Kłębuszek nerkowy (z glomusu, motka) jest gęstą sferoidalną siecią naczyń włosowatych, odpowiedzialną za filtrację krwi.
Nefron
Każda z dwóch nerek organizmu zawiera około półtora miliona nefronów. Nefron jest uważany za jednostkę funkcjonalną nerki, ponieważ sam w sobie jest w stanie wykonywać wszystkie funkcje, za które odpowiada nerka. Każdy pojedynczy nefron można podzielić na sekcje:
- Ciałko nerkowe: powstaje przez kłębuszki nerkowe i torebkę Bowmana; ten ostatni jest pustą kulistą strukturą ze ślepym dnem, która otacza kłębuszek, aby zebrać filtrat. Ogólnie rzecz biorąc, kłębuszki nerkowe i torebka Bowmana tworzą ciałko nerkowe, znane również jako ciałko Malpinghiego lub Malpighiego.
- Elementy rurowe: filtrat zebrany przez kapsułkę Bowmana jest kierowany do szeregu kanalików, gdzie jest pozbawiony użytecznych substancji dla organizmu (reabsorpcja) i wzbogacony o substancje obecne w nadmiarze lub uważane za niebezpieczne (wydzielanie). Kanał ciągły jest podzielony na trzy części - kanalik proksymalny, zgięcie henle, kanalik dystalny - każdy z nich specjalizuje się w reabsorpcji i / lub wydzielaniu poszczególnych składników krwi
Jak wyjaśniono powyżej, ilość dowolnej substancji obecnej w moczu (wydalony ładunek) jest wynikiem następującego wyrażenia:
- Obciążenie Escreto (E) = Obciążenie filtrowane (F) - Obciążenie pochłonięte (R) + Obciążenie wydzielone
Dla celów edukacyjnych na obrazie powyżej nefron wydaje się być rozwinięty, gdy w rzeczywistości odwraca się i składa się kilka razy (obrazek poniżej).
Ciało nerkowe
Na dwóch końcach kłębuszków nerkowych znajdują się dwa tętniczki, które komunikują się z układem krążenia. W górę znajduje się arteriola, zwana doprowadzającą, która przenosi krew do filtrowania; w dole znajduje się arteriola, zwana eferentną, która przenosi częściowo przefiltrowaną krew do sieci naczyń włosowatych rozmieszczonych wokół elementów rurowych.
Jak pokazano na powyższym rysunku:
- tętniczka doprowadzająca ma większy kaliber niż eferentna.
- w nefronach przeciwłustkowych długie naczynia włosowate, które wnikają głęboko w obszar rdzenia nerki, nazywane są vasa recta.
Krew odsączona z naczyń włosowatych jest gromadzona w żyłach i małych żyłach, które wpływają do żyły nerkowej, aby przenieść krew poza nerki.
Kłębuszki nerkowe: jakie są jej funkcje?
Kłębuszek nerkowy działa jak filtr przeciwko krwi, która przez niego przechodzi.
Filtracja to pasywny, stosunkowo niespecyficzny proces, który wyznacza pierwszy etap tworzenia moczu. Jak zobaczymy lepiej w następnym rozdziale, naczynia włosowate kłębuszkowe nazywane są fenestraty, ponieważ mają stosunkowo duże pory, przez które może przepływać wiele składników krwi.
Ogólnie, objętość ultrafiltratu nerkowego wynosi około 120-125 ml na minutę, to jest około 170/180 litrów na dzień. Ponieważ ilość moczu jest wydalana ponad 100 razy niżej, oczywiste jest, że układ rurowy wchłania większość ultrafiltratu kłębuszkowego.
Wzdłuż ścieżki rurkowej ultrafiltrat przechodzi szereg modyfikacji, które prowadzą do produkcji skoncentrowanego (ostatecznego) moczu równego około 1 / 1, 5 litra dziennie.
Bariery filtracyjne
Krew jest wypychana przez ciśnienie hydrostatyczne na ściany naczyń włosowatych kłębuszków, sprzyjając przejściu wielu jej składników w torebce Bowmana, gdzie są zbierane przez tworzenie ultrafiltratu (lub przed moczem). Aby wykonać ten krok, składniki krwi muszą przejść przez trzy różne bariery filtracyjne:
- śródbłonek naczyń włosowatych: zgodnie z przewidywaniami, naczynia włosowate kłębuszków są fenestrowane naczynia włosowate, z dużymi porami, które umożliwiają większości składników krwi filtrowanie przez śródbłonek. Średnica tych porów pozwala na przejście wielu substancji, co powoduje, że są one zbyt małe dla niektórych białek osocza i dla komórek krwi (w całości definiowanych jako elementy korpuskolowane), które pozostają we krwi. W szczególności w normalnych warunkach fenestrowane kapilary umożliwiają filtrację cząsteczek o średnicy mniejszej niż 42 Å. Chociaż cząsteczka albuminy jest mniejsza (36 Å), w normalnych warunkach nie może przejść przez śródbłonek naczyń włosowatych, ponieważ jest zablokowana przez ujemnie naładowane stałe białka, które ją odpychają (albumina jest również naładowana ujemnie).
- blaszka podstawna: fenestrowany śródbłonek naczyń włosowatych spoczywa na cienkiej warstwie podstawnej, zwanej gęstą blaszką, która oddziela śródbłonek naczyń włosowatych kapsułki łucznika. Blaszka podstawna składa się z glikoprotein i materiału podobnego do kolagenu (proteoglikanów); oba składniki są naładowane ujemnie, co pomaga odeprzeć większość białek osocza, zapobiegając ich filtracji
- nabłonek kapsułki Bowmana: zawiera wyspecjalizowane komórki zwane podocytami (z podos, stopy); każdy podocyt charakteryzuje się rozszerzeniami cytoplazmatycznymi, zwanymi szypułkami, które wystają jak macki z ciała komórkowego owijające naczynia włosowate kłębuszkowe i spoczywające bezpośrednio na gęstej warstwie ściany kapilarnej. W ten sposób powstają pęknięcia filtracyjne (pory szczelinowe), ograniczone membraną.
Podobnie jak komórki mezangialne, podocyty mają również skurczowe włókna połączone z błoną podstawną przez białka zwane integrynami. Na kurczliwość tych typów komórek ma wpływ endokrynologiczne działanie niektórych hormonów, które regulują ciśnienie krwi i równowagę płynów w organizmie.
Dzięki tym trzem barierom następuje filtracja składników krwi:
- wolny dla cząsteczek o promieniu <20 Å
- zmienna dla cząsteczek o promieniu 20–42 Å (70–150 Kd): filtrowalność między 20 Å a 42 Å zależy od ładunku. Ponieważ większość białek osocza ma ładunek ujemny, bariera filtracyjna silnie zapobiega lub ogranicza filtrację białek o promieniu 20-42 Å.
- brak dla promienia cząsteczek> 42 Å
