Анатомо-физиологические особенности строения почек

Почка (греч. — nephros) — парный орган, образующий и выводящий мочу. Расположены почки в поясничной области, в забрюшинном пространстве. Они лежат в так называемом «почечном ложе», образованном мышцами живота. Левая почка расположена на уровне XII грудного и двух верхних поясничных позвонков. Правая находится на 2—3 см ниже левой и соответствует по протяженности I, II и III поясничным позвонкам. К верхнему полюсу каждой почки прилегает надпочечник; спереди и с боков они окружены петлями тонкой кишки. Кроме того, к правой почке прилежит печень; к левой — желудок, поджелудочная железа и селезенка. Почка имеет бобовидную форму, красно-бурый цвет, гладкую поверхность, плотную консистенцию. Средняя масса органа составляет 120 г, длина 10—12 см, ширина около 6 см, толщина 3—4 см [15].

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, общее количество которых составляет более 2 млн. Нефрон представляет собой длинный каналец, начальный отдел которого в виде двустенной чаши окружает капиллярный клубочек, а конечный — впадает в собирательную трубочку. В нефроне выделяют четыре отдела: почечное (Мальпигиево) тельце; извитой каналец первого порядка (проксимальный извитой каналец); петлю нефрона (Генле); извитой каналец второго порядка (дистальный извитой каналец).

Почечное тельце расположено в корковом веществе почки и состоит из сосудистого клубочка, окруженного капсулой Шумлянского — Боумена. Данная капсула представляет собой чашу, состоящую из двух стенок — наружной и внутренней, между которыми имеется щелевидное пространство. Это пространство сообщается со следующим отделом нефрона. Клетки, выстилающие внутренний листок капсулы Шумлянского — Боумена, получили название «подоциты» [15].

Сосудистый клубочек представляет собой сеть соединяющихся между собой капилляров. Общая поверхность всех капиллярных клубочков в обеих почках составляет около 1,5 м². Кровь в них попадает по приносящей артериоле, а оттекает в выносящую артериолу, диаметр которой в 2 раза меньше. Подоциты и эндотелий капилляров сосудистого клубочка имеют общую базальную мембрану. Все вместе они образуют барьер, через который из просвета капилляров в просвет капсулы Шумлянского — Боумена происходит фильтрация компонентов плазмы крови [15].

Проксимальный извитой каналец расположен в корковом веществе, затем он зигзагообразно опускается в мозговое вещество и переходит в следующий отдел нефрона — петлю Генле. Она состоит из нисходящей и восходящей частей. Нисходящая часть образует изгиб — колено, который и продолжается в восходящую часть. ПетляГенле по возвращении в корковое вещество получает название дистального извитого канальца.  Он зигзагообразно поднимается вверх и впадает в начальный отдел мочевыводящих путей почки — собирательную трубочку. Общая длина канальцев нефрона от капсулы Шумлянского —Боумена до начала собирательных трубочек составляет 35-50 мм, общая длина всех канальцев обеих почек 70-100 км, общая поверхность всех канальцев — 6 м².

Несмотря на свои относительно небольшие размеры, почка — один из наиболее кровоснабжаемых органов[15]. За 1 мин через почки проходит до 20 — 25 % объема сердечного выброса. В течение 1 сут через эти органы весь объем крови челове­ка проходит до 300 раз. Почечная артерия отходит непосредственно от брюшной аорты. В воротах почки она разветвляется на более мелкие артерии до артериол. Конечные их ветви называют приносящими артериолами. Каждая из данных артериол входит в капсулу Шумлянского—Боумена, где распадается на капилляры и образует сосудистый клубочек — первичную капиллярную сеть почки. Многочисленные капилляры первичной сети в свою очередь собираются в выносящую артериолу, диаметр которой в два раза меньше диаметра приносящей. Таким образом, кровь из артериального сосуда попадает в капилляры, а затем в другой артериальный сосуд. Практически во всех органах после капиллярной сети кровь собирается в венулы. Поэтому этот фрагмент интраорганного сосудистого русла получил название «чудесная сеть почки». Выносящая артериола вновь распадается на сеть капилляров, оплетающих канальцы всех отделов нефрона. Тем самым образуется вторичная капиллярная сеть почки. Следовательно, в почке имеются две системы капилляров, что связано с функцией мочеобразования. Капилляры, оплетающие канальцы, окончательно сливаются и образуют венулы. Последние, поэтапно сливаясь и переходя в интраорганные вены, формируют

почечную вену.

Основная функция почек — удаление из организма чужеродных веществ, продуктов метаболизма, избытка воды и ионов. Она осуществляется посредством образования мочи и выведения ее из организма.

Тесно связаны с мочеобразованием и осуществляются благодаря ему следующие гомеостатические функции почек: регуляция ионного состава и кислотно-основного равновесия крови, регуляция количества внеклеточной жидкости. Кроме этого они выполняют и другие жизненно важные функции.

Почки участвуют в регуляции артериального давления. В паренхиме почек при снижении уровня артериального давления активируется секреция ренина, являющегося частью ренин-ангиотензин-альдостероновой системы. Попадая в кровь, он катализирует расщепление белка  ангиотензиногена, что ведет к образованию ангиотензина, который стимулирует секрецию альдостерона, являющегося мощным вазоконстриктором (вызывает спазм артериальных сосудов).

Также почки — основное место синтеза эритропоэтина — клеточного фактора роста. Под его влиянием в первую очередь усиливается пролиферация клеток—предшественниц эритроцитов. Почки также являются местом образования некоторых других биологически активных веществ (простагландины, брадикинин и т.д.).

Болезни почек, в том числе IgA-нефропатия, нарушают физиологию и функции почек, что в конечном счете приводит к хронической почечной недостаточности и необходимости удаления почек, т. е. инвалидизации человека.

Гематурический синдром

Гематурия является важным признаком, отражающим патологическое состояние почек и других органов мочевой системы. Определение гематурии базируется на обнаружении эритроцитов при микроскопическом исследовании мочевого осадка[16].

В зависимости от степени выраженности различают микрогематурию и макрогематурию [17]:

1) Макрогематурия характеризуется большим количеством эритроцитов (больше 100 эритроцитов в поле зрения), что приводит к явному изменению цвета мочи.

2) Микрогематурия определяется только при микроскопии осадка мочи и ее выраженность можно определить по количеству эритроцитов в поле зрения:

1. Незначительная – до 10-15 эритроцитов в поле зрения;

2. Умеренная – 20-40 эритроцитов в поле зрения;

3. Значительная – 40-100 эритроцитов в поле зрения.

Было установлено, что эритроциты, проходящие через гломерулы, имеют измененное строение, т.е. становятся дисморфными, в отличие от эритроцитов из нижних отделов мочевого тракта. Под дисморфностью понимается изменение размера и формы эритроцитов, а также содержания в них гемоглобина.

Несмотря на многочисленные исследования морфологии эритроцитов мочи, вопрос о механизмах развития дисморфизма дискутируется и в настоящее время. Изменение строения эритроцитов рядом авторов[18] объясняется нарушением прохождения через поры гломерулярной базальной мембраны. При прохождении через нее эритроциты деформируются в зависимости от интрагломерулярного давления капиллярах, размеров пор и ее толщины.

В то же время другие авторы трактуют дисморфизм эритроцитов их пребыванием в гипотонической среде тубулярного отдела нефрона. Во время пассажа по нефрону эритроциты подвергаются изменению под воздействием кислой среды и осмотического давления, а также тубулярных ферментов.

Таким образом, суммируя разнообразные гипотезы развития дисморфизма эритроцитов пригломерулярном генезе гематурии можно заключить:

1. Начальное повреждение клеточной стенки эритроцита происходит при прохождении его через гломерулярную базальную мембрану.

2. Последующее продвижение эритроцитов по нефрону приводит к лизису ряда эритроцитов в гипотоничной тубулярной жидкости дистальных канальцев.

3. Выделяемые в ходе лизиса клеток биологически активные субстанции индуцирует изменение структуры клеточных мембран других эритроцитов.

Большое диагностическое значение имеет выявление специальной формы дисморфных эритроцитов – акантоцитов, наличие которых является достоверным маркером гломерулярной гематурии. Этот тип клеток характеризуется наличием одного или нескольких набуханий наружней клеточной мембраны эритроцита.

Необходимо подчеркнуть, что выявление дисморфных эритроцитов не является 100% подтверждение гломерулярного генеза гематурии. Многими авторами было показано, что при IgА-нефропатиии других гломерулонефритах возможно обнаружение изоморфных эритроцитов в моче, особенно при наличии макрогематурии.

 

 

IgA-гломерулонефрит

IgA-нефропатия относится к мезангиопролиферативным гломерулонефритам, т. е. нефритам, при которых провоспалительные и профибротические изменения, вызываемые активацией системы комплемента и продукцией цитокинов, локализуются преимущественно в мезангии клубочков. Эти изменения характеризуются пролиферацией мезангиальных клеток почечных клубочков, расширением мезангия, отложением иммунных комплексов в мезангии клубочка и субэндотелиально. Это самая распространенная морфологическая форма хронического гломерулонефрита, объединяющая целую группу вариантов заболевания.

Мезангиальный пролиферативный гломерулонефрит (МЗПГН) – морфологический вариант иммунокомплексного гломерулонефрита (ГН), характеризующийся пролиферацией мезангиальных клеток, расширением мезангия и отложением иммунных комплексов в мезангии и под эндотелием. В зависимости от класса преобладающих в клубочковых депозитах иммуноглобулинов выделяют несколько типов МЗПГН, основное место среди которых занимает МЗПГН с преимущественным отложением в клубочках иммуноглобулина А (IgA) – IgA-нефропатия (синонимы – IgA-нефрит, болезнь Берже, синфарингитная гематурия), при котором в депозитах могут присутствовать также IgG, IgМ и С3 фракция комплемента.

МЗПГН разделяют в зависимости от типа иммуноглобулина, преобладающего в составе депозитов, откладывающихся в почечных клубочках:

· С преимущественным отложением IgA (IgA-МЗПГН; IgA-нефропатия);

· С преимущественным отложением IgМ(IgM-МЗПГН; IgМ-нефропатия);

· МЗПГН с IgG-депозитами или без них («иммунонегативный» МЗПГН).

Впервые IgA-нефропатия была описана в 1968 году Джеаном Берже, французским патологом, работавшим в парижском Hopital Necker и профессором в Университете Рене Декарта, и Николем Хинглайсом, специалистом в области электронной микроскопии (в статье было обозначено, что изложенные в ней данные получены в отделении нефрологии Hopital Necker),  под названием «Межкапиллярные отложения IgA-IgG» на основании 55 случаев нефропатии с «идиопатическим отложением IgA в мезангии [19]. Описанные в этом исследовании случаи отличались относительно благоприятным течением с редким развитием артериальной гипертензии и почечной недостаточности. Дальнейшее изучение выделенной патологии показало разнородность этой группы нефритов и возможность тяжелого и быстропрогрессирующего течения заболевания.

Причины и условия возникновения, а также механизм развития IgA-нефропатии полностью не изучены. Как возможные этиологические факторы обсуждаются инфекционные (вирусы гепатита В, герпес-вирусы, E. coli, грибы, палочка Коха и др.), пищевые (глютен, альфа-лактальбумин, бета-лактальбумин, казеин и др.) и эндогенные антигены (при опухолях лимфоидной ткани — лимфогранулематозе, лимфоме). Существуют также свидетельства генетической предрасположенности к развитию болезни Берже[20]. Показана ассоциация IgA-нефропатии с аутосомно-доминантными мутациями 6q22-23 хромосомы, описана связь между IgA-нефритом и HLA BW35 и HLA-DR-4 антигеном. Выявлена связь прогрессирования IgA-нефропатии с полиморфизмом гена ангиотензин превращающего фермента (АПФ). Уточняется роль других возможных генов-кандидатов.

В настоящее время в патогенезе 1gA-нефропатии выделяют несколько концепций развития данной патологии. В соответствии с одной из них болезнь Берже рассматривают как иммунокомплексное заболевание. В настоящее время этот механизм является наиболее признанным.

Правомерность данной гипотезы подтверждается гранулярным типом отложений IgA-содержащих иммунных комплексов, выявлением ЦИК, содержащих IgA. Мезангиальные депозиты могут возникать за счет отложений сформированных ранее циркулирующих ИК или после реакции IgA-антител с антигенами, которые ранее были «имплантированы» в мезангиум. Локальное повреждение вызывается, вероятно, активированным через альтернативный путь и связанным СЗ, а также различными медиаторами, образованными мезангиальными клетками.

Основное значение имеют изменения структуры молекулы IgA (аномальные процессы гликозилирования и полимеризации) и, как следствие, нарушения ее взаимодействия с белками матрикса, рецепторами к IgA на мезангиальных клетках, лейкоцитах и гепатоцитах, с компонентами системы комплемента, приводящие к депонированию полимерного IgAl в мезангии и запуску синтеза различных цитокинов и факторов роста клетками почек и циркулирующими клетками с развитием характерных морфологических изменений.

Диагноз ставится на основании клинических проявлений и результатов лабораторной диагностики (прежде всего — наличие макро- или микрогематурии). У существенной части больных повышено содержание IgA в сыворотке крови с преобладанием его полимерных форм. Однако в отсутствии данных биопсии при латентном течении заболевания диагностическим критерием IgA-нефропатии [21] считают повышение уровня IgА в сыворотке крови выше 3,15 г/л.

Основным методом диагностики является биопсия почки с морфологическим исследованием биоптата. При световой микроскопии препарата обнаруживается увеличение количества клеток в мезангиуме и увеличение количества мезангиального внеклеточного матрикса. При иммуногистохимическом исследовании обнаруживается накопление IgA в мезангиуме в виде сливающихся между собой отдельных гранул, часто в сочетании с C3 и IgG [22].