Функциональная анатомия почек

Оглавление

 

1. Введение ……………………………………………………………………2
2. Анатомия почек ……………………………………………………………3
3. Структура почек …………………………………………………………...4
4. Функции почек ………………………………………………………….....8
5. Образование мочи. Механизмы мочеобразования ……………………...8
6. Нарушение функций мочевыделительной системы при патологии…..11
7. Список использованной литературы…………………………………….18

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

          Нет ни одного органа, в отношении  которого наши представления  о функции так тесно зависели  бы от ознакомления со структурой, как в отношении почек.

          Почки являются основным органом  выделения (экскреции) конечных продуктов  азотистого обмена, и органом, охраняющим  постоянство физико-химических условий, осмотического давления и щелочно-кислотного  равновесия в организме. Эта основная  роль почек не может быть  заменима никакими другими экстраренальными системами выделения. Выпадение или резкое нарушение функций обеих почек у человека при некоторых патологических состояниях ведет к смертельному исходу в результате уремии.

          Почки, выделяя продукты обмена  веществ всех органов и тканей связаны в своей экскреторной работе со всем организмом: желудочно-кишечным трактом, печенью, кожей (потовыми железами) и органами дыхания.

          Целью моего исследования явилось изучение анатомо-физиологический особенности почек в норме и при патологии.

         В работе решены следующие задачи:

 

1) изучить анатомо-физиологические  особенности почек

2) изучить процесс  мочеобразования

3) изучить методы  количественного исследования основных  функций почек

4) изучить патологические  процессы в почках.

 

Анатомия почки.

          Почка, ren (греч. nephros), представляет парный экскреторный орган, вырабатывающий мочу, лежащий на задней стенке брюшной полости позади брюшины. Расположены почки по бокам позвоночного столба на уровне последнего грудного и двух верхних поясничных позвонков. Правая почка лежит немного ниже левой, в среднем на 1 — 1,5 см (в зависимости от давления правой доли печени). Верхним концом почки доходят до уровня XI ребра, нижний конец отстоит от подвздошного гребня на 3 — 5 см. Указанные границы положения почек подвержены индивидуальным вариациям; нередко верхняя граница поднимается до уровня верхнего края XI грудного позвонка.

          Почки имеют бобовидную форму. Длина каждой почки составляет 10–12 см, ширина - 5–6 см, толщина - 3–4 см. Масса почки составляет 150–160 г. Поверхность  почек гладкая. В среднем отделе  почки имеется углубление - почечные  ворота (hilus renalis), в которые впадают почечная артерия и нервы. Из почечных ворот выходят почечная вена и лимфатические протоки. Здесь же расположена почечная лоханка, которая переходит в мочеточник.        

          На разрезе почки хорошо заметны 2 слоя: корковое и мозговое вещество  почки. В ткани коркового вещества  находятся почечные тельца. Во  многих местах корковое вещество  глубоко проникает в толщу  мозгового в виде радиально  расположенных почечных столбов, которые разделяют мозговое вещество  на почечные пирамиды, состоящие  из прямых канальцев, образующих  петлю нефрона, и из проходящих  в мозговом веществе собирательных  трубок. Верхушки каждой почечной  пирамиды образуют почечные сосочки  с отверстиями, открывающимися в  почечные чашки. Последние сливаются и образуют почечную лоханку, которая переходит затем в мочеточник. Почечные чашки, лоханка и мочеточник составляют мочевыводящие пути почки. Сверху почка покрыта плотной соединительнотканной капсулой.

           Главная особенность кровоснабжения  почечного (коркового) нефрона состоит  в том, что междольковые артерии дважды распадаются на артериальные капилляры. Это так называемая «чудесная сеть» почки. Приносящая артериола после входа в клубочковую капсулу распадается на клубочковые капилляры, которые затем объединяются снова и образуют выносящую клубочковую артериолу. Последняя после выхода из капсулы Шумлянского-Боумена вновь распадается на капилляры, густо оплетающие проксимальные и дистальные отделы канальцев, а также петлю Генле, обеспечивая их кровью.

          Имеется 2 типа нефронов. Клубочки  юкстамедуллярных нефронов также  располагаются в корковом веществе  почки, но несколько ближе к  мозговому слою. Петли Генле этих нефронов глубоко опускаются в мозговое вещество почки, достигая вершин пирамид. Выносящая артериола юкстамедуллярных нефронов не распадается на вторую капиллярную сеть, а образует несколько прямых артериальных сосудов, которые направляются к вершинам пирамид, а затем, образуя поворот в виде петли, возвращаются обратно в корковое вещество в виде венозных сосудов. Прямые сосуды юкстамедуллярных нефронов, располагаясь рядом с восходящим и нисходящим отделами петли Генле и являясь существенными элементами противоточно-поворотной системы почек, выполняют важную роль в процессах осмотической концентрации и разведения мочи.

 

Строение почек

 

          Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме много функций. Одни из них прямо или косвенно связаны с процессами выделения, другие - не имеют такой связи.

          На поперечном  разрезе почки видны две ясно  различимые зоны: лежащее ближе  к поверхности корковое вещество  почки и внутреннее мозговое  вещество почки. Корковое вещество  почки покрыто фиброзной капсулой  и содержит почечные клубочки, едва видные невооруженным глазом. Мозговое вещество состоит из  почечных канальцев, почечных собирательных  трубок и кровеносных сосудов, собранных вместе в виде почечных  пирамид. Верхушки пирамид, называемые  почечными сосочками, открываются  в почечную лоханку, образующую  расширенное устье мочеточника. Через почки проходит множество  сосудов, образующих густую капиллярную  сеть.

          Основной структурной и функциональной  единицей почки является нефрон  с его кровеносными сосудами .

 

 

 

          Нефрон - структурная и функциональная  единица почки. У человека в каждой почке содержится около миллиона нефронов, каждый длиной около 3 см. Каждый нефрон включает шесть отделов, сильно различающихся по строению и физиологическим функциям: почечное тельце, состоящее из боуменовой капсулы и почечного клубочка; проксимальный извитой каналец; нисходящее колено петли Генле; восходящее колено петли Генле; дистальный извитой каналец; собирательная трубка.

          Существуют нефроны двух типов - корковые нефроны и юкстамедуллярные  нефроны. Корковые нефроны расположены  в корковом веществе почек  и имеют относительно короткие  петли Генле, которые лишь недалеко заходят в мозговое вещество почек. Корковые нефроны контролируют объем плазмы крови при нормальном количестве воды в организме, а при недостатке воды происходит усиленная ее реабсорбция в юкстамедуллярных нефронах. В юкстамедуллярных нефронах почечные тельца расположены около границы почечного коркового вещества и почечного мозгового вещества. Они имеют длинные нисходящие и восходящие колена петли Генле, глубоко проникающие в мозговое вещество. Юкстамедуллярные нефроны усиленно реабсорбируют воду при недостатке ее в организме.

          Кровь поступает в почку по почечной артерии, которая разветвляется сначала на междолевые артерии, затем на дуговые артерии и междольковые артерии, от последних отходят приносящие артериолы, снабжающие кровью клубочки. Из клубочков кровь, объем которой уменьшился, оттекает по выносящим артериолам. Далее она течет по сети перитубулярных капилляров, находящихся в почечном корковом веществе и окружающих проксимальные и дистальные извитые канальцы всех нефронов и петли Генле корковых нефронов. От этих капилляров отходят почечные прямые сосуды, идущие в почечном мозговом веществе параллельно петлям Генле и собирательным трубкам. Функция обеих сосудистых систем - возвращение крови, содержащей ценные для организма питательные вещества, в общую кровеносную систему. Через прямые сосуды протекает значительно меньше крови, чем через перитубулярные капилляры, благодаря чему в интерстициальном пространстве почечного мозгового вещества поддерживается высокое осмотическое давление, необходимое для образования концентрированной мочи.

          Прямые сосуды. Узкий нисходящий и более широкий восходящий почечные капилляры прямых сосудов на всем протяжении идут параллельно друг другу и образуют на разных уровнях ветвящиеся петли. Эти капилляры проходят очень близко к канальцам петли Генле, однако прямого переноса веществ из фильтрата петли в прямые сосуды не происходит. Вместо этого растворенные вещества выходят сначала в интерстициальные пространства почечного мозгового вещества, где мочевина и хлористый натрий задерживаются из-за малой скорости кровотока в прямых сосудах, и осмотический градиент тканевой жидкости сохраняется. Клетки стенок прямых сосудов свободно пропускают воду, мочевину и соли, а поскольку эти сосуды идут рядом, они функционируют как система противоточного обмена. При вступлении нисходящего капилляра в мозговое вещество из плазмы крови вследствие прогрессирующего повышения осмотического давления тканевой жидкости выходит путем осмоса вода, а обратно входят путем диффузии хлористый натрий и мочевина. В восходящем капилляре происходит обратный процесс. Благодаря этому механизму осмотическая концентрация плазмы, выходящей из почек, остается стабильной независимо от концентрации плазмы, поступающей в них.

          Поскольку все перемещения растворенных веществ и воды происходят пассивно, противоточный обмен в прямых сосудах происходит без затрат энергии.

          Почечное  тельце - начальный отдел нефрона, оно состоит из почечного клубочка и боуменовой капсулы. Эта капсула образуется в результате впячивания слепого конца эпителиального канальца и охватывает в виде двухслойного мешочка почечный клубочек. Строение мальпигиева тельца целиком связано с его функцией - фильтрацией крови. Стенки капилляров состоят из одного слоя эндотелиальных клеток, между которыми имеются поры. Эти клетки лежат на базальной мембране, которая полностью окружает каждый капилляр и образует непрерывный слой, полностью отделяющий находящуюся в капилляре кровь от просвета боуменовой капсулы. Внутренний листок боуменовой капсулы состоит из клеток с отростками, которые называются подоцитами. Отростки поддерживают базальную мембрану и окруженный ею капилляр. Клетки наружного листка боуменовой капсулы представляют собой плоские неспециализированные эпителиальные клетки.

          В результате ультрафильтрации, происходящей в клубочках, из  крови удаляются все вещества  с молекулярным весом менее 68 000 и образуется жидкость, называемая клубочковым фильтратом.

          Всего через обе почки проходит 1 200 мл крови в 1 мин (т.е. за 4 - 5 мин  проходит вся кровь, имеющаяся  в кровеносной системе). В этом  объеме крови содержится 700 мл  плазмы, из которых 125 мл отфильтровывается  в мальпигиевых тельцах. Вещества, фильтрующиеся из крови в клубочковых капиллярах, проходят через их поры и базальную мембрану под действием давления в капиллярах, которое может варьировать при изменении диаметра приносящей и выносящей артериол, находящихся под нервным контролем и гормональным контролем. Сужение выносящей артериолы приводит к уменьшению оттока крови из клубочка и повышению в нем гидростатического давления. При таком состоянии в клубочковый фильтрат могут проходить и вещества с молекулярной массой более 68 000.

          По химическому составу клубочковый  фильтрат сходен с плазмой  крови. Он содержит глюкозу, аминокислоты, витамины, некоторые гормоны, мочевину, мочевую кислоту, креатинин, электролиты и воду. Лейкоциты, эритроциты, тромбоциты и такие белки плазмы, как альбумины и глобулины, не могут выходить из капилляров - они задерживаются базальной мембраной, которая выполняет роль фильтра. Кровь, оттекающая от клубочков, обладает повышенным онкотическим давлением, так как в плазме повышена концентрация белков, но ее гидростатическое давление снижено.

          Проксимальный  извитой каналец. Проксимальный извитой каналец - наиболее длинная (14 мм) и широкая (60 мкм) часть нефрона, по которой фильтрат поступает из боуменовой капсулы в петлю Генле. Стенки этого канальца состоят из одного слоя эпителиальных клеток с многочисленными длинными (1 мкм) микроворсинками, образующими щеточную каемку на внутренней поверхности канальца. Наружная мембрана эпителиальной клетки примыкает к базальной мембране, и ее впячивания образуют базальный лабиринт. Мембраны соседних эпителиальных клеток разделены межклеточными пространствами, и через них и лабиринт циркулирует жидкость. Эта жидкость омывает клетки проксимальных извитых канальцев и окружающую сеть перитубулярных капилляров, образуя связующее звено между ними. В клетках проксимального извитого канальца около базальной мембраны сосредоточены многочисленные митохондрии, генерирующие АТФ, необходимый для активного транспорта веществ.

          Большая поверхность проксимальных извитых канальцев, многочисленные митохондрии в них и близость перитубулярных капилляров - все это приспособления для избирательной реабсорбции веществ из клубочкового фильтрата. Здесь всасывается обратно более 80% веществ, в том числе вся глюкоза, все аминокислоты, витамины и гормоны и около 85% хлористого натрия и воды. Из фильтрата путем диффузии реабсорбируется также около 50% мочевины, которая поступает в перитубулярные капилляры и возвращается таким образом, в общую систему кровообращения, остальная мочевина выводится с мочой.

          Белки с молекулярной массой менее 68 000, поступающие в процессе ультрафильтрации в просвет почечного канальца, извлекаются из фильтрата путем пиноцитоза, происходящего у основания микроворсинок. Они оказываются внутри пиноцитозных пузырьков, к которым прикрепляются первичные лизосомы, в которых гидролитические ферменты расщепляют белки до аминокислот, которые используются клетками канальца или переходят путем диффузии в перитубулярные капилляры.

          В проксимальных извитых канальцах происходит также секреция креатинина и секреция чужеродных веществ, которые транспортируются из межклеточной жидкости, омывающей канальцы, в канальцевый фильтрат и выводятся с мочой.