Nephron (a görög νεφρός (nephros) - "vese") a vese szerkezeti és funkcionális egysége [1] . A nefron egy vesetestből áll , ahol a szűrés történik, és egy tubulusrendszerből , amelyben az anyagok reabszorpciója (reabszorpciója) és szekréciója megy végbe.
A nefron a gyűjtőcsatornával együtt a húgycsövet ( angolul uriniferous tubulus ) alkotja, amelyet a vese funkcionális egységének is tekintenek [2] .
A nefron a vesetesttel kezdődik , amely a glomerulusból és a Bowman-Shumlyansky kapszulából áll . Itt a vérplazma ultraszűrése történik, ami az elsődleges vizelet képződéséhez vezet .
A nefronoknak három típusa van: az intrakortikális nefronok (~85%), a juxtamedulláris nefronok (~15%) és a subcapsuláris (felületi).
A glomerulus erősen fenestrált (fenestrált) kapillárisok csoportja, amelyek vérellátását egy afferens arteriolából kapják . Mágikus hálózatnak is nevezik őket ( lat. rete mirabilis ), mivel a rajtuk áthaladó vér gázösszetétele a kilépésnél kissé megváltozik (ezek a kapillárisok nem közvetlenül gázcserére szolgálnak). A vér hidrosztatikus nyomása hajtóerőt hoz létre a folyadék és az oldott anyagok beszűrésére a Bowman-Shumlyansky kapszula lumenébe. A glomerulusokból származó vér szűretlen része az efferens arteriolába kerül. A felületesen elhelyezkedő glomerulusok efferens arteriolája felbomlik a kapillárisok másodlagos hálózatává, amely a vese csavarodó tubulusait fonja, a mélyen elhelyezkedő (juxtamedullaris) nefronokból az efferens arteriolák a leszálló direkt erekbe ( latin vasa recta ) folytatódnak, leszállva a vesékbe. vese velő. A tubulusokban újra felszívódott anyagok ezután ezekbe a kapilláris erekbe kerülnek.
Nephron kapszulaA Bowman - Shumlyansky kapszula körülveszi a glomerulust, és zsigeri (belső) és parietális (külső) rétegekből áll. A külső réteg a szokásos egyrétegű laphám . A belső réteg podocitákból áll , amelyek a kapilláris endotélium alapmembránján helyezkednek el , és kocsányai befedik a glomerulus kapillárisainak felületét. A szomszédos podociták lábai interdigitálisokat képeznek a kapilláris felszínén . Az interdigitális elemek cellái közötti hézagok valójában a membránnal lefedett szűrőréseket alkotják. Ezeknek a szűrési pórusoknak a mérete korlátozza a nagy molekulák és a vér sejtes elemeinek átvitelét.
A kapszula belső levele és a külső, egyszerű, áthatolhatatlan, laphám által képviselt lap között van egy tér, amelybe a folyadék bejut, a szűrőn átszűrve, amelyet az ujjak közötti rések membránja képez, a kapillárisok alaplemeze és a podociták által kiválasztott glikokalix.
A normál glomeruláris filtrációs ráta (GFR) napi 180-200 liter, ami 15-20-szorosa a keringő vér térfogatának – vagyis az összes vérfolyadéknak naponta körülbelül húszszor van ideje kiszűrni. A GFR mérése fontos diagnosztikai eljárás, csökkenése a veseelégtelenség indikátora lehet.
A kis molekulák - például víz, Na + , Cl - ionok , aminosavak, glükóz, karbamid - egyformán szabadon áthaladnak a glomeruláris szűrőn, a 30 kDa-ig terjedő fehérjék is átjutnak rajta, bár mivel az oldatban lévő fehérjék általában negatívat hordoznak. töltés, számukra bizonyos akadály a negatív töltésű glikokalix. A sejtek és a nagyobb fehérjék számára a glomeruláris ultraszűrő leküzdhetetlen akadályt jelent. Ennek eredményeként folyadék kerül a Bowman-Shumlyansky térbe , majd tovább a proximális csavart tubulusba, amely összetételében csak nagy fehérjemolekulák hiányában tér el a vérplazmától.
A proximális tubulus a nefron leghosszabb és legszélesebb része, amely a szűrletet a Shumlyansky-Bowman kapszulától a Henle hurokig vezeti .
A proximális tubulus szerkezeteA proximális tubulus magas oszlopos epitéliumból épül fel, az apikális membrán erősen kifejezett mikrobolyhaival (az úgynevezett "kefeszegély") és a bazolaterális membrán interdigitációival. Mind a mikrobolyhok, mind az interdigitációk jelentősen megnövelik a sejtmembránok felületét, ezáltal fokozzák reszorpciós funkciójukat.
A proximális tubulus sejtjeinek citoplazmája mitokondriumokkal telített , amelyek nagyobb mértékben a sejtek bazális oldalán helyezkednek el, ezáltal biztosítják a sejteket a proximális tubulusból származó anyagok aktív szállításához szükséges energiával.
Szállítási folyamatok| Reabszorpció |
|---|
| Na + : transzcelluláris ( Na + / K + -ATPáz , glükóz szimporttal együtt ; Na + / H + - csere - antiport ), intercelluláris |
| Cl - , K + , Ca 2+ , Mg 2+ : intercelluláris |
| HCO 3 - : H + + HCO 3 - \u003d CO 2 (diffúzió) + H 2 O |
| Víz: ozmózis |
| Foszfát ( PTH szabályozása ), glükóz , aminosavak , húgysavak ( szimport Na + -szal ) |
| Peptidek : lebontás aminosavakra |
| Fehérjék: endocitózis |
| Karbamid : diffúzió |
| Kiválasztás |
| H + : Na + /H + csere , H + -ATPáz |
| NH3 , NH4 + _ |
| Szerves savak és bázisok |
A Henle hurok a nefron azon része, amely összeköti a proximális és disztális tubulusokat. A vese velőjében van egy hajtűkanyar. A Henle hurok fő funkciója nem a víz reabszorpciója (a vékony tubulusban lévő ozmotikus nyomás különbsége alapján passzív reabszorpció segítségével), hanem az elektrolitok aktív reabszorpciója a mellékvese aldoszteron hatására. A hurok nevét Friedrich Gustav Jakob Henle német patológusról kapta.
Henle hurkának leszálló ágaA kéregben lévő proximális kanyargós tubulus a Henle-hurok leszálló térdébe megy át , amely a vese velőjébe ereszkedik, ott hajtűkanyart képez, és átmegy a Henle-hurok felszálló térdébe.
Szállítási folyamatokAnyagok szállítása:
| Anyag | Áteresztőképesség |
| ionok | Alacsony permeabilitás, nincs aktív transzport. |
| Karbamid | Mérsékelt passzív permeabilitás. |
| Víz | Magas permeabilitás az aquaporin 1 jelenlétének köszönhetően mind az apikális, mind a bazolaterális sejtmembránokban. A velőhártya interstitiumának magas ozmolaritása és a hám magas vízáteresztő képessége a nephron ezen szakaszában nagy mennyiségű víz visszaszívásához vezet az ozmózis következtében. |
Ennek eredményeként a Henle-hurok leszálló részén a vizelet ozmolalitása meredeken növekszik, és elérheti az 1400 mosm/kg-ot.
SzövettanAz aktív transzport hiánya miatt ebben a szakaszban a sejtek viszonylag kis térfogatúak lehetnek. Ugyanakkor a hatékony passzív vízátvitelhez kis diffúziós távolságra van szükség. Ennek eredményeként a Henle leszálló hurok alacsony téglatestű hámból épül fel.
Az erektől az eritrociták hiánya alapján, a vastag felszálló szegmensektől a hám magassága alapján lehet megkülönböztetni.
Henle hurok felszálló ága Szállítási folyamatok| Vékony felmenő rész | NaCl reabszorpció (passzív) |
| Vastag felmenő rész | Reabszorpció: NaCl (szimport Na + /2Cl - /K + ; Na + /K + -ATPáz + Cl - csatornák) K + (intercelluláris) Ca 2+ , Mg 2+ (a PTH szabályozása) NH 4 + (szimport Na + /2Cl - /NH 4 + ) |
Az afferens és efferens arteriolák közötti periglomeruláris zónában található, és három fő részből áll:
| macula densa (kemény folt) | a nefron disztális tekercselt tubulusának prizmatikus hámsejtjeinek sűrűn tömött területe, amely képes rögzíteni a nátrium-kationok koncentrációját a distalis tubuluson áthaladó vizeletben |
| juxtaglomeruláris sejtek | speciális simaizomsejtek az afferens arteriola falában |
| juxtavascularis sejtek | angiotenzináz enzimet termelnek , amely angiotenzin inaktivációt okoz , ezért a renin-angiotenzin apparátus aktivitásának antagonistája |
A juxtaglomeruláris apparátus részt vesz a renin szintézisében , amely kritikus szerepet játszik a renin-angiotenzin rendszerben .