Нефрон — важный элемент выделительной системы. Основная функция почек — отфильтровывать жидкость из крови и концентрировать раствор отходов, который выводится с мочой. Он также может контролировать уровни электролитов и воды, которые теряются с мочой или задерживаются в организме, тем самым влияя на объем крови и артериальное давление. Это гарантирует, что тело способно поддерживать состояние баланса, оптимальное для поддержания жизни (гомеостаз). Почка в целом имеет три основных области: наружную лежащую кору, среднюю область, известную как мозговое вещество, и внутреннюю лоханку. В корковом и мозговом веществе почек происходят основные процессы образования мочи. Затем моча скапливается в почечной лоханке и направляется к мочеточнику, узкой трубке, которая несет мочу из почки в мочевой пузырь. Анатомия, структура и функции нефрона — тема следующей статьи на страницах mocha-pochki.ru.
Что такое нефрон
Нефрон является основной функциональной единицей почки, которая отвечает за фильтрацию крови и концентрацию раствора для производства мочи. При этом макроэлементы, электролиты и необходимое количество воды сохраняются, а шлаки, излишки электролитов, микроэлементы и токсины удаляются. В каждой почке около 1 миллиона нефронов, но это число постепенно уменьшается с возрастом или быстрее при некоторых заболеваниях. В целом нефрон состоит из двух основных частей – клубочка и канальца.
Что такое клубочек нефрона
Клубочек является первой частью нефрона, где жидкость фильтруется из крови. Он состоит из двух частей, а именно сети капилляров, транспортирующих кровь к месту поражения (гломерулярные капилляры), и увеличенной головки нефрона, собирающей отфильтрованную жидкость (капсула Боумена). Эта часть нефрона лежит в корковом веществе почки. Он выстлан тонкими эпителиальными клетками, которые позволяют жидкости и другим веществам крови легко проходить в нефрон.
Капилляры клубочков имеют тонкую эндотелиальную стенку, которая тесно связана с висцеральным эпителием, разделенным базальной мембраной. Он находится в контакте с париетальным эпителием капсулы Боумена. Такое расположение позволяет капиллярам и капсуле Боумена находиться в тесном контакте только с минимальными клеточными слоями на пути жидкости, покидающей капилляры и поступающей в капсулу.
Что такое трубочка нефрона
Трубочка представляет собой длинную узкую трубку, в которой отфильтрованная жидкость из капсулы Боумена обрабатывается и превращается в мочу. Сам каналец имеет несколько сегментов, включая:
- Проксимальный каналец;
- Петля Генле – нисходящая и восходящая части;
- Дистальный каналец;
- Соединительная трубочка;
- Собирательная трубочка – корковая и мозговая части.
Проксимальные, дистальные и соединительные канальцы расположены в корковом веществе почки, а петля Генле — в мозговом веществе. Первая часть собирательной трубочки (корковая собирательная трубочка) находится в коре почки, а последняя часть (мозговая собирательная трубочка) — в мозговом веществе почки.
Канальцы выстланы тонким слоем эпителиальных клеток. Более тонкие сегменты канальцев, такие как нисходящая ветвь и первая часть восходящей части петли Генле, имеют клетки с минимальным количеством органелл. Другие сегменты имеют более толстые клетки со щеточной каймой и богаты митохондриями, что способствует активным и пассивным механизмам канальцевой реабсорбции и канальцевой секреции.
Образование мочи через нефрон
Различные части нефрона отвечают за различные его функции. Жидкость, отфильтрованная от крови, поступает в капсулу Боумена, затем течет в проксимальный каналец, вниз по нисходящему колену петли Генле, затем вверх по восходящей губе, в дистальный каналец, затем в соединительный и, наконец, в собирательный каналец.
Выделяют три стадии образования мочи:
- Клубочковая фильтрация;
- Канальцевая реабсорбция;
- Трубчатая секреция.
Клубочковая фильтрация
Это происходит, когда жидкость из капилляров клубочков переходит в капсулу Боумена. Это довольно неизбирательно, т. е. почти все вещества крови, кроме клеток и белков плазмы, а также вещества, связанные с этими белками, попадают в нефрон.
Трубчатая реабсорбция
Во время этой фазы все части канальца возвращают необходимые вещества из нефрона, чтобы они не терялись с мочой. Это очень избирательный процесс, поскольку канальцы тщательно «выбирают» то, что будет возвращено в организм, а что будет выведено с мочой. Этот перенос веществ известен как канальцевая реабсорбция и может включать как активные, так и пассивные механизмы.
Одни вещества проходят через пространство между эпителиальными клетками, другие – через сами клетки. Таким образом, вещества возвращаются обратно в организм либо путем «сброса» в ткань почки вне нефрона, либо возвращаются непосредственно в кровоток.
Трубчатая секреция
Подобно тому, как вещества, поступающие через клубочки, удаляются из нефрона и возвращаются в организм, многие вещества вытягиваются из организма и «сбрасываются» в канальцы. Кислоты, щелочи, определенные ионы, токсины и лекарства секретируются в канальцы, и этот процесс известен как канальцевая секреция. Таким образом, он может быстро выводиться с мочой независимо от клубочковой фильтрации и более избирательно.
Функции нефрона
Основная функция нефрона заключается в фильтрации крови и удалении отходов, сохраняя при этом необходимые вещества для различных биохимических процессов. При этом нефрон также может влиять на рН (кислотно-щелочной баланс) крови, регулировать артериальное давление, поддерживать объем крови и контролировать уровень электролитов в жидкостях организма.
Функции нефрона можно обсудить в отношении каждой части:
- Капсула Боумена
- Собирает поступающую жидкость из капилляров клубочков.
- Проксимальный каналец
- Натрий, хлорид, вода, глюкоза и аминокислоты реабсорбируются (удаляются из канальцев).
- Органические кислоты и основания, такие как соли желчных кислот, оксалаты и ураты, секретируются в проксимальные канальцы.
- Петля Генле
- Реабсорбция воды происходит преимущественно в нисходящей части и тонком сегменте восходящей части.
- Натрий, кальций, хлориды, магний и калий активно реабсорбируются в толстом сегменте восходящей ветви.
- Дистальный каналец
- Контролирует кровоток через гломерулярные капилляры и клубочковую фильтрацию нефрона, к которому принадлежит.
- Реабсорбция натрия, калия и хлора.
- Собирательная трубочка
- Реабсорбция натрия, калия и хлора.
- Секреция ионов водорода.
Анатомия, структура и функции нефрона
Анатомия, структура и функции нефрона, более подробно описаны в следующем видео.
