KAPSUŁA BOWMANA: BUDOWA, HISTOLOGIA, FUNKCJE - ANATOMIA I FIZJOLOGIA - 2026

Przez Bowman „s kapsułka stanowi początkowy odcinek elementu rurowego z nefronów anatomo-Jednostka funkcjonalna nerki, w których prowadzi się procesy do produkcji moczu z nerki które przyczynia się do utrzymania homeostazy organizm.

Został nazwany na cześć angielskiego okulisty i anatoma Sir Williama Bowmana, który odkrył jego istnienie i opublikował opis histologiczny po raz pierwszy w 1842 roku.

Ilustracja nefronu (źródło: grafika autorstwa Holly Fischer za pośrednictwem Wikimedia Commons)

W literaturze istnieje pewne zamieszanie dotyczące nazewnictwa początkowych segmentów nefronu, w tym kapsuły Bowmana. Czasami jest opisywany jako inna część kłębuszków nerkowych i stanowiąca wraz z nim ciałko nerkowe, podczas gdy dla innych pełni funkcję członka kłębuszków nerkowych.

Niezależnie od tego, czy w opisach anatomicznych torebka jest częścią kłębuszków nerkowych, czy też jest częścią, faktem jest, że oba elementy są tak ściśle powiązane w swojej budowie i funkcji, że pojęcie kłębuszków budzi w myślących o nim ideę kulistej kuli z naczyniami. .

W przeciwnym razie kapsułka byłaby po prostu zbiornikiem, do którego przefiltrowany płyn wlewa się do kłębuszków nerkowych, ale nie miałaby żadnego udziału w samym procesie filtracji kłębuszkowej. Co nie jest prawdą, ponieważ, jak się okaże, jest częścią tego procesu, do którego przyczynia się w szczególny sposób.

Struktura i histologia

Kapsuła Bowmana jest jak maleńka kula, której ściana wnika w obszar naczyniowy. W tym wgłębieniu torebka jest penetrowana przez kulkę naczyń włosowatych, która pochodzi z tętniczki doprowadzającej i doprowadza krew do kłębuszków nerkowych, skąd wychodzi również tętniczka odprowadzająca, która zasysa krew z kłębuszków nerkowych.

Przeciwległy koniec kapsułki, zwany biegunem moczowym, wygląda tak, jakby ściana kuli miała otwór, do którego jest podłączony koniec pierwszego segmentu, który inicjuje właściwą funkcję kanalika, czyli kanalika proksymalnie skręconego.

Ta zewnętrzna ściana torebki jest płaskim nabłonkiem i nazywana jest nabłonkiem ciemieniowym torebki Bowmana. Zmienia strukturę, przechodząc do nabłonka kanalików proksymalnych w biegunie moczowym i do nabłonka trzewnego na biegunie naczyniowym.

Nabłonek wpustowy nazywany jest trzewnym, ponieważ otacza kapilary kłębuszkowe tak, jakby były wnętrznościami. Składa się z komórek zwanych podocytami, które obejmują, pokrywając je, naczynia włosowate i mają bardzo szczególne cechy.

Podocyty są zorganizowane w pojedynczą warstwę, emitując przedłużenia, które przenikają się z wypustkami sąsiednich podocytów, pozostawiając między nimi przestrzenie zwane porami szczelinowymi lub szczelinami filtracyjnymi, które są roztworami ciągłości dla przejścia przesączu.

Budowa nerki i nefronu: 1. Kora nerkowa; 2. Szpik; 3. Tętnica nerkowa; 4. Żyły nerkowe; 5. moczowód; 6. Nefrony; 7. Aferentna tętniczka; 8. Kłębuszkowe; 9. Kapsuła Bowmana; 10. Kanaliki i wiązka Henle; 11. Kapilary okołocewkowe (źródło: File: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88File: KidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PL Pochodna praca: Daniel Sachse (Antares42) przez Wikimedia Commons)

Podocyty i komórki śródbłonka, które pokrywają, syntetyzują błonę podstawną, na której spoczywają, i która ma również roztwory zapewniające ciągłość przepływu wody i substancji. Komórki śródbłonka są fenestrowane, a także umożliwiają filtrację.

Zatem te trzy elementy: śródbłonek naczyń włosowatych, błona podstawna i nabłonek trzewny torebki Bowmana, razem tworzą błonę lub barierę filtracyjną.

cechy

Kapsułka jest związana z procesem filtracji kłębuszkowej. Z jednej strony dlatego, że jest częścią powłoki nabłonkowej podocytów, która otacza kapilary kłębuszkowe. Przyczynia się również do syntezy błony podstawnej, na której spoczywa ten nabłonek i śródbłonek naczyń włosowatych kłębuszków.

Te trzy struktury: śródbłonek naczyń włosowatych, błona podstawna i nabłonek trzewny torebki Bowmana, stanowią tak zwaną membranę lub barierę filtracyjną, a każda z nich ma własną charakterystykę przepuszczalności, która przyczynia się do ogólnej selektywności tej bariery.

Ponadto objętość płynu, który przenika do przestrzeni Bowmana, wraz ze stopniem sztywności, która przeciwstawia się zewnętrznej ścianie torebki, determinuje genezę ciśnienia wewnątrztorebkowego, które przyczynia się do modulowania skutecznego ciśnienia filtracji i wypychania płynu wzdłuż powiązany kanalik.

Determinanty wielkości przesączania kłębuszkowego

Zmienną, która zbiera wielkość procesu filtracji kłębuszkowej, jest tak zwana objętość filtracji kłębuszkowej (GFR), czyli objętość płynu, która jest filtrowana przez wszystkie kłębuszki w jednostce czasu. Jego średnia normalna wartość to około 125 ml / min lub 180 l / dzień.

O wielkości tej zmiennej decydują z fizycznego punktu widzenia dwa czynniki, a mianowicie tzw. Współczynnik filtracji lub ultrafiltracji (Kf) oraz efektywne ciśnienie filtracji (Peff). To znaczy: VFG = Kf x Peff (równanie 1)

Współczynnik filtracji (Kf)

Współczynnik filtracji (Kf) jest iloczynem przewodności hydraulicznej (LP), która mierzy przepuszczalność wody membrany w ml / min na jednostkę powierzchni i jednostkę ciśnienia napędowego, razy pole powierzchni (A) membranę filtrującą, to znaczy Kf = LP x A (równanie 2).

Wielkość współczynnika filtracji wskazuje objętość cieczy, która jest filtrowana w jednostce czasu i na jednostkę efektywnego ciśnienia napędowego. Chociaż bardzo trudno jest zmierzyć go bezpośrednio, można go uzyskać z równania 1, dzieląc VFG / Peff.

Kf w naczyniach włosowatych kłębuszków wynosi 12,5 ml / min / mmHg na c / 100g tkanki, wartość około 400 razy wyższa niż Kf innych układów kapilarnych w organizmie, gdzie można przefiltrować około 0,01 ml / ml. min / mm Hg na 100 g tkanki. Porównanie przedstawiające skuteczność filtrowania kłębuszkowego.

Efektywne ciśnienie filtracji (Peff)

Efektywne ciśnienie filtracji jest wynikiem algebraicznej sumy różnych sił ciśnienia, które sprzyjają lub przeciwstawiają się filtracji. Istnieje gradient ciśnienia hydrostatycznego (ΔP) i gradient ciśnienia osmotycznego (onkotyczny, ΔП) określony przez obecność białek w osoczu.

Gradient ciśnienia hydrostatycznego to różnica ciśnień między wnętrzem kapilary kłębuszkowej (PCG = 50 mm Hg) a przestrzenią torebki Bowmana (PCB = 12 mm Hg). Jak widać, gradient ten jest kierowany od kapilary do kapsułki i sprzyja ruchowi cieczy w tym kierunku.

Gradient ciśnienia osmotycznego przesuwa płyn od niższego ciśnienia osmotycznego do wyższego. Taki efekt mają tylko cząsteczki, które nie filtrują. Białka nie filtrują. Jego ПCB wynosi 0, aw kłębuszkowej kapilarze ПCG wynosi 20 mm Hg. Ten gradient przenosi ciecz z kapsułki do kapilary.

Efektywne ciśnienie można obliczyć stosując Peff = ΔP - ΔП; = (PCG-PCB) - (ПCG-ПCB); = (50-12) - (20-0); = 38-20 = 18 mm Hg. Zatem istnieje efektywne lub netto ciśnienie filtracji wynoszące około 18 mm Hg, które określa GFR około 125 ml / min.

Wskaźnik filtracji (IF) substancji obecnych w osoczu

Jest to wskaźnik łatwości (lub trudności), z jaką substancja w osoczu może przekroczyć barierę filtracyjną. Wskaźnik otrzymujemy dzieląc stężenie substancji w przesączu (FX) przez jej stężenie w osoczu (PX), czyli: IFX = FX / PX.

Zakres wartości IF zawiera się w przedziale od maksymalnie 1 dla substancji, które filtrują swobodnie, do 0 dla tych, które w ogóle nie filtrują. Wartości pośrednie dotyczą cząstek o pośrednich trudnościach. Im wartość bliżej 1, tym lepsza filtracja. Im bliżej 0, tym trudniej filtruje.

Jednym z czynników determinujących IF jest rozmiar cząstki. Te o średnicy mniejszej niż 4 nm filtrują swobodnie (IF = 1). Wraz ze wzrostem wielkości albuminy, IF zmniejsza się. Cząstki wielkości albuminy lub większe mają IF równe 0.

Innym czynnikiem, który przyczynia się do określenia IF, są ujemne ładunki elektryczne na powierzchni cząsteczki. Białka mają dużo ładunku ujemnego, co zwiększa ich rozmiar, utrudniając ich filtrowanie. Powodem jest to, że pory mają ładunki ujemne, które odpychają białka.

Bibliografia

1. Ganong WF: Renal Function and Micturition, in Review of Medical Physiology, 25th ed. Nowy Jork, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: The Urinary System, w Textbook of Medical Physiology, wyd. 13, AC Guyton, JE Hall (red.). Filadelfia, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Kurtz A: Niere, w Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, wyd. 31, RF Schmidt i wsp. (Red.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Silbernagl S: Die funktion der nieren, w Physiologie, 6th ed; R Klinke i in. (Red.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Stahl RAK et al: Niere und zdolnościitende Harnwege, w Klinische Pathophysiologie, 8. wydanie, W Siegenthaler (red.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2001.