25649

Ультраструктура нефрона

Доклад

Биология и генетика

Их эндотелиальные клетки имеют многочисленные поры возможно кроме того и фенестры диаметром до 01мкм. Эндотелиальные клетки капилляров располагаются на внутренней поверхности гломерулярной базальной мембраны. Путем пиноцитоза клетки поглощают из первичной мочи белки которые расщепляются в цитоплазме под влиянием лизосомальных ферментов до аминокислот транспортируемых в кровь перитубулярных капилляров. В своей базальной части клетки имеют исчерченность базальный лабиринт образованный внутренними складками цитолеммы и расположенными...

Русский

2013-08-17

46.5 KB

8 чел.

Ультраструктура нефрона. Нефрон начинается в почечном тельце (диаметр около 200 мкм), представленном сосудистым клубочком и его капсулой. Сосудистый клубочек состоит более чем из 50 кровеносных капилляров. Их эндотелиальные клетки имеют многочисленные поры (возможно, кроме того, и фенестры) диаметром до 0,1мкм. Эндотелиальные клетки капилляров располагаются на внутренней поверхности гломерулярной базальной мембраны. С наружной стороны на ней лежит эпителий внутреннего листка капсулы клубочка.

Капсула клубочка по форме напоминает двухстенную чашу, образованную внутренним и наружным листками, между которыми расположена щелевидная полость - полость капсулы, переходящая в просвет проксимального канальца нефрона.

Внутренний листок капсулы проникает между капиллярами сосудистого клубочка и охватывает их почти со всех сторон. Он образован крупными (до 30мкм) неправильной формы эпителиальными клетками - подоцитами. Последние синтезируют компоненты гломерулярной базальной мембраны, образуют вещества, регулирующие кровоток в капиллярах и ингибирующие пролиферацию мезангиоцитов. На поверхности подоцитов есть рецепторы к комплементу и антигенам, что свидетельствует об активном участии этих клеток в иммуновоспалительных реакциях. От тел подоцитов отходят несколько больших широких отростков - цитотрабекулы, от которых в свою очередь начинаются многочисленные мелкие отростки - цитоподии, прикрепляющиеся к гломерулярной базальной мембране. Между цитоподиями располагаются узкие фильтрационные щели, сообщающиеся через промежутки между телами подоцитов с полостью капсулы. Фильтрационные щели заканчиваются фильтрационной пористой диафрагмой. Она представляет собой барьер для альбуминов и других крупномолекулярных веществ. На поверхности подоцитов и их ножек имеется отрицательно заряженный слой гликокаликса.

Гломерулярная базальная мембрана, являющаяся общей для эндотелия кровеносных капилляров и подоцитов внутреннего листка капсулы, включает менее плотные (светлые) наружный и внутренний слои и более плотный (темный) средний слой. Структурная основа гломерулярной базальной мембраны представлена коллагеном IV типа, формирующим сеть с диаметром ячеек до 7 нм, и белком - ламинином, обеспечивающим адгезию (прикрепление) к мембране ножек подоцитов и эндотелиоцитов капилляров. Кроме того, в мембране содержатся протеогликаны, которые создают ее отрицательный заряд, нарастающий от эндотелия и ее внутреннего слоя к наружному и к подоцитам. Все три названных компонента - эндотелий капилляров клубочка, подоциты внутреннего листка капсулы и общая для них гломерулярная базальная мембрана - составляют фильтрационный барьер, через который из крови в полость капсулы фильтруются составные части плазмы крови, образующие первичную мочу. Повышению скорости фильтрации способствует предсердный натрийуретический фактор (ПНУФ).

В сосудистых клубочках почечных телец в тех местах, куда между капиллярами не могут проникнуть подоциты внутреннего листка капсулы, находится мезангий. Он состоит из клеток - мезангиоцитов и основного вещества - матрикса.

Основными компонентами матрикса являются адгезивный белок ламинин и коллаген, образующий тонкофибриллярную сеть. Вероятно, матрикс участвует в фильтрации веществ из плазмы крови капилляров клубочка. Наружный листок капсулы клубочка представлен одним слоем плоских и кубических эпителиальных клеток, расположенных на базальной мембране. Эпителий наружного листка капсулы переходит в эпителий проксимального отдела нефрона.

Проксимальный отдел имеет вид извитого и короткого прямого канальца диаметром до 60мкм с узким неправильной формы просветом. Стенка канальца образована однослойным кубическим каемчатым, эпителием. Он осуществляет реабсорбцию, т.е. обратное всасывание в кровь (в капилляры перитубулярной сети) из первичной мочи ряда содержащихся в ней веществ - белков, глюкозы, электролитов, воды. Механизм этого процесса связан с гистофизиологией эпителиоцитов проксимального отдела. Поверхность этих клеток покрыта щеточной каемкой с высокой активностью щелочной фосфатазы, участвующей в полном обратном всасывании глюкозы. В цитоплазме клеток образуются пиноцитозные пузырьки и находятся лизосомы, богатые протеолитическими ферментами. Путем пиноцитоза клетки поглощают из первичной мочи белки, которые расщепляются в цитоплазме под влиянием лизосомальных ферментов до аминокислот, транспортируемых в кровь перитубулярных капилляров. В своей базальной части клетки имеют исчерченность - базальный лабиринт, образованный внутренними складками цитолеммы и расположенными между ними митохондриями. Складки цитолеммы, богатые ферментами, Na+, К+-АТФазами, и митохондрии, содержащие фермент сукцинатдегидрогеназу (СДГ), играют важную роль в обратном активном транспорте электролитов (Na+, К+, Са++ и др.), что в свою очередь имеет большое значение для пассивного обратного всасывания части воды. В прямой части проксимального канальца, кроме того, в его просвет секретируются некоторые органические продукты - креатинин и др.

В результате реабсорбции и секреции в проксимальных отделах первичная моча претерпевает значительные качественные изменения: так, из нее полностью исчезают сахар и белок. При заболевании почек эти вещества могут обнаруживаться в окончательной моче больного вследствие поражения клеток проксимальных отделов нефронов.

Петля нефрона состоит из тонкого канальца и прямого дистального канальца. В коротких и промежуточных нефронах тонкий каналец имеет только нисходящую часть, а в юкстамедуллярных нефронах и длинную восходящую часть, которая переходит в прямой дистальный каналец. Тонкий каналец имеет диаметр около 15мкм. Стенка его образована плоскими эпителиоцитами. В нисходящих тонких канальцах цитоплазма эпителиоцитов светлая, бедная органеллами и ферментами. В этих канальцах происходит пассивная реабсорбция воды на основе разности осмотического давления между мочой в канальцах и тканевой жидкостью интерстициальной ткани, в которой проходят сосуды мозгового вещества. В восходящих тонких канальцах эпителиоциты отличаются высокой активностью ферментов Na+, K+-АТФазы в плазмолемме и СДГ в митохондриях. С помощью этих ферментов здесь реабсорбируются электролиты - Na, Cl и др.

Дистальный каналец имеет больший диаметр - в прямой части до 30мкм, в извитой 20-50мкм. Он выстлан низким цилиндрическим эпителием, клетки которого лишены щеточной каемки, но имеют базальный лабиринт с высокой активностью Na+, K+-АТФазы и СДГ. Прямая часть и прилежащая к ней извитая часть дистального канальца почти непроницаемы для воды, но активно осуществляют реабсорбцию электролитов под влиянием гормона альдостерона надпочечников. В результате реабсорбции из канальцев электролитов и задержки воды в восходящих тонких и прямых дистальных канальцах моча становится гипотонической, т.е. слабо концентрированной, тогда как в интерстиции повышается осмотическое давление, что вызывает пассивный транспорт воды из мочи в нисходящих тонких канальцах и главным образом в собирательных трубочках в интерстиции, а затем в кровь.

Собирательные почечные трубочки в верхней корковой части выстланы однослойным кубическим эпителием, а в нижней мозговой части - однослойным низким цилиндрическим эпителием. В эпителии различают светлые и темные клетки. Светлые клетки бедны органеллами, их цитоплазма образует внутренние складки. Темные клетки по своей ультраструктуре напоминают париетальные клетки желез желудка, секретирующие HCl. В собирательных трубках с помощью светлых клеток завершается пассивное обратное всасывание из мочи в кровь части воды. Кроме того, происходит подкисление мочи, что связано с секреторной деятельностью темных эпителиоцитов, выделяющих в просвет трубочек ионы водорода.

Реабсорбция воды в собирательных трубочках зависит от концентрации в крови антидиуретического гормона гипофиза. В его отсутствие стенка собирательных трубочек и конечных частей извитых дистальных канальцев непроницаема для воды, поэтому концентрация мочи не повышается. В присутствии гормона стенки указанных канальцев очень проницаемы для воды, которая выходит пассивно путем осмоса в гипертоническую среду интерстиция мозгового вещества и затем в сосуды. В этом процессе важную роль играют прямые сосуды (сосудистые пучки), которые уносят воду, поступающую из собирательных трубочек. В результате по мере продвижения по собирательным трубочкам моча становится все более концентрированной и из организма выделяется гипертонической.

Таким образом, расположенные в мозговом веществе канальцы нефронов (тонкие, прямые дистальные) и медуллярные отделы собирательных трубочек, участвующие в реабсорбции электролитов и воды в зависимости от своих гистофункциональных особенностей, а также гиперосмолярная интерстициальная ткань мозгового вещества и проходящие в ней прямые сосуды и капилляры составляют противоточно-множительный аппарат почек. Он обеспечивает концентрирование и уменьшение объема выделяемой мочи, что является механизмом для регуляции водно-солевого гомеостаза в организме. Этот аппарат задерживает в организме соли и жидкость посредством их реабсорбции.

Итак, мочеобразование - сложный процесс, в котором участвуют сосудистые клубочки, нефроны, собирательные трубочки и интерстициальная ткань с кровеносными капиллярами и прямыми сосудами. В почечных тельцах нефронов происходит первая фаза этого процесса - фильтрация, в результате чего образуется первичная моча (более 100л в сутки). В канальцах нефронов и в собирательных трубочках протекает вторая фаза мочеобразования, т.е. реабсорбция, следствием чего является качественное и количественное изменение мочи. Из нее полностью исчезают сахар и белок, а также вследствие обратного всасывания большей части воды (при участии интерстиция) снижается количество мочи (до 1,5-2л в сутки), что приводит к резкому возрастанию в окончательной моче концентрации выделяемых шлаков: креатиновых тел - в 75 раз, аммиака - в 40раз и т.д. Заключительная (третья) секреторная фаза мочеобразования осуществляется в канальцах нефронов и собирательных трубках, где реакция мочи становится слабокислой. Все фазы образования мочи - результат активной деятельности клеток почек.

Эндокринная система почек. Эта система участвует в регуляции кровообращения и мочеобразования в почках и оказывает влияние на общую гемодинамику и водно-солевой обмен в организме. К ней относятся ренин-ангиотензиновый, простагландиновый и калликреин-кининовый аппараты (системы).

Ренин-ангиотензиновый аппарат, или юкстагломерулярный аппарат (ЮГА), т.е. околоклубочковый, секретирует в кровь активное вещество - ренин. Он катализирует образование в организме ангиотензинов, оказывающих сильное сосудосуживающее влияние и вызывающих гипертензию, а также стимулирует продукцию гормона альдостерона в надпочечниках и вазопрессина (антидиуретического) в гипоталамусе.

Кроме того, возможно, что ЮГА принадлежит важная роль в выработке эритропоэтинов. В состав ЮГА входят юкстагломерулярные клетки, плотное пятно и юкставаскулярные клетки (клетки Гурмагтига).

Юкстагломерулярные клетки лежат в стенке приносящих и выносящих артериол под эндотелием. Они имеют овальную или полигональную форму, а в цитоплазме - крупные секреторные (рениновые) гранулы, которые не окрашиваются обычными гистологическими методами, но дают положительную ШИК-реакцию.

Плотное пятно - участок стенки дистального отдела нефрона в том месте, где он проходит рядом с почечным тельцем между приносящей и выносящей артериолами. В плотном пятне эпителиальные клетки более высокие, почти лишены базальной складчатости, а их базальная мембрана чрезвычайно тонкая. Допускают, что плотное пятно, подобно «натриевому рецептору», улавливает изменения содержания натрия в моче и воздействует на околоклубочковые клетки, секретирующие ренин.

Юкставаскулярные клетки лежат в треугольном пространстве между приносящей и выносящей артериолами и плотным пятном. Они имеют овальную или неправильную форму, образуют далеко простирающиеся отростки, контактирующие с клетками мезангия клубочка. В их цитоплазме выявляются фибриллярные структуры.

Таким образом, в почках существует эндокриннный комплекс, участвующий в регуляции общего и почечного кровообращения, а через него оказывающий влияние на мочеобразование.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

5563. Бертольт Брехт. Жизнь и творчество 48.5 KB
  Бертольт Брехт После смерти Бертольта Брехта прошло немало лет. Предсказания недоброжелателей не оправдались: драматургия и поэзия Брехта не только не ушли в прошлое, но с каждым годом приобретают все большее число друзей. Идеи Брехта по-прежнему со...
5564. Архитектура Древней Греции 116.5 KB
  Введение. Архитектура античной Греции, охватывающая в своём развитии в основном VIII-I века до н.э., делится на три периода: архаический, классический и эллинистический. Им предшествовали периоды крито-микенской культуры на территории южной Гр...
5565. Архитектура страны фараонов. Древний Египет 1.82 MB
  Архитектура страны фараонов. Каменная архитектура Египта, о чем свидетельствуют дошедшие до нас памятники древней египетской цивилизации, служила в первую очередь потребностям религии. Жилые дома, в том числе и дворцовые сооружения, строились из лег...
5566. Информация и информационные процессы 272 KB
  Информация и информационные процессы. Определение понятия информации Информация по-латыни означает сообщение. Определения информации. Информация по Шеннону. Информация сообщение, которое уменьшает или устраняет неопределённость в выборе одной возможности из нескольких.....
5567. Учет и анализ финансовых результатов и использования прибыли на примере ОАО Воронежстрой-Холдинг 438.5 KB
  Развитие рыночных отношений требует осуществления новой финансовой политики, усиления и воздействия на ускорение социально-экономического развития России, рост эффективности производства и укрепления финансов государства. Важная роль в обес...
5568. Фильтрация сигналов на фоне помех 153.5 KB
  Фильтрация сигналов на фоне помех. Задачи и методы фильтрации Электрическим фильтром называется пассивный четырехполюсник пропускающий электрические сигналы некоторой полосы частот без существенного ослабления или с усилением, а колебания вне это...
5569. Анализ параметрических цепей 149.5 KB
  Анализ параметрических цепей Общие понятия о параметрических цепях Электрические системы, в которых хотя бы один из параметров (R, L или C) является переменным во времени, называется цепями с переменными параметрами, называется цепями с переменны...
5570. Анализ нелинейных цепей 297 KB
  Анализ нелинейных цепей 1. Общие понятия об элементах нелинейных цепей Цепи, которые изучались ранее, относятся к классу линейных цепей. Параметры элементов этих цепей. Параметры элементов этих цепей - сопротивлений, индуктивностей, емкостей - не за...
5571. Основы цифровой обработки сигналов 497 KB
  Основы цифровой обработки сигналов 1.Основные понятия Под цифровой обработкой сигналов (ЦОС) понимают операции над дискретными во времени величинами (отсчетами сигналов). Дискретную величину, поступающую на вход устройства ЦОС в n-ый момент времени ...