W brodawek nerkowych są struktur anatomicznych miąższu nerki, gdy przetwarzanie przefiltrowanego płynu rurowego kłębuszkach jest zakończona. Płyn, który opuszcza brodawki i wpływa do kielichów mniejszych, to mocz końcowy, który zostanie odprowadzony bez modyfikacji pęcherza moczowego.
Ponieważ brodawki są częścią miąższu nerek, konieczne jest poznanie sposobu jego organizacji. Odcinek nerki wzdłuż jej długiej osi pozwala rozpoznać dwa prążki: powierzchowny - zwany korą i głębszy zwany rdzeniem, którego częścią są brodawki.
Budowa nerek ssaka. Każda z „piramid” narysowanych w wewnętrznej strukturze nerki odpowiada brodawce nerkowej (źródło: Davidson, AJ, Mouse kidney development (15 stycznia 2009), StemBook, red. The Stem Cell Research Community, StemBook, doi / 10.3824 / stembook.1.34.1, http://www.stembook.org. Via Wikimedia Commons) Kora nerkowa to powierzchowna warstwa, w której znajdują się kłębuszki i większość układu kanalikowego związanego z każdym z nich aby utworzyć nefron: kanalik proksymalny, pętlę Henle, kanaliki dystalne i kanały łączące. Każda nerka ma milion nefronów
W samej korze kilka tysięcy tych przewodów łączących (nefronów) prowadzi do grubszego przewodu zwanego kolektorem korowym, który biegnie promieniowo w głąb i wchodzi do rdzenia nerki. Ta rurka z nefronami, którą otrzymuje, jest zrazikiem nerkowym.
Rdzeń nerki nie jest ciągłą warstwą, ale jest zorganizowany w postaci mas tkanek w postaci ostrosłupów lub stożków, których szerokie podstawy są skierowane na zewnątrz, w kierunku kory, którą ograniczają, natomiast ich wierzchołki skierowane są promieniowo do wewnątrz, wprowadzając w kielichach mniejszych.
Każda z piramid rdzeniowych reprezentuje płat nerkowy i przyjmuje kanały zbiorcze setek zrazików. Najbardziej powierzchowna lub zewnętrzna część każdej piramidy (1/3) nazywana jest rdzeniem zewnętrznym; najgłębszy (2/3) jest rdzeń kręgowy i obejmuje obszar brodawkowaty.
Charakterystyka i histologia
Najważniejszymi składnikami brodawek są przewody brodawkowe Belliniego, które nadają ostateczny dotyk płynowi rurkowatemu, który otrzymują. Pod koniec podróży przez przewody brodawkowe ciecz ta, już przekształcona w mocz, wlewa się do mniejszego kielicha i nie podlega dalszym modyfikacjom.
Stosunkowo grube kanały brodawkowe są końcowymi częściami układu kanalików nerkowych i są utworzone przez kolejne połączenie około siedmiu przewodów zbiorczych, opuszczających korę i wchodzących do piramid, przeszły od korowej do rdzeniastej.
Otwory w jamie ustnej różnych przewodów Belliniego brodawki nadają jej wyściółce śluzowej wygląd perforowanej blaszki, dlatego nazywana jest blaszką cribosa. Przez tę sitową płytkę mocz wlewa się do kielicha.
Anatomia ludzkiej nerki (źródło: Arcadian, za Wikimedia Commons)
Oprócz przewodów Belliniego, końce długich pętli Henle znajdują się również w brodawkach, członkach tych nefronów, których kłębuszki znajdują się w korze bezpośrednio graniczącej z rdzeniem. Dlatego nefrony nazywane są juxtamedullary.
Kolejnym dodatkowym składnikiem brodawek są tzw. Naczynia proste, które wywodzą się z tętniczek odprowadzających nefronów okołoszpikowych i schodzą bezpośrednio do końca brodawek, a następnie wznoszą się prosto z powrotem do kory.
Zarówno długie pętle Henle, jak i proste naczynia są kanałami, których początkowe odcinki schodzą do brodawek i tam zakrzywiają się, aby powrócić do kory po wznoszącej się ścieżce równoległej do zstępującej. Mówi się, że przepływ przez oba segmenty jest przeciwprądowy.
Oprócz wymienionych elementów opisano również obecność w brodawkach zbioru komórek bez precyzyjnej organizacji histologicznej, którym nadano nazwę komórek śródmiąższowych, o nieznanej funkcji, ale mogących być prekursorami w procesach regeneracji tkanek.
Gradient hiperosmolarny w rdzeniu nerkowym
Jedną z najwybitniejszych cech rdzenia nerki, która osiąga maksymalną ekspresję w brodawkach, jest istnienie gradientu hiperosmolarnego w płynie śródmiąższowym, który obmywa opisane elementy strukturalne.
Należy zauważyć, że płyny ustrojowe są na ogół w równowadze osmolarnej i to właśnie ta równowaga determinuje dystrybucję wody w różnych przedziałach. Na przykład osmolarność śródmiąższowa jest taka sama w całej korze nerkowej i równa osoczu.
Co ciekawe, w śródmiąższu rdzenia nerkowego, w przypadku tego samego przedziału, osmolarność nie jest jednorodna, ale stopniowo wzrasta od około 300 mosmol / l w pobliżu kory do wartości w brodawce ludzkiej około około 1200 mosmol / l.
Wytwarzanie i utrzymanie tego gradientu hiperosmolarnego jest w dużej mierze wynikiem organizacji przeciwprądowej już opisanej dla pętli i naczyń prostych. Uchwyty pomagają w tworzeniu mechanizmu mnożnika przeciwprądowego, który tworzy gradient.
Gdyby organizacja naczyniowa była taka jak w każdej innej tkance, gradient ten zanikłby, ponieważ krwiobieg unosiłby substancje rozpuszczone. Proste szkła zapewniają przeciwprądowy mechanizm wymiennika, który zapobiega płukaniu wstecznemu i pomaga zachować gradient.
Istnienie gradientu hiperosmolarnego jest podstawową cechą, która, jak zobaczymy później, jest dodawana do innych aspektów, które pozwalają na wytwarzanie moczu o zmiennej osmolarności i objętości dostosowanej do potrzeb fizjologicznych narzuconych przez okoliczności.
cechy
Jedną z funkcji brodawek jest udział w tworzeniu się gradientu hiperosmolarnego i określanie maksymalnej osmolarności, jaką można osiągnąć w śródmiąższu. Ściśle związana z tą funkcją jest również pomoc w określaniu objętości moczu i jego osmolarności.
Obie funkcje są związane ze stopniem przepuszczalności, jaką przewody brodawkowe oferują mocznikowi i wodzie; przepuszczalności, która jest związana z obecnością i stężeniami hormonu antydiuretycznego (ADH) lub wazopresyny w osoczu.
Na poziomie brodawkowatej tkanki śródmiąższowej połowa stężenia osmolarnego to NaCl (600 mosmol / l), a druga połowa to mocznik (600 mosmol / l). Stężenie mocznika w tym miejscu zależy od ilości tej substancji, która jest w stanie przedostać się przez ścianę przewodu brodawkowatego do tkanki śródmiąższowej.
Dzieje się tak, ponieważ stężenie mocznika w przewodach zbiorczych wzrasta, gdy woda jest ponownie wchłaniana, tak że gdy ciecz dociera do przewodów brodawkowatych, jego stężenie jest tak duże, że jeśli pozwala na to ściana, dyfunduje on poprzez gradient chemiczny do tkanki śródmiąższowej.
Jeśli nie ma ADH, ściana jest nieprzepuszczalna dla mocznika. W tym przypadku jego śródmiąższowe stężenie jest niskie, a hiperosmolarność jest również niska. ADH sprzyja wprowadzaniu transporterów mocznika, które ułatwiają wydostawanie się mocznika i jego wzrost w tkance śródmiąższowej. Wtedy hiperosmolarność jest wyższa.
Hiperosmolarność śródmiąższowa jest bardzo ważna, ponieważ reprezentuje siłę osmotyczną, która pozwoli na reabsorpcję wody krążącej przez przewody zbiorcze i brodawkowe. Woda, która nie zostanie ponownie wchłonięta w tych końcowych segmentach, zostanie ostatecznie wydalona w postaci moczu.
Ale aby woda przeszła przez ścianę przewodów i została ponownie wchłonięta do tkanki śródmiąższowej, wymagana jest obecność akwaporyn, które są wytwarzane w komórkach nabłonka kanalikowego i są wprowadzane do jego błony pod wpływem hormonu antydiuretycznego.
Dlatego przewody brodawkowate, współpracując z ADH, przyczyniają się do hiperosmolarności rdzenia i wytwarzania moczu o różnej objętości i osmolarności. Przy maksymalnym ADH objętość moczu jest niska, a jego osmolarność wysoka. Bez ADH objętość jest wysoka, a osmolarność niska.
Bibliografia
- Ganong WF: Renal Function and Micturition, in Review of Medical Physiology, 25th ed. Nowy Jork, McGraw-Hill Education, 2016.
- Guyton AC, Hall JE: The Urinary System, w Textbook of Medical Physiology, wyd. 13, AC Guyton, JE Hall (red.). Filadelfia, Elsevier Inc., 2016.
- Koeppen BM i Stanton BA: Mechanizmy transportu przez nerki: reabsorpcja NaCl i wody wzdłuż nefronu, W: Renal Physiology 5th ed. Filadelfia, Elsevier Mosby, 2013.
- Lang F, Kurtz A: Niere, w Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, wyd. 31, RF Schmidt i wsp. (Red.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
- Silbernagl S: Die function der nieren, w Physiologie, wyd. 6; R Klinke i in. (Red.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.