Кровообіг у нирці, його особливості

Нирка людини - це парний орган бобоподібної форми із заокругленими верхнім і нижнім полюсами. Довжина нирки 10-12 см, товщина до 4 см, ширина 6-7 см, маса 120-200 г. Нирки розташовані на задній стінці черев­ної порожнини з боків хребта на рівні останнього грудного і І—II попереко­вих хребців. Ліва нирка звичайно розташована трохи вище, ніж права.

У нирці розрізняють дві поверхні - випуклу передню і плоску задню, два краї - випуклий латеральний і ввігнутий медіальний. На медіальному краї знаходяться ворота нирки, де розташовані нерви, ниркова артерія, ве­на, початок сечовода і жирова тканина. Зовні нирка покрита фіброзною капсулою, у якій багато міоцитів та еластичних волокон. До капсули зовні прилягає шар жирової клітковини, який утворює жирову капсулу.

На фронтальному розрізі нирки розрізняють дві речовини - кору і мозок нирки.

Кора нирки поділяється на дві частини:

- згорнуту, або клубочкову, і

- променисту (рис. 46).

Мозок нирки складається з 14-16 пірамід.

Основа кожної піраміди спрямована до кори, верхівки - у бік воріт.

Верхівки по дві або більше з'єднуються й утворюють сосочки. Кожний із сосочків має отвори, через які сеча виділяється у початкові частини сечо­вих шляхів - малі чашечки.

8-9 малих чашечок впадають в одну з двох ве­ликих чашечок.

Великі чашечки зливаються в одну ниркову миску, що охоплює ворота за нирковими судинами, повертається вниз і переходить у сечовід.

Стінки ниркових чашечок і миски мають слизову оболонку, пок­риту перехідним епітелієм.

Структурно-функціональною одиницею нирки є нефрон.

У кожній нирці нараховується понад 1 млн нефронів.

Нефрон складається із:

- судин­ного клубочка,

- капсули Боумена-Шумлянського, що оточує клубочок і

- нир­кові канальці, які відходять від капсули (рис. 47).

Клубочок разом з капсулою утворюють ниркове (Мальпігієве) тільце.

Судинний клубочок являє собою розгалуження капілярів приносної ар­теріоли (до 50), які потім збираються у виносну артеріолу. Ендотелій капілярів пронизаний отворами діаметром до 100 нм.

Діаметр приносної артеріоли у більшості нефронів майже у два рази більший, ніж діаметр ви­носної.

Зовні клубочки капілярів покриті двошаровою капсулою Боумена – Шумлянського, яка має вісцеральний та парієтальний листки.

Вісцеральний листок капсули складається з епітеліальних клітин - подоцитів, які мають великі і малі відростки. Відростки подоцитів - педикули - покривають поверхню капілярів, залишаючи міжпедикулярні простори діаметром до ЗО нм. Ці простори заповнені фібрилярними структурами, які зменшують діаметр отворів (пор) до 10 нм.

Парієтальний листок скла­дається із базальної мембрани, вкритої кубічними епітеліальними клітина­ми, які переходять в епітелій канальців. Базальна мембрана має пори діаметром близько 3 нм.

Між листками капсули є щілина, або порожнина капсули, яка переходить у просвіт канальців.

Ниркові канальці - це довгі трубочки з одношаровими стінками. Ниркові канальці складаються з го­ловного, або проксимального, відділу, який починається від порожнини капсули звивистою ділянкою і переходить у пряму частину канальця, а потім у петлю Генле. У петлі Генле розрізняють тонкий низхідний сегмент і товстий висхідний. Петля Генле переходить у дистальний звивистий ка­налець, який розташований у корі між приносною і виносною артеріола­ми, утворює щільну пляму (юкстагломерулярний апарат нирки).

Юкстагломерулярний комплекс.

Дистальний звивистий каналець, підняв­шись до ниркового тільця, вступає з ним у прямий контакт у місці входу до капсули клубочка вхідної і виходу з неї вихідної артеріол (див. мал. 93, 10). Ця ділянка контакту дістала назву юкстагломерулярного (біляклубочкового) комплексу. Він складається зі щільної плями, утвореної групою модифікованих епітеліальних клітин звивистого каналь­ця — епітеліоцитів щільної плями та особливих — міоїдних ендокриноцитів (юкстагломерулоцитів), розміщених у середній оболонці стінки клубочкових ар­теріол, що прилягають до щільної плями (мал. 94).

Дистальні звивисті канальці впадають у збірні трубочки, які зливаються з утворенням проток Белліні, що відкриваються порами на вер­шині сосочка.

Клубочки всіх нефронів розташовані в корі нирок, проте їх кількість неоднакова в різних її ділянках.

Найбільше клубочків нефронів (60-70%) розташовано у середній ділянцікори - це інтракортикальні нефрони. Во­ни виконують основну роль у процесах фільтрування сечі. Діаметр їх при­носної артеріоли більший, ніж діаметр виносної.

У поверхневій ділянці кори локалізовано менше клубочків (20-30 %). Це клубочки суперфіціальних нефронів і вони мають найкоротшу петлю Генле.

Значно менше неф­ронів (10-15%), клубочки яких розташовані на межі кори і мозку нирки, -це юкстамедулярні нефрони. Вони мають найдовші петлі Генле, які сяга­ють вершини сосочка піраміди і паралельно до них утворюють прямі капілярні низхідні і висхідні судини, що дає їм змогу виконувати провідну роль у процесах концентрування і розведення сечі.

Ниркове тільце (тільце Мальпі­гі ) складається з клубочка (клубочкової капілярної сітки з приноспою і виносною клубочковими артеріолами) і капсули клубочка.

Особливості кровопостачання нирки

полягають у тому, що кров, яка протікає через нирки, проходить через дві капілярні сітки і використо­вується як для сечоутворення, так і для трофіки органа. Нирки належать до органів із найінтенсивнішим надходженням крові.

Ниркові артерії постачають нирки кров'ю і розглажуються у них на дрібніші судини. До ниркового клубочка кров потрапляє через приносну артеріолу, що розпадається на капіляри, які й утворюють клубочок. Ви­носна артеріола після виходу з клубочка знову розпадається на капіляри, які густою мережею обплітають проксимальний і дистальний звивистий канальці. Цим повторно утвореним капілярам властива як сечотвірна, так і трофічна функції.

У нормів дорослої людини через нирки проходить до 25% серцевого викиду крові (1000-1200 мл/хв). Тобто, нирки люди­ни за 1 хв отримують 1200—1400 мл крові. Враховуючи відносно невелику масу нир­ки (150 — 200 г), можна стверджувати, що нирки отримують крові більше, ніж будь-який інший орган тіла, навіть у 4 —5 разів більше, ніж серце і мозок. Проте переважна кількість цієї крові використовується не на живлення нирки, а на виконання її функ­ції — очищення крові від продуктів обміну.

Така інтенсивність кровопостачання за­безпечується тим, що ниркові артерії відходять безпосередньо від черевно­го відділу аорти (зона високого тиску крові) у вигляді короткого товстого стовбура. Крім того, невелика довжина наступних розгалужень ниркових артерій також забезпечує високий тиск у капілярах клубочка (близько 65-70 мм рт.ст.). Цьому ж сприяє і менший діаметр виносних судин порівняно із приносними, що створює підвищений опір відтоку крові з клубочка.

Кровопостачання нирок має такий ланцюг процесів:

ниркова артерія - міжчасточкові (термінальні) артерії - дугові артерії - міжчасточкові кіркової речовини - приносні артеріоли - чудесна сітка капілярів нирко­вого тільця - відвідні артеріоли (їх діаметр менший, ніж у приносних) - вторинні капіляри, які оплітають звивисті канальці кіркової речовини або прямі судини юкстамедулярних нефронів - венозні сплетіння зірчастих вен - міжчасточкові венули - дугові вени - міжчасточкові вени - нир­кова вена.

В юкстамедулярних нефронах термінальні артерії дають поча­ток прямим судинам (повторюють хід петлі Генле), які надалі впадають у дугові вени без утворення вторинної капілярної сітки. Причому діаметр приносної і виносної артеріол однаковий, що зумовлює в них тиск у 40 мм рт. ст. проти 70 мм рт. ст. в інших нефронах. У прямі артерії кров потрап­ляє з дугових і міжчасточкових артерій та виносної артеріоли.

Кровопостачання нирок має ряд особливостей:

а) дуже високий рівень кровопостачання від 20 до 25 % хвилинного об'єму кровообігу;

б) такий великий кровотік пов'язаний з процесами сечоутворення, а не з високим метаболізмом і тому не потребує великої артеріовеноз­ної різниці за 02;

в) артеріальний тиск у капілярах більший, ніж в інших органах, і становить 70 мм рт. ст., що пов'язано з процесами фільтрації; в капілярах, які обплітають канальці, артеріальний тиск дорівнює 14 - 18 мм рт. ст.;

г) подвійна капілярна сітка: капіляри мальпігієвого клубочка і капіляри, які обплітають звивисті канальці;

д) довжина капілярів більша, ніж в інших органах, і досягає 40 мм проти 0,5 мм;

є) нерівномірність кровопостачання різних шарів нирок (зменшення в напрямку від поверхневих шарів до мозкової речовини) пов'язана з великим питомим опором кровотоку тонкостінних судин і збільшенням в'язкості крові в гіперосмотичній речовині нирок;

ж) мала залежність ниркового кровотоку від системного артеріаль­ного тиску в межах 90 - 180 мм рт. ст. внаслідок вираженої його міогенної саморегуляції;

з) в юкстамедулярних нефронах еферентна артеріола не розпадається на навколоканальцеву капілярну сітку, а утворює прямі судини, які опускаються в мозкову речовину (оскіль­ки венозні та артеріальні прямі судини розміщені бік у бік і тому кон­тактують, то їх кровотік створює горизонтальний градієнт концент­рації речовин, здатний до дифузії - судинна протиточна система);

і) приносна і виносна артеріоли деяких кіркових нефронів контакту­ють з щільною плямою дистального канальця, утворюючи юкстагломерулярний апарат;

к) діаметр приносної артеріоли більший від такого виносної;

л) капіляри клубочків не анастомозують.

Грануляри - епітеліоїдні (біляклубочкові) клітини обох артеріол міс­тять ренін. Активація його виділення спостерігається при зменшенні нир­кового кровотоку внаслідок зменшення тиску в приносній артеріолі або зменшення об'єму циркулюючої крові, активації симпатичної нервової системи, зменшення концентрації Na+ в плазмі. Щільна пляма чутлива до NaС1.

Зменшення NaС1 через невідомий механізм зменшує опір афе­рентних артеріол та збільшує звільнення реніну з підвищенням опору ефе­рентних. Це повертає гломерулярну фільтрацію до норми.

Сильне подразнення симпатичних ниркових нервів та високі кон­центрації катехоламінів зменшують кровотік цього органу і відпо­відно діурез внаслідок звуження приносної і виносної артеріол.

Функції нирок

поділяють на видільні і невидільні.

Утворюючи і виділяючи сечу, нирки відіграють основну роль у видільній системі ор­ганізму; одночасно вони виконують також інші функції.

Основними функціями нирки є:

1 Екскреторна:

а) екскреція кінцевих метаболітів азотистого обміну;

б) екскреція чужорідних речовин;

в) екскреція надлишків органічних і не­органічних речовин, які потрапили з їжею або утворилися у процесі мета­болізму.

Екскреторна функція нирок пов'язана з процесами фільтрації і секреції.

В епітелії канальців нирок деякі з цих речовин піддаються подальшому руйнуванню. Крім аміаку нирки можуть екскретувати й інші сполуки азотистого обміну, які утворю­ються безпосередньо в нирках або надходять до них із кров'ю. До таких ре­човин належать: сечовина, сечова кислота, креатинін.

Деякі харчові та лікарські речовини не руйнуються в організмі до кінцевих продуктів і можуть виводитися лише через нирки, інші фільтру­ються й потім можуть реабсорбуватися. Очищення крові від цих речовин залежить від кількості утвореної сечі (як у разі обміну сечовини).

Інші, наприклад, пеніцилін, йодовмісні контрастні речовини типу діодрасту, парааміногіпурова кислота, не тільки фільтруються, але й секретуються епітелієм канальців. Тому їх концентрація у сечі може бути в 500-1000 разів більшою, ніж у крові. Із сечею виводяться багато гормонів та їх мета­болітів.

Якщо частину функцій, які виконують нирки, можуть компенсувати інші органи, то їх екскреторна функція найменш замінна. Незважаючи на

деякий "запас надійності" (людина може жити і з однією ниркою), за наяв­ності ураження нирок розвивається уремія. У такому разі безпосередньою причиною смерті хворого може бути затримка в організмі токсичних азотвмісних речовин.

2 Гомеостатична:

а) підтримування оптимального осмотичного тиску;

б) підтримування іонного балансу організму;

в) підтримування кислотно-основної рівноваги;

г) участь у регулюванні кровообміну;

д) участь у ре­гулюванні об'єму крові, що циркулює.

Участь нирок у підтримуванні кислотно-основної рівноваги (КОС) організму полягає в очищенні крові від нелетких кислот та основ, які утворилися у процесі метаболізму або надійшли з їжею у надто великих кількостях.

Іони, що виводяться у сечу, змінюють її рН у широких межах (4,5-8,6).

За максимального закислення сечі іон Н⁺ виводиться як у вільному стані, так і в зв'язаному (з буферними сполуками). Іони водню надходять у сечу не тільки з фільтратом, вони можуть секретуватися у дистальних і проксимальних відділах канальців нефрона. У проксимальних відділах Н+ обмінюється на Na⁺ під час реабсорбції останнього в ділянці апікальної поверхні ендотеліальних клітин. У разі алкалозу рН крові та концентрація у ній НСОз зростають і нирки починають виділяти лужну сечу.

Загальновідомо, що організм більш як наполовину складається з води. Тому надзвичайно важливе значення має підтримання водно­го балансу організму (табл. 6)

Підтримання балансу води досягається завдяки концентруванню та розведенню, сечі - в результаті процесів фільтрації, реабсорбції та секреції в нирках.

3. Метаболічна:

а) метаболізм білків;

б) метаболізм жирів;

в) мета­болізм вуглеводів;

г) метаболізм нуклеїнових кислот та інших органічних сполук.

Метаболічна функція нирок. Низькомолекулярні білки і пептиди, що фільтруються через нирковий фільтр, в епітелії проксимальних канальців розщеплюються до амінокислот, які через проміжну рідину всмоктуються у кровоносні капіляри. Амінокислоти, що надходять у кров, сприяють підтримуванню в організмі амінокислотного фонду, який може порушува­тися за умови ураження нирок.