Learning Objectives
By the end of this section, you will be able to:
- Opisać budowę zewnętrzną nerki, w tym jej położenie, struktury podporowe, i pokryciem
- Zidentyfikować główne wewnętrzne podziały i struktury nerki
- Zidentyfikować główne naczynia krwionośne związane z nerką i prześledzić drogę krwi przez nerkę
- Porównać i skontrastować nefrony korowe i zrazikowe
- Podać nazwy struktur występujących w nerkach.
- Nazwać struktury występujące w korze i rdzeniach
- Opisać cechy fizjologiczne kory i rdzenia
Nerki leżą po obu stronach kręgosłupa w przestrzeni zaotrzewnowej między otrzewną ciemieniową a tylną ścianą jamy brzusznej, dobrze chronione przez mięśnie, tłuszcz i żebra. Są one mniej więcej wielkości pięści, a nerka męska jest zazwyczaj nieco większa niż nerka żeńska. Nerki są dobrze unaczynione, otrzymują około 25 procent rzutu serca w spoczynku.
Nigdy nie było wystarczającej ilości dawców nerek, aby zapewnić nerkę każdej osobie, która jej potrzebuje. Obejrzyj ten film, aby dowiedzieć się więcej o konferencji TED (Technology, Entertainment, Design), która odbyła się w marcu 2011 roku. W tym filmie dr Anthony Atala omawia najnowocześniejszą technikę, w której nowa nerka jest „drukowana”. Pomyślne wykorzystanie tej technologii to wciąż kilka lat w przyszłości, ale wyobraźmy sobie czas, w którym można wydrukować zastępczy organ lub tkankę na żądanie.
Anatomia zewnętrzna
Lewa nerka znajduje się w okolicach kręgów T12 do L3, natomiast prawa jest niżej z powodu niewielkiego przemieszczenia przez wątrobę. Górne części nerek są nieco chronione przez jedenaste i dwunaste żebro. Każda nerka waży około 125-175 g u samców i 115-155 g u samic. Mają one około 11-14 cm długości, 6 cm szerokości i 4 cm grubości i są bezpośrednio pokryte włóknistą kapsułką składającą się z gęstej, nieregularnej tkanki łącznej, która pomaga utrzymać ich kształt i chronić je. Kapsułka ta jest pokryta absorbującą wstrząsy warstwą tkanki tłuszczowej, zwaną poduszką tłuszczową nerki, która z kolei jest otoczona twardą powięzią nerkową. Powięź oraz, w mniejszym stopniu, leżąca nad nią otrzewna służą do mocnego zakotwiczenia nerek do tylnej ściany jamy brzusznej w pozycji zaotrzewnowej.
Ryc. 1. Nerki są nieznacznie chronione przez żebra i są otoczone tłuszczem dla ochrony (nie pokazano).
Na górnej stronie każdej nerki znajduje się nadnercze. Kora nadnerczy bezpośrednio wpływa na czynność nerek poprzez produkcję hormonu aldosteronu stymulującego wchłanianie zwrotne sodu.
Anatomia wewnętrzna
Przekrój czołowy nerki ujawnia region zewnętrzny zwany korą nerki i region wewnętrzny zwany rdzeniakiem. Kolumny nerkowe są łącznotkankowe rozszerzenia, które promieniują w dół od kory przez medulla do oddzielenia najbardziej charakterystycznych cech medulla, piramidy nerkowe i brodawki nerkowe. Brodawki są wiązki przewodów zbiorczych, które transportują mocz wykonane przez nefrony do kielichów nerek do wydalania. Kolumny nerkowe służą również do podziału nerki na 6-8 płatów i zapewniają ramy nośne dla naczyń, które wchodzą i wychodzą z kory. Piramidy i kolumny nerkowe razem wzięte stanowią płaty nerkowe.
Rysunek 2. Left Kidney
Renal Hilum
Wzgórek nerkowy jest miejscem wejścia i wyjścia dla struktur obsługujących nerki: naczyń, nerwów, limfy i moczowodów. Przyśrodkowo zwrócone do wnęki są schowane do zamiatania wypukły zarys kory. Ze wzgórza wychodzi miedniczka nerkowa, która jest utworzona z kielichów większych i mniejszych nerki. Mięśnie gładkie w miedniczce nerkowej kierują mocz poprzez perystaltykę do moczowodu. Tętnice nerkowe powstają bezpośrednio z aorty zstępującej, natomiast żyły nerkowe zwracają oczyszczoną krew bezpośrednio do żyły głównej dolnej. Tętnica, żyła i miedniczka nerkowa są ułożone w kolejności od przodu do tyłu.
Nefrony i naczynia
Tętnica nerkowa najpierw dzieli się na tętnice segmentowe, a następnie dalej rozgałęzia się tworząc tętnice międzyzrazikowe, które przechodzą przez kolumny nerkowe, aby dotrzeć do kory. Tętnice międzyblaszkowe, z kolei, rozgałęziają się na tętnice łukowate, tętnice korowe promieniste, a następnie na tętniczki dośrodkowe. Tętniczki aferentne obsługują około 1,3 mln nefronów w każdej nerce.
Rysunek 3. Przepływ krwi w nerce
Nefrony są „jednostkami funkcjonalnymi” nerki; oczyszczają krew i równoważą składniki krążenia. Tętniczki doprowadzające tworzą kępkę wysokociśnieniowych naczyń włosowatych o średnicy około 200 µm, kłębuszek nerkowy. Pozostała część nefronu składa się z ciągłego wyrafinowanego kanalika, którego proksymalny koniec otacza kłębuszek w intymnym uścisku – jest to torebka Bowmana. Kłębuszek i torebka Bowmana tworzą razem ciałko nerkowe. Jak wspomniano wcześniej, kapilary kłębuszka nerkowego filtrują krew w zależności od wielkości cząsteczek. Po przejściu przez ciałko nerkowe, naczynia włosowate tworzą drugą tętniczkę, tętniczkę odprowadzającą. Następnie tworzą one sieć kapilarną wokół bardziej dystalnych części kanalika nefronu, kapilary okołopęcherzykowe i vasa recta, po czym wracają do układu żylnego. W miarę jak przesącz kłębuszkowy przesącza się przez nefron, te sieci kapilarne odzyskują większość rozpuszczalników i wody i zwracają je do krążenia. Ponieważ łożysko kapilarne (kłębuszek) drenuje do naczynia, które z kolei tworzy drugie łożysko kapilarne, spełniona jest definicja układu wrotnego. Jest to jedyny układ wrotny, w którym tętniczka znajduje się pomiędzy pierwszym a drugim łożyskiem kapilarnym (układy wrotne łączą również podwzgórze z przednią częścią przysadki mózgowej, a naczynia krwionośne trzewi trawiennych z wątrobą)
Ryc. 4. Na tym rysunku wyraźnie widać dwa łożyska kapilarne. Tętniczka doprowadzająca jest naczyniem łączącym między kłębuszkiem nerkowym a kapilarami okołokłębuszkowymi i vasa recta.
Kora
W rozciętej nerce łatwo jest zidentyfikować korę; wydaje się ona jaśniejsza w kolorze w porównaniu z resztą nerki. Znajdują się tu wszystkie ciałka nerkowe, jak również kanaliki proksymalne (PCT) i kanaliki dystalne. Niektóre nefrony mają krótką pętlę Henlego, która nie zanurza się poza korę. Nefrony te nazywane są nefronami korowymi. Około 15 procent nefronów ma długie pętle Henlego, które rozciągają się w głąb rdzenia i nazywane są nefronami przyśródnerczowymi.
Przegląd rozdziału
Jak zauważono wcześniej, struktura nerki jest podzielona na dwa zasadnicze regiony-obwodowy brzeg kory i centralną rdzenia. Te dwie nerki otrzymują około 25 procent rzutu serca. Są one chronione w przestrzeni zaotrzewnowej przez poduszkę tłuszczową nerki oraz nadległe żebra i mięśnie. Moczowody, naczynia krwionośne, naczynia chłonne i nerwy wchodzą i wychodzą z wnęki nerki. Tętnice nerkowe powstają bezpośrednio z aorty, a żyły nerkowe odprowadzają krew bezpośrednio do żyły głównej dolnej. Funkcja nerek wynika z działania około 1,3 miliona nefronów w każdej nerce; są to „jednostki funkcjonalne”. Podłoże kapilarne, kłębuszek nerkowy, filtruje krew, a przesącz jest wychwytywany przez torebkę Bowmana. System wrotny powstaje, gdy krew przepływa przez drugie podłoże kapilarne otaczające kanaliki proksymalne i dystalne oraz pętlę Henlego. Większość wody i rozpuszczalników jest odzyskiwana przez to drugie podłoże kapilarne. Przesącz ten jest przetwarzany i ostatecznie zbierany przez przewody zbiorcze, które odprowadzają go do kielichów mniejszych, które łączą się, tworząc kielichy większe; przesącz przechodzi następnie do miedniczki nerkowej i w końcu do moczowodów.
Self Check
Odpowiedz na poniższe pytanie(a), aby sprawdzić, jak dobrze rozumiesz tematy poruszone w poprzedniej części.
Pytania dotyczące krytycznego myślenia
- Jakie struktury anatomiczne zapewniają ochronę nerki?
- Czym różni się nerkowy układ wrotny od podwzgórzowo-podwzgórzowego i trawiennego układu wrotnego?
- Wymień struktury znajdujące się we wnęce nerki.
Słowniczek
Torebka Bowmana: kielichowaty worek wyścielony nabłonkiem płaskim prostym (powierzchnia ciemieniowa) i wyspecjalizowanymi komórkami zwanymi podocytami (powierzchnia trzewna), które uczestniczą w procesie filtracji; odbiera przesącz, który następnie przechodzi do PCT
Kalici: kubeczkowate struktury odbierające mocz z przewodów zbiorczych, gdzie przechodzi on dalej do miedniczki nerkowej i moczowodu
nefrony korowe: nefrony z pętlami Henlego, które nie sięgają do rdzenia nerki
dystalne kanaliki zagęszczone: części nefronu położone dystalnie do pętli Henlego, które otrzymują przesącz hiposmotyczny z pętli Henlego i opróżniają się do kanalików zbiorczych
tętniczki obojętne: tętniczka odprowadzająca krew z kłębuszka nerkowego do naczyń włosowatych wokół kanalików zbiorczych i pętli Henlego; część układu wrotnego
kłębuszek nerkowy: kępka naczyń włosowatych otoczona torebką Bowmana; filtruje krew w zależności od wielkości
nefrony jąderkowe: nefrony przylegające do granicy kory i rdzenia z pętlami Henlego, które rozciągają się do rdzenia nerki
pętla Henlego: zstępujące i wstępujące odcinki pomiędzy kanalikami zwojonymi proksymalnymi i dystalnymi; te z nefronów korowych nie sięgają do rdzenia, natomiast z nefronów przyrdzeniowych sięgają do rdzenia
nefrony: jednostki funkcjonalne nerki, które przeprowadzają całą filtrację i modyfikację w celu wytworzenia moczu; składają się z ciałek nerkowych, kanalików zwojonych proksymalnych i dystalnych oraz zstępujących i wstępujących pętli Henlego; odprowadzają mocz do kanalików zbiorczych
medulla: wewnętrzny region nerki zawierający piramidy nerkowe
włośniczki: drugie podłoże kapilarne układu wrotnego nerki; otaczają kanaliki zwożone proksymalne i dystalne; związane z vasa recta
kanaliki zwożone proksymalne (PCT): kanaliki o krętym przebiegu odbierające przesącz z torebki Bowmana; najbardziej aktywna część nefronu w reabsorpcji i sekrecji
kolumny nerkowe: przedłużenia kory nerkowej do rdzenia nerki; oddzielają piramidy nerkowe; zawierają naczynia krwionośne i tkanki łączne
korpus nerkowy: składa się z kłębuszka nerkowego i torebki Bowmana
kora nerkowa: zewnętrzna część nerki zawierająca wszystkie nefrony; niektóre nefrony mają pętle Henlego rozciągające się do rdzenia
torebka tłuszczowa nadnercza: tkanka tłuszczowa pomiędzy powięzią nerkową a torebką nerki, zapewniająca ochronną amortyzację nerki
Wzgórek nerkowy: zagłębiony przyśrodkowy obszar nerki, przez który przechodzą tętnica nerkowa, żyła nerkowa, moczowody, układy limfatyczne i nerwy
Brodawka nerkowa: przyśrodkowy obszar piramid nerkowych, w którym kanały zbiorcze odprowadzają mocz do kielichów mniejszych
Piramidy nerkowe: sześć do ośmiu stożkowatych tkanek w rdzeniach nerek, zawierających kanaliki zbiorcze i pętle Henlego nefronów przyśródnerczowych
vasa recta: odgałęzienia tętniczek odprowadzających, które są równoległe do przebiegu pętli Henlego i ciągłe z naczyniami włosowatymi okołopęcherzykowymi; z kłębuszkiem nerkowym tworzą układ wrotny
.