Строение нефрона. Кровообращение в почке, его особенности.

Нефрон состоит из клубочка капилляров, капсулы Шумлянского-Боумена, извитого канальца первого порядка (проксимальный), петли Генле, извитого канальца 2 порядка (дистальный извитый каналец) и собирательной трубочки. Клубочек, состоящий из 20-40 капиллярных петель, представляет собой разветвление приносящего сосуда (vasa afferens), собирающихся в выносящий сосуд (vasaefferens). К капиллярам примыкает внутренняя стенка двухслойной капсулы Шумлянского-Боумена. Пространство, находящееся между двумя слоями капсулы, образует как бы воронку, сообщающуюся с просветом канальца.
Соединительная ткань клубочка – мезангий – как брыжейка подвешивает капилляры клубочка к гломерулярному полюсу.
Проксимальный каналец находится в корковом слое почки. Петля Генле – проникает глубоко в почечную массу вплоть до мозгового вещества. Каждая петля состоит из нисходящего колена и восходящего колена. Стенки нисходящего колена и нижняя часть восходящего колена тонкие и называются тонким сегментом петли Генли. Затем толстая часть петли проходит в кору почки.
Дистальный извитой каналец снова находится в корковом веществе почки, затем из канальца 2 порядка моча поступает в кортикальную собирательную трубочку, которая впадает в собирательный проток.
Кортикальные и юстамедуллярные нефроны. Строение нефрона различается в зависимости от того, как глубоко он лежит. Нефроны, чьи гломерулы лежат на поверхности почки, называются кортикальными нефронами. Они имеют очень короткий тонкий сегмент, их петли Генле короткие и лишь незначительно проникают в мозговое вещество почек.
Есть нефроны, гломерулы которых лежат глубже в коре, около мозгового вещества. Эти нефроны называются юкстамедулярными. Они имеют очень длинную петлю Генле, которая глубоко проникает в мозговое вещество. Эти нефроны имеют очень длинный тонкий сегмент.
Особенности почечного кровообращения. Через почки проходит приблизительно 1200 мл/мин. Та часть сердечного выброса, которая проходит через почки называется почечной фракцией. В связи с тем, что у нормального человека выбрасывается в 1 минуту 5600 мл крови, а через почки проходит в 1 минуту 1200 мл крови, то, следовательно, почечная фракция равна 21%. Кровь поступает в гломерулу через афферентную артериолу и покидает ее через эфферентную артериолу. Гломерулярная сеть состоит из почти 50 анастомозирующих капилляров. После выхода из гломерулы эфферентная артериола снова распадается на капилляры, которые окружают извитой каналец первого порядка и петлю Генле. Затем кровь собирается в венулы и т.д.

В капиллярах клубочка давление крови в артериальном конце капилляра 70 мм рт.ст. Это связано с тем, что эфферентная артериола уже, чем афферентная, а также почечная артерия короткая и отходит от аорты, в которой высокое давление крови.
В капиллярах, окружающих извитые канальцы, давление крови в артериальном конце капилляра 13 мм рт.ст.
Таким образом, капилляры высокого давления в гломерулах приспособлены для фильтрации жидкости, а капилляры низкого давления приспособлены для быстрого всасывания жидкости в связи с тем, что осмотическое давление плазмы довольно высокое.
Соединительная ткань почки тесно взаимодействует с образованиями сосудистой системы и может оказывать на последнюю регулирующее влияние. В этом плане большое значение имеют интерстициальные клетки мозгового вещества, которое продуцирует простагландины, влияющие на обмен электролитов, воды, кровоток. Особенно активно проявляется роль соединительной ткани при различных патологических состояниях.

 

4.Основные процессы мочеобразования. Механизмы клубочковой фильтрации, состав первичной мочи. Эффективное фильтрационное давление, скорость клубочковой фильтрации.

 

• Основные процессы мочеобразования. Механизмы клубочковой фильтрации, состав первичной мочи.

Механизм мочеообразования состоит из процессов фильтрации, реабсорбции и секреции.
Клубочковая фильтрация.
Жидкость, которая фильтруется через гломерулярный фильтр в капсулу Шумянского-Боумена, называется гломерулярным фильтратом или ультрафильтратом.
Гломерулярная мембрана состоит из трех слоев:
1. эндотелиальный слой самих капилляров;
2. базальная мембрана;
3. слой эпителиальных клеток, расположенных на внешней стороне капилляров.
Проницаемость почечной мембраны Огромная проницаемость гломерулярной мембраны обеспечивается благодаря ее структуре. Эндотелиальные клетки, выстилающие гломерулярные капилляры, перфорированы буквально тысячами маленьких отверстий, называемых фенестрами. Базальная мембрана состоит в основном из коллагена и нитей протеогликанов. Вещества базальной мембраны продуцируются подоцитами, которые фиксированы к базальной мембране с помощью филаментов, содержащих актомиозин. Наружные эпителиоциты не плотно прилегают к капилляру, а касаются его пальцеобразными выростами.

Таким образом, 100% веществ с мол.весом 5200 растворенные в воде фильтруются так же, как и вода, а белки почти не фильтруются.
Прохождение молекул зависит не только от размера самих молекул и пор, но и от заряда. Так, отрицательный заряд стенок пор и молекул белка затрудняет их проникновение в фильтрат. В результате этого ультрофильтрат по составу напоминает состав плазмы за исключением белков. Естественно, что при поражениях гломерулярных отделов почки проницаемость их фильтра изменяется, в мочу могут попадать крупные белки и даже форменные элементы крови.
Механизм клубочковой фильтрации. Основной силой, обеспечивающей возможность ультрафильтрации в почечных клубочках является гидростатическое давление крови. Эффективное фильтрационное давление (ЭФД), от которого зависит скорость фильтрации определяется разностью между гидростатическим давлением крови в капиллярах клубочка и противодействующими ему факторами - онкотическим давлением белков плазмы крови (28 мм рт.ст.) и гидростатическим давлением жидкости в капсуле клубочка. Гидростатическое давление крови в капиллярах клубочка у человека прямым методом не измерялось, поэтому используют значения, полученные в опытах с крысами. У крыс оно равно 47 мм рт.ст.
Если гидростатическое давление крови в капиллярах клубочка – 47 мм.рт.ст.; внутрикапсулярное гидростатическое давление – 10 мм рт.ст.; онкотическое давление плазмы крови – 28 мм рт.ст., то:

ЭФД = 47 – (25+10)=12 мм рт.ст.

По мере того, как происходит фильтрация жидкости, онкотическое давление крови капилляров растёт, т.к. белок остаётся в просвете сосуда и его концентрация увеличивается. Это приводит к снижению ЭФД. В почке у человека из каждого 1 л плазмы крови образуется 190-200 мл ультрафильтрата. Эта величина называется фильтрационной фракцией.

Первичная моча напоминает по составу плазму. В первичной моче содержится примерно 0,1% глюкозы, 0,3% ионов натрия, 0,37% ионов хлора, 0,02% ионов калия, 0,03% мочевины. 

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) — количество первичной мочи,
образующееся в почках в единицу времени. СКФ определяется двумя основными
факторами: коэффициентом фильтрации (KФ) в клубочках, зависящим
от проницаемости клубочкового фильтра и площади поверхности капилляров;
фильтрационным давлением (ФД), действующим через клубочковый фильтр.
У взрослого здорового человека СКФ составляет приблизительно 150–180 л
в сутки (или в среднем 110 мл/мин у женщин и 125 мл/мин у мужчин) и поддерживается на постоянном уровне:
СКФ = KФ ⋅ ФД.
Важную роль в определении объема фильтрации играет проницаемость
клубочкового фильтра — чем она выше, тем больше объем фильтрата. Проницаемость клубочкового фильтра определяется размером пор (фенестров, отвер‑
стий) в базальной мембране (в ней они наименьшие по сравнению с другими
структурами и составляют около 8 нм (80 ангстрем)), наличием отрицатель‑
ного заряда на его структурах, а также величиной и зарядом фильтруемых
веществ. Клубочковый фильтр свободно проницаем для низкомолекулярных
неорганических и органических веществ (с молекулярной массой менее
7000 дальтон) и размерами менее 4 нм. Вода, минеральные соли, водорастворимые
витамины, мочевина, глюкоза, многие пептиды и низкомолекулярные
белки плазмы крови в значительной степени фильтруются и попадают в состав
первичной мочи. Фильтрация органических молекул массой более 7000 дальтон
прогрессивно уменьшается по мере увеличения их размеров. Молекулы
массой более 70 000 дальтон и вещества, связанные с ними, практически не попадают в первичную мочу. Фильтрация высокомолекулярных веществ ограничивается также отрицательным зарядом структур клубочкового фильтра. Так, заряженный отрицательно белок плазмы крови альбумин, имеющий молекулярную
массу 69 000 дальтон и размеры 6 нм, фильтруется в очень малых количествах
— 0,02 % его содержания в плазме крови. При повреждении структур
клубочкового фильтра (увеличении размеров пор, снижении или утрате
клубочковым фильтром своего отрицательного заряда) происходит увеличение
фильтрации белков и выделение их с мочой (протеинурия).
Площадь клубочкового фильтра также имеет существенное значение для
СКФ: чем она больше, тем больше объем первичной мочи. Суммарная площадь
клубочковых фильтров составляет 1,5–2,0 м2.