Нефрон: составные части; гистофизиология, типы нефронов. ЮГА почки.

Структурные элементы ядра бывают четко выражены только в определенный период клеточного цикла винтерфазе. В период деления клетки одни структурные элементы исчезают, другие существенно преобразуются.

Классификация структурных элементов интерфазного ядра:

· хроматин;

· ядрышко;

· кариоплазма;

· кариолемма.

Хроматин представляет собой вещество, хорошо воспринимающее краситель, откуда и произошло его название. Различают два вида хроматина:

· эухроматин — рыхлый или деконденсированный хроматин, слабо окрашивается основными красителями;

· гетерохроматин — компактный или конденсированный хроматин, хорошо окрашивается этими же красителями.

По химическому строению хроматин состоит из:

· дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК) 40 %;

· белков около 60 %;

· рибонуклеиновой кислоты (РНК) 1 %.

Ядерные белки представлены формами:

· щелочными или гистоновыми белками 80—85 %;

· кислыми белками15—20%.

Гистоновые белки связаны с ДНК и образуют полимерные цепи дезоксирибонуклеопротеида (ДНП), которые и представляют собой хроматиновые фибриллы, отчетливо видимые при электронной микроскопии. Ядрышко — сферическое образование (1—5 мкм в диаметре) хорошо воспринимающее основные красители и располагающееся среди хроматина. В одном ядре может содержаться от 1 до 4-х и даже более ядрышек. В молодых и часто делящихся клетках размер ядрышек и их количество увеличены. Микроскопически в ядрышке различают:

· фибриллярный компонент — локализуется в центральной части ядрышка и представляет собой нити рибонуклеопротеида (РНП);

· гранулярный компонент — локализуется в периферической части ядрышка и представляет скопление субъединиц рибосом.

Кариоплазма состоит из воды, белков и белковых комплексов (нуклеопротеидов, гликопротеидов), аминокислот, нуклеотидов, сахаров. Белки кариоплазмы являются в основном белками-ферментами, в том числе ферментами гликолиза, осуществляющих расщепление углеводов и образование АТФ. Негистоновые (кислые) белки образуют в ядре структурную сеть (ядерный белковый матрикс), которая вместе с ядерной оболочкой принимает участие в создание внутреннего порядка, прежде всего в определенной локализации хроматина. Кариолемма — ядерная оболочка отделяет содержимое ядра от цитоплазмы (барьерная функция), в то же время обеспечивает регулируемый обмен веществ между ядром и цитоплазмой. Ядерная оболочка принимает участие в фиксации хроматина. Кариолемма состоит из двух билипидных мембран — внешней и внутренней ядерной мембраны. В кариолемме имеются поры, диаметром 80—90 нм. В области пор внешняя и внутренняя ядерные мембраны переходят друг в друга. Просвет поры закрыт особым структурным образованием — комплексом поры, который состоит из фибриллярного и гранулярного компонента.

Функции ядер соматических клеток:

· хранение генетической информации, закодированной в молекулах ДНК;

· репарация (восстановление) молекул ДНК после их повреждения с помощью специальных репаративных ферментов;

· редупликация (удвоение) ДНК в синтетическом периоде интерфазы;

· передача генетической информации дочерним клеткам во время митоза;

· реализация генетической информации, закодированной в ДНК, для синтеза белка и небелковых молекул: образование аппарата белкового синтеза информационной, рибосомальной и транспортной РНК.

Функции ядер половых клеток:

· хранение генетической информации;

· передача генетической информации при слиянии женских и мужских половых клеток.

Ткань — исторически (филогенетически) сложившаяся система клеток и неклеточных структур, обладающая общностью строения, а иногда и происхождения, и специализированная на выполнение определенных функций. В онтогенезе различают следующие этапы развития тканей:

· I этап топической дифференцировки — презумптивные (предположительные) зачатки тканей оказываются в определенных зонах цитоплазмы яйцеклетки, а затем и зиготы;

· II этап бластомерной дифференцировки — в результате дробления зиготы презумптивные зачатки тканей оказываются локализованными в разных бластомерах зародыша;

· III этап зачатковой дифференцировки — в результате гаструляции презумптивные зачатки тканей локализованы в различных участках зародышевых листков;

· IV этап гистогенез — процесс преобразования зачатков тканей в ткани в результате пролиферации, роста, индукции, детерминации, миграции и дифференцировки клеток.

Общепринятой является морфофункциональная классификация, в соответствии с которой выделяют четыре тканевых группы:

· эпителиальные ткани;

· соединительные ткани (ткани внутренней среды, опорно-трофические ткани);

· мышечные ткани;

· нервные ткани.

Регенерация — восстановление клеток, направленное на поддержание функциональной активности данной системы. В регенерации различают такие понятия, как форма регенерации, уровень регенерации, способ регенерации.

Функции почек:

· мочеобразование и мочевыделение, заключается в образовании мочи путем фильтрации плазмы крови и реабсорбции обратно в кровь полезных для организма продуктов обмена. С образующейся в почках мочой выделяются конечные продукты азотистого обмена и ксенобиотики: токсические, лекарственные вещества и другие;

· поддержание кислотно-щелочного гомеостаза;

· регуляция водно-солевого обмена;

· регуляция артериального давления;

· эндокринная функция и синтез биологически активных веществ — выработка ренина, эритропоэтина, эритрогенина, простагландинов, биогенных аминов, витамина D3 (кальцитрола), калликреина, ряда интерлейкинов;

· участие в обмене веществ, в первую очередь, в обмене белков и углеводов;

· участие в работе свертывающей противосвертывающей системы заключающейся в выработке урокиназы (активатора плазминогена, фактора фибринолиза), фактора активации тромбоцитов.

Развитие почек начинается на первом месяце эмбриогенеза и продолжается после рождения. Источником развития является промежуточная мезодерма — нефротом. В развитии почек выделяют три стадии: 1. Пронефрос развивается из 8—10 передних сегментов нефротома. 2. На втором месяце эмбриогенеза из 25 пар сегментов нефротома начинает развиваться первичная почка — мезонефрос. 3. Метанефрос ( окончательная почка) начинает формироваться на 2-м месяце эмбриогенеза, а к 5-му — уже функционирует. Почка является паренхиматозным зональным органом. Снаружи она покрыта капсулой из плотной волокнистой соединительной ткани и серозной оболочки. От капсулы отходят прослойки рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани, по которым идут сосуды. Корковое вещество занимает наружную, поверхностную часть почки и мозговыми лучами Феррейна разделяется на отдельные участки. Участки коркового вещества своей нижней частью внедряются между основаниями мозговых пирамид в мозговое вещество в виде колонок Бертини, отделяя пирамиды друг от друга. Мозговое вещество образовано мозговыми пирамидами. Их широкие основания повернуты в сторону коркового вещества, вершины пирамид называются сосочками. Они обращены к малым чашечкам, которые далее продолжаются в большие чашечки и затем в почечную лоханку. Гистофизиология нефрона. Структурно-функциональной единицей почки является нефрон. Он состоит из капсулы и переходящих друг в друга канальцев проксимальных извитого и прямого, дистальных извитого и прямого. В каждой почке около 2 млн. нефронов.

По локализации различают:

· суперфициальные или подкапсульные (около 1 %);

· корковые (85 %);

· юкстамедуллярные, или околомозговые (около 14 %).

В нефроне выделяют:

· капсулу (вместе с сосудистым клубочком формирует почечное тельце Мальпиги);

· проксимальный извитой отдел;

· проксимальный прямой отдел;

· тонкий отдел;

· дистальный извитой отдел;

· дистальный прямой отдел.

В состав коркового вещества входят следующие структуры:

· почечные тельца Мальпиги;

· проксимальные извитые канальцы;

· дистальные извитые канальцы.

В корковом веществе залегают также компоненты юкстагломерулярного аппарата. В мозговом веществе находятся: проксимальные прямые канальцы, тонкие канальцы, дистальные прямые канальцы, а также в мозговом веществе находятся собирательные трубочки. Юкстагломерулярные нефроны имеют очень длинный тонкий сегмент, который состоит из нисходящей и восходящей частей (петля Генле). Они глубоко спускаются в мозговое вещество, в котором лежат также прямые проксимальные и прямые дистальные канальцы. Капсула нефрона, имеющая вид двустенной чаши, и входящие в нее капилляры первичной капиллярной сети образуют почечное тельце Мальпиги. Проксимальный каналец выполняет следующие функции:

· облигатное (обязательное) обратное всасывание из первичной мочи в кровь белков и глюкозы;

· факультативное всасывание воды и минеральных веществ;

· секреция некоторых органических кислот и оснований;

· экскреция некоторых экзогенных веществ;

· биосинтез кальцитриола.

Тонкий отдел нефрона. В корковых нефронах этот отдел имеет нисходящую часть и залегает в основном в мозговых лучах и наружных отделах мозгового вещества, тогда как в юкстагломерулярных нефронах в нем имеются нисходящая и восходящая части. Тонкий отдел участвует в формировании петли Генле. Его стенка выстлана плоскими клетками, которые имеют глубокие складки цитолеммы. Функции:

· пассивная реабсорбция воды из первичной мочи;

· в восходящей части тонкого отдела юкстагломерулярных нефронов, напротив, непроницаемая для воды, помимо этого происходит диффузия солей.

Дистальный отдел делится на дистальный прямой и дистальный извитой канальцы. Дистальный прямой каналец образует восходящее колено петли и входит в состав мозгового вещества и мозговых лучей. Дистальный извитой каналец, многократно извиваясь в корковом веществе, подходит к почечному тельцу, образуя плотное пятно, а затем впадает в собирательную трубку. Дистальный отдел имеет хорошо выраженный просвет, образован кубическими или цилиндрическими клетками. Функции:

· в дистальном отделе происходит дополнительная реабсорбция электролитов из мочи. Эти процессы идут активно, то есть против градиента концентрации, с затратой энергии;

· в клетках дистального отдела синтезируется калликреин.

Кровоснабжение почки. Сосуды почки имеют характерную архитектонику в связи с наличием двух основных видов нефронов:корковых и юкстамедуллярных. Кровь поступает в почку через почечную артерию, которая делится на междолевые ветви, достигающие границы коркового и мозгового вещества. Здесь междолевые артерии разделяются на несколько стволов, идущих параллельно указанной границе. В составе юкстагломерулярного аппарата выделяют следующие виды клеток: 1. юкстагломерулярные клетки — это клетки средней оболочки приносящей и выносящей артериол, по происхождению мышечные, по функции секреторные. Они содержат белоксинтезирующий аппарат и гранулы ренина.. 2. Клетки плотного пятна — это клетки в количестве 20—40 находятся в участке стенки дистального канальца, лежащего между приносящей и выносящей артериолами. Базальная мембрана в этом месте очень тонкая или полностью отсутствует. 3. Юкставаскулярные клетки лежат в треугольном пространстве между приносящей, выносящей артериолами и клетками плотного пятна, формируя так называемую подушку.