Нефрон: будова і функції

Нефрон, будова якого безпосередньо залежить від здоров'я людини, відповідає за роботу нирок. Нирки складаються з декількох тисяч таких нефронів, завдяки їм в організмі коректно здійснюється сечоутворення, виведення шлаків і очищення крові від шкідливих речовин після переробки отриманих продуктів.

Що таке нефрон?

Нефрон, будова і значення якого дуже важливі для організму людини, є структурно-функціональною одиницею всередині нирки. Всередині цього структурного елемента здійснюється утворення сечі, яка в подальшому виходить з організму за допомогою відповідних шляхів.




Біологи стверджують, що всередині кожної нирки знаходиться до двох мільйонів таких нефронів, і кожен з них повинен бути абсолютно здоровий, щоб сечостатева система могла повністю виконувати свою функцію. У разі пошкодження нирки нефрони відновити не вдасться, вони будуть виведені разом з новоутвореною сечею.

Нефрон: його будова, функціональне значення

Нефрон представляє собою оболонку для невеликого клубка, яка складається з двох стінок і закриває собою невеликий клубок капілярів. Внутрішня частина цієї оболонки покрита епітелієм, особливі клітини якого допомагають домогтися додаткового захисту. Той простір, що утворюється між двома шарами, може трансформуватися в невеликий отвір і канал.




Цей канал має щіткової кромкою з невеликих ворсинок, відразу за ним починається дуже вузька ділянка петлі оболонки, який спускається вниз. Стінка ділянки складається з плоских і маленьких клітин епітелію. У деяких випадках відсік петлі досягає глибини мозкової речовини, а потім розвертається до кірці ниркових утворень, які плавно переростають у ще один сегмент нефроновой петлі.

Як влаштований нефрон?

Будова ниркового нефрона є досить складним, до цих пір біологи всього світу б'ються над спробами відтворити його у вигляді штучного утворення, придатного для пересадки. Петля з'являється переважно з піднімається частині, але може включати в себе ще й делікатну. Як тільки петля виявляється в тому місці, де розміщується клубок, вона входить в вигнутий маленький канал.




У клітинах отриманої освіти відсутня ворсиста кромка, проте тут можна знайти велику кількість мітохондрій. Загальна площа мембрани може бути збільшена через численних складок, які формуються в результаті утворення петлі всередині окремого взятого нефрона. Схема будови нефрона людини досить складна, оскільки вимагає не лише ретельного промальовування, але і досконального знання предмета. Людині, далекій від біології, буде досить складно її зобразити. Останній ділянка нефрона являє собою вкорочений сполучний канал, який виходить в накопичувальну трубку. Канал формується в коркової частини нирки, з допомогою накопичувальних трубок він проходить крізь «мозок» клітини. У середньому діаметр кожної оболонки становить близько 02 міліметрів, а ось максимальна довжина каналу нефрона, зафіксована вченими, становить близько 5 сантиметрів.

Секції нирки нефрони

Нефрон, будова якого достеменно стало відомо вченим тільки після цілого ряду дослідів, знаходиться в кожному із структурних елементів найважливіших для організму органів – нирок. Специфіка функцій нирок така, що вона вимагає існування відразу декількох секцій структурних елементів: тонкого сегмента петлі, дистального і проксимального. Всі канали нефрона стикаються з покладеними накопичувальними трубками. По мірі розвитку ембріона вони довільно удосконалюються, однак у вже сформованому органі за своїми функціями нагадують дистальний ділянку нефрона. Детальний процес розвитку нефрона вчені неодноразово відтворювали у своїх лабораторіях протягом декількох років, однак справжні дані були отримані лише в наприкінці XX століття.

Різновиди нефронів у нирках людини

Схема будови нефрона людини розрізняється в залежності від типу. Розрізняють юкстамедуллярние, интракортикальние і суперфициальние. Головна різниця між ними полягає в їх розташування усередині нирки, глибини канальців і локалізації клубочків, а також у розмірах самих клубків. Крім того, вчені надають значення особливостям петель і тривалості різних сегментів нефрона. Суперфициальний тип являє собою з'єднання, створене з коротких завіс, а юкстамедуллярний – з довгих. Таке розмаїття, на думку вчених, з'являється в результаті потреби нефронів діставати до всіх частин нирки, в тому числі і тієї, яка розташовується нижче корковою субстанції.

Частини нефрона

Нефрон, будова і значення якого для організму добре вивчені, безпосередньо залежить від канальця, наявного в ньому. Саме останній відповідає за постійну функціональну роботу. Всі речовини, які є всередині нефронів, несуть відповідальність за збереження тих або інших різновидів ниркових клубків. Всередині корковою субстанції можна знайти велику кількість з'єднувальних елементів, специфічних підрозділів каналів, ниркових клубочків. Від того правильно вони будуть розміщені всередині нефрона і нирки в цілому, буде залежати робота всього внутрішнього органу. В першу чергу це буде впливати на рівномірний розподіл сечі, а вже потім на її коректний висновок з організму.

Нефрони як фільтри

Схема будови нефрона на перший погляд схожа на один великий фільтр, однак у нього є цілий ряд особливостей. У середині ХІХ століття вчені припускали, що фільтрація рідин в організмі передує етапу формування сечі, через сто років це було науково доведено. З допомогою спеціального маніпулятора вченим вдалося отримати внутрішню рідина з клубочкової оболонки, а потім провести її ретельний аналіз. З'ясувалося, що оболонка являє собою своєрідний фільтр, за допомогою якого відбувається очищення води і всіх молекул, які формують плазму крові. Мембрана, за допомогою якої відбувається фільтрація всіх рідин, заснована на трьох елементах: подоцитах, ендотеліальних клітинах, також використовується базальна мембрана. З їх допомогою рідину, яку необхідно вивести з організму, потрапляє в клубок нефрона.

Нутрощі нефрона: клітини і мембрана

Будова нефрона людини має розглядатися з урахуванням того, що міститься в клубочку нефрона. По-перше, мова йде про ендотеліальних клітинах, за допомогою яких утворюється шар, що перешкоджає попаданню всередині частинок білка і крові. Плазма і вода проходять далі, безперешкодно потрапляють в базальну мембрану. Мембрана являє собою тонкий шар, який відокремлює ендотелій (епітелій) від сполучної тканини типу. Середня товщина мембрани в організмі людини - 325 нм, хоча можуть зустрічатися більш товсті і тонкі варіанти. Мембрана складається з вузлового і двох периферійних шарів, які перегороджують шлях великим молекулам.

Подоцити в нефроне

Відростки подоцитов відокремлені один від одного щитовими мембранами, від яких залежить сам нефрон, будова структурного елемента нирки та її працездатність. Завдяки саме ним визначаються розміри речовин, які необхідно відфільтрувати. Епітеліальні клітини володіють невеликими відростками, за рахунок яких вони з'єднуються з базальною мембраною. Будова і функції нефрона такі, що в сукупності всі його елементи не пропускають молекули діаметром більш 6 нм і проводять фільтрацію менших за розмірами молекул, які повинні бути виведені з організму. Білок не може пройти крізь наявний фільтр завдяки особливим елементів мембрани і молекул з негативним зарядом.

Особливості ниркового фільтра

Нефрон, будова якого вимагає уважного вивчення з боку науковців, які прагнуть відтворити нирку за допомогою сучасних технологій, несе в собі певний негативний заряд, який формує ліміт по фільтрації білків. Розмір заряду залежить від габаритів фільтра, і за фактом сама складова клубочкового речовини залежить від якості базальної мембрани і епітеліального покриття. Особливості перешкоди, що використовується у вигляді фільтра, можуть бути реалізовані в найрізноманітніших варіаціях, кожен нефрон має індивідуальними параметрами. Якщо ніяких порушень в роботі нефронів немає, то в первинній сечі будуть лише сліди від білків, які притаманні плазмі крові. Особливо великі молекули можуть також проникати крізь пори, проте в даному випадку все буде залежати від їх параметрів, а також від локалізації молекули і її зіткнення з формами, які беруть пори. Нефрони не здатні регенерувати, тому при пошкодженні нирок або ж появі яких-небудь захворювань їх кількість поступово починає знижуватися. Те ж саме відбувається з природних причин, коли організм починає старіти. Відновлення нефронів – одна з найважливіших завдань, над якою працюють учені-біологи всього світу.