Układ wydalniczy

Ogólna budowa nerki
UKŁAD
• kora
- labirynt
- promienie rdzenne
• rdzeń
- zewnętrzny (podzielony na pas zewn. i wewn.)
- wewnętrzny
kora
rdzeń
zatoka
kolumna
MOCZOWY
piramida
promien.
rdzenne
rdzeń
wewn.
kielichy
mniejsze
rdzeń
zewn.
kielichy
większe
Nerka zbudowana jest z gęsto ułożonych nabłonkowych,
rurek - kanalików nerkowych. Ich regularny układ powoduje
zróżnicowanie miąższu nerki na obszary kory i rdzenia.
Przestrzenie międzykanalikowe zajmuje tkanka łączna
z gęstą siecią naczyń krwionośnych (głównie włosowatych).
kora
moczowód
miedniczka
Kanaliki nerkowe
• nefrony (nierozgałęzione, mają
kolejne odcinki różniące się
budową histologiczną i funkcją)
• cewki zbiorcze (rozgałęzione,
do jednej cewki uchodzi klika
nefronów) - otwierają się na
szczytach brodawek nerkowych
gdzie mocz przedostaje się
do dróg wyprowadzających
kora
_______
pas zewn.
pas wewn.
rdzeń
zewn.
* nefrony korowe
* nefrony przyrdzeniowe
rdzeń
rdzeń
wewn.
1
Nefron
Odcinki:
1. Ciałko nerkowe
2
2. Kanalik proksymalny
• część kręta
• część prosta
4
3. Kanalik pośredni
(część cienka pętli Henlego)
4. Kanalik dystalny
• część prosta
• część kręta
Pętla Henlego:
proste odcinki nefronu
(*pętle krótkie i długie)
3
Ciałko nerkowe
• kłębuszek nerkowy
(pętle naczyń
włosowatych,
pomiędzy nimi
kom. mezangialne)
• torebka Bowmana
(blaszka zewnętrzna,
blaszka wewnętrzna
zbudowana
z podocytów)
blaszka zewnętrzna
torebki Bowmana
blaszka wewnętrzna
torebki Bowmana
blaszka
podstawna
przestrzeń
torebki Bowmana
kanalik
proksymalny
* biegun naczyniowy
(tętniczka doprow.
i wyprowadzająca)
* biegun moczowy
(przejście w kanalik
proksymalny)
Funkcja: ultrafiltracja
(filtracja osocza krwi
do przestrzeni torebki
Bowmana)
biegun
moczowy
biegun
naczyniowy
1
Ciałko nerkowe
Okienkowe kapilary kłębuszka nerkowego...
Ściana naczynia i otaczające ją wypustki podocytów
tworzą barierę filtracyjną ciałka nerkowego
komórka mezangialna
PODOCYT
okienkowe
naczynie włosowate
przestrzeń t. Bowmana
komórka
blaszki
zewnętrznej
błona
podstawna
podocyt
... są pokryte od zewnątrz przez
zazębiające się wypustki podocytów
Bariera filtracyjna
ciałka nerkowego:
• śródbłonek
• błona podstawna (dwie
zespolone blaszki podstawne)
• szczeliny filtracyjne pomiędzy
wypustkami podocytów
wypustki podocytu
bariera
filtracyjna
śródbłonek
• śródbłonek (z okienkami bez przeponek):
zatrzymuje krwinki
• błona podstawna (dwie zespolone
blaszki podstawne):
sieciowy układ białek i liczne ujemnie
naładowane grupy w proteoglikanach
zwalniają cząsteczki duże
i z ładunkiem elektrycznym
• szczeliny filtracyjne pomiędzy
wypustkami podocytów przesłonięte
przeponkami z białka nefryny
zatrzymują cząsteczki > 70 kDa
Przez barierę przechodzą
wszystkie składniki osocza
z wyjątkiem dużych białek
2
Błona podstawna z uwięzionymi
cząsteczkami jest stale odnawiana:
fagocytowana przez komórki mezangialne
oraz produkowana przez śródbłonek
i podocyty
Komórki mezangialne:
• fagocytują błonę podstawną
• produkuja czynniki wspomagające
regenerację ciałek nerkowych
• mają własności kurczliwe
podocyt
błona podst.
śródbłonek
komórka
mezangialna
Błona podstawna bariery filtracyjnej może niekiedy zostać zablokowana
przez nadmiar białek, które dostały się do krążenia (np. mioglobina po
rozległych urazach mięśni). Prowadzi to do zatrzymania ultrafiltracji
(ostra niewydolność nerek). Krótkotrwała hemodializa pozwala na eliminację
zablokowanej błony podstawnej przez komórki mezangialne i odbudowę
nowej – czynność nerek wraca do normy.
Kanalik proksymalny
Komórka kanalika proksymalnego
nabłonek sześcienny
Funkcje:
• resorpcja wody (70-80 %)
• resorpcja jonów (Na+, Cl- ), glukozy, aminokwasów - przez transportery błonowe
• resorpcja białek - przez endocytozę i trawienie w lizosomach
(resorbowane substancje przekazywane są do pobliskich naczyń kapilarnych)
• resorpcja niektórych metabolitów, leków i trucizn
• wydzielanie niektórych substancji (kwas moczowy, kreatynina, pewne leki)
do światła kanalika
Kanalik
pośredni
• płaskie komórki ubogie
w organelle
• część zstępująca: nieprzepuszczalna
dla jonów, przepuszczalna dla wody
• część wstępująca: nieprzepuszczalna
dla wody
Funkcja: udział w procesie
zagęszczania moczu
• brzeżek szczoteczkowy
• boczne i przypodstawne fałdy cytoplazmatyczne
• prążkowanie przypodstawne
• liczne organelle
Kanalik dystalny
nabłonek sześcienny
Komórki kanalika dystalnego:
• nieliczne mikrokosmki
• jądro zlokalizowane przyszczytowo
• prążkowanie przypodstawne
• strefy zamykające
Funkcje: - resorpcja Na+ (pod wpływem aldosteronu) i Cl- wydzielanie K+ and H+ (zakwaszanie moczu)
- udział w procesie zagęszczania moczu
3
Komórki kanalika łączącego
i cewki zbiorczej
Kanalik łączący
• krótki kanalik
łączący kanalik
dystalny z cewką
zbiorczą
• nabłonek sześcienny
• komórki główne (jasne)
i wstawkowe (ciemne)
Komórki główne (jasne)
• przypodstawne wpuklenia błony
komórkowej
• ostateczne zagęszczenie moczu
(akwaporyny – kanały wodne
w błonie komórkowej,
regulowane przez poziom ADH)
• resorpcja Na+ (pod wpływem
aldosteronu) i Cl-
Cewka zbiorcza
Komórki wstawkowe (ciemne)
• w cewce zbiorczej tylko w odcinku
korowym
• liczne mitochondria
• monitorują zewnątrz- i
wewnątrzkomórkowe pH
• transportują jony H+ i HCO3• odgrywają główną rolę
w regulacji równowagi kwasowozasadowej
• odcinki:
- korowy
- rdzenny
- brodawkowy
• nabłonek: stopniowy wzrost wysokości
od sześciennego do walcowatego
• komórki główne i wstawkowe
Zagęszczanie moczu
jest wynikiem współpracy:
• pętli Henlego
• cewek zbiorczych
• pobliskich naczyń włosowatych
kora
Różne odcinki pętli Henlego
charakteryzują się odmienną:
• zdolnością do transportu jonów
(transportery błonowe)
• przepuszczalnością dla wody
(strefy zamykające)
rdzeń
zewn.
Zbyt niski poziom ADH powoduje wycofywanie akwaporyn z błony
komórkowej do cytoplazmy komórek cewek zbiorczych. Stają się one
nieprzepuszczalne dla wody, co uniemożliwia ostateczne zagęszczenie
moczu (moczówka prosta)
Wytwarza to gradient osmotyczny
w przestrzeniach międzykanalikowych,
wzrastający od obwodu nerki
do brodawek nerkowych.
rdzeń
wewn.
Wysokie ciśnienie osmotyczne
„wysysa” wodę z końcowych
odcinków cewek zbiorczych,
co powoduje ostateczne
zagęszczenie moczu.
Rozmieszczenie kanalików nerkowych
w różnych obszarach miąższu nerki (c.d.)
Rozmieszczenie kanalików nerkowych
w różnych obszarach miąższu nerki
kora
rdzeń zewn. - pas zewn.
rdzeń zewn. - pas wewn.
rdzeń wewn.
Rdzeń zewnętrzny:
pas zewnętrzny
Kora - labirynt
- ciałka nerkowe
- kanaliki proksymalne (części kręte)
- kanaliki dystalne (części kręte)
Kora - promienie rdzenne
- kanaliki proksymalne (cz. proste)
- kanaliki dystalne (cz. proste)
- cewki zbiorcze
- kan. proksymalne
- kan. dystalne
- cewki zbiorcze
Rdzeń zewnętrzny:
pas wewnętrzny
Rdzeń wewnętrzny
- kan. pośrednie
- kan. dystalne
- cewki zbiorcze
- kan. pośrednie
(długich pętli
Henlego)
- cewki zbiorcze
4
Układ naczyniowy
Aparat przykłębuszkowy
kanalik dystalny
komórki
ziarniste
tętniczka
doprow.
plamka gęsta
tętniczka
wyprow.
komórki
mezangium
podocyt
Tętnice międzypłatowe
tętnice łukowate
tętnice promieniste
tętniczki doprowadzające
kapilary kłębuszka
tętniczki wyprowadzające
kapilary okołokanalikowe
żyły promieniste
żyły łukowate (…)
przestrzeń
t. Bowmana
komórki
mezangium
Plamka gęsta: spadek przepływu moczu
i zaburzenia jonowe
ATP
Komórki ziarniste: wydzielanie reniny
kapilary
• komórki ziarniste
(przykłębuszkowe):
zmodyfikowane komórki
mięśniowe gładkie tętniczki
doprowadzającej - produkują
i wydzielają reninę
• komórki plamki gęstej:
zmodyfikowane komórki
kanalika dystalnego monitorują przepływ moczu
i stężenie Cl– i Na+
• komórki mezangium
pozakłębuszkowego:
pośredniczą w wymianie
sygnałów pomiędzy komórkami
plamki gęstej i ziarnistymi
(połączenia szczelinowe)
Funkcja: regulacja ciśnienia
krwi (od którego zależy
prawidłowa ultrafiltracja)
aparat
przykłębuszkowy
Angiotensynogen
renina
Angiotensyna I
Układ reninaangiotensyna-aldosteron
konwertaza (ACE)
Angiotensyna II
Wydzielanie aldosteronu
przez korę nadnerczy
Skurcz naczyń
krwionośnych
Resorpcja Na+ i H2O
w kanalikach dystalnych
Wzrost ciśnienia krwi
Tkanka śródmiąższowa
Drogi moczowe
• delikatna tkanka łączna zawierająca:
- fibroblasty
- makrofagi
- kom. śródmiąższowe (tylko w rdzeniu)
• naczynia włosowate
Fibroblasty tkanki śródmiąższowej kory
produkują erytropoetynę
Komórki śródmiąższowe rdzenia:
• specyficzny rodzaj miofibroblastów
• wydłużone, zawierają krople lipidowe
• układają się w „drabinę”
• kurcząc się regulują przepływ krwi
• produkują medullipinę (poszerza
naczynia) i prostaglandyny
• w warunkach patologicznych
wytwarzają włókna kolagenowe
Kielichy i miedniczki nerkowe
• błona śluzowa
- nabłonek przejściowy
dróg moczowych (urotelium)
- cienka blaszka właściwa
• cienka warstwa
mięśniówki gładkiej
Moczowód
• błona śluzowa
- nabłonek przejściowy
dróg moczowych
- blaszka właściwa
(bez gruczołów)
• błona mięśniowa
(warstwy: podłużna –
okrężna – podłużna
• warstwa włóknista
5
Pęcherz moczowy
• błona śluzowa
- nabłonek przejściowy
dróg moczowych
- blaszka właściwa
• błona podśluzowa
• gruba warstwa mięśniowa
• warstwa włóknista
lub surowicza
Nabłonek przejściowy: wielowarstwowy
z komórkami baldaszkowatymi na powierzchni,
połączonymi strefami zamykającymi
Funkcje: ochrona ściany dróg moczowych,
bariera osmotyczna,
adaptacja do zmieniającej się powierzchni
Szczytowa błona komórkowa
komórek baldaszkowatych:
sztywne białkowe płytki
zbudowane z uroplakiny,
połączone „zawiasowymi”
obszarami normalnej błony.
Błona jest nieprzepuszczalna
dla wody i jonów, tworząc
(wraz ze strefami
zamykającymi) barierę
osmotyczną
normalna błona
płytka
Adaptacja ściany pęcherza moczowego do zmiennej pojemności
pusty (ok. 0,04 l)
pełny (do 0,6 l)
A. Wygładzanie fałdów
błony śluzowej i reorientacja
pęczków mięśniowych
B. Rozciągnięcie nabłonka
przejściowego (zmniejszenie
liczby warstw i spłaszczenie
komórek baldaszkowatych)
C. Zwiększenie powierzchni
szczytowej błony
komórkowej komórek
baldaszkowatych przez
jej „wygładzenie” i
wbudowanie dodatkowych
płytek
Cewka moczowa
żeńska
• nabłonek przejściowy
walcowaty
wielowarstwowy płaski
• blaszka właściwa z gruczołami
Littre’a (małe gruczoły śluzowe)
• warstwa mięśniowa (m. gładkie,
zwieracz z m. szkieletowych)
wzrost pola
powierzchni do 15 x
męska
odcinki: sterczowy, błoniasty,
gąbczasty
• nabłonek przejściowy
wielowarstwowy walcowaty
wielowarstwowy płaski
• blaszka właściwa z gruczołami
Littre’a
• w odc. gąbczastym otoczona
przez ciało gąbczaste prącia
6