Бъбреци – образуване на урината. Нефрони

Бъбреци – представляват чифтни органи с ключова роля в отделителната система на организма. Те контролират водния и солеви баланс на тялото. Регулират киселинността и обема на извънклетъчната среда. Бъбреците са отговорни за извеждането от организма на метаболитни продукти и вещества с екзогенен произход.

Те се разполагат в коремната кухина по задната коремна стена. Формата на човешките бъбреци наподобява бобени зърна. Нормално, десният бъбрек се намира малко по-ниско от левия. Причината за това е разположеният в близост черен дроб. По горната повърхност на човешките бъбреци се намират надбъбречните жлези.

Устройство на бъбреците

Бъбреците са обвити от няколко слоя, наречени прикрепващ апарат на бъбреците. Най-вътрешната обвивка е капсула от фиброзна тъкан (capsula fibrosa). В пространството между бъбрека и фиброзната капсула се открива мастна тъкан. Тя има защитни функции – предпазва бъбреците от механични увреждания.

устройство на бъбрек

Над фиброзната капсула се разполага допълнителен слой от мастна тъкан (corpus adiposum pararenale). Отвън бъбреците и надбъбречните жлези са покрити от съединителнотъканна обвивка – fascia renalis. В средата на медиалния ръб на всеки бъбрек се оформя вдлъбнатина – хилус. Кръвоносни съдове и нерви влизат в бъбреците през хилуса. Оттам напускат бъбрека и лимфните съдове и бъбречната вена.

Бъбречното легенче също се намира в областта на хилуса. Бъбречните легенчета се отварят в пикочопроводите. В бъбреците се обособяват две структури: кора (cortex renalis) и сърцевина (medulla renalis). Бъбречната сърцевина съдържа бъбречните пирамиди (pyramides renales). Пирамидите се разделят от вдатини на кората. Основата на пирамидите е обърната към бъбречната кора, а върховете са насочени към малките и големи бъбречни чашки.

Структура на бъбречните нефрони

Основната структурна и функционална единица на човешките бъбреци е нефронът. Нефроните във всеки бъбрек наброяват около един милион. Един нефрон се състои от бъбречно телце и тубулна система.

Нефроните са заобиколени от перитубулна капилярна мрежа. Според местоположението на бъбречните телца и дължината на тубулната система нефроните се определят като кортикални или юкстамедуларни. Малпигиевите телца на кортикалните нефрони се намират във външните части на бъбречната кора. Тубулната им система е с къси бримки на Хенле във външната бъбречна медула.

Юкстамедуларните нефрони имат по-дълги бримки на Хенле, които достигат до основата на бъбречните пирамиди. Бъбречните телца на юкстамедуларните нефрони са разположени в най-вътрешната зона на кортекса.

Бъбречно телце

устройство на нефрон

Бъбречното телце (Малпигиево telce) включва кълбо от капилярни бримки – гломерул, и капсулата на Бауман. Капсулата на Бауман обхваща гломерула. Капсулата е изградена от два пласта – висцерален и париетален. Висцералният пласт покрива гломерула, а париеталният е външният слой на капсулата. Между висцералния и париеталния лист се оформя тясно пространство. От това пространство започва тубулната система на нефрона.

Всяко бъбречно телце има т. нар. съдов полюс. На това място влизат и излизат кръвоносните съдове в телцето. Кръвта постъпва в гломерулите по аферентната артериола (vas afferens). Аферентната артериола се разклонява и образува гломерулните капиляри. Тези капиляри прерастват в еферентната артериола (vas efferens). Чрез еферентната артериола кръвта напуска гломерула. Гломерулните капиляри се разполагат сред мезенгиални клетки и мезенгиален матрикс.

Тубулна система на нефрона

Тубулната система започва с проксимален тубул, който има нагънат и прав участък. Проксималният тубул се свързва с бъбречното телце в противоположно на съдовия полюс място. Епителните клетки в проксималния тубул на бъбреците са разположени върху нагъната базална мембрана. Клетките са високи, богати на митохондрии и с множество власинки.

Проксималният тубул прераства в тънката низходяща част на бримката на Хенле. Следва тънката възходяща част на бримката. В тези участъци епителът на тубулната система е съставен от по-ниски клетки с по-малко власинки и митохондрии. Бримката на Хенле има и трети участък – дебел възходящ. Той продължава в дисталния извит тубул.

Дисталното каналче прехожда в събирателен тубул. Тези части съдържат основни и интеркаларни клетки. Събирателните тубули имат кортикален, външен и вътрешен медуларен участък. Един събирателен тубул се свързва чрез свързващи тубули с 10 до 12 отделни нефрона. Вътрешните медуларни събирателни тубули се събират в папиларни събирателни тубули. Последните завършват в бъбречното легенче.

Юкстагломерулен апарат (ЮГА)

Юкстагломерулният апарат се намира в участъка между двете артериоли на съдовия полюс, където се доближава част от тубулната система. В състава на ЮГА влизат грануларни клетки от гладкомускулната стена на аферентната артериола, мезенгиални клетки и изменени тубулни епителни клетки – macula densa. ЮГА участва в регулирането на бърбечните функции и кръвното налягане.

Образуване на урината

Формирането на урината в човешките бъбреци включва три основни процеса: филтрация, обратно всмукване (реабсорбция и секреция).

При филтрацията водата и разтворените вещества преминават от кръвта в пространството между двата пласта на капсулата на Бауман. Филтрацията  протича без разход на енергия. Осъществява се в гломерулните капиляри. Кръвта се филтрира при преминаване през т. нар. филтрационна мембрана. Филтрационната мембрана се формира от ендотела на гломерулните капиляри, базалната мембрана и клетки, нар. подоцити.  В резултат от гломерулната филтрация се образува първичната урина. Тя наподобява химичния състав на кръвната плазма, с изключение на плазмените протеини.

Първичната урина напуска бъбречното телце и се движи по тубулната система. Тук протичат процесите реабсорбция и секреция. Реабсорбцията представлява обратното всмукване на някои вещества от първичната урина през стените на тубулите към извънклетъчното пространство и кръвоносната система. Най-голяма част от първичната урина (около 70%) се реабсорбира в проксималните тубули на бъбреците. От първичния филтрат се връщат обратно част от водата, йоните, и всички филтрирани аминокиселини и глюкоза. В тубулите на бъбреците се извършва и секреция на някои вещества: пикочна киселина, калиеви и водородни йони, соли на жлъчни киселини и др.

Благодарение на секрецията в бъбреците тялото отделя и много вещества с екзогенен произход – лекарства и токсични съединения. Продуктът на филтрацията, реабсорбцията и секрецията се нарича крайна урина. Количеството ѝ нормално е около 1,5 литра дневно за възрастен човек. Цветът на урината е резултат от пигментни продукти на хемоглобиновия метаболизъм. Крайната урина се отделя в бъбречното легенче. След това преминава в уретера, а оттам попада в пикочния мехур. Пикочният мехур може да събере до 800 мл урина. Обикновено при събиране на 200 мл урина тя се извежда от организма чрез уриниране.