- Uzbūve un histoloģija
- Iespējas
- Glomerulārās filtrācijas lieluma noteicēji
- Filtrācijas koeficients (Kf)
- Efektīvs filtrācijas spiediens (Peff)
- Plazmā esošo vielu filtrācijas indekss (IF)
- Atsauces
The Bowman 's kapsula apzīmē sākotnējo segmentu cauruļveida komponenta nefrons, anatomo-funkcionālais bloks no nierēm, kurā tiek veiktas procesus, lai ražotu urīnu, ar kuru nieru palīdz saglabāt homeostāzes no organisms.
Tas tika nosaukts par godu angļu oftalmologam un anatomistam Seram Viljamam Bowmanam, kurš atklāja tā esamību un histoloģisko aprakstu pirmo reizi publicēja 1842. gadā.
Nefrona ilustrācija (Avots: Holija Fišera darbs, izmantojot Wikimedia Commons)
Literatūrā ir nedaudz neskaidrību attiecībā uz nefrona sākotnējo segmentu nomenklatūru, ieskaitot Bowmana kapsulu. Dažreiz to raksturo kā atšķirīgu glomerulusa daļu un veido ar to nieru asinsķermeni, bet citiem tas darbojas kā glomerulus loceklis.
Neatkarīgi no tā, vai anatomiskos aprakstos kapsula ietilpst glomerulā vai ir tās daļa, fakts ir tāds, ka abi elementi ir tik cieši saistīti to struktūrā un funkcijās, ka termins glomerulus pamodina tos, kas par to domā, ideju par sfērisku sfēru ar tās traukiem. .
Pretējā gadījumā kapsula būtu vienkārši trauks, kurā filtrēto šķidrumu ielej glomerulā, bet tai nebūtu nekādas daļas pašā glomerulārā filtrēšanas procesā. Kas tā nav, jo tas, kā redzēsim, ir daļa no procesa, kuru tas veicina īpašā veidā.
Uzbūve un histoloģija
Bowmana kapsula ir kā sīka sfēra, kuras siena iesūcas asinsvadu sektorā. Šajā invaginācijā kapsulu iekļūst kapilāru bumbiņā, kuras izcelsme ir aferentajā arteriolē un kura piegādā asinis glomerulā, no kurienes arī iziet efferentais arteriols, kas izvada asinis no glomeruļa.
Kapsulas pretējais gals, ko sauc par urīna polu, parādās tā, it kā sfēras sienā būtu caurums, pie kura ir savienots pirmā segmenta gals, kurš pats sāk cauruļveida funkciju, tas ir, proksimālā izliektā kanāliņa.
Šī kapsulas ārējā siena ir plakans epitēlijs, un to sauc par Bowmana kapsulas parietālo epitēliju. Tā struktūra mainās, pārejot uz proksimālo kanāliņu epitēliju pie urīna pola un uz viscerālo epitēliju pie asinsvadu pola.
Invaginātu epitēliju sauc par viscerālo, jo tas ieskauj glomerulāros kapilārus tā, it kā tie būtu iekšējie orgāni. To veido šūnas, kuras sauc par podocītiem un kuras aptver tās, kapilārus un kurām ir ļoti īpašas īpašības.
Podocīti tiek organizēti vienā slānī, izstarojot paplašinājumus, kas mijiedarbojas ar kaimiņu podocītu paplašinājumiem, atstājot atstarpes starp tiem, ko sauc par spraugu porām vai filtrācijas spraugām, kas ir nepārtrauktas filtrāta caurbraukšanas risinājumi.
Nieru un nefrona struktūra: 1. Nieru garozā; 2. smadzenes; 3. nieru artērija; 4. Nieru vēnas; 5. urīnvads; 6. Nefroni; 7. Afferent arteriole; 8. glomeruls; 9. Bowmana kapsula; 10. Henle caurules un saišķis; 11. Peritubulārie kapilāri (Avots: Fails: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88File: KidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PL Atvasināts darbs: Daniel Sachse (Antares42), izmantojot Wikimedia Commons)
Podocīti un endotēlija šūnas, ko tie pārklāj, sintezē pagraba membrānu, uz kuras tie atpūšas, un kurai ir arī nepārtrauktības risinājumi ūdens un vielu pārejai. Endotēlija šūnas ir fenestētas, un tās arī ļauj filtrēt.
Tātad šie trīs elementi: kapilārais endotēlijs, pamatnes membrāna un Bowmana kapsulas viscerālais epitēlijs kopā veido membrānu vai filtrācijas barjeru.
Iespējas
Kapsula ir saistīta ar glomerulārās filtrācijas procesu. No vienas puses, jo tā ir daļa no podocītu epitēlija pārklājuma, kas ieskauj glomerulāros kapilārus. Tas arī veicina pagraba membrānas sintēzi, uz kuras atrodas šis epitēlijs un glomerulārā kapilārā endotēlijs.
Šīs trīs struktūras: kapilārais endotēlijs, pamatnes membrāna un Bowmana kapsulas viscerālais epitēlijs veido tā saukto filtrācijas membrānu vai barjeru, un katrai no tām ir savas caurlaidības īpašības, kas veicina šīs barjeras vispārējo selektivitāti.
Turklāt šķidruma tilpums, kas iekļūst Bowman telpā, kopā ar stingrības pakāpi, kas atrodas pret kapsulas ārējo sienu, nosaka intrakapsulārā spiediena veidošanos, kas veicina efektīvā filtrācijas spiediena modulēšanu un šķidruma virzīšanu gar saistītā kanāliņš.
Glomerulārās filtrācijas lieluma noteicēji
Mainīgais, kas savāc glomerulārās filtrācijas procesa lielumu, ir tā saucamais glomerulārās filtrācijas tilpums (GFR), kas ir šķidruma tilpums, kas laika vienībā tiek filtrēts caur visiem glomeruliem. Tā vidējā normālā vērtība ir aptuveni 125 ml / min vai 180 L / dienā.
Šī mainīgā lielumu no fiziskā viedokļa nosaka divi faktori, proti, tā sauktais filtrācijas vai ultrafiltrācijas koeficients (Kf) un efektīvais filtrācijas spiediens (Peff). Tas ir: VFG = Kf x Peff (1. vienādojums)
Filtrācijas koeficients (Kf)
Filtrācijas koeficients (Kf) ir hidrauliskās vadītspējas (LP) reizinājums, kas mēra membrānas ūdens caurlaidību ml / min platības vienībā un braukšanas spiediena vienībā, reizinot ar virsmas laukumu (A) filtrēšanas membrāna, tas ir, Kf = LP x A (2. vienādojums).
Filtrācijas koeficienta lielums norāda filtrētā šķidruma daudzumu laika vienībā un faktiskā braukšanas spiediena vienībā. Lai gan tieši izmērīt ir ļoti grūti, to var iegūt no 1. vienādojuma, dalot VFG / Peff.
Kf glomerulārajos kapilāros ir 12,5 ml / min / mmHg uz c / 100 g audu, vērtība ir apmēram 400 reizes augstāka nekā citu ķermeņa kapilāru sistēmu Kf, kur var filtrēt apmēram 0,01 ml / ml. min / mm Hg uz 100 g audu. Salīdzinājums, kas parāda glomerulārās filtrēšanas efektivitāti.
Efektīvs filtrācijas spiediens (Peff)
Efektīvais filtrācijas spiediens atspoguļo dažādu spiediena spēku, kas veicina vai iedarbojas pret filtrēšanu, algebrisko summu. Pastāv hidrostatiskā spiediena gradients (ΔP) un osmotiskā spiediena gradients (onkotiskais, ΔП), ko nosaka olbaltumvielu klātbūtne plazmā.
Hidrostatiskais spiediena gradients ir spiediena starpība starp glomerulārā kapilāra iekšpusi (PCG = 50 mm Hg) un Bowmana kapsulas vietu (PCB = 12 mm Hg). Kā redzams, šis gradients tiek virzīts no kapilāra uz kapsulu un veicina šķidruma kustību šajā virzienā.
Osmotiskā spiediena gradients pārvieto šķidrumu no zemāka osmotiskā spiediena uz augstāku. Tikai daļiņām, kas nefiltrē, ir šāda ietekme. Olbaltumvielas nefiltrē. Tās ПCB ir 0 un glomerulārajā kapilārā ПCG ir 20 mm Hg. Šis gradients pārvieto šķidrumu no kapsulas uz kapilāru.
Faktisko spiedienu var aprēķināt, izmantojot Peff = ΔP - ΔП; = (PCG-PCB) - (ПCG-ПCB); = (50-12) - (20-0); = 38-20 = 18 mm Hg. Tādējādi pastāv efektīvais vai neto filtrācijas spiediens aptuveni 18 mm Hg, kas nosaka GFR aptuveni 125 ml / min.
Plazmā esošo vielu filtrācijas indekss (IF)
Tas ir rādītājs tam, cik viegli (vai grūti) viela plazmā var šķērsot filtrācijas barjeru. Indeksu iegūst, dalot vielas koncentrāciju filtrātā (FX) ar tās koncentrāciju plazmā (PX), tas ir: IFX = FX / PX.
IF vērtību diapazons ir no ne vairāk kā 1 tām vielām, kuras brīvi filtrējas, un 0 tām, kas vispār nefiltrējas. Starpposma vērtības ir daļiņām ar vidējām grūtībām. Jo tuvāk vērtībai 1, jo labāka filtrācija. Jo tuvāk 0, jo grūtāk to filtrē.
Viens no faktoriem, kas nosaka IF, ir daļiņas lielums. Tie, kuru diametrs ir mazāks par 4 nm, brīvi filtrē (IF = 1). Palielinoties izmēram tuvāk albumīnam, IF samazinās. Albumīna lieluma vai lielāku daļiņu IF ir 0.
Vēl viens faktors, kas veicina IF noteikšanu, ir negatīvi elektriskie lādiņi uz molekulārās virsmas. Olbaltumvielām ir daudz negatīvu lādiņu, kas palielina to lielumu, lai apgrūtinātu to filtrēšanu. Iemesls ir tāds, ka porām ir negatīvas lādiņas, kas atgrūž olbaltumvielas.
Atsauces
- Ganong WF: nieru darbība un barošana, medicīniskās fizioloģijas pārskatā, 25. ed. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
- Guyton AC, JE zāle: urīnceļu sistēma, Medicīniskās fizioloģijas mācību grāmatā, 13. izdevums, AC Guyton, JE Hall (red.). Filadelfija, Elsevier Inc., 2016.
- Lang F, Kurtz A: Niere, Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. izdevums, RF Schmidt et al (red.). Heidelberga, Springer Medizin Verlag, 2010.
- Silbernagl S: Die funktion der nieren, Physiologie, 6. izdevums; R Klinke et al (red.). Štutgarte, Georg Thieme Verlag, 2010.
- Stahl RAK et al: Niere und invaliditende Harnwege, Klinische Pathophysiologie, 8. izdevums, W Siegenthaler (ed.). Štutgarte, Georg Thieme Verlag, 2001.