Кіріспе
Бүйректің микроскопиялық құрылымдық және функционалдық бірлігі – бүйректің бірлігі. Нефрон – бүйректің микроскопиялық құрылымдық және функционалдық бірлігі. Ол бүйрек корпускуласы мен бүйрек түтікшелерінен тұрады. Бүйрек корпускуласы гломерулус деп аталатын капиллярлар тобынан және Боуман капсуласы деп аталатын тостаған тәрізді құрылымнан тұрады. Бүйрек түтікшесі капсуладан шығады. Капсула мен түтікше байланысқан және эпителийлік жасушалардан тұрады. Денсаулы ересек адамның әр бүйрегінде 1 миллионнан 1,5 миллионға дейін нефрон болады. Қан үш қабаттан өтеді: капилляр қабырғасының эндотелийлік жасушаларынан, оның базалық мембранасынан және капсула қабығының подциттерінің аяқшаларынан. Түтікшенің төмен және жоғары бөлігі арасында орналасқан перитубулярлық капиллярлар бар. Капсуладан түсетін сұйықтық түтікшеге ағып түскенде, оны түтікшеге жабысқан эпителийлік жасушалар өңдейді: су қайта сіңіріледі және заттар алмасады (кейбіреулері қосылады, ал кейбіреулері алынады); бірінші кезекте түтікшелердің сыртындағы интерстициалдық сұйықтықпен, содан кейін осы капиллярды жабыстыратын эндотелийлік жасушалар арқылы іргелес перитубулярлық капиллярлардағы плазмаға. Бұл процесс денедегі сұйықтық көлемін және көптеген денелік заттардың деңгейін реттейді. Түтікшенің соңында қалған сұйықтық – зәр шығады: ол судан, метаболизм қалдықтарынан және токсиндерден тұрады. Боуман капсуласының ішкі бөлігі, Боуман кеңістігі деп аталады, гломерулалық тобының сүзгіш капиллярларынан сүзгішті жинайды, сондай-ақ осы капиллярларды қолдайтын мезангиальдық жасушаларды қамтиды. Бұл компоненттер сүзгілеу бірлігі ретінде жұмыс істейді және бүйрек корпускуласын құрайды. Сүзгілеу құрылымы (гломерулалық сүзгілеу кедергісі) эндотелийлік жасушалардан, базалық мембранадан және подциттерден (аяқшалардан) тұратын үш қабаттан тұрады. Түтікше анатомиялық және функционалдық жағынан әртүрлі бес бөлігінен тұрады: проксималды түтікше, оның иілісқан бөлігі – проксималды иілісқан түтікше, содан кейін түзу бөлігі (проксималды түзу түтікше); Хенле ілмегі, оның екі бөлігі бар: Хенле ілмегінің төмен түсетін бөлігі ("төмен түсетін ілмек") және Хенле ілмегінің жоғары көтерілетін бөлігі ("жоғары көтерілетін ілмек"); дистальды иілісқан түтікше ("дистальды ілмек"); жалғастыратын түтікше және нефронның соңғы бөлігі – жинақтаушы түтікшелер. Нефронның екі түрі бар, олардың әртүрлі зәр шоғырландыру қабілеттері бар: ұзын юкстамедуллярлық нефрон және қысқа кортикальді нефрон. Фильтратты жасау және өңдеу үшін қолданылатын төрт механизм (оның нәтижесі қанды зәрге айналдыру) – сүзгілеу, қайта сіңіру, секреция және экскреция. Сүзгілеу немесе ультрафильтрация гломерулада жүреді және көбінесе пассивті болады: ол капиллярлық қан қысымына байланысты. Плазманың шамамен бес бөлігі қан гломерулалық капиллярлар арқылы өтетін кезде сүзгіленеді; төрт бөлігі перитубулярлық капиллярларға жалғасады. Әдетте, Боуман капсуласына сүзгіленбейтін қан компоненттері – қан ақуыздары, қызыл қан клеткалары, ақ қан клеткалары және тромбоциттер. Ересек адамның гломеруласына күніне 150 литрден астам сұйықтық кіреді: бұл сүзгідегі судың 99% қайта сіңіріледі. Қайта сіңіру бүйрек түтікшелерінде жүреді және диффузияға байланысты пассивті немесе концентрация градиентіне қарсы сорғылау арқылы белсенді болады. Секреция да түтікшелерде және жинақтаушы түтікшеде жүреді және белсенді болады. Қайта сіңетін заттар: су, натрий хлориді, глюкоза, аминқышқылы, лактат, магний, кальций фосфаты, зәр қышқылы және бикарбонат. Секрецияланатын заттар: уреа, креатинин, калий, сутек және зәр қышқылы. Түтікшелерге қайта сіңіру немесе секреция жылдамдығын өзгертуге және осылайша гомеостазды сақтауға сигнал беретін гормондардың кейбірі (әсер ететін затпен бірге) – антидиуретикалық гормон (су), альдостерон (натрий, калий), паратиреоидтық гормон (кальций, фосфат), атриальді натриуретиктік пептид (натрий) және мидың натриуретиктік пептиді (натрий). Бүйрек миындағы қарсы ағымдық жүйе гипертоникалық интерстициумды құру механизмін қамтамасыз етеді, бұл нефрон ішіндегі еріген суды қалпына келтіруге және қажет болған жағдайда оны веноздық тамырлар жүйесіне қайтаруға мүмкіндік береді. Нефронның кейбір аурулары негізінен гломерулаларды немесе түтікшелерді зақымдайды. Гломерулалық ауруларға диабетикалық нефропатия, гломерулонефрит және IgA нефропатиясы жатады; бүйрек түтікшелерінің ауруларына жедел түтікшелік некроз және поликистоздық бүйрек ауруы жатады.
the unit of the kidney
The nephron is the minute or microscopic structural and functional unit of the kidney. It is composed of a renal corpuscle and a renal tubule. The renal corpuscle consists of a tuft of capillaries called a glomerulus and a cup shaped structure called Bowman's capsule. The renal tubule extends from the capsule. The capsule and tubule are connected and are composed of epithelial cells with a lumen. A healthy adult has 1 to 1.5 million nephrons in each kidney. Blood is filtered as it passes through three layers: the endothelial cells of the capillary wall, its basement membrane, and between the foot processes of the podocytes of the lining of the capsule. The tubule has adjacent peritubular capillaries that run between the descending and ascending portions of the tubule. As the fluid from the capsule flows down into the tubule, it is processed by the epithelial cells lining the tubule: water is reabsorbed and substances are exchanged (some are added, others are removed); first with the interstitial fluid outside the tubules, and then into the plasma in the adjacent peritubular capillaries through the endothelial cells lining that capillary. This process regulates the volume of body fluid as well as levels of many body substances. At the end of the tubule, the remaining fluid—urine—exits: it is composed of water, metabolic waste, and toxins. The interior of Bowman's capsule, called Bowman's space, collects the filtrate from the filtering capillaries of the glomerular tuft, which also contains mesangial cells supporting these capillaries. These components function as the filtration unit and make up the renal corpuscle. The filtering structure (glomerular filtration barrier) has three layers composed of endothelial cells, a basement membrane, and podocytes (foot processes). The tubule has five anatomically and functionally different parts: the proximal tubule, which has a convoluted section the proximal convoluted tubule followed by a straight section (proximal straight tubule); the loop of Henle, which has two parts, the descending loop of Henle ("descending loop") and the ascending loop of Henle ("ascending loop"); the distal convoluted tubule ("distal loop"); the connecting tubule, and the last part of nephron the collecting ducts. Nephrons have two lengths with different urine concentrating capacities: long juxtamedullary nephrons and short cortical nephrons. The four mechanisms used to create and process the filtrate (the result of which is to convert blood to urine) are filtration, reabsorption, secretion and excretion. Filtration or ultrafiltration occurs in the glomerulus and is largely passive: it is dependent on the intracapillary blood pressure. About one fifth of the plasma is filtered as the blood passes through the glomerular capillaries; four fifths continues into the peritubular capillaries. Normally the only components of the blood that are not filtered into Bowman's capsule are blood proteins, red blood cells, white blood cells and platelets. Over 150 liters of fluid enter the glomeruli of an adult every day: 99% of the water in that filtrate is reabsorbed. Reabsorption occurs in the renal tubules and is either passive, due to diffusion, or active, due to pumping against a concentration gradient. Secretion also occurs in the tubules and collecting duct and is active. Substances reabsorbed include: water, sodium chloride, glucose, amino acids, lactate, magnesium, calcium phosphate, uric acid, and bicarbonate. Substances secreted include urea, creatinine, potassium, hydrogen, and uric acid. Some of the hormones which signal the tubules to alter the reabsorption or secretion rate, and thereby maintain homeostasis, include (along with the substance affected) antidiuretic hormone (water), aldosterone (sodium, potassium), parathyroid hormone (calcium, phosphate), atrial natriuretic peptide (sodium) and brain natriuretic peptide (sodium). A countercurrent system in the renal medulla provides the mechanism for generating a hypertonic interstitium, which allows the recovery of solute free water from within the nephron and returning it to the venous vasculature when appropriate. Some diseases of the nephron predominantly affect either the glomeruli or the tubules. Glomerular diseases include diabetic nephropathy, glomerulonephritis and IgA nephropathy; renal tubular diseases include acute tubular necrosis and polycystic kidney disease.
Бүйрек корпускулы
Бүйрек корпускуласы – қан плазмасының сүзілу орыны. Бүйрек корпускуласы гломерулустан және гломерулярлық капсуладан, немесе Боуман капсуласынан тұрады. Бүйрек қан айналымындағы артериолалар қан тамырлары полюсінде гломерулусқа кіріп, одан шығады. Гломерулярлық сүзіліс Боуман капсуласынан бүйрек түтікшесі арқылы несеп полюсіне қарай шығады.
Гломерлус
Гломерула – Боуман капсуласындағы бүйрек денешесінің тамырлық полюсінде орналасқан, капиллярлардың сүзгіден тұратын торы. Әрбір гломерулаға бүйрек айналымының афференттік артериоласы арқылы қан жеткізіледі. Гломерулалық қан қысымы су мен еріген заттардың қан плазмасынан сүзіліп, Боуман кеңістігі деп аталатын Боуман капсуласының ішіне өтуіне күш түсіреді. Плазманың шамамен бес бөлігінен біреуі ғана гломерулада сүзіледі. Қалғаны эфференттік артериолаға өтеді. Эфференттік артериоланың диаметрі афференттік артериоланың диаметрінен кіші, және осы айырмашылық гломеруладағы гидростатикалық қысымды арттырады.
Боуманның капсуласы
Боуман капсуласы, сондай-ақ гломерулярлық капсула деп те аталады, гломерулусты қоршап тұрады. Ол подциттер деп аталатын арнайы жасушалардан құралған ішкі қабаттан және қарапайым жалпақ эпителийден құралған сыртқы қабаттан тұрады. Гломеруладағы қанның сұйықтары бірнеше қабат арқылы ультрафильтрленіп, сүзгі деп аталатын зат пайда болады. Сүзгі кейін бүйрекшеге өтеді, онда одан әрі өңделіп несепке айналады. Бұл сұйықтың әртүрлі кезеңдері жиынтығы түтікшелік сұйықтық деп аталады.
Ұзындығы бойынша айырмашылық
Кортикальды нефрондар (нефрондардың көпшілігі) қабықтың жоғары бөлігінде басталады және Хенле ілмегінің қысқа түрі болады, ол медуллаға терең енбейді. Кортикальды нефрондар беткі қабықтық нефрондар мен ортаңғы қабықтық нефрондарға бөлінеді. Медуллаға жақын орналасқан нефрондар қабықтың медуллаға жақын бөлігінде басталады және ұзын Хенле ілмегіне ие, ол бүйрек медулласына терең еніп кіреді: олардың Хенле ілмегін тура тамырлар ғана қоршайды. Бұл ұзын Хенле ілмектері және олармен байланысты тура тамырлар гиперсмолярлық градиентті құрайды, бұл шоғырланған зәрдің пайда болуына мүмкіндік береді. Сонымен қатар, шаштық иілме медулланың ішкі аймағына дейін жетеді. Медуллаға жақын орналасқан нефрондар тек құстар мен сүтқоректілерде кездеседі және олардың нақты орны бар: «медулла» сөзі бүйрек медулласын білдіреді, ал «жақын» (латынше: juxta) бұл нефронның бүйрек денешесінің медуллаға жақын, бірақ әлі де қабықтағы орналасуын көрсетеді. Басқаша айтқанда, медуллаға жақын орналасқан нефрон – бүйрек денешесі медуллаға жақын орналасқан нефрон, ал оның алдыңғы жиырылған түтікшесі мен байланысты Хенле ілмегі кортикальды нефронға қарағанда медуллаға тереңірек орналасқан. Адам бүйрегіндегі нефрондардың шамамен 15% ғана медуллаға жақын орналасқан нефрондарды құрайды. Алдыңғы жиырылған түтікшеге кіретін сүзілістегі сұйықтық перитубулярлық капиллярларға қайта сіңіріледі, оның ішінде 80% глюкоза, сүзілген тұздың жартысынан астамы, су және барлық сүзілген органикалық заттар (негізінен глюкоза және аминқышқылы). Жиналатын түтікше әдетте суға өткізбейтін болса да, антидиуретикалық гормон (АДГ) болғанда өткізгіш болады. АДГ аквапориндердің жұмысына әсер етеді, нәтижесінде су молекулалары жиналатын түтікше арқылы өтетін кезде қайта сіңіріледі. Аквапориндер – су молекулаларын іріктеп өткізетін мембраналық ақуыздар, олар иондар мен басқа да заттардың өтуіне кедергі келтіреді. Зәрден судың үштен екі бөлігіне дейін жиналатын түтікшеден шыққан кезде осмос арқылы қайта сіңірілуі мүмкін. Осылайша, АДГ деңгейі зәрдің шоғырланғанын немесе сұйылтылғанын анықтайды. АДГ деңгейінің жоғарылауы дегидратацияны көрсетеді, ал судың жеткілікті болуы АДГ деңгейінің төмендеуіне әкеледі, бұл сұйылтылған зәрді қамтамасыз етеді. Нефронның аурулары көбінесе гломерулаларға немесе түтікшелерге әсер етеді. Гломерулалық ауруларға диабеттік нефропатия, гломерулонефрит және IgA нефропатиясы жатады; бүйрек түтікшелерінің ауруларына жедел түтікшелік некроз, бүйрек түтікшелік ацидозы және поликистоздық бүйрек аурулары жатады.