Кіріспе

Нефронның функционалдық бірлігі – гломерула, бүйректегі нефронның басында орналасқан, түбір деп аталатын кішкентай қан тамырларының (капиллярлардың) желісі. Әрбір екі бүйректе шамамен бір миллион нефрон болады. Түбірдің құрылымын мезангиум (қан тамырлары арасындағы кеңістік) қамтамасыз етеді, ол ішкі гломерулалық мезангиалды жасушалардан тұрады. Қан осы түбірдің капиллярлық қабырғалары арқылы гломерулалық сүзгі кедергісінен өтіп сүзгіленеді, нәтижесінде су мен ерігіш заттардан тұратын сүзгішін Боуман капсуласы деп аталатын тостаған тәрізді қуысқа жіберіледі. Сүзгішін содан кейін нефронның бүйрекше түтікшесіне еніп, тарайды. Гломерулаға қан бүйрек артериялық айналымының афференттік артериоласы арқылы келеді. Көптеген капиллярлық төсектерден айырмашылығы, гломерулалық капиллярлар венулаларға емес, эфференттік артериолаларға ағылады. Эфференттік артериолалардың қарсылығы гломерулада жеткілікті гидростатикалық қысымды тудырады, бұл ультрасүзілуге қажетті күшті қамтамасыз етеді. Гломерула және оны қоршаған Боуман капсуласы бүйректің негізгі сүзгіштік бірлігі – бүйрек корпускуласын құрайды. Барлық гломерулалар арқылы қанның сүзгілену жылдамдығы, демек бүйректің жалпы қызметін бағалау үшін гломерулалық сүзгілеу жылдамдығы өлшеніп анықталады.

Құрылымы

Гломер - бүйректің Боуман капсуласында орналасқан капиллярлардың шоғыры. Гломерулярлы мезангиалдық жасушалар осы шоғырды құрылымдық тұрғыдан қолдайды. Қан гломерульдің капиллярларына афферентті артериола деп аталатын бір артериола арқылы еніп, эфферентті артериола арқылы шығады. Капиллярлар эндотелий жасушаларымен қапталған түтікшеден тұрады және орталық люмені болады. Бұл эндотелий жасушалары арасындағы кеңістіктер фенстралар деп аталады. Қабырғалары ерекше құрылымға ие: жасушалар арасында су мен ерігіш заттардың өтуіне мүмкіндік беретін тесіктер бар, олар гломерулярлық базалық мембранадан және подцит аяқшелері арасынан өтіп, капсулаға ультрафильтрат түрінде кіреді.

Қалқа

Гломерульдің капиллярлары эндотелийлік жасушалармен қапталған. Олардың ішінде диаметрі 50–100 нм болатын көптеген тесіктер – сонымен қатар, терезелер (fenestrae) – бар. Басқа капиллярлардағы терезелерден айырмашылығы, бұл терезелер диафрагмалармен жабылмайды. Олар сұйықтықты, қан плазмасының ерітінділерін және белоктарды сүзуге мүмкіндік береді, сонымен бірге қызыл қан клеткаларының, ақ қан клеткаларының және тромбоциттердің сүзуіне кедергі келтіреді. Гломерульде гломерульдік капиллярлар мен подциттердің арасында орналасқан гломерульдік базалық мембрана бар. Ол негізінен ламининдерден, IV типті коллагеннен, агриннен және нидогеннен тұрады, оларды эндотелийлік жасушалар мен подциттер синтездеп, секрециялайды. Гломерульдік базалық мембрананың қалыңдығы 250–400 нм-ге жетеді, бұл басқа тіндердің базалық мембраналарынан қалың. Ол альбумин және глобулин сияқты қан ақуыздарына тосқауыл қояды. Подоциттің гломерульдік базалық мембранамен жанасатын бөлігі подцит аяқ процесі немесе педикула деп аталады (сурет 3): аяқ процестері арасында Бауман капсуласына фильтрат ағып түсетін кеңістіктер бар. Жанындағы подцит аяқ процестері арасындағы кеңістік подоцин мен нефрин сияқты ақуыздардан тұратын ойық диафрагмалармен толтырылған. Сонымен қатар, аяқ процестерінде теріс зарядталған молекулаларды, мысалы, сарысу альбуминін итермелейтін теріс зарядталған қабық (гликокаликс) бар.

Қанмен қамтамасыз ету

Гломерл қанды бүйрек артериялық айналымының афференттік артериоласы арқылы алады. Көптеген капиллярлық төсектерден өзгешелігі, гломерулярлық капиллярлар венулаларға емес, эфференттік артериолаларға шығады. Эфференттік артериолалардың қарсылығы гломерл ішіндегі гидростатикалық қысымды жеткілікті деңгейге көтеріп, ультрафильтрацияға қажетті күшті қамтамасыз етеді. Қан гломерулярлық капиллярлардан венуланың орнына эфференттік артериола арқылы шығады, бұл капиллярлық жүйелердің көпшілігінде кездеседі (4-суретті қараңыз). Бұл гломерл арқылы қан ағымын қатаң бақылауға мүмкіндік береді, себебі артериолалар венулаларға қарағанда қалың дөңгелек тегіс бұлшықет қабатына (tunica media) байланысты, олар тез кеңейіп, тарылады. Эфференттік артериоладан шыққан қан бүйрек венуласына еніп, одан кейін бүйрек интерлобулярлық венасына, содан соң бүйрек венасына бағытталады. Бүйрек қабықшасы мен ми қабаттарының қосылысына жақын орналасқан кортикальды нефрондардың (барлық нефрондардың 15%-ы) юкстамедуллярлық нефрондар деп аталады. Осы нефрондардың эфференттік артериоласынан шыққан қан бүйрек миына қан жеткізетін түзу капиллярлық тармақтар – vasa recta-ға кіреді. Бұл vasa recta Хенле ілмегінің төмен және жоғары жақтарымен қатар жүріп, мидың қарсы ағымдық алмасу жүйесін сақтауға қатысады.

Сүзгіштің сусындысы

Үш қабатты сүзгіден өткен сүзілінді Боуман капсуласына енгізеді. Одан ол бүйрекше түтікшесіне – нефронға ағып, U пішіндес жолмен жинағыш өзектерге дейін жетеді, соңында бүйрек тостағаншасына зәр ретінде шығады.

Сүзгілеу

Гломерульдің негізгі қызметі – плазманы сүзгілеп, гломерульдік сүзгіш құрады, ол нефрон түтікшесінің бойымен төмен қарай өтіп, несепке айналады. Гломерульдің плазмадан сүзгіш құратын жылдамдығы (гломерульдік сүзгілеу жылдамдығы) гломерульдің ерекше анатомиялық ерекшеліктеріне байланысты, жүйелік капиллярлардан әлдеқайда жоғары. Жүйелік капиллярлар, жоғары қарсылыққа ие артериолалардан қан қабылдап, төмен қарсылыққа ие венулаларға ағызса, гломерулярлық капиллярлар екі басында да жоғары қарсылыққа ие артериолаларға: афференттік артериолаға және эфференттік артериолаға жалғанады. Екі артериоланың тізбектей орналасуы гломерулярлық капиллярлардағы жоғары гидростатикалық қысымды қамтамасыз етеді, бұл Боуман капсуласына сүзгілеуге ықпал ететін күштердің бірі. Егер зат гломерулярлық капилляр эндотелий жасушалары, гломерулярлық базалық мембрана және подциттер арқылы өтіп кетсе, онда ол түтікшенің люменіне енеді және гломерульдік сүзгіш деп аталады. Әйтпесе, ол гломерульден эфференттік артериола арқылы шығып, қан айналымын жалғастырады, бұл туралы төменде және суретте көрсетілген.

Өткізгіштігі

Қабаттардың құрылымы олардың өткізгіштік таңдауын (permselectivity) анықтайды. Пермселективтілікке әсер ететін факторлар – базалық мембрананың және подцит эпителийінің теріс заряды, сондай-ақ гломерулярлық қабырғаның тиімді тесік өлшемі (8 нм). Нәтижесінде, үлкен және/немесе теріс зарядталған молекулалар кішкентай және/немесе оң зарядталған молекулаларға қарағанда әлдеқайда сирек өтеді. Мысалы, натрий мен калий сияқты кішкентай иондар еркін өтеді, ал гемоглобин мен альбумин сияқты үлкен ақуыздардың өткізгіштігі дерлік жоқ. Гломерулярлық капиллярлардағы онкотикалық қысым – сүзгілеуге қарсы тұратын күштердің бірі. Үлкен және теріс зарядталған ақуыздардың өткізгіштігі төмен болғандықтан, олар Боуман капсуласына оңай сүзіліп өте алмайды. Сондықтан, осы ақуыздардың концентрациясы гломерулярлық капиллярлар плазманы сүзіп өтетін кезде артады, бұл гломерулярлық капилляр бойындағы онкотикалық қысымды жоғарылатады. Бұл заттарды зәрде (зар талдау) микроскоптық және химиялық (дипстик) зерттеулер арқылы анықтауға болады. Гломерулярлық ауруларға диабеттік бүйрек ауруы, гломерулонефрит (қабыну), гломерулосклероз (гломерульдердің қатаюы) және IgA нефропатиясы жатады. Гломерулус пен гломерулярлық сүзілу жылдамдығы арасындағы байланыстың болуына байланысты, гломерулярлық сүзілу жылдамдығы бүйрек ауруына күдік болғанда, белгілі бір бүйрек ауруының барысын қадағалау кезінде немесе бүйрек зақымдану қаупі болғанда, мысалы, бүйрекке токсикалық әсер ететін дәрілерді қабылдау кезінде клиникалық маңызға ие.

Тарих

1666 жылы итальяндық биолог және анатомист Марчелло Малпиги алғаш рет гломерулаларды сипаттап, олардың бүйрек тамырларымен байланысын көрсетті (281,282). Шамамен 175 жыл өткен соң хирург және анатомист Уильям Боуман гломеруланың капиллярлық құрылымын және оны қоршаған капсула мен проксималды түтікше арасындағы байланысты егжей-тегжейлі зерттеді.