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Nefrone renale
Ultima recensione: 23.04.2024
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Il nefrone è costituito da un tubo continuo di cellule eterogenee altamente specializzate che svolgono varie funzioni. Ogni rene contiene tra 800.000 e 1.300.000 nefroni. La lunghezza di tutti i nefroni in entrambi i reni è di circa 110 km. La maggior parte dei nefroni (85%) si trova nella corteccia (nefroni corticali), una minoranza (15%) - sul confine di sostanza corticale e cerebrale nella cosiddetta zona juxtamedullary (nefroni juxtamedullary). Tra i nefroni ci sono significative differenze strutturali e funzionali: nei nefroni corticali, il ciclo di Henle è breve. Si finisce al confine delle zone di midollo esterne ed interne, mentre l'ansa di Henle nefroni juxtamedullary va in profondità nel midollo strato interno.
Ogni nefrone è costituito da diversi elementi strutturali. Secondo la nomenclatura moderna, che è stata standardizzata nel 1988, nel nefrone si distinguono:
- glomerulo renale;
- tubule prossimale (parte curva e diritta);
- segmento snello verso il basso;
- segmento sottile ascendente;
- canaliculo distale dritto (segmento ad anello ascendente precedentemente spesso di Henle);
- tubulo contorto distale;
- collegamento canalicolo;
- tubo di raccolta corticale;
- il tubo di raccolta della zona esterna del midollo;
- il tubo di raccolta della zona interna del midollo.
Lo spazio tra tutte le strutture del nefrone sia nella corteccia che nella sostanza cerebrale è riempito con una base di tessuto connettivo denso, che è rappresentata da cellule interstiziali situate nella matrice intercellulare.
Glomerulo renale
Il glomerulo renale è la parte iniziale del nefrone. È una "rete a groviglio" di 7-20 cappi capillari, che sono racchiusi in una capsula di Bowman. I capillari glomerulari sono formati dall'arteriolo glomerulare e quindi si collegano all'uscita dal glomerulo nell'arteriolo portatore di glomerulo. Tra i cappi capillari ci sono anastomosi. La parte centrale della matrice mesangiale glomerulare occupare circondato da cellule mesangiali, che fissano le anse capillari del glomerulo al polo vascolare del glomerulo - braccio - il luogo in cui entra ed esce arteriole afferenti arteriole efferenti. Direttamente opposto nel glomerulo è il polo urinario - il luogo dell'inizio del tubulo prossimale.
I capillari renali partecipano alla formazione di un filtro glomerulare progettato per il processo di ultrafiltrazione del sangue - il primo stadio della formazione dell'urina, che consiste nella separazione della parte liquida del sangue che fluisce attraverso di essi con le sostanze disciolte in esso. Allo stesso tempo, gli elementi uniformi di sangue e proteine nell'ultrafiltrato non dovrebbero cadere.
La struttura del filtro glomerulare
Il filtro glomerulare è costituito da tre strati: epitelio (podociti), membrana basale e cellule endoteliali. Ciascuno degli strati presentati è importante nel processo di filtrazione.
Podociti
Sono rappresentati da cellule grandi e altamente differenziate aventi un "corpo", da cui i processi grandi e piccoli (gambe dei podociti) lasciano la capsula del glomerulo. Questi processi si intrecciano strettamente, avvolgendo la superficie dei capillari glomerulari dall'esterno e immergendosi nella piastra esterna della membrana basale. Tra i piccoli processi dei podociti, ci sono diaframmi a fessura, che rappresentano una delle varianti della filtrazione dei pori. Essi impediscono la penetrazione di proteine nelle urine causa del piccolo diametro dei pori (5-12 nm) e un fattore di elettrochimica: apertura scanalato esterno coperto glicocalice carica negativa (composti sialoproteinovye) che impedisce la penetrazione delle proteine del sangue nelle urine.
Pertanto, i podociti fungono da supporto strutturale per la membrana basale e, inoltre, creano una barriera anionica nel processo di ultrafiltrazione biologica. Si suggerisce che i podociti possiedano attività fagocitaria e contrattile.
Membrana basale di glomeruli capillari
Basale membrana a tre strati: due strati sottili disposte sul lato esterno e interno della membrana e lo strato interno è più denso, rappresentato principalmente da collagene di tipo IV, laminina, e acido sialico e glicosaminoglicani, principalmente geperan-solfato, che servono come una barriera per filtrazione attraverso membrana basale di macromolecole caricate negativamente di proteine plasmatiche.
La membrana basale contiene pori, la cui dimensione massima non supera le dimensioni della molecola di albumina. Attraverso di essi, le proteine finemente disperse con un peso molecolare inferiore all'albumina possono passare e le proteine più grandi non passano.
Pertanto, la membrana basale dei capillari glomerulari agisce come seconda barriera per il passaggio delle proteine plasmatiche nelle urine a causa della piccola dimensione dei pori e della carica negativa della membrana basale.
Cellule endoteliali dei capillari glomerulari renali. In queste cellule ci sono strutture simili che impediscono la penetrazione delle proteine nelle urine, nei pori e nel glicocalice. La dimensione dei pori del rivestimento endoteliale è la più grande (fino a 100-150 nm). I gruppi anionici si trovano nel diaframma dei pori, che limita la penetrazione delle proteine nelle urine.
Così, filtro di selettività fornire strutture di filtrazione glomerulare che impediscono il passaggio attraverso il filtro di molecole proteiche più grandi di 1,8 nm e bloccare completamente il passaggio di macromolecole più grandi di 4,5 nm ed un negativo endoteliale carica e podocita membrana basale, che complica la filtrazione di macromolecole anionici e facilita la filtrazione delle macromolecole cationiche.
Matrice mesangiale
Tra le anse dei capillari glomerulari si trova una matrice mesangiale, i cui componenti principali sono i tipi di collagene IV e V, la laminina e la fibronectina. Allo stato attuale, è stata dimostrata la multifunzionalità di queste cellule. Così, cellule mesangiali eseguire diverse funzioni hanno contrattilità, che fornisce la capacità di controllare il loro flusso sanguigno glomerulare sotto l'azione delle ammine biogene e ormoni presentano attività fagocitica, coinvolti nella riparazione della membrana basale può produrre renina.
Canali renali
Il tubulo prossimale
I tubuli si trovano solo nella sostanza corticale e nelle zone sottocorticali del rene. Essi sono anatomicamente distinti in essi da una parte aggraffata e un segmento rettilineo (discendente) più corto, che si estende nella parte discendente dell'ansa di Henle.
La caratteristica strutturale dell'epitelio dei tubuli considerare la presenza di cellule di cosiddetta kaomki spazzola - cellule lunghe e corte protuberanze che sono più di 40 volte per aumentare la superficie di aspirazione, grazie alla quale filtrata verifica riassorbimento, ma le sostanze necessarie per l'organismo. In questo nefrone indietro assorbito più del 60% di elettroliti filtrati (sodio, potassio, cloro, magnesio, fosforo, calcio, ecc), bicarbonato 90% e acqua. Inoltre, vi è un riassorbimento di aminoacidi, glucosio, proteine finemente suddivise.
Esistono diversi meccanismi di riassorbimento:
- Trasporto attivo contro il gradiente elettrochimico, coinvolto nel riassorbimento di sodio e cloro;
- trasporto passivo di sostanze per ripristinare l'equilibrio osmotico (trasporto d'acqua);
- pinocitosi (riassorbimento delle proteine finemente disperse);
- cotrasporto sodio-dipendente (riassorbimento di glucosio e amminoacidi);
- trasporto ormono-regolato (riassorbimento del fosforo sotto l'influenza dell'ormone paratiroideo) e così via.
Loop Henle
Anatomicamente, si distinguono due varianti del ciclo di Henle: anelli corti e lunghi. Gli anelli corti non penetrano oltre la zona esterna del midollo; I lunghi cappi di Henle penetrano nella zona interna del midollo. Ogni cappio di Henle è costituito da un segmento sottile discendente, un segmento sottile ascendente e un tubulo rettale distale.
Il canale laterale distale è spesso chiamato il segmento di diluizione dovuto al fatto che la diluizione (diminuzione della concentrazione osmotica) di urina si verifica a causa dell'impermeabilità di questo segmento del circuito idrico.
I segmenti ascendente e discendente aderiscono strettamente ai vasi diretti che passano attraverso la sostanza cerebrale e ai tubi di raccolta. Questa vicinanza di strutture crea una rete multidimensionale in cui avviene lo scambio controcorrente di sostanze disciolte e acqua, contribuendo alla funzione principale del ciclo - diluizione e concentrazione di urina.
Nefrone distale
Comprende un tubulo distale distale e un tubo di collegamento (canaliculus connettivo) che collega il tubulo contorto distale alla parte corticale del tubo di raccolta. La struttura del tubulo connettivo è rappresentata dall'alternanza di cellule epiteliali del tubulo contorto distale e dei tubi di raccolta. Funzionalmente, differisce da loro. Nel nefrone distale, vi è un riassorbimento di ioni e acqua, ma in una quantità molto minore rispetto ai tubuli prossimali. Quasi tutti i processi di trasporto dell'elettrolita nel nefrone distale sono regolati da ormoni (aldosterone, prostaglandine, ormone antidiuretico).
Tubi di raccolta
L'ultima parte del sistema tubulare non appartiene formalmente al nefrone, dal momento che i tubi di raccolta hanno una diversa origine embrionale: sono formati dalla escrescenza ureterale. In base alle loro caratteristiche morfologiche e funzionali, sono divisi in un tubo di raccolta corticale, un tubo di raccolta della zona esterna della sostanza cerebrale e un tubo di raccolta della zona interna del midollo. Inoltre, i dotti papillari che scorrono all'apice della papilla renale sono isolati in una piccola coppa renale. Non c'erano differenze funzionali tra le divisioni corticale e cerebrale del tubo di raccolta. In questi reparti si forma l'urina finale.