Nefron

Nefron to funkcjonalna jednostka nerki, czyli najmniejsza struktura zdolna do pełnienia wszystkich funkcji narządu.

Nerki mają zazwyczaj od miliona do półtora miliona nefronów, dzięki czemu są w stanie przefiltrować łącznie 180 litrów osocza dziennie.

Znajomość nefronów z anatomicznego punktu widzenia jest niezbędna do analizy funkcji, za które są one odpowiedzialne. Każda zaczyna się od kapsułki Bowmana, pustej, ślepodennej kulistej struktury, która otacza sferoidalną sieć naczyń włosowatych, kłębuszki (od glomus, kłębek przędzy), łączący własny nabłonek z nabłonkiem naczyniowym. W ten sposób cały filtrowany przez kapilary płyn jest bezpośrednio gromadzony w kapsule Bowmana i stąd kierowany do kolejnych odcinków nefronu, odpowiednio zwanych kanalikiem proksymalnym, pętlą Henlego (z jej dwoma odcinkami, opadającym i wznoszącym się) i dalszym cewka. Ciecz znajdująca się w kanaliku dystalnym - głęboko zmieniona pod względem objętości i składu w porównaniu do tej zawartej w pierwszym odcinku nefronu - spływa do jednego większego kanalika, przewodu zbiorczego, gdzie przelewa się zawartość kilku nefronów (do ośmiu) . Różne kanały zbiorcze z kolei gromadzą się w coraz większych kanałach, które tworzą piramidy nerkowe; rurki każdej piramidy wpływają do brodawkowatego kanału zbiorczego, który wpływa do jednego z mniejszych kielichów, aby uwolnić jego zawartość do miedniczki nerkowej. Stąd mocz przechodzi do moczowodów, gromadząc się w pęcherzu moczowym, zanim zostanie wydalony przez cewkę moczową.

UWAGI: grupa kłębuszków i torebki Bowmana nazywana jest ciałkiem nerkowym lub ciałkiem Malpigha, pozostała część nefronu jest ogólnie nazywana układem kanalików nerkowych.
Kanał dystalny i jego kanał zbiorczy tworzą razem tzw. nefron dystalny.
Jak pokazano na rysunku, w końcowej części kanalik proksymalny biegnie w kierunku rdzenia nerki, zwężając się, tworząc cienką rurkę nabłonkową w kształcie litery U (pętla Henlego).

W celach dydaktycznych na powyższym obrazku nefron wydaje się być rozłożony, podczas gdy w rzeczywistości skręca się i składa na siebie kilka razy (zdjęcie poniżej).

Podczas swojej podróży nefron jest ściśle związany z drobnym układem naczyniowym. Uwolniona z łożyska naczyń włosowatych kłębuszków, krew wchodzi do układu niskiego ciśnienia reprezentowanego przez gałęzie tętniczek odprowadzających, które razem tworzą sieć naczyń włosowatych okołokanalikowych.Te małe naczynia gromadzą się w żyłkach i małych żyłach, które przenoszą krew na zewnątrz nerka przez żyłę nerkową.

Fakt, że kanalik nerkowy jest zagięty do siebie, powoduje, że końcowa część odcinka wstępującego pętli Henlego przechodzi między tętniczkami doprowadzającymi i odprowadzającymi.Ten obszar, w którym ściany kanalików i tętniczek zmieniają swoją strukturę, nazywa się przykłębuszkowym a jego funkcją jest wytwarzanie sygnałów parakrynnych niezbędnych do samoregulacji nerek (poprzez kontrolę szybkości filtracji kłębuszkowej). W tym obszarze komórki ziarniste obecne w ścianie tętniczki odprowadzającej sąsiadującej z nabłonkiem kanalika (macula densa) wydzielają reninę, enzym proteolityczny biorący udział w syntezie angiotensyny z angiotensynogenu, a zatem zaangażowany w mechanizmy kontrolne ciśnienie krwi.

Każda część nefronu jest wyspecjalizowana w innej funkcjonalności i dlatego zawiera komórki nabłonkowe o znacznie zmiennej strukturze, aby umożliwić selektywność wydzielania i ponownego wchłaniania różnych substancji. Podwyższone ciśnienie kłębuszkowe prowadzi do ciągłej filtracji 20% krwi przechodzącej przez kłębuszki nerkowe, z następczym przejściem preuryny (ultrafiltratu) w torebce Bowmana.W tym momencie procesy reabsorpcji zachodzące w kolejnych odcinkach nefron pozwala na odzyskanie dużej ilości pożytecznych substancji, takich jak glukoza i różne sole mineralne, i odwrotnie, procesy sekrecyjne pozwalają organizmowi na eliminację tych substancji obecnych w nadmiarze lub, ogólniej, odpadów. Jeszcze bardziej szczegółowo, w proksymalnym odcinku nefronu cukry aktywnie reabsorbowane są aminokwasy i inne substancje rozpuszczone, ale także woda przez osmozę; w zstępującej części pętli Henlego trwa reabsorpcja wody, podczas gdy w części wznoszącej następuje reabsorpcja chlorku sodu. Wreszcie aldosteron i hormon antydiuretyczny działają w kanaliku dystalnym i przewodzie zbiorczym dostosowując objętość i skład moczu (Na+, K+, mocznik) do potrzeb organizmu.