Nierenglomerulus

Der Nierenglomerulus (von Glomus, Gomitolo) ist ein dickes kugelförmiges Netzwerk aus arteriellen Kapillaren, das für die Filtration des Blutes verantwortlich ist.

Das Nephron

Jede der zwei Nieren im Organismus enthält ungefähr anderthalb Millionen Nephronen. Das Nephron gilt als funktionelle Einheit der Niere, da es alleine alle Funktionen ausüben kann, für die die Niere verantwortlich ist. Jeder einzelne Nephron kann in Abschnitte unterteilt werden:

  • Nierenkörperchen: Es wird durch den Nieren-Glomerulus und die Bowman-Kapsel gebildet; Letzteres ist eine kugelförmige Blindstruktur mit Hohlboden, die den Glomerulus umgibt, um das Filtrat zu sammeln. Insgesamt bilden der Nieren-Glomerulus und die Bowman-Kapsel das Nierenkörperchen, das auch als Corpus von Malpinghi oder Malpighian bekannt ist
  • Röhrenförmige Elemente: Das von der Bowman-Kapsel gesammelte Filtrat wird in eine Reihe von Kanälchen geleitet, wo es für den Organismus nützlichen Substanzen (Reabsorption) entzogen und mit den überschüssigen oder als gefährlich betrachteten (Sekretion) angereichert wird. Das kontinuierliche Kanalsystem ist in drei Abschnitte unterteilt - proximaler Tubulus, Henle-Loop, distaler Tubulus , von denen jeder auf die Reabsorption und / oder Sekretion bestimmter Blutkomponenten spezialisiert ist

Wie erläutert, ist die Menge einer im Urin vorhandenen Substanz (ausgeschiedene Ladung) das Ergebnis folgender Ausdrucksweise:

  • Ausgenommene Last (E) = Gefilterte Last (F) - Resorbierte Last (R) + Sekretierte Last
Niere

Für pädagogische Zwecke, in der Abbildung oben erscheint das Nephron entfaltet, wenn es in der Tat um einige Male auf sich selbst zurückbiegt (Bild unten).

Das Nierenkörperchen

An den beiden Enden des Nierenglomerulus finden wir die beiden Arteriolen, die ihn mit dem Kreislaufsystem in Verbindung bringen. Stromaufwärts finden wir eine Arteriole, die afferent genannt wird und die das zu filternde Blut trägt; stromabwärts finden wir eine Arteriole, genannt Efferent, die teilweise gefiltertes Blut in ein Netzwerk von Kapillaren transportiert, die um die röhrenförmigen Elemente verteilt sind.NephronenAuf diese Weise können die peritubulären Kapillaren, die aus der ableitenden Arteriole stammen, die von den Tubuli resorbierten Blutbestandteile sammeln und die Substanzen sezernieren, die aus dem Blut entfernt und dann mit dem Urin aus dem Körper ausgeschieden werden müssen.

Wie in der obigen Abbildung gezeigt:

  • die afferente Arteriole hat ein größeres Kaliber als das efferente.
  • bei juxtamidollar-Nephronen werden die langen peritubulären Kapillaren, die tief in den Markraum der Niere eindringen, als Vasa recta bezeichnet.

Das Abfallblut aus den peritubulären Kapillaren wird in Venolen und kleinen Venen gesammelt, die in die Nierenvene fließen, um Blut aus der Niere zu transportieren.

Der Nierenglomerulus: Was sind seine Funktionen?

Der Nierenglomerulus wirkt als Filter gegen das Blut, das durch ihn hindurchgeht.

Filtration ist ein relativ unspezifischer passiver Prozess, der den ersten Schritt in der Urinbildung darstellt. Wie wir im folgenden Kapitel besser sehen werden, werden die glomerulären Kapillaren Fenestrate genannt, da sie relativ große Poren haben, durch die viele der Blutbestandteile hindurchtreten können.NierenglomerulusInsbesondere kann der Nierenglomerulus mit einem großen Maschensieb verglichen werden, das nur Proteine ​​und Blutzellen zurückhalten kann. Aus diesem Grund hat das in der Bowman-Kapsel gesammelte Filtrat, das Ultrafiltrat oder Vorurin genannt wird, eine Zusammensetzung, die der des Plasmas (flüssiger Teil des Blutes) sehr ähnlich ist, aber ohne Plasmaproteine

Insgesamt beträgt das Volumen des renalen Ultrafiltrats etwa 120-125 ml pro Minute, dh etwa 170/180 Liter pro Tag. Da die Menge des ausgeschiedenen Urins mehr als 100 Mal niedriger ist, ist es offensichtlich, dass das röhrenförmige System die überwiegende Mehrheit des glomerulären Ultrafiltrats wieder annimmt.

Entlang des röhrenförmigen Pfades unterliegt das Ultrafiltrat einer Reihe von Veränderungen, die zu einer Produktion von konzentriertem (definitiven) Urin führen, der ungefähr 1 / 1,5 Liter pro Tag entspricht.

Filtrationsbarrieren

Das Blut wird durch den hydrostatischen Druck gegen die Kapillarwände der Glomeruli gedrückt, was den Durchgang vieler seiner Bestandteile in die Bowman-Kapsel begünstigt, wo sie gesammelt werden und das Ultrafiltrat (oder Vorurin) bilden. Um diesen Schritt durchzuführen, müssen die Blutbestandteile drei verschiedene Filtrationsbarrieren überwinden:

  • das Kapillarendothel: Wie erwartet, sind die glomerulären Kapillaren gefensterte Kapillaren mit großen Poren, die es den meisten Blutbestandteilen ermöglichen, durch das Endothel zu filtern. Der Durchmesser dieser Poren ermöglicht den Durchtritt vieler Substanzen, die nur für einige Plasmaproteine ​​und für Blutzellen (allgemein definierte korpuskulierte Elemente), die im Blut verbleiben, zu klein sind. Insbesondere erlauben die fenestrierten Kapillaren unter normalen Bedingungen die Filtration von Molekülen mit einem Durchmesser von weniger als 42 Å. Obwohl das Albuminmolekül kleiner ist (36 Å), kann es unter normalen Bedingungen das Kapillarendothel nicht passieren, da es durch negativ geladene fixierte Proteine ​​blockiert wird, die es abstoßen (auch negativ geladenes Albumin).
    NephronWie in der Figur gezeigt, sind die sogenannten Mesangialzellen in den Räumen, die die Nierenglomeruli umgeben, vorhanden. Dies sind spezialisierte Zellen, die in der Lage sind, den Blutfluss durch die sich zusammenziehenden (also zunehmenden) Kapillaren zu verändern oder zu entspannen (abnehmend). Die Mesangialzellen sind auch für die Phagozytose verantwortlich und sezernieren Zytokine, die mit Immun- und Entzündungsprozessen assoziiert sind.
  • die Basallamina: Das fenestrierte Endothel der Blutkapillaren ruht auf einer dünnen Basallamina, Lamina densa genannt, die das Kapillarendothel der Bowmankapsel trennt. Die Basallamina besteht aus Glykoproteinen und kollagenähnlichem Material (Proteoglykane); Beide Komponenten sind negativ geladen und tragen somit dazu bei, den Großteil der Plasmaproteine ​​abzustoßen und die Filtration zu verhindern
  • das Epithel der Bowman-Kapsel: enthält spezialisierte Zellen, die Podozyten genannt werden (von Podos, Fuß); jedes podocyte durch cytoplasmatische Verlängerungen gekennzeichnet ist, wobei die Stiele, wie Tentakeln, die von dem Zellkörper hervorstehen, indem den glomerulären Kapillaren Einwickeln und direkt auf der Lamina densa des Kapillarwand ruht. Auf diese Weise entstehen Filtrationsschlitze (Spaltporen), die durch eine Membran begrenzt sind.
    Ähnlich wie die Mesangialzellen haben auch die Podozyten kontraktile Fasern, die durch Proteine, die Integrine genannt werden, mit der Basalmembran verbunden sind. Die Kontraktilität dieser Zelltypen wird durch die endokrine Wirkung einiger Hormone beeinflusst, die den Blutdruck und das Flüssigkeitsgleichgewicht im Körper regulieren.

Dank dieser drei Barrieren ergibt sich die Filtration der Blutbestandteile:

  • frei für Moleküle mit einem Radius <20 Å
  • variabel für Moleküle mit einem Radius von 20 - 42 Å (70 - 150 Kd): Die Filtrierbarkeit zwischen 20 Å und 42 Å hängt von der Ladung ab. Da die meisten Plasmaproteine ​​negativ geladen sind, verhindert oder begrenzt die Filtrationsbarriere die Filtration von Proteinen mit einem Bereich von 20-42 Å.
  • abwesend für Moleküle Radius> 42Å