Как устроен и функционирует нефрон - Биология человека - МНОГООБРАЗИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

Структурной и функциональной единицей почек является нефрон. В каждой почке их насчитывается около 1 млн.

Нефрон и его строение. Каждый нефрон начинается расположенной в корковом веществе почки капсулой Боумена—Шумлянского. Она представляет собой чашечку микроскопических размеров с двойными стенками, образованными одним слоем эпителиальных клеток, лежащих на тонкой мембране (рис. 65). Между стенками капсулы имеется узкая полость, от которой начинается просвет извитого почечного канальца первого порядка. В мозговом слое почки каналец образует петлю Генле. В петле различают нисходящее и восходящее колена. Восходящее колено, достигнув коркового слоя, образует извитой каналец второго порядка, который переходит в собирательную трубочку. Собирательные трубочки объединяются в более крупные собирательные протоки и открываются в воронкообразную полость — почечную лоханку. Моча из почечных лоханок поступает в мочеточники, а из них — в мочевой пузырь.

Рисунок 65. Схема строения нефрона (по Смиту): 1 — клубочек; 2 — извитой каналец первого порядка; 3 — нисходящая часть петли Генле; 4 — восходящая часть петли Генле; 5 — извитой каналец второго порядка; 6 — собирательная трубка

К каждой капсуле подходит приносящая артериола, которая в углублении капсулы распадается на первую капиллярную сеть, называемую мальпигиевым клубочком. Эти капилляры сливаются и образуют выносящую артериолу, по которой артериальная кровь оттекает от мальпигиева клубочка. Диаметр приносящей артериолы примерно в 2 раза больше, чем выносящей. После выхода из капсулы выносящая артериола вновь распадается на вторую капиллярную сеть, оплетающую извитые канальцы и петлю Генле. Таким образом, важнейшей особенностью кровообращения почки является наличие двойной сети капилляров. Кровь капилляров второй сети, отдав кислород и насытившись углекислотой, превращается в венозную, поступает в мелкие вены, последние, сливаясь, образуют почечную вену, впадающую в нижнюю полую вену.

Почки имеют наиболее высокий уровень кровотока; составляя всего 0,43 % массы тела человека, они пропускают через себя от 1/4 до 1/5 объема крови, выбрасываемой сердцем. Благодаря отхождению почечной артерии непосредственно от брюшной аорты, а также разнице в диаметре приносящей и выносящей артериол в капиллярах мальпигиева клубочка достигается высокое давление крови, равное 70—80 мм рт. ст.

Процесс мочеобразования. В основе мочеобразования лежат три процесса; клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция и канальцевая секреция.

Клубочковая фильтрация представляет собой процесс фильтрации плазмы крови с растворенными в ней веществами (за исключением белков с молекулярной массой выше 70 000) в полость клубочка. Этот фильтрат называется первичной мочой. В сутки у человека образуется 150—180 л первичной мочи.

Первичная моча из капсулы далее поступает в почечные канальцы. В их капиллярной сети происходит обратное всасывание — реабсорбция — воды, аминокислот, глюкозы, витаминов, некоторых солей. Ненужные или вредные для организма вещества выводятся. К ним относятся: мочевина, мочевая кислота, аммиак, сульфаты, фосфаты и др. В результате из 150—180 л первичной мочи образуется 1 —1,5 л в сутки вторичной мочи. Некоторые вещества выводятся с мочой путем их активной секреции клетками канальцев. Из канальцев по собирательным трубочкам вторичная моча поступает в почечную лоханку, затем в мочеточник и в мочевой пузырь, из которого — по мочеиспускательному каналу выводится наружу.

Регуляция деятельности почек осуществляется нервно-рефлекторным и гуморальным механизмами. Возбуждение симпатической нервной системы приводит к сужению почечных сосудов, фильтрация плазмы замедляется, диурез снижается. Действие парасимпатической системы вызывает обратный эффект.

Гормон задней доли гипофиза вазопрессин (антидиуретический гормон) уменьшает диурез (мочеотделение) за счет усиления обратного всасывания воды. Гормон щитовидной железы тироксин усиливает мочеотделение. Противоположное действие оказывает гормон мозгового вещества надпочечников — адреналин.