Rene di Nephron

I reni sono una struttura complessa. La loro unità strutturale è il nefrone. La struttura del nefrone consente di svolgere pienamente le sue funzioni: viene filtrata, il processo di riassorbimento, escrezione e secrezione di componenti biologicamente attivi.

Formata primaria, quindi urina secondaria, che viene escreta attraverso la vescica. Durante il giorno, una grande quantità di plasma viene filtrata attraverso l'organo escretore. La sua parte viene successivamente restituita al corpo, il resto viene rimosso.

La struttura e la funzione dei nefroni sono correlate. Qualsiasi danno ai reni o alle loro unità più piccole può portare all'intossicazione e all'interruzione dell'intero corpo. La conseguenza di un uso irrazionale di alcuni farmaci, di un trattamento improprio o di una diagnosi può essere insufficienza renale. I primi sintomi sono la ragione per visitare uno specialista. Urologi e nefrologi affrontano questo problema.

Cos'è il nefrone

Nefrone è un'unità strutturale e funzionale del rene. Ci sono cellule attive che sono direttamente coinvolte nella produzione di urina (un terzo del totale), il resto è in riserva.

Le celle di riserva diventano attive nei casi di emergenza, ad esempio, con lesioni, condizioni critiche, quando una grande percentuale di unità renali viene improvvisamente persa. La fisiologia dell'escrezione coinvolge la morte cellulare parziale, quindi le strutture di riserva possono essere attivate il prima possibile per mantenere le funzioni dell'organo.

Ogni anno, fino all'1% delle unità strutturali viene perso - muoiono per sempre e non vengono ripristinate. Con il giusto stile di vita, l'assenza di malattie croniche, la perdita inizia solo dopo 40 anni. Dato che il numero di nefroni nel rene è di circa 1 milione, la percentuale sembra piccola. Con la vecchiaia, il lavoro di un organo può deteriorarsi in modo significativo, il che minaccia la violazione della funzionalità del sistema urinario.

Il processo di invecchiamento può essere rallentato cambiando stile di vita e consumando una quantità sufficiente di acqua potabile pulita. Anche nel migliore dei casi, solo il 60% dei nefroni attivi in ​​ciascun rene rimane nel tempo. Questa cifra non è affatto critica, poiché la filtrazione del plasma è disturbata solo con la perdita di oltre il 75% delle cellule (sia attive che in riserva).

Alcune persone vivono, avendo perso un rene, poi il secondo esegue tutte le funzioni. Il lavoro del sistema urinario è significativamente compromessa, quindi è necessario effettuare la prevenzione e il trattamento delle malattie nel tempo. In questo caso, è necessario visitare regolarmente il medico per la nomina della terapia di mantenimento.

Anatomia del nefrone

L'anatomia e la struttura del nefrone sono piuttosto complesse: ogni elemento svolge un certo ruolo. In caso di malfunzionamento del lavoro anche del più piccolo componente, i reni cessano di funzionare normalmente.

  • capsule;
  • struttura glomerulare;
  • struttura tubolare;
  • cicli di henle;
  • tubuli collettivi.

Nefrone nel rene consiste di segmenti comunicati tra loro. La capsula di Shumlyansky-Bowman, un groviglio di piccoli vasi - questi sono componenti del corpo renale, dove avviene il processo di filtrazione. Poi vengono i tubuli in cui le sostanze vengono riassorbite e prodotte.

Dal polpaccio del rene inizia l'area prossimale; oltre i loop, lasciando la distale. I nefroni in forma espansa hanno singolarmente una lunghezza di circa 40 mm, e se sono piegati, risultano circa 100000 m.

Le capsule di Nephron si trovano nella sostanza corticale, sono incluse nel midollo, poi di nuovo nella corticale e, alla fine, nelle strutture collettive che vanno nella pelvi renale, dove iniziano gli ureteri. Su di loro l'urina secondaria è tolta.

capsula

Nephron inizia dal corpo malpighiano. Consiste di una capsula e una bobina di capillari. Le cellule attorno ai piccoli capillari sono disposte a forma di cappuccio: questo è il corpo renale, che passa il plasma ritardato. I podociti coprono la parete della capsula dall'interno, che insieme a quella esterna forma una cavità a fessura con un diametro di 100 nm.

I capillari fenestrati (fenestrati) (componenti del glomerulo) vengono forniti con sangue dalle arterie afferenti. Diversamente sono chiamati "rete magica" perché non svolgono alcun ruolo nello scambio di gas. Il sangue che passa attraverso questa griglia non cambia la sua composizione del gas. Plasma e sostanze disciolte sotto l'influenza della pressione sanguigna nella capsula.

La capsula di nefrone accumula infiltrati contenenti prodotti nocivi per la purificazione del sangue plasmatico: è così che si forma l'urina primaria. Il divario tra gli strati dell'epitelio funge da filtro a pressione.

A causa delle arteriole glomerulari risultanti e in uscita, la pressione cambia. La membrana basale svolge il ruolo di un filtro aggiuntivo - conserva alcuni elementi del sangue. Il diametro delle molecole proteiche è maggiore dei pori della membrana, quindi non passano.

Il sangue non filtrato entra nelle arteriole efferenti, passando nella rete di capillari, avvolgendo i tubuli. Successivamente, le sostanze che vengono riassorbite in questi tubuli entrano nel sangue.

La capsula del nefrone del rene umano comunica con il tubulo. La sezione successiva è chiamata prossimale, l'urina primaria continua.

Tubuli contorti

I tubuli prossimali sono diritti e curvi. La superficie interna è rivestita di epitelio cilindrico e cubico. Il bordo della spazzola con i villi è uno strato assorbente di nefron canaliculi. La cattura selettiva è fornita da un'ampia area di tubuli prossimali, dislocazione ravvicinata di vasi peritubolari e un gran numero di mitocondri.

Il fluido circola tra le cellule. I componenti di plasma sotto forma di sostanze biologiche sono filtrati. Nei tubuli contorti del nefrone si producono eritropoietina e calcitriolo. Le inclusioni nocive che cadono nel filtrato usando l'osmosi inversa, vengono visualizzate con l'urina.

I segmenti di nefrone filtrano la creatinina. La quantità di questa proteina nel sangue è un indicatore importante dell'attività funzionale dei reni.

Loop henle

Il cappio di Henle cattura una parte del prossimale e un segmento della sezione distale. All'inizio, il diametro del loop non cambia, quindi si restringe e lascia gli ioni Na fuori nello spazio extracellulare. Creando l'osmosi, l'H2O viene risucchiata sotto pressione.

I condotti discendenti e ascendenti sono anelli. L'area discendente con un diametro di 15 μm è costituita dall'epitelio, dove si trovano più bolle pinocitotiche. Il sito in ascensione è rivestito con epitelio cubico.

I cappi sono distribuiti tra la sostanza corticale e cerebrale. In quest'area, l'acqua si sposta verso la parte verso il basso, quindi ritorna.

All'inizio, il canale distale tocca la rete capillare nel sito dell'adduttore e del vaso escretore. E 'piuttosto stretto ed è rivestito con un epitelio liscio, e l'esterno è una membrana seminterrata liscia. Qui vengono rilasciati ammoniaca e idrogeno.

Tubuli collettivi

I tubi collettivi sono anche chiamati condotti di Bellini. Il loro rivestimento interno è costituito da cellule epiteliali chiare e scure. I primi riassorbono l'acqua e sono direttamente coinvolti nello sviluppo delle prostaglandine. L'acido cloridrico è prodotto nelle cellule scure dell'epitelio ripiegato, ha la capacità di modificare il pH delle urine.

Tubuli collettivi e condotti di raccolta non appartengono alla struttura del nefrone, in quanto si trovano leggermente più bassi nel parenchima renale. In questi elementi strutturali, si verifica l'aspirazione passiva dell'acqua. A seconda della funzionalità dei reni, il corpo regola la quantità di acqua e ioni di sodio, che a sua volta influisce sulla pressione sanguigna.

Tipi di Nefroni

Gli elementi strutturali sono suddivisi in base alle caratteristiche della struttura e delle funzioni.

I corticali sono divisi in due tipi: intracorticali e super-ufficiali. Il numero di quest'ultimo è circa l'1% di tutte le unità.

Caratteristiche dei nefroni super-formali:

  • piccolo volume filtrante;
  • la posizione dei glomeruli sulla superficie della corteccia;
  • il ciclo più breve.

I reni sono principalmente composti da nefroni intracorticali, oltre l'80%. Si trovano nello strato corticale e svolgono un ruolo importante nella filtrazione dell'urina primaria. A causa della maggiore larghezza delle arteriole escretorie nei glomeruli dei nefroni intracorticali, il sangue entra sotto pressione.

Gli elementi corticali regolano la quantità di plasma. Con una mancanza d'acqua, viene ricatturato da nefroni juxtamedullary, che sono posti in maggiore quantità nel midollo. Si distinguono per i grandi corpuscoli renali con tubuli relativamente lunghi.

Yuxtamedullary costituisce più del 15% di tutti i nefroni dell'organo e forma la quantità finale di urina, determinandone la concentrazione. La loro peculiarità della struttura sono i lunghi anelli di Henle. Le navi portanti e portanti della stessa lunghezza. Dei cappi uscenti si formano, penetrando nel midollo allungato in parallelo con Henle. Quindi entrano nella rete venosa.

funzioni

A seconda del tipo, i nefroni renali svolgono le seguenti funzioni:

  • filtraggio;
  • aspirazione inversa;
  • secrezione.

Il primo stadio è caratterizzato dalla produzione di urea primaria, che viene ulteriormente purificata per riassorbimento. Nello stesso stadio vengono assorbite sostanze utili, micro e macroelementi, acqua. L'ultimo stadio della formazione di urina è rappresentato dalla secrezione tubulare - si forma l'urina secondaria. Rimuove le sostanze che non sono necessarie al corpo. Le unità strutturali e funzionali del rene sono nefroni, che sono:

  • mantenere l'equilibrio salino ed elettrolitico;
  • regolare la saturazione delle urine con componenti biologicamente attivi;
  • mantenere l'equilibrio acido-base (pH);
  • controllare la pressione sanguigna;
  • rimuovere i prodotti metabolici e altre sostanze nocive;
  • partecipare al processo di gluconeogenesi (ottenendo glucosio da composti di tipo non carboidratico);
  • provocare la secrezione di alcuni ormoni (per esempio, regolando il tono delle pareti dei vasi sanguigni).

I processi che si verificano nel nefrone umano, permettono di valutare lo stato degli organi del sistema escretore. Questo può essere fatto in due modi. Il primo è il calcolo del contenuto di creatinina (prodotto di degradazione delle proteine) nel sangue. Questo indicatore descrive quanto le unità dei reni gestiscono la funzione di filtro.

Il lavoro del nefrone può anche essere valutato utilizzando il secondo indicatore: velocità di filtrazione glomerulare. Il plasma sanguigno normale e l'urina primaria devono essere filtrati ad una velocità di 80-120 ml / min. Per le persone di età, il limite inferiore può essere la norma, poiché dopo 40 anni le cellule renali muoiono (i glomeruli diventano molto più piccoli, ed è più difficile per il corpo filtrare completamente i liquidi).

Le funzioni di alcuni componenti del filtro glomerulare

Il filtro glomerulare è costituito da un endotelio capillare fenestrato, una membrana basale e podociti. Tra queste strutture c'è la matrice mesangiale. Il primo strato svolge la funzione di filtrazione grossolana, il secondo elimina le proteine ​​e il terzo pulisce il plasma da piccole molecole di sostanze non necessarie. La membrana ha una carica negativa, quindi l'albumina non penetra attraverso di essa.

Il plasma sanguigno nei glomeruli viene filtrato e i mesangiociti supportano il loro lavoro - le cellule della matrice mesangiale. Queste strutture svolgono funzioni contrattili e rigenerative. I mesangiociti ripristinano la membrana basale ei podociti e, come i macrofagi, assorbono le cellule morte.

Se ogni unità fa il suo lavoro, i reni funzionano come un meccanismo coordinato e la formazione di urina passa senza il ritorno di sostanze tossiche nel corpo. Ciò impedisce l'accumulo di tossine, la comparsa di gonfiore, ipertensione e altri sintomi.

Disturbi del nefrone e loro prevenzione

In caso di disturbi funzionali e unità strutturali dei reni, si verificano cambiamenti che influenzano il lavoro di tutti gli organi - l'equilibrio di sale marino, l'acidità e il metabolismo sono disturbati. Il tratto gastrointestinale cessa di funzionare normalmente e possono verificarsi reazioni allergiche a causa dell'intossicazione. Aumenta anche il carico sul fegato, poiché questo organo è direttamente correlato all'eliminazione delle tossine.

Per le malattie associate alla disfunzione di trasporto dei tubuli, c'è un solo nome: tubulopatia. Sono di due tipi:

Il primo tipo è patologia congenita, il secondo è disfunzione acquisita.

La morte attiva dei nefroni inizia quando si assumono farmaci, i cui effetti collaterali indicano una possibile malattia renale. Alcuni farmaci dei seguenti gruppi hanno un effetto nefrotossico: farmaci anti-infiammatori non steroidei, antibiotici, immunosoppressori, antitumorali, ecc.

Le tubulopatie sono suddivise in diversi tipi (per posizione):

Con disfunzione completa o parziale dei tubuli prossimali, si possono osservare fosfaturia, acidosi renale, iperaminoaciduria e glicosuria. Il riassorbimento del fosfato compromesso porta alla distruzione del tessuto osseo, che non viene ripristinato durante la terapia con vitamina D. L'iperaciduria è caratterizzata da una ridotta funzione di trasporto degli amminoacidi, che porta a varie malattie (a seconda del tipo di amminoacido). Tali condizioni richiedono assistenza medica immediata e tubulopatia distale:

  • diabete renale dell'acqua;
  • acidosi canalica;
  • Pseudoipoaldosteronismo.

Le violazioni sono combinate. Con lo sviluppo di patologie complesse, l'assorbimento degli aminoacidi con glucosio e il riassorbimento dei bicarbonati con i fosfati possono contemporaneamente diminuire. Di conseguenza, compaiono i seguenti sintomi: acidosi, osteoporosi e altre patologie del tessuto osseo.

Prevenire la comparsa di disfunzione dei reni, la corretta alimentazione, l'uso di una quantità sufficiente di acqua pulita e uno stile di vita attivo. È necessario consultare uno specialista in tempo utile in caso di sintomi di insufficienza renale (per evitare che la forma acuta della malattia diventi cronica).

Non è consigliabile assumere farmaci (in particolare prescrizione con effetti collaterali nefrotossici) senza la prescrizione del medico - possono anche disturbare le funzioni del sistema urinario.

Unità strutturalmente funzionale del rene - nefrone

Per l'esistenza del corpo umano, fornisce non solo un sistema per fornire sostanze ad esso per costruire il corpo o estrarre energia da esso.

Esiste anche un intero complesso di varie strutture biologiche altamente efficaci per lo smaltimento dei suoi rifiuti.

Una di queste strutture sono i reni, l'unità strutturale funzionante di cui è il nefrone.

Informazioni generali

Questa è una delle unità funzionali del rene (uno dei suoi elementi). Ci sono almeno 1 milione di nefroni nell'organo e insieme formano un sistema coerentemente funzionante. A causa della sua struttura, i nefroni consentono la filtrazione del sangue.

Perché - il sangue, perché è risaputo che i reni producono urina?
Producono l'urina dal sangue, dove gli organi, avendo scelto tutto ciò di cui hanno bisogno, inviano le sostanze:

  • o al momento non è completamente richiesto dal corpo;
  • o il loro surplus;
  • può diventare pericoloso per lui se continuano a essere nel sangue.

Per equilibrare la composizione e le proprietà del sangue, è necessario rimuovere da esso componenti non necessari: eccesso di acqua e sali, tossine, proteine ​​a basso peso molecolare.

Struttura di Nephron

La scoperta del metodo degli ultrasuoni ha permesso di scoprire: non solo il cuore, ma tutti gli organi: il fegato, i reni e persino il cervello hanno la capacità di ridurre.

I reni sono compressi e rilassati a un certo ritmo - le loro dimensioni e il loro volume diminuiscono o aumentano. Quando ciò accade, la compressione, lo stiramento delle arterie che passa attraverso il corpo dell'organo. Anche il loro livello di pressione cambia: quando il rene si rilassa, diminuisce e quando diminuisce aumenta, rendendo possibile il funzionamento del nefrone.

Con l'aumento della pressione nelle arterie, il sistema di membrane semipermeabili naturali nella struttura del rene viene attivato e le sostanze non necessarie al corpo, dopo essere state premute attraverso di esse, vengono rimosse dal flusso sanguigno. Entrano nelle formazioni che sono le parti iniziali del tratto urinario.

Su certi segmenti di essi ci sono aree in cui avviene l'aspirazione inversa (ritorno) dell'acqua e una parte dei sali nel flusso sanguigno.

Nel nefrone si distinguono:

  • zona di filtrazione primaria (corpo renale, costituito da un glomerulo, situato nella capsula di Shumlyansky-Bowman);
  • zona di riassorbimento (rete capillare a livello delle sezioni iniziali del tratto urinario primario - tubuli renali).

Palla renale

Questo è il nome di una rete di capillari che è in realtà simile a un groviglio sciolto, in cui l'arteriola che porta (altro nome: fornitura) si rompe.

Questa struttura fornisce l'area di contatto massima delle pareti dei capillari con l'intima (molto vicina) adiacente a loro membrana a tre strati selettivamente permeabile, che forma la parete interna della capsula di arciere.

Lo spessore delle pareti dei capillari è formato da un solo strato di cellule endoteliali con un sottile strato citoplasmatico, in cui vi sono fenestra (strutture cave) che trasportano sostanze in una direzione - dal lume del capillare alla cavità della capsula del corpuscolo renale.

A seconda della localizzazione rispetto al glomerulo capillare (glomerulo), sono:

  • intraglomerulare (intraglomerulare);
  • extraglomerulare (extraglomerulare).

Passando attraverso i cappi capillari e liberandoli dalle scorie e dall'eccesso, il sangue viene raccolto nell'arteria di scarico. Questo, a sua volta, forma un'altra rete di capillari, intrecciando i tubuli renali nelle loro zone tortuose, da cui il sangue viene raccolto nella vena e quindi ritorna al flusso sanguigno del rene.

Capsula Bowman-Shumlyansky

La struttura di questa struttura ci permette di confrontarci con il soggetto comunemente noto nella vita di tutti i giorni: una siringa sferica. Se si preme sul fondo, forma una ciotola con una superficie emisferica concava interna, che è allo stesso tempo una forma geometrica indipendente, e serve come una continuazione dell'emisfero esterno.

Tra le due pareti della forma formata rimane una cavità dello spazio a fessura, che continua nel naso della siringa. Un altro esempio di confronto è la fiaschetta di un thermos con una cavità stretta tra le sue due pareti.

La capsula di Bowman-Shumlyansky ha anche una cavità interna a fessura tra le sue due pareti:

  • esterno, indicato come la piastra parietale e
  • interno (o piastra viscerale).

Soprattutto, il podocita assomiglia a un moncone con molte radici principali spesse, da cui le radici si spostano uniformemente su entrambi i lati, sono più sottili, e l'intero apparato radicale, diffuso sulla superficie, si estende lontano dal centro e riempie quasi tutto lo spazio all'interno del cerchio formato da esso. Tipi principali:

  1. I podociti sono cellule di dimensioni giganti con corpi situati nella cavità capsulare e allo stesso tempo sollevati al di sopra del livello della parete del capillare a causa della dipendenza dai loro processi a radice del citotrabecula.
  2. Il cytotrabecula è il livello di ramificazione primaria della "gamba" del processo (nell'esempio con un moncone, le radici principali), ma c'è anche una ramificazione secondaria - il livello di citopatia.
  3. Cytopodia (o pedicole) sono processi secondari con una distanza di scarica mantenuta ritmicamente dal citotrabecula ("radice principale"). A causa dell'uniformità di queste distanze, si ottiene una distribuzione uniforme della citopatia nelle aree della superficie capillare su entrambi i lati del cytotrabecula.

Le escrescenze-citopodi di un citotrabecula, che vanno negli intervalli tra formazioni simili della cellula vicina, formano una forma, un rilievo e uno schema che ricorda molto una cerniera, tra i singoli "denti" di cui esistono solo fessure parallele strette di una forma lineare chiamate fessure di filtrazione (diaframmi a gap).

A causa di questa struttura podocitaria, l'intera superficie esterna dei capillari, rivolta verso la cavità della capsula, è completamente ricoperta da intrecci di citopodi, le cui chiusure lampo non consentono di spingere la parete capillare all'interno della cavità della capsula, contrastando la forza della pressione sanguigna all'interno del capillare.

Tubuli renali

A partire da un ispessimento bulboso (capsula di Shumlyansky-Bowman nella struttura del nefrone), il tratto urinario primario ha inoltre il carattere di tubuli di diametro variabile nella loro lunghezza, inoltre, in certe aree acquisiscono una forma tipicamente convoluta.

La loro lunghezza è tale che alcuni dei loro segmenti sono nella corticale, altri - nel parenchima midollare del rene.
Sul percorso del fluido dal sangue all'urina primaria e secondaria, passa attraverso i tubuli renali, costituito da:

  • tubulo contorto prossimale;
  • Cappi di Henle, con un ginocchio discendente e ascendente;
  • tubulo contorto distale.

Lo stesso scopo è servito dalla presenza di interdigitazioni - rientranze simili a dita delle membrane delle cellule vicine l'una nell'altra. Il riassorbimento attivo delle sostanze nel lume del tubulo è un processo ad alta intensità energetica, quindi il citoplasma delle cellule tubulari contiene molti mitocondri.

Nei capillari, si produce la treccia della superficie del tubulo contorto prossimale
riassorbimento:

  • ioni di sodio, potassio, cloro, magnesio, calcio, idrogeno, ioni di carbonato;
  • il glucosio;
  • amminoacidi;
  • alcune proteine;
  • urea;
  • acqua.

Così dal filtrato primario - l'urina primaria formata nella capsula di Bowman, si forma un composto intermedio, che segue l'ansa di Henle (con una curva caratteristica della forma a forcina nel midollo renale), in cui un ginocchio discendente di piccolo diametro e un ginocchio ascendente di grande diametro sono separati.

Il diametro del tubulo renale in queste aree dipende dall'altezza dell'epitelio, svolgendo diverse funzioni in diverse parti del ciclo: nella sezione sottile è piatto, garantendo l'efficacia del trasporto passivo dell'acqua, in cubico spesso più alto, garantendo attività di riassorbimento negli emocapillari di elettroliti (principalmente sodio) e passivamente dopo l'acqua.

Nel tubulo distale distale, si forma l'urina della composizione finale (secondaria), che viene creata durante il riassorbimento opzionale (risucitura) di acqua ed elettroliti dal sangue di capillari, che si intrecciano a quest'area del tubulo renale, completando la sua storia scorrendo in un tubulo collettivo.

Tipi di Nefroni

Poiché i corpuscoli renali della maggior parte dei nefroni si trovano nello strato corticale del parenchima del rene (nella corteccia esterna) e le loro anse di Henle di piccola lunghezza passano nella sostanza renale cerebrale esterna, insieme alla maggior parte dei vasi sanguigni del rene, sono chiamati corticali o intracorticali.

La loro altra quota (circa il 15%), con il cappio di Henle di maggiore lunghezza, che è profondamente immerso nel midollo (fino a raggiungere le cime delle piramidi renali), si trova nella corteccia juxtamedullary, la zona di confine tra il cervello e lo strato corticale, che permette di chiamarli juxtamedullary.

Meno dell'1% dei nefroni localizzati superficialmente nello strato sottocapsulare del rene sono chiamati sottocapsulari o super-formali.

Ultrafiltrazione urinaria

La capacità delle "gambe" del podocita di restringersi con l'ispessimento simultaneo rende possibile restringere ulteriormente le lacune di filtrazione, il che rende il processo di purificazione del sangue che scorre attraverso il capillare nel glomerulo ancora più selettivo in termini del diametro delle molecole che vengono filtrate.

Pertanto, la presenza di "gambe" nei podociti aumenta l'area del loro contatto con la parete del capillare, mentre il grado della loro riduzione controlla la larghezza degli spazi filtranti.

Oltre al ruolo di un ostacolo puramente meccanico, i diaframmi a fessura contengono proteine ​​sulle loro superfici che hanno una carica elettrica negativa, il che limita la trasmissione di molecole proteiche caricate negativamente e di altri composti chimici.

La struttura dei nefroni (indipendentemente dalla loro localizzazione nel parenchima renale), progettata per svolgere la funzione di mantenere la stabilità dell'ambiente interno del corpo, consente loro di svolgere il loro compito, a prescindere dall'ora del giorno, dal cambiamento delle stagioni e da altre condizioni esterne, durante la vita di una persona.

Diagramma della struttura del nefrone

Il rene dei mammiferi è strutturalmente composto da due strati: quello esterno, corticale e quello sottostante, che contiene le parti esterne e interne.

L'unità strutturale del rene è il nefrone, nel rene umano ce ne sono circa 1 milione (il diagramma di uno dei nefroni è mostrato in Figura 1). Ogni nefrone inizia con una capsula a doppia parete di Shumlyansky-Bowman, all'interno della quale si trova una glomerula glomerulare glomerulare.

Tra le pareti della capsula c'è una cavità, da cui inizia il tubulo prossimale (PC). La sezione del nefrone che segue il tubulo prossimale è la parte discendente del cappio di Henle; termina con un ginocchio a forma di tacchetto e quindi passa nella parte ascendente del ciclo, che è parallela alla discesa; poi arriva il tubulo distale (DC), che ritorna alla capsula del suo nefrone e si trova tra l'arteriola portante e quella portante, cosicché il suo bordo con il grosso anello ascendente di Henle (area densa di macula macula densa) è vicino all'arteriola portante. Successivamente, l'urina entra nei tubi di raccolta (ST), che transitano attraverso tutti gli strati del rene e sono disposti parallelamente alle anse di Henle. A rigor di termini, i CT non fanno parte del nefrone, poiché hanno una diversa origine embrionale, ma da un punto di vista fisiologico sono considerati parte integrante del nefrone.

Figura 1 Schema della struttura del nefrone.

Ricorda: la posizione di ciascuna delle parti del nefrone nel rene, così come la loro disposizione reciproca, è importante per comprendere la loro partecipazione al processo di formazione delle urine.

Esistono diversi tipi di nefroni nel rene di umani e mammiferi che si differenziano nella posizione dei glomeruli: superficiale, intracorticale (che si trova all'interno dello strato corticale) e juxtamedullary (i loro glomeruli si trovano vicino al bordo della corteccia del midollo (Figura 2). Caratteristiche di Henle e sangue, quindi i nefroni juxtamedullary hanno un lungo cappio di Henle, che scende in profondità nel midollo interno, a causa di queste caratteristiche, prenderanno parte al processo del concentratore Bani urine.

Figura 2 Tipi di nefroni

Qual è la struttura del nefrone

L'unità strutturale del rene ha una struttura complessa. È interessante notare che ciascuno dei suoi componenti svolge una funzione specifica.

  • Corpo del rene Malgipiyovo, costituito da una capsula di Shumlyansky-Bowman con un diametro di 0,2 millimetri e un glomerulo di capillari. Da lì inizia il nefrone. Le cellule che circondano i capillari sono disposte in modo tale che assomigliano a un cappuccio e sono chiamate un corpo renale. Passa il liquido, che viene trattenuto nella capsula. Si accumula anche l'infiltrazione, che è un prodotto di filtrazione del plasma sanguigno. La capsula di Bowman è un elemento molto importante del nefrone.
  • Tubulo contorto prossimale. La sua caratteristica è considerata come un bordo del pennello con i villi che vengono ruotati nel tubulo. Al di fuori della divisione del nefrone è ricoperta da una membrana basale, raccolta in pieghe. Quando i tubuli renali sono riempiti, queste pieghe si raddrizzano e i tubuli stessi sono arrotondati. Nel processo di uscita dal fluido, sono nuovamente ristretti e le cellule diventano prismatiche. Nel citoplasma delle cellule tubulari vi sono molti mitocondri situati sul lato basale della cellula e che forniscono energia per spostare varie sostanze.
  • Ciclo di Henle. Dopo che il tubulo prossimale entra nel raggio cerebrale, si sposta all'inizio del ciclo di Henle che discende nel midollo. Ma la sua parte superiore è attaccata alla corteccia collegata alla capsula di Bowman. Il ciclo è responsabile del riassorbimento di acqua e ioni in urea e prende il nome dal famoso patologo tedesco.

Il nefrone è progettato in modo che il ciclo interno inizialmente non differisca dal tubulo prossimale. Ma proprio sotto di esso, il lume si restringe e funge da filtro per il sodio che entra nel fluido tissutale. Dopo un po 'di tempo, questo fluido diventa ipertonico.

Successivamente, il segmento ascendente si espande e si connette al tubulo distale.

  • Il tubulo distale con la sezione iniziale tocca il glomerulo capillare nel luogo in cui si trovano le arterie portanti e passanti. Questo tubulo è piuttosto stretto, non ha villi all'interno e all'esterno è ricoperto da una membrana basculante piegata. È in esso che si verifica il processo di riassorbimento di Na e acqua e la secrezione di ioni idrogeno e ammoniaca.
  • Il tubulo di collegamento, in cui l'urina viene dalla sezione distale e si muove verso il tubo di raccolta.
  • Il tubulo di raccolta è considerato la parte finale del sistema tubulare ed è formato dal processo dell'uretere.

Esistono 3 tipi di tubuli: la corticale, la zona esterna della sostanza cerebrale e la zona interna del midollo. Inoltre, gli esperti notano la presenza di dotti papillari, che sfociano nelle piccole coppe renali. È nelle sezioni corticale e cerebrale del tubo che si forma l'urina finale.

Le differenze sono possibili?

La struttura del nefrone può variare leggermente a seconda del tipo. La differenza tra questi elementi risiede nella loro posizione, la profondità dei tubuli e la posizione e le dimensioni dei grovigli. Un ruolo importante è svolto dal loop di Henle e dalle dimensioni di alcuni segmenti del nefrone.

Tipi di Nefroni

I medici distinguono 3 tipi di elementi strutturali dei reni. Vale la pena descrivere ciascuno di essi in modo più dettagliato:

  • Nefrone superficiale o corticale, che sono i corpi dei reni situati a 1 millimetro dalla sua capsula. Si distinguono per un ciclo più breve di Henle e costituiscono circa l'80% del numero totale di unità strutturali.
  • Nefrone intracorticale, il cui corpo renale si trova nella parte centrale della corteccia. I loop di Henle qui sono sia lunghi che brevi.
  • Nefrone yuxtamidollare con un corpo renale situato nella parte superiore del bordo della corteccia e del midollo. Questo oggetto ha un lungo loop di henle.

A causa del fatto che i nefroni sono un'unità strutturale e funzionale del rene e purificano il corpo dai prodotti della lavorazione delle sostanze che entrano in esso, una persona vive senza scorie e altri elementi nocivi. Se l'apparato di nefroni è danneggiato, può provocare l'intossicazione dell'intero organismo, che minaccia di insufficienza renale. Ciò suggerisce che, in caso di minimo malfunzionamento dei reni, vale la pena di cercare immediatamente un aiuto medico qualificato.

Quali funzioni svolgono i nefroni?

La struttura del nefrone è multifunzionale: ogni singolo nefrone è costituito da elementi funzionanti che funzionano senza intoppi e garantiscono il normale funzionamento del rene. I fenomeni osservati nei reni, condizionalmente suddivisi in più fasi:

Filtering. Al primo stadio, l'urina si forma nella capsula di Shumlyansky, che viene filtrata dal plasma sanguigno nel glomerulo dei capillari. Questo fenomeno è dovuto alla differenza tra la pressione all'interno del guscio e il glomerulo capillare.

Il sangue viene filtrato con una specie di membrana, dopodiché si sposta in una capsula. La composizione dell'urina primaria è quasi identica alla composizione del plasma sanguigno, perché è ricca di glucosio, sali in eccesso, creatinina, amminoacidi e diversi composti a basso peso molecolare. Un certo numero di queste inclusioni è in ritardo nel corpo e alcune di esse sono visualizzate.

La struttura del nefrone è multifunzionale: ogni singolo nefrone è costituito da elementi funzionanti che funzionano senza intoppi e garantiscono il normale funzionamento del rene. I fenomeni osservati nei reni, condizionalmente suddivisi in più fasi:

  • Filtering. Al primo stadio, l'urina si forma nella capsula di Shumlyansky, che viene filtrata dal plasma sanguigno nel glomerulo dei capillari. Questo fenomeno è dovuto alla differenza tra la pressione all'interno del guscio e il glomerulo capillare.

Il sangue viene filtrato con una specie di membrana, dopodiché si sposta in una capsula. La composizione dell'urina primaria è quasi identica alla composizione del plasma sanguigno, perché è ricca di glucosio, sali in eccesso, creatinina, amminoacidi e diversi composti a basso peso molecolare. Un certo numero di queste inclusioni è in ritardo nel corpo e alcune di esse sono visualizzate.

Tenendo conto di come funziona il nefrone, si può affermare che la filtrazione avviene a una velocità di 125 millilitri al minuto. Lo schema del suo lavoro non viene mai disturbato, il che indica l'elaborazione di 100-150 litri di urina primaria ogni giorno.

  • Riassorbimento. In questa fase, l'urina primaria viene nuovamente filtrata, il che è necessario affinché sostanze benefiche come acqua, sale, glucosio e amminoacidi vengano restituite al corpo. L'elemento principale qui è il tubulo prossimale, i cui villi all'interno contribuiscono ad aumentare il volume e il tasso di assorbimento.

Quando l'urina primaria passa attraverso il tubulo, quasi tutto il fluido entra nel flusso sanguigno, lasciando non più di 2 litri di urina.

Tutti gli elementi della struttura del nefrone, compresa la capsula nefronica e il cappio di Henle, prendono parte al riassorbimento. Nell'urina secondaria non ci sono sostanze necessarie per il corpo, ma può rilevare urea, acido urico e altre inclusioni velenose che devono essere rimosse.

  • La secrezione. Nelle urine ci sono ioni di idrogeno, potassio e ammoniaca contenuti nel sangue. Possono venire da medicine o altri composti tossici. A causa della secrezione di calcio, il corpo si libera di tutte queste sostanze e l'equilibrio acido-base viene completamente ripristinato.

Quando l'urina passa il corpo renale, passa attraverso la filtrazione e la lavorazione, viene raccolta nella pelvi renale, viene trasportata attraverso gli ureteri nella vescica e viene escreta dal corpo.

Misure preventive di morte del nefrone

Per il normale funzionamento del corpo è sufficiente la terza parte di tutti gli elementi strutturali dei reni. Le restanti particelle sono collegate per funzionare durante un carico maggiore. Un esempio di ciò è l'operazione in cui un rene è stato rimosso. Questo processo implica il posizionamento del carico sull'organo rimanente. In questo caso, tutti i reparti del nefrone in riserva diventano attivi ed eseguono le funzioni previste.

Questa modalità di funzionamento fa fronte alla filtrazione del fluido e consente al corpo di non sentire l'assenza di un rene.

Per evitare il pericoloso fenomeno in cui il nefrone scompare, devi seguire alcune semplici regole:

  • Evitare o trattare tempestivamente le malattie del sistema genito-urinario.
  • Prevenire lo sviluppo di insufficienza renale.
  • Mangiare bene e condurre uno stile di vita sano.
  • Chiedere aiuto ai medici per eventuali sintomi allarmanti che indicano lo sviluppo di un processo patologico nel corpo.
  • Seguire le regole di base dell'igiene personale.
  • Diffidare delle infezioni sessualmente trasmesse.

L'unità funzionale del rene non è in grado di guarire, quindi malattie renali, traumi e danni meccanici portano al fatto che il numero di nefroni è ridotto per sempre. Questo processo spiega il fatto che gli scienziati moderni stanno cercando di sviluppare meccanismi in grado di ripristinare la funzione dei nefroni e migliorare significativamente il funzionamento dei reni.

Gli esperti raccomandano di non iniziare le malattie apparenti, perché sono più facili da prevenire che da curare. La medicina moderna ha raggiunto grandi altezze, così tante malattie sono trattate con successo e non lasciano serie complicazioni.

Nel tubulo distale distale, il riassorbimento di Na + continua insieme a Cl - (figura 9-10 V). Entrambi questi ioni dal lume del tubulo entrano nelle cellule del tubulo contorto distale attraverso il meccanismo del trasporto attivo secondario, causando il trasferimento simultaneo di Na + e Cl - (trasporto, proteina di trasporto: TSC). NaCl è incluso nella cellula attraverso la membrana apicale dal localizzata nella membrana luminale trasportatore Na + e Cl - (cotrasporto), in cui la Na + / K + ATPasi sulla membrana basolaterale rimuove attivamente Na + fuori dalla cellula, mantenendo il gradiente elettrochimico che fornisce in ingresso attraverso il Na + membrana luminale. Il lavoro di questo Na + -Cl - -carrier elettricamente neutro è stimolato dall'aldosterone ed è inibito dal diuretico tiaco. Pertanto, è stato chiamato TSC (co-trasportatore sensibile al thiazid). Cl - lascia la cella attraverso i canali Cl - (tipo CLC-Kb).

Nel dotto collettore corticale (figura 9-10 G), Na + entra nelle cellule principali attraverso i canali Na +.

Fig. 9-10. Modelli cellulari di riassorbimento di Na + in diverse aree del nefrone.

E - nel tubulo contorto prossimale. B - nel tubulo rettale distale (spessa parte ascendente del cappio di Henle). B - nel tubulo contorto distale. G - nel tubulo legante corticale

Riassorbimento del Cl - in diverse parti del nefrone

Nel tubulo contorto prossimale, Cl - viene riassorbito principalmente in modo intercellulare (Fig. 9-11 A). Nelle sezioni iniziali del tubulo prossimale (S1), dove la concentrazione di Cl è di 115 mmoli, il riassorbimento di Cl segue solo acqua (il flusso di acqua trasporta sostanze disciolte in esso: trasferimento con solvente o resistenza di solvente). Mentre il filtrato avanza attraverso i tubuli nonostante il leggero riassorbimento di Cl, la sua concentrazione aumenta con l'acqua e Na + lascia il lume del tubulo. A causa del riassorbimento dell'acqua, la concentrazione di Cl nel lume del tubulo raggiunge 135 mmoli, cioè diventa maggiore della concentrazione di Cl - nel liquido interstiziale (ad esempio, nel lume del tubulo diretto prossimale). La differenza nella concentrazione di Cl - nel lume del tubulo prossimale rispetto alla concentrazione di Cl - nel fluido interstiziale in ogni sezione del tubulo è la forza motrice per la diffusione intercellulare di Cl - dal lume del tubulo verso i vasi sanguigni. Quindi, Cl - può lasciare il lume del tubulo sotto l'influenza della forza motrice chimica (Δ [Cl -]): attraverso stretti contatti tra le porzioni apicali della membrana delle cellule epiteliali (diffusione intercellulare). In questo modo, parte del Cl filtrato viene riassorbito. Come risultato di questa diffusione Cl - valle del tubulo prossimale avviene potenziale transepiteliale a cui il tubulo lume fluido porta una carica positiva (potenziale cambiamento di segno), che a sua volta fornisce riassorbimento intercellulare cationi Na +, K +, Ca 2+ e Mg 2+. L'entità del potenziale transepiteliale è 2 mV.

L'unità strutturale e funzionale del rene è il nefrone, costituito dal glomerulo vascolare, dalla sua capsula (corpo renale) e dal sistema tubulare che conduce al tubo di raccolta (Fig. 3). Quest'ultimo non si riferisce al nefrone morfologicamente.

Figura 3. Diagramma della struttura del nefrone (8).

Ogni rene umano ha circa 1 milione di nefroni, con l'età il loro numero diminuisce gradualmente. I glomeruli si trovano nello strato corticale del rene, 1 / 10-1 / 15 dei quali si trovano sul bordo del midollo e sono chiamati juxtamedullary. Hanno le anse lunghe di Henle, che si approfondiscono nel midollo allungato e promuovono una concentrazione più efficace dell'urina primaria. Nei neonati, i glomeruli hanno un diametro piccolo e la loro superficie filtrante totale è molto più piccola rispetto agli adulti.

La struttura del glomerulo renale

Il glomerulo è ricoperto di epitelio viscerale (podociti), che al polo vascolare del glomerulo passa nell'epitelio parietale della capsula di Bowman. Lo spazio dell'archista (urinario) passa direttamente nel lume del tubulo contorto prossimale. Il sangue entra nel polo vascolare del glomerulo attraverso l'arteriola afferente (che porta) e, dopo aver attraversato i cappi dei capillari del glomerulo, lo lascia attraverso l'arteriola efferente (portando fuori) con un lume più piccolo. La compressione dell'arteriola in uscita aumenta la pressione idrostatica nel glomerulo, che facilita la filtrazione. All'interno del glomerulo, l'arteriola afferente è suddivisa in più rami, che a loro volta danno luogo a capillari di diversi lobi (figura 4A). Ci sono circa 50 anelli capillari nel glomerulo, tra i quali sono state trovate anastomosi, consentendo al glomerulo di funzionare come un "sistema di dialisi". La parete capillare glomerulare è un triplo filtro che comprende un endotelio fenestrato, una membrana basale glomerulare e un diaframma a fessura tra le gambe dei podociti (Figura 4B).

Figura 4. La struttura del glomerulo (9).

A - glomerulo, AA - arteriola afferente (microscopia elettronica).

B - schema della struttura del ciclo capillare glomerulare.

Il passaggio di molecole attraverso la barriera di filtrazione dipende dalla loro dimensione e dalla carica elettrica. Le sostanze con peso molecolare> 50.000 Da non vengono quasi filtrate. A causa della carica negativa nelle normali strutture della barriera glomerulare, gli anioni sono mantenuti in misura maggiore rispetto ai cationi. Le cellule endoteliali hanno pori o fenestra con un diametro di circa 70 nm. I pori sono circondati da glicoproteine ​​che hanno una carica negativa, rappresentano un tipo di setaccio attraverso il quale avviene l'ultrafiltrazione del plasma, ma gli elementi formati del sangue indugiano. La membrana glomerulare basale (GBM) è una barriera continua tra il sangue e la cavità capsula e in un adulto ha uno spessore di 300-390 nm (150-250 nm nei bambini più piccoli) (Fig. 5). GBM contiene anche un gran numero di glicoproteine ​​con carica negativa. Consiste di tre strati: a) lamina rara esterna; b) lamina densa ec) lamina rara interna. Una parte strutturale importante di GBM è il collagene di tipo IV. Nei bambini con nefrite ereditaria, ematuria manifestata clinicamente, vengono rilevate mutazioni del collagene di tipo IV. La patologia del GBM è stabilita dall'esame al microscopio elettronico della biopsia renale.

Figura 5. Parete capillare glomerulare - filtro glomerulare (9).

L'endotelio fenestrato si trova sotto, il GBM sopra di esso, dove sono chiaramente visibili le gambe podocitarie regolarmente localizzate (microscopia elettronica).

Le cellule epiteliali glomerulari viscerali, i podociti, supportano l'architettura glomerulare, impediscono il passaggio delle proteine ​​nello spazio urinario e sintetizzano anche il GBM. Queste sono cellule altamente specializzate di origine mesenchimale. I processi primari lunghi (trabecole) partono dal corpo dei podociti, le cui estremità hanno "gambe" attaccate al GBM. I piccoli processi (pedicole) partono da quelli grandi quasi perpendicolarmente e coprono lo spazio libero di grandi spazi capillari da processi di grandi dimensioni (Figura 6A). Tra le gambe adiacenti dei podociti si estende una membrana filtrante, il diaframma a fessura, che negli ultimi decenni è stato oggetto di numerosi studi (Fig. 6B).

Figura 6. Struttura dei podociti (9).

E le gambe dei podociti coprono completamente il GBM (microscopia elettronica).

B - diagramma della barriera di filtrazione.

Fessura diaframma Nefrina composto di proteina che è strettamente legato al rapporto strutturale e funzionale con molte altre molecole proteiche :. Podotsinom, SD2AR, alfa-actinina-4, ecc Le mutazioni attualmente installati nei geni codificanti proteine ​​podociti. Ad esempio, un difetto del gene NPHS1 porta all'assenza di nefrina, come nel caso della sindrome nefrosica congenita di tipo finlandese. danni podocita causa di esposizione all'infezione virale, tossine, fattori immunologici e mutazioni genetiche può portare allo sviluppo di proteinuria e sindrome nefrosica, equivalente morfologico dei quali è indipendentemente dalla causa podociti fusione gambe. La variante più comune della sindrome nefrosica nei bambini è la sindrome nefrotica idiopatica con cambiamenti minimi.

Il glomerulo comprende anche cellule mesangiali, la cui funzione principale è quella di assicurare la fissazione meccanica delle anse capillari. Le cellule mesangiali hanno contrattilità, influenzano il flusso ematico glomerulare e l'attività fagocitaria (Figura 4B).

L'urina primaria entra nei tubuli renali prossimali e subisce cambiamenti qualitativi e quantitativi a causa della secrezione e del riassorbimento delle sostanze. I tubuli prossimali sono il segmento più lungo del nefrone, all'inizio è fortemente curvato e quando si muove nel circuito, Henle si raddrizza. Le cellule del tubulo prossimale (continuazione dell'epitelio parietale della capsula del glomerulo) sono di forma cilindrica, coperte da microvilli sul lato del lume ("bordo del pennello"). I microvilli aumentano la superficie di lavoro delle cellule epiteliali con alta attività enzimatica. Contengono molti mitocondri, ribosomi e lisosomi. Qui c'è un riassorbimento attivo di molte sostanze (glucosio, amminoacidi, ioni di sodio, potassio, calcio e fosfati). Circa 180 L di ultrafiltrato glomerulare entrano nei tubuli prossimali e il 65-80% di acqua e sodio vengono riassorbiti. Pertanto, come risultato, il volume dell'urina primaria viene significativamente ridotto senza cambiare la sua concentrazione. Ciclo di Henle. La parte diretta del tubulo prossimale passa nel ginocchio discendente dell'ansa di Henle. La forma delle cellule epiteliali diventa meno allungata, il numero di microvilli diminuisce. La parte ascendente del ciclo ha parti sottili e spesse e termina in un punto denso. Le cellule delle pareti dei segmenti spessi dell'ansa di Henle sono grandi, contengono molti mitocondri, che generano energia per il trasporto attivo di ioni sodio e cloro. Il principale vettore ionico di queste cellule, NKCC2, è inibito dalla furosemide. iuxtaglomerulare (SUD) comprende tre tipi di cellule: cellule di epitelio tubulare distale adiacente al lato del glomerulo (densa macchia) cellule mesangiali ekstraglomerullyarnye e cellule granulari nelle pareti delle arteriole afferenti, producendo renina. (Fig. 7).

Tubulo distale. Dietro il punto denso (macula densa) inizia il tubulo distale, che passa nel tubo di raccolta. Nei tubuli distali assorbiti circa il 5% di Na dell'urina primaria. Trasportatore inibito dai diuretici tiazidici. I tubi collettivi hanno tre sezioni: corticale, esterna e interna midollare. Le aree midollari interne del tubo di raccolta fluiscono nel dotto papillare, che si apre nel piccolo calice. I tubi collettivi contengono due tipi di celle: primaria ("leggera") e intercalata ("scura"). Quando il tubo corticale si sposta nel midollare, il numero di cellule intercalate diminuisce. Le cellule principali contengono canali di sodio, il cui lavoro è inibito da diuretici amiloridici, triamterene. Le celle di intercalazione non hanno Na + / K + -ATPases, ma contengono H + -ATPases. Sono la secrezione di H + e il riassorbimento di CL -. Pertanto, nei tubi di raccolta è lo stadio finale del riassorbimento di NaCl prima di lasciare l'urina dai reni.

Cellule renali interstiziali. Nello strato corticale dei reni, l'interstizio è debolmente espresso, mentre nel midollo è più evidente. La corteccia renale contiene due tipi di cellule interstiziali: fagocitiche e fibroblastiche. Le cellule interstiziali simili ai fibroblasti producono eritropoietina. Nel midollo del rene ci sono tre tipi di cellule. Il citoplasma delle cellule di uno di questi tipi contiene piccole cellule lipidiche che servono come materiale di partenza per la sintesi delle prostaglandine.