Строение и основные функции почек человека

Структура почки

Структура почек человека

Почки относятся к жизненно важным, наиболее сложным по структуре и наиболее значимым в функциональном отношении органам человека. Структурно-функциональной единицей почки является нефрон. Каждая почка (а почек у человека в норме должно быть две: левая и правая) содержит порядка 1,2-1,3 млн нефронов. Нефрон в свою очередь состоит из почечного тельца и канальцев.

Почечное тельце является начальной частью нефрона и состоит из клубочка и окружающей его капсулы (капсула Шумлянского-Боумена). Клубочек представляет собой сосудистое образование, которое содержит до 50 капиллярных петель, начинающихся от приносящей клубочковой артериолы (vos afferens) и собирающихся в выносящую клубочковую артериолу (vas efferens).

С помощью электронной микроскопии установлено, что стенка клубочковых капилляров состоит из трех слоев.

    Слои клубочковых капилляров:
  • Внутренний (эндотелиальный) слой
  • Базальная мембрана
  • Подоциты

Внутренний слой представлен клетками эндотелия, которые не прилегают близко друг к другу, между ними образуются микроскопические отверстия до 100-150 нм. В целом эндотелиальная пластинка имеет вид «сига» и получила название lamina fenestrata. Поры рассматривают как основной путь ультрафильтрации, но допускают и трансэндотелиальный путь, минующий поры.

Базальная мембрана имеет толщину 250-400 нм и состоит из аморфного вещества: гиалуроновая, хондроитинсерная кислоты, коллагеновые и неколлагеновые белки. Базальная мембрана содержит 6 разных вариантов цепей коллагена IV типа, обозначаемых соответственно от α1 до α6 коллагенов типа IV. Каждую цепь кодирует свой ген. По крайней мере с двумя из цепей коллагена типа IV связаны важные клинические синдромы: синдром Альпорта и синдром Гудпасчера.

Синдром Альпорта (наследственный хронический нефрит с тугоухостью) связан с мутацией а5 цепи коллагена IV типа. Данный синдром протекает с почечной недостаточностью, глухотой и помутнением хрусталика. При этом заболевании происходит со временем распад базальной мембраны клубочка, улитки и капсулы хрусталика. Более тяжелое поражение отмечается у мужчин. Причина в том, что у мужчин есть только один ген для коллагена IV типа, тогда как у женщин — два гена.

Структура почек
Структура почек человека

Синдром Гудпасчера связан с наличием антител к сх3 цепи коллагена IV типа. Это приводит к иммуноопосредованной атаке на базальную мембрану клубочка и базальную мембрану легких, которая также содержит эти цепи коллагена. В результате развивается острая почечная и дыхательная недостаточность.

Величина пор базальной мембраны — около 4 нм.

Подоциты — это клетки, имеющие большие протоплазмен-ные отростки (трабекулы), от которых почти перпендикулярно к ним отходят малые отростки (педикулы). В результате сама клетка и ее отростки не прилегают непосредственно к базальной мембране, а опираются на нее педикулами. Между базальной мембраной и подоцитами образуется ультрамикроскопическое субподоцитарное пространство. Подоциты связаны между собой фибриллярными структурами, наиболее выраженными между педикулами, где они образуют так называемую щелевидную диафрагму с порами 5-12 нм. Щелевая диафрагма играет большую роль в гломерулярной фильтрации. Кроме того, подоциты имеют миофиламенты, с помощью которых происходит сокращение подоцита и фильтрат перекачивается в полость капсулы. Подоциты также выполняют еще одну важную функцию — синтез базальной мембраны.

Между петлями клубочковых капилляров расположены мезангиоциты.

    Функции мезангиоцитов:
  • отростки этих клеток проникают в просвет капилляров и вы-полняют роль барорецепторов, улавливающих изменение давления в капилляре и передающих импульсы в юкстагломерулярный аппарат (ЮГА) почек
  • синтезируют и утилизируют вещество базальной мембраны
  • выполняют фагоцитарную функцию, поглощая циркулирующие иммунные комплексы, оседающие на базальной мембране клубочка
  • выступают в роли антигенпрезентирующих клеток

Строение канальцев почки человека

Наиболее сложное строение имеет эпителий проксимального сегмента. В цитоплазме эпителиальных клеток содержится много органелл: лизосом, рибосом, аппарата Гольджи и митохондрий, свидетельствующих о больших энергетических затратах. Эпителий содержит на поверхности щеточную каемку, которая значительно увеличивает площадь реабсорбции. Ферментативная транспортная система щеточной каемки, зависимая от натрия, обеспечивает реабсорбцию глюкозы, аминокислот, фосфатов и др. Эпителий проксимальных отделов реабсорбирует почти весь профильтровавшийся белок с помощью вакуольно-лизосомальной системы.

Структура эпителия петли Генле значительно проще: клетки содержат мало органелл, почти отсутствует щеточная каемка. В петле Генле происходит пассивная реабсорбция воды.

Структура эпителиальных клеток дистального сегмента вновь несколько усложняется. Сложность устройства клеток дистальных канальцев, обилие митохондрий, высокая ферментативная активность свидетельствуют о сложности их функций — факультативной реабсорбции.

Кровообращение почки человека

Кровоснабжение почек по сравнению с другими органами наиболее интенсивное (до 1 л/мин, или около 1500 л/сут), что объясняется особенностями их артериальной и венозной системы.

Схематично кровоснабжение можно представить следующим образом:

a. renalis —> аа. interlobares —> аа. arcuatae —> аа. interlobulares —> многочисленные vay afferens —> клубочковые капилляры —> vay efferens —> снова распадается на капилляры, густо оплетающие проксимальные отделы канальцев, —> венозная система почки.

    Круги кровообращения в почках:
  • Большой (корковый)
  • Малый (юкстамедуллярный)

Через корковый круг в норме протекает 85-90%, а через юкстамедуллярный — 10-15% крови.

В юкстамедуллярных клубочках почек не происходит фильтрации первичной мочи, так как диаметр приносящего и выносящего сосудов почти одинаков. При недостаточном поступлении крови через почечную артерию основная масса крови начинает двигаться по малому кругу — укороченному пути. В таких случаях юкстамедуллярный путь кровообращения становится своеобразным шунтом (шунт Труэта), по которому большая часть крови поступает не в корковое, а в мозговое вещество почек. Это приводит к резкому снижению фильтрации и нарастанию азотемии. Кроме того, может вызвать выраженную ишемию коркового вещества вплоть до образования в нем некрозов.

Почка человека
Почки человека

Роль почек в гомеостазе

    Почки играют важную роль в сохранении внутренней среды организма — гомеостаза — благодаря регуляции:
  • водно-электролитного обмена
  • кислотно-щелочного равновесия
  • уровня артериального давления
  • эритропоэза
  • процессов свертывания крови

Инкреторная функция почек

В почках вырабатываются биологически активные вещества, оказывающие влияние на деятельность некоторых органов и систем. К таким веществам относятся простагландины, ренин, кинины, эритропоэтин и другие.

Ренин, вырабатываемый эпителиоидными клетками юкстагломерулярного аппарата (ЮГА), является одним из важнейших компонентов ренин-ангиотензин-альдостероновой системы, принимающей активное участие в регуляции уровня артериального давления в физиологических условиях, а также играющей важную роль в патогенезе гипертензии.

Почечные кинины (брадикинин, брадикининоген) и калликрет обладают выраженным сосудосуживающим действием, активно участвуют в регуляции почечного кровотока и экскреции натрия.
В мозговом веществе почки образуются также биологически активные соединения — простагландины. Простагландин Е2 усиливает почечный кровоток и экскрецию натрия, оказывая тем самым гипотензивный эффект.

Эритропоэтин образуется в ЮГА и стимулирует эритропоэз в костном мозге. Уменьшение выработки и ингибиция эритропоэтина при хронической почечной недостаточности (ХПН) служат одним из патогенетических факторов развития анемии. Эритропоэтин при патологии может вырабатываться в печени.

В почках вырабатывается и урокиназа, которая влияет на состояние фибринолитической системы крови, вызывая ее повышение. Кроме того, почки принимают участие в обмене гепарина и выведении из организма других веществ, входящих в состав свертывающей системы крови.

Экскреторная (выделительная) функция почек

Экскреторная функция почек заключается в выведении из организма жидкости, чужеродных веществ и вредных продуктов обмена (прежде всего азотистого), а также веществ, необходимых для нормальной деятельности организма, но образующихся в избыточном количестве.

В состав мочи входит более 150 химических веществ органического и неорганического происхождения.

За сутки у здорового человека с мочой выделяется 20-35 г мочевины, 0,5-1,4 г мочевой кислоты, 1-2 г креатинина, 10-100 мг белка, 8-18 г NaCl, до 5 г Na+, до 3 г К+, 100-300 мг Са2+, 60-120 мг Mg2+.

    Механизм образования мочи:
  • клубочковая фильтрация
  • канальцевая реабсорбция
  • канальцевая секреция
Adblock detector