki.top/mochevoy-puzyr/strukturno-funktsionalnoy-edin/
• https://LecheniePochki.ru/anatomiya/edinica-pochki.html

Как вылечить почки в домашних условиях?

ОТЕКИ лица и ног, БОЛИ в пояснице, ПОСТОЯННАЯ слабость и быстрая утомляемость, болезненное мочеиспускание? Если у вас есть эти симптомы, то вероятность заболевания почек составляет 95%.

Если вам не наплевать на свое здоровье, то прочитайте мнение врача-уролога с 24 летним стажем работы. В своей статье он рассказывает о каплях Cirrofit. Это быстродействующее немецкое средство для восстановления почек, которое много лет применяется во всем мире. Уникальность препарата заключается:

Ликвидирует причину возникновения болей и приводит почки к первоначальному состоянию. Немецкие капли устраняют боли уже при первом курсе применения, и помогают полностью вылечить заболевание. Отсутствуют побочные эффекты и нет аллергических реакций.

Нормальную фильтрацию крови гарантирует правильное строение нефрона. Он осуществляет процессы обратного захвата химических веществ из плазмы и выработку ряда биологических активных соединений. В почке содержится от 800 тысяч до 1,3 млн нефронов. Старение, неправильный образ жизни и увеличение количества заболеваний приводят к тому, что с возрастом число клубочков постепенно снижается. Для понимания принципов работы нефрона стоит разбираться в его строении.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...