Anatomia ja fysiologia II

Munuaiset sijaitsevat selkärangan molemmin puolin selkärangan retroperitoneaalisessa tilassa parietaalisen vatsakalvon ja posteriorisen vatsaseinämän välissä, hyvin lihaksen, rasvan ja kylkiluiden suojassa. Ne ovat suunnilleen nyrkin kokoiset, ja miehen munuainen on tyypillisesti hieman suurempi kuin naisen munuainen. Munuaiset ovat hyvin verisuonitettuja, ja ne saavat levossa noin 25 prosenttia sydämen verenkierrosta.

Sisäinen anatomia

Vasen munuainen sijaitsee noin T12-L3-nikaman kohdalla, kun taas oikea sijaitsee alempana maksan aiheuttaman pienen siirtymän vuoksi. Munuaisten yläosia suojaavat jonkin verran yhdestoista ja kahdestoista kylkiluu. Kukin munuainen painaa uroksilla noin 125-175 g ja naarailla 115-155 g. Ne ovat noin 11-14 cm:n pituisia, 6 cm:n levyisiä ja 4 cm:n paksuisia, ja niitä peittää suoraan tiheästä, epäsäännöllisestä sidekudoksesta koostuva kuitumainen kapseli, joka auttaa pitämään niiden muodon ja suojaamaan niitä. Tätä kapselia peittää iskuja vaimentava rasvakudoskerros, jota kutsutaan munuaisten rasvapatjaksi ja jota puolestaan ympäröi sitkeä munuaiskalvo. Faskia ja vähäisemmässä määrin sen yläpuolella oleva vatsakalvo ankkuroivat munuaiset tiukasti vatsan takaseinämään retroperitoneaaliseen asentoon.

Kuva 1. Munuaiset ovat hieman kylkiluiden suojassa, ja niitä ympäröi rasva suojana (ei kuvassa).

Kummankin munuaisen yläpuolella on lisämunuainen. Lisämunuaisen kuori vaikuttaa suoraan munuaisten toimintaan tuottamalla aldosteronihormonia, joka stimuloi natriumin takaisinimeytymistä.

Sisäinen anatomia

Munuaisen läpileikkaus frontaalisesti paljastaa ulomman alueen, jota kutsutaan munuaiskuoreksi, ja sisemmän alueen, jota kutsutaan medullaksi. Munuaispylväät ovat sidekudosjatkoksia, jotka säteilevät alaspäin aivokuoresta medullan läpi erottaen medullan tyypillisimmät piirteet, munuaispyramidit ja munuaispapillat. Papillat ovat keräyskanavien kimppuja, jotka kuljettavat nefronien tuottamaa virtsaa munuaisten kaljuihin erittymistä varten. Munuaispylväiden tehtävänä on myös jakaa munuainen 6-8 lohkoon ja tarjota tukikehys verisuonille, jotka tulevat ja poistuvat aivokuoresta. Pyramidit ja munuaispylväät yhdessä muodostavat munuaislohkot.

Kuva 2. Vasen munuainen

Munuaisen hilum

Munuaisen hilum on munuaisia palvelevien rakenteiden: verisuonten, hermojen, imusuonten ja virtsaputkien sisään- ja ulostulopaikka. Mediaalisuuntaiset hilat ovat kuroutuneet aivokuoren pyyhkäisevään kuperaan ääriviivaan. Hilumista lähtee munuaislantio, joka muodostuu munuaisen suurista ja pienistä kalvokkeista. Munuaisaltaan sileä lihas johtaa virtsaa peristaltiikan avulla virtsanjohtimeen. Munuaisvaltimot muodostuvat suoraan laskevasta aortasta, kun taas munuaislaskimot palauttavat puhdistetun veren suoraan alempaan laskimolaskimoon. Valtimo, laskimo ja munuaislantio järjestäytyvät etupuolelta taaksepäin.

Munuaisvaltimot ja -verisuonet

Munuaisvaltimo jakaantuu ensin segmentaalisiksi valtimoiksi, minkä jälkeen se haarautuu edelleen muodostaen interlobaarisia valtimoita, jotka kulkevat munuaispylväiden läpi saavuttaakseen aivokuoren. Interlobaariset valtimot puolestaan haarautuvat kaarivaltimoihin, kortikaalisiin säteittäisiin valtimoihin ja sitten afferentteihin arterioleihin. Afferentit arteriolit palvelevat noin 1,3 miljoonaa nefronia jokaisessa munuaisessa.

Kuva 3. Verenkierto munuaisissa

Nefronit ovat munuaisten ”toiminnallisia yksiköitä”; ne puhdistavat verta ja tasapainottavat verenkierron ainesosia. Afferentit arteriolit muodostavat halkaisijaltaan noin 200 µm:n suurpaineisten kapillaarien tupsun, glomeruluksen. Muu osa nefronista koostuu jatkuvasta hienostuneesta tubuluksesta, jonka proksimaalinen pää ympäröi glomerulusta intiimissä syleilyssä – tämä on Bowmanin kapseli. Glomerulus ja Bowmanin kapseli muodostavat yhdessä munuaisytimen. Kuten aiemmin mainittiin, nämä glomerulaariset kapillaarit suodattavat veren hiukkaskoon perusteella. Kun kapillaarit ovat kulkeneet munuaisytimen läpi, ne muodostavat toisen valtimosuonen, efferentin valtimosuonen. Nämä muodostavat seuraavaksi kapillaariverkoston nefronin tubuluksen distaalisempien osien ympärille, peritubulaariset kapillaarit ja vasa recta, ennen kuin ne palaavat laskimoon. Kun glomerulussuodos etenee nefronin läpi, nämä kapillaariverkostot ottavat talteen suurimman osan liuenneista aineista ja vedestä ja palauttavat ne takaisin verenkiertoon. Koska kapillaariverkosto (glomerulus) valuu verisuoniin, joka puolestaan muodostaa toisen kapillaariverkoston, portaalijärjestelmän määritelmä täyttyy. Tämä on ainoa portaalijärjestelmä, jossa ensimmäisen ja toisen kapillaarivuoteen välissä on valtimo. (Portaalijärjestelmät yhdistävät myös hypotalamuksen aivolisäkkeen etuosaan ja ruoansulatuskanavan sisäelinten verisuonet maksaan.)

Kuvio 4. Portaalijärjestelmä. Kaksi kapillaarivuodetta näkyy selvästi tässä kuvassa. Efferentti arteriole on yhdistävä verisuoni glomeruluksen ja peritubulaaristen kapillaarien ja vasa recta -verisuonten välillä.

Cortex

Poistetun munuaisen kuorikerroksen tunnistaminen on helppoa; se näyttää vaaleammalta verrattuna muuhun munuaiseen. Sieltä löytyvät kaikki munuaissydämet sekä sekä proksimaaliset kierteiset tubulukset (PCT) että distaaliset kierteiset tubulukset. Joissakin nefroneissa on lyhyt Henlen silmukka, joka ei ulotu aivokuoren ulkopuolelle. Näitä nefroneita kutsutaan kortikaalisiksi nefroneiksi. Noin 15 prosentilla nefroneista on pitkät Henlen silmukat, jotka ulottuvat syvälle medullaan, ja niitä kutsutaan juxtamedullaarisiksi nefroneiksi.

Luvun katsaus

Kuten aiemmin todettiin, munuaisten rakenne on jaettu kahteen periaatteelliseen alueeseen – perifeeriseen kuorikerroksen reunaan ja keskeiseen medullaan. Nämä kaksi munuaista vastaanottavat noin 25 prosenttia sydämen tehosta. Niitä suojaavat retroperitoneaalisessa tilassa munuaisten rasvapatja ja niitä ympäröivät kylkiluut ja lihakset. Ureterit, verisuonet, imusuonet ja hermot tulevat ja lähtevät munuaiskuopan kohdalta. Munuaisvaltimot lähtevät suoraan aortasta, ja munuaislaskimot laskevat suoraan alempaan laskimolaskimoon. Munuaisten toiminta perustuu noin 1,3 miljoonan nefronin toimintaan munuaista kohti; nämä ovat ”toiminnallisia yksiköitä”. Kapillaarivuode, glomerulus, suodattaa veren, ja suodos kerätään Bowmanin kapseliin. Portaalijärjestelmä muodostuu, kun veri virtaa toisen kapillaarivuoteen läpi, joka ympäröi proksimaalisia ja distaalisia kierukkatiehyitä ja Henlen silmukkaa. Suurin osa vedestä ja liuenneista aineista otetaan talteen tämän toisen kapillaarikerroksen kautta. Tämä suodos käsitellään ja lopulta kerätään keräyskanaviin, jotka valuvat pikkukaljuihin, jotka yhdistyvät suuriksi kaljuiksi; suodos kulkeutuu sitten munuaisaltaaseen ja lopulta virtsajohtimiin.

Self Check

Vastaamalla alla oleviin kysymyksiin näet, kuinka hyvin ymmärrät edellisessä osiossa käsitellyt aiheet.

Sanasto

Bowmanin kapseli: kupinmuotoinen säkki, jota vuoraa yksinkertainen levyepiteeli (parietaalipinta) ja erikoistuneet solut, joita kutsutaan podosyyteiksi (viskeraalipinta) ja jotka osallistuvat filtraatioprosessiin; vastaanottaa filtraatin, joka sitten kulkeutuu PCT:iin

kalkki: Kuppimaiset rakenteet, jotka vastaanottavat virtsaa keräyskanavista, josta se siirtyy edelleen munuaisaltaaseen ja virtsanjohtimeen

kortikaaliset nefronit: Nefronit, joissa on Henlen silmukoita, jotka eivät ulotu munuaisytimeen

distaaliset kierukkatubulukset: Henlen silmukan distaaliset nefronin osat, jotka vastaanottavat hyposmoottista suodosta Henlen silmukasta ja tyhjentyvät keräysputkiin

efferenttiset arteriole: arteriole, joka kuljettaa verta glomeruluksesta kapillaarivuoteisiin kierteisten tubulusten ja Henlen silmukan ympärillä; osa portaalijärjestelmää

glomerulus: Bowmanin kapselin ympäröimä kapillaaritupsu; suodattaa verta koon perusteella

juxtamedullaariset nefronit: nefronit, jotka rajoittuvat aivokuoren ja ydinlaskimon rajaan ja joiden Henlen silmukat ulottuvat munuaisytimeen

Henlen silmukka: laskevat ja nousevat osat proksimaalisten ja distaalisten kierteisten tubulusten välissä; kortikaalisten nefronien osat eivät ulotu medullaan, kun taas juxtamedullaaristen nefronien osat ulottuvat medullaan

nefronit: munuaisten toiminnalliset yksiköt, jotka suorittavat kaiken suodatuksen ja muokkauksen virtsan tuottamiseksi; koostuvat munuaissolukoista, proksimaalisista ja distaalisista kierteisistä tubuluksista sekä Henlen laskevista ja nousevista silmukoista; valuvat keräysputkiin

medulla: munuaisten sisäinen alue, joka sisältää munuaispyramidit

peritubulaariset kapillaarit: munuaisten portaalijärjestelmän toinen kapillaarivuode; ympäröivät proksimaalisia ja distaalisia kierteisiä tubuluksia; liittyvät vasa rectaan

proksimaaliset kierteiset tubulukset (proximal convoluted tubules, PCT:t): mutkittelevia tubuluksia, jotka vastaanottavat filtraattia Bowmanin kapselista; nefronin aktiivisin osa reabsorptiota ja eritystä harjoittava osa

munuaiskierukat: munuaiskuoren jatkeita munuaisytimessä; erottaa munuaispyramidit toisistaan; sisältää verisuonia ja sidekudoksia

munuaiskerros: koostuu glomeruluksesta ja Bowmanin kapselista

munuaiskuori: munuaisen uloin osa, joka sisältää kaikki nefronit; joillakin nefroneilla on Henlen silmukoita, jotka ulottuvat munuaiskuoren sisälle

munuaisrasvapatja: munuaisfaskian ja munuaiskapselin väliin jäävä rasvakudos, joka antaa munuaiselle suojaavan pehmusteen

munuaishilum: munuaisen syvennetty mediaalinen alue, jonka läpi kulkevat munuaisvaltimo, munuaislaskimo, virtsanjohtimet, imusuonet ja hermot

munuaispapilla: munuaispyramidien medullaarinen alue, jossa keräyskanavat tyhjentävät virtsan pieniin maljoihin

munuaispyramidit: kuudesta kahdeksaan kartiomuotoista kudosta munuaisytimessä, jotka sisältävät keräyskanavat ja juxtamedullaaristen nefronien Henlen silmukat

vasa recta: efferenttien arteriolien haarat, jotka ovat yhdensuuntaisia Henlen silmukoiden kulun kanssa ja jatkuvat peritubulaaristen kapillaarien kanssa; muodostavat glomeruluksen kanssa portaalijärjestelmän

.