Nierenglomerulus

Der Nierenglomerulus (von Glomus, Kugel) ist ein dichtes kugelförmiges Netzwerk arterieller Kapillaren, das für die Filterung des Blutes verantwortlich ist.

Das Nephron

Jede der beiden Nieren des Körpers enthält etwa eineinhalb Millionen Nephrone. Das Nephron gilt als die funktionelle Einheit der Niere, da es allein alle Funktionen erfüllen kann, für die die Niere verantwortlich ist. Jedes einzelne Nephron lässt sich didaktisch in Abschnitte unterteilen:

Nierenkörperchen: wird vom Nierenglomerulus und der Bowman-Kapsel gebildet; letztere ist eine hohlkugelige Struktur mit einem blinden Ende, die den Glomerulus umhüllt, um das Filtrat aufzufangen.Zusammen bilden der Nierenglomerulus und die Bowman-Kapsel das Nierenkörperchen, auch bekannt als Malpinghi- oder Malpighisches Körperchen
Röhrenförmige Elemente: Das von der Bowman-Kapsel gesammelte Filtrat wird in eine Reihe von Canaliculi geleitet, wo es der für den Organismus nützlichen Substanz entzogen (Reabsorption) und mit überschüssigen oder gefährlichen (Sekretion) angereichert wird es ist in drei Abschnitte unterteilt - proximaler Tubulus, Henle-Schleife, distaler Tubulus - von denen jeder auf die Rückresorption und / oder Sekretion bestimmter Blutbestandteile spezialisiert ist

Wie oben erwähnt, ergibt sich die Menge einer im Urin vorhandenen Substanz (ausgeschiedene Belastung) aus folgendem Ausdruck:

Ausgeschiedene Last (E) = Gefilterte Last (F) - Resorbierte Last (R) + Sekretierte Last

Aus didaktischen Gründen erscheint das Nephron im obigen Bild ungefaltet, während es sich in Wirklichkeit mehrmals verdreht und einfaltet (Bild unten).

Das Nierenkörperchen

An den beiden Enden des Nierenglomerulus finden wir die beiden Arteriolen, die ihn mit dem Kreislaufsystem in Verbindung setzen. Stromaufwärts finden wir eine "Arteriole, genannt afferent, die das zu filternde Blut transportiert; stromabwärts finden wir eine" Arteriole, genannt efferent, die das teilweise gefilterte Blut in einem Netzwerk von Kapillaren trägt, die um die röhrenförmigen Elemente verteilt sind.

Auf diese Weise können die von der efferenten Arteriole ausgehenden peritubulären Kapillaren die von den Tubuli resorbierten Blutbestandteile sammeln und die aus dem Blut zu entfernenden Substanzen sezernieren, die dann mit dem Urin aus dem Organismus ausgeschieden werden.

Wie in der Abbildung oben gezeigt:

die afferente Arteriole hat ein größeres Kaliber als die efferente.
bei juxtamedullären Nephronen werden die langen peritubulären Kapillaren, die tief in den Markbereich der Niere eindringen, als Vasa recta bezeichnet.

Das Blut, das aus den peritubulären Kapillaren fließt, wird in Venolen und kleinen Venen gesammelt, die in die Nierenvene fließen, um das Blut außerhalb der Niere zu transportieren.

Der Nierenglomerulus: Welche Funktionen hat er?

Der Nierenglomerulus fungiert als Filter für das Blut, das ihn durchdringt.

Die Filtration ist ein passiver, relativ unspezifischer Prozess, der die erste Stufe der Urinbildung darstellt.Wie wir im nächsten Kapitel noch sehen werden, werden glomeruläre Kapillaren als gefenstert bezeichnet, da sie relativ große Poren haben, durch die viele der Komponenten passieren können ... etwas Blut.

Insbesondere kann der Nierenglomerulus mit einem großmaschigen Sieb verglichen werden, das nur Proteine und Blutzellen zurückhalten kann. Aus diesem Grund hat das in der Bowman-Kapsel gesammelte Filtrat, Ultafiltrat oder Präurin genannt, eine Zusammensetzung, die der von Plasma (flüssiger Teil des Blutes) sehr ähnlich ist, jedoch ohne Plasmaproteine.

Insgesamt beträgt das Volumen des renalen Ultrafiltrats ca. 120-125 ml pro Minute, also ca. 170/180 Liter pro Tag. Da die Urinausscheidung um mehr als das 100-fache geringer ist, wird deutlich, wie das tubuläre System die überwältigende Menge wieder aufnimmt Großteil des glomerulären Ultrafiltrats.

Entlang der Tubulusbahn durchläuft das Ultrafiltrat eine Reihe von Veränderungen, die zu einer Produktion von konzentriertem (definitivem) Urin von ungefähr 1 / 1,5 Liter pro Tag führen.

Die Filterbarrieren

Das Blut wird durch den hydrostatischen Druck gegen die Kapillarwände der Glomeruli gedrückt, wodurch der Durchgang vieler seiner Bestandteile in die Bowman-Kapsel begünstigt wird, wo sie sich unter Bildung des Ultrafiltrats (oder Vorurins) ansammeln müssen drei verschiedene Filterbarrieren passieren:

das kapillare Endothel: Wie erwartet sind die glomerulären Kapillaren gefensterte Kapillaren mit großen Poren, die es den meisten Blutbestandteilen ermöglichen, durch das Endothel zu filtern. Der Durchmesser dieser Poren erlaubt den Durchgang vieler Stoffe und ist daher nur für einige Plasmaproteine und Blutzellen (zusammenfassend als Korpuskelelemente bezeichnet) zu klein, die im Blut verbleiben. Insbesondere erlauben die gefensterten Kapillaren unter normalen Bedingungen die Filtration von Molekülen mit einem Durchmesser von weniger als 42 . Obwohl das Albuminmolekül kleiner ist (36 Å), kann es unter normalen Bedingungen das Kapillarendothel nicht passieren, da es durch fixierte negativ geladene Proteine blockiert wird, die es abstoßen (da Albumin ebenfalls negativ geladen ist).

Wie in der Abbildung dargestellt, befinden sich in den Räumen um die Nierenglomeruli sogenannte Mesangialzellen. Dies sind spezialisierte Zellen, die in der Lage sind, den Blutfluss durch die Kapillaren zu verändern, indem sie sich zusammenziehen (daher erhöhen) oder entspannen (vermindern). Mesangialzellen sind auch für die Phagozytose verantwortlich und sezernieren Zytokine, die mit Immun- und Entzündungsprozessen verbunden sind.
die Basallamina: Das gefensterte Endothel der Blutkapillaren ruht auf einer dünnen Basallamina, genannt dichte Lamina, die das Kapillarendothel der Bowman-Kapsel trennt. Die Basallamina besteht aus Glykoproteinen und kollagenähnlichem Material (Proteoglykanen); beide Komponenten sind negativ geladen und tragen so dazu bei, die meisten Plasmaproteine abzustoßen und deren Filtration zu verhindern
Das Epithel der Bowman-Kapsel: enthält spezialisierte Zellen, die Podozyten (von Podos, Fuß) genannt werden; jeder Podozyt ist durch zytoplasmatische Fortsätze, genannt Pedikel, gekennzeichnet, die wie Tentakel aus dem Zellkörper herausragen, die glomerulären Kapillaren umhüllen und direkt auf der dichten Lamina von die Wand Auf diese Weise werden Filtrationsschlitze (Schlitzporen) gebildet, die von einer Membran begrenzt werden.
Ähnlich wie Mesangialzellen haben auch Podozyten kontraktile Fasern, die durch Proteine, die Integrine genannt werden, mit der Basalmembran verbunden sind. Die Kontraktilität dieser Zelltypen wird durch die endokrine Wirkung einiger Hormone beeinflusst, die den Blutdruck und den Flüssigkeitshaushalt im Körper regulieren.

Dank dieser drei Barrieren erfolgt die Filtration der Blutbestandteile:

frei für Moleküle mit einem Radius <20 Å
variabel für Moleküle mit einem Radius von 20-42 Å (70 - 150 Kd): Filtrierbarkeit zwischen 20 Å und 42 Å abhängig von der Ladung. Da die meisten Plasmaproteine negativ geladen sind, verhindert oder schränkt die Filtrationsbarriere die Filtration von Proteinen mit einem Radius von 20-42 stark ein.
fehlt für Moleküle Radius> 42Å