Nerka
Jest gruczołem. Czynność:
wydzielanie ubocznych produktów metabolizmu
eliminacja substancji obcych i produktów ich rozkładu
utrzymanie objętości płynu zewnątrzkomórkowego
regulacja wydzielania i zatrzymywania różnych soli w organizmie.
Regulacja całkowitej ilości wody w organizmie
Kontrola równowagi kwasowo - zasadowej
Te czynności znajdują swoje odbicie w charakterystycznej architekturze makroskopowej, histologicznej i cytologicznej.
Powstawanie moczu - 3 procesy fizjologiczne
A - filtracja
B - sekrecja
C - reabsorpcja
Ad A. Dzięki filtracji powstaje ultrafiltrat osocza. We krwi zostają zatrzymane duże białka, lecz mała ilość albumin o masie do 67 tys. daltonów przechodzi do filtratu
Ad B. Przechodząc kanalikami do ultrafiltratu dołączane są produkty sekrecji komórek kanalików nerkowych (z intersticium, przez komórki, do filtratu)
Ad C. Reabsorpcja - substancje są wychwytywane z pierwotnego filtratu do śródmiąższu (filtrat, komrki, intersticium)
U człowieka powstaje około 180 l. moczu pierwotnego/dobę, a wydziela się 1 - 2 l moczu/dobę.
Budowa
Nerka jest narządem wielopłatowym. Piramida nerkowa + otaczająca kora = płat nerki. U człowieka 6 - 8 płatów, w ontogenezie płaty rozwijają się oddzielnie.
Zbudowana z kory oraz rdzenia, kora na zewnątrz, rdzeń wewnątrz. Od kory w kierunku rdzenia - czyli wnęki - wychodzą kolumny nerkowe Bertiniego.
Rdzeń zbudowany jest z trójkątnych na przekroju struktur - piramid nerkowych (rdzeniowych), których podstawa przylega do kory, od niej w kierunku kory odchodzą promienie rdzenne Ferreina. Każdy promień rdzenny tworzy środek małego stożka miąższu nerki zwanego płacikiem. Szczyt każdej piramidy jest pokryty kielichem mniejszym.
Jednostka funkcjonalna nerki to kanalik moczowy = kanalik nerkowy. Modyfikuje przepływający przez niego płyn tworząc mocz. W skład wchodzą:
nefron (część wydzielnicza, z mezodermy nerkotwórczej)
cewka zbiorcza (część odprowadzająca, z pączka moczowodowego)
które mają różne pochodzenie, ale wywodzą się z tego samego listka zarodkowego - mezodermy. Nefrony korowe (85%) i przyrdzenne (15%), w każdej nerce człowieka około 1300 tys. (x2).
Nefron
Ciałko nerkowe
Cewka kręta I rzędu (proksymalna)
Pętla Henlego
Cewka kręta II rzędu (dystalna, wstawka)
Część odprowadzająca
cewka zbiorcza
przewód odprowadzający
przewód brodawkowy
Ciałko nerkowe Malphigiego
Występuje w korze, owalne, średnica 150 - 200 μm. Zawiera kłębek naczyń - sieć dziwna, które znajdują się w torebce o podwójnej ścianie. Ściana zewnętrzna to blaszka ścienna torebki Bowmana oraz blaszka trzewna - wewnętrzna, pokrywająca kłębuszek naczyniowy. Przestrzeń występująca między nimi to przestrzeń Bowmana.
Blaszka trzewna pokrywa kapilary, pomiędzy nią a włośniczką występuje błona podstawna.
Na biegunie moczowym blaszka ścienna przechodzi w nabłonek kanalika krętego I rzędu.
Po przeciwnej stronie kłębka biegun naczyniowy, na którym wchodzi i wychodzi tętniczka doprowadzająca i odprowadzająca. Pomiędzy nimi mezangium.
Blaszka ścienna torebki Bowmana
Nabłonek jednowarstwowy płaski, przechodzący w sześcienny i walcowaty na biegunie moczowym. Spoczywają na błonie podstawowej.
Blaszka trzewna torebki Bowmana
Komórki zwane podocytami dokładnie wyścielają cały system włośniczek. Są one nieco oddzielone od błony podstawnej, w kierunku której wysyłają długie wypustki I, II i III rzędowe. Te ponownie łączą się tworząc małą stopkę, silnie rozgałęzioną, zazębiającą się z sąsiednimi stopkami, tworząc w ten sposób warstwę wzdłuż ściany kapilar, przylegającą do błony podstawnej. Pomiędzy wypustkami przestrzenie wydłużone, szczeliny (oczka) te pokryte są delikatną błoną, cieńszą od błony komórkowej, podobna do membran w śródbłonku okienkowym. Podocyty mają dobrze rozbudowany aparat syntezy białka, liczne filamenty i mikrotubule.
Błona podstawna - gruba, 320 - 340 nm. PAS+. Zbudowana z białek podobnych do kolagenu oraz mukopolisacharydów bogatych w kwas sialowy.
Zbudowana z 3 warstw, w środku gęsta, po obu stronach mniejsza gęstość.
Śródbłonek - jednowarstwowy z komórek okienkowych. Bardzo cienkie komórki, pory nieregularnego kształtu i duże, średnica 50 - 100 μm. Brak przepon, jak to ma miejsce w innych śródbłonkach typu okienkowego.
Mezangium (krezka naczyniowa wewnątrzkłębuszkowa) - komórki podobne do pericytów, z długimi wypustkami, niektóre z nich kontaktują się z komórkami endotelialnymi. Ważne w patologii - rozrost.
Macież (matrix) mezangium - substancja bezpostaciowa, kontynuacja warstwy wewnętrznej błony komórkowej.
Rola - oczyszczanie błony podstawnej z dużych białek, zatrzymanych w czasie filtracji.
Funkcje ciałka nerkowego
Filtr, zatrzymujący duże twory - komórki, duże cząsteczki, białka. Filtracja:
okienkowe endothelium
błona podstawna
przestrzenie między wypustkami podocytów
Bariera krew - mocz
Kanalik prosymalny
Część główna kanalika moczowego
kanalik kręty I rzędu
cewka prosta
Kanalik kręty I rzędu - długość około 14 mm, średnica 30 - 60 μm. Nabłonek jednowarstwowy, sześcienny. Dobrze rozwinięty system mikrokosmków wzdłuż światła, aktywny aparat endocytarny, silnie kwasochłonna cytoplazma.
Komórki posiadają bardzo rozległe wypustki, którymi łączą się z sąsiednimi komórkami na całej ich wysokości. Bardzo silnie sfałdowana błona u podstawy.
Rąbek szczoteczkowy - długie, ściśle ułożone mikrokosmki. Pokryte warstwą mukopolisacharydów. Reabsorpcja aminokwasów i cukrów. Aktywność ATP-azy, FZ i dwusacharydaz.
Bardzo silnie rozwinięty układ endocytarny - reabdorpcja białka
wgłębienia kanalikowe
małe pęcherzyki
duże (zlanie) wakuole szczytowe
wakuole zagęszczające
Peroksydaza - w lizosomach.
Zlanie lizosomów pierwotnych z elementami aparatu endocytarnego. Rozkład do aminokwasów lub wydzielenie resztek do światła.
Bardzo liczne, wydłużone w długiej osi komórki mitochondria, wiele peroksysomów. Na przekroju poprzecznym 3 - 4 jądra.
Cewka prosta - komórki podobne do komórek kanalika krętego I rzędu, lecz nieco niższe. Mitochondria także liczne, bardziej zaokrąglone, bardziej rozrzucone w cytoplazmie. Więcej peroksysomów.
Ramię cienkie pętli Henlego - średnica 20 - 40 μm, nabłonek płaski, h=1 - 2 μm. Wpuklanie jąder do światła. W początkowym odcinku liczne mikrokosmki, nieliczne okrągłe mitochondria. Później zanik mikrokosmków. Zanik wypustek międzykomórkowych w pętli.
Ramię grube pętli Henlego
Kształt komórek nieregularny. Wypustki międzykomórkowe palczaste. Komórki sześcienne, niskie. Pojedyncze mikrokosmki. Wiele wydłużonych mitochondriów.
Plamka zwarta - część ramienia grubego pętli Henlego przy ciałku nerkowym, w pobliżu tętniczki doprowadzającej. Wąskie, wysokie komórki.
Kanalik kręty II rzędu = wstawka = kanalik dystalny
Krótszy od proksymalnego, ok. 5 mm. Średnica 20 - 50 μm. Komórki sześcienna, niższe niż w proksymalnym. Często komórki dwujądrzaste. Światło kanalika większe niż I rzędu. Brak rąbka, tylko pojedyncze mikrokosmki. Mniej wakuoli i lizosomów, cytoplazma mniej kwasochłonna. Palczaste wypustki pomiędzy komórkami. Duże mitochondria dające obraz podstawowego prążkowania.
Aparat przykłębuszkowy
Na biegunie naczyniowym ciałka nerkowego plamka zwarta przylega do tętniczek doprowadzającej i odprowadzającej oraz sąsiaduje z grupą komórek zwanych krezką naczyniową pozakłębuszkową, tam wnikają też nerwy. Twór ten to aparat przykłębuszkowy.
Komórki mioidalne tętniczki doprowadzającej wytwarzają ziarnistości zawierające reninę. Komórki te są podobne do komórek mięśniowych gładkich, lecz zawierają więcej ER, duży AG, obłonione ziarnistości wydzielnicze.
Plamka zwarta - komórki zbiegunowane w kierunku błony podstawnej - AG pomiędzy jądrem a błoną podstawną lub na boku jądra. Elementy sensytywne przekazujące prawdopodobnie sygnał z płynu do komórek mioidalnych.
Komórki krezki naczyniowej pozakłębuszkowej - podobne do komórek krezki naczyniowej wewnątrzkłębkowej.
Renina angiotensynogen (α-2-globulina) angiotensyna I (AI, 10 - dekapeptyd) angiotensyna II (AII, 8 oktapeptyd)
Erytropoetyna = epoetyna = EPO
Hormon glikoproteidowy produkowany w wątrobie płodowej i nerce dorosłego. Pierwotny stymulator erytropoezy. Różne formy - EPO alfa i beta. Produkcja EPO regulowana aktywacją transkrypcji genu wywołaną hipoksją, także stabilizacją jego mRNA. Także produkowana w ośrodkowym układzie nerwowym, jajniku, jajowodzie, macicy (rola w uzależnionej od estrogenów angiogenezie), jądrze. W tych narządach występują też receptory EPO, stąd działanie parakrynowe.
Struktura |
Czynność |
Ciałko nerkowe (nabłonek jednowarstwowy płaski - podocyty) |
Filtracja (bariera filtracyjna, komórki śródbłonka, błona podstawna, szczeliny filtracyjne) |
Kanalik proksymalny (nabłonek jednowarstwowy sześcienny) |
Resorpcja 80% wody (ok. 140 l/24h), Na+ (430 g), Cl- (500g), glukozy (140g), CO32- (300g), K+ (18g), 100% białek, aminokwasów, redukcja objętości ultrafiltratu, ultrafiltrat izotoniczny z krwią |
Ramię cienkie zstępujące pętli Henlego (nabłonek I - warstwowy płaski) |
Całkowicie przepuszczalne dla H2O i soli, redukcja objętości ultrafiltratu, ultrafiltrat hypotoniczny w stosunku do krwi, mocznik wydzielany do światła kanalika |
Ramię cienki wstępujące pętli Henlego (nabłonek I - warstwowy płaski) |
Nieprzepuszczalne dla H2O, przepuszczalne dla soli, Na+ i Cl-, opuszczają kanalik przechodząc do intersticium, ultrafiltrat hypotoniczny, mocznik do światła kanalika |
Ramię grube wstępujące pętli Henlego (nabłonek I warstwowy, sześcienny) |
Nieprzepuszczalne dla H2O, Na+ i Cl- do śródmiąższa, ultrafiltrat hypotoniczny. |
Plamka zwarta (nabłonek I - warstwowy walcowaty) |
Monitoruje stężenie Na+ i objętości ultrafiltratu w świetle kanalika dystalnego |
Aparat przykłębuszkowy (zmodyfikowane komórki mięśniowe gładkie) |
Synteza i wydzielanie reniny (układ RAA) |
Kanalik dystalny - wstawka (nabłonek I - warstwowy sześcienny) |
Kontrola przez aldosteron, resorbcja Na+ i Cl-, ultrafiltrat bardziej hypotoniczny |
Cewka zbiorcza (nabłonek I - warstwowy sześcienny) |
W obecności ADH (wazopresyna) H2O (ok. 15l/24h) i mocznik przechodzą do intersticium, mocz staje się hypertoniczny |
Topografia nefronu
Ciałka nerkowe - kora właściwa, kolumny nerkowe, labirynty nerkowe
Kanalik kręty I rzędu - jw. + kora kory
Opuszczają te okolice i dążą do promieni rdzennych Ferreina. Tutaj rozpoczyna się pętla Henlego (zagięcie U)
Pętle krótkie (7:1) - zagięcie w strefie zewnętrznej części rdzennej nerki
Pętle długie - zagięcie w strefie wewnętrzej.
Pętle krótkie - cewka prosta w promieniu rdzennym Ferreina do pasa zewnętrznego strefy zewnętrznej części rdzennej. Cewka cienka na granicy pasa zewnętrznego i pasa wewnętrznego strefy zewnętrznej części rdzennej. Cewka gruba - przed zagięciem w pasie wewnętrznym strefy zewnętrznej rdzenia przez promień Ferreina.
Pętla długa - cewka prosta podobnie jak w pętli krótkiej. Od granicy pasma zewnętrznego i wewnętrznego ramię cienkie, ulega zagięciu w strefie wewnętrznej rdzenia, od granicy strefy wewnętrznej i zewnętrznej rdzenia ramię grube.
Opuszczają promienie rdzenne Ferreina w kierunku ciałka nerkowego (własnego). Plamka zwarta. Kanalik kręty II rzędu w korze. Do promieni Ferreina w cewki zbiorcze.
Unaczynienie nerki
Tętnica nerkowa
Tętnica międzypłatowa do granicy części rdzennej i korowej.
Przechodzą w tętnice łukowate. Od nich po stronie kory odchodzą tętnice międzyzrazikowe - promieniście rozłożone, przez labirynt do powierzchni narządu. Tam oddają gałązki - tętnice odprowadzające. Przed dojściem do ciałka nerkowego oddają tętnicę Ludwiga.
Tętnica doprowadzająca naczynia włosowate tętnica odprowadzająca poprzez labirynt w stronę promieni rdzennych, gdzie powtórnie rozpada się na sieć naczyń włosowatych.
Z nich żyły międzyzrazikowe, żyły łukowate itd.
Między tętnicami i żyłami międzyzrazikowymi podtorebkowymi i kielichów nerki występują anastomozy tętniczo - żylne.
Szczytowe odcinki tętnic międzyzrazikowych rozpadają się na sieć naczyń włosowatych leżących w korze nerki, z których krew uchodzi do żył gwieździstych, tworzących początek żył międzyzrazikowych.
Część rdzenna nerki - tętnice proste prawdziwe od tętnic łukowatych lub tętnice proste rzekome od naczyń odprowadzających.
Wykład z histologii 2006 - Nerka
- 5 -
www.stomka.prv.pl