Строение почки – макро- и микроскопическая анатомия и связанные функции

Почки представляют собой парные органы, которые обычно расположены между 12 грудным и 3 поясничным позвонками, причем левая почка обычно расположена немного выше по сравнению с правой. Строение почки помогает ей выполнять важные функции, включая фильтрацию и выделение метаболических отходов, регулирование необходимых электролитов, жидкости и кислотно-щелочного баланса и стимулирование производства эритроцитов.

Анатомия почки человека

С точки зрения макроскопической анатомии, почки являются фасолевидными структурами, весом около 150 г у мужчины и около 135 г у женщины. Они обычно имеют длину 10-12 см, ширину 5-7 см и толщину 2-3 см.

Соседние органы, окружающие почки, включают:

• с задней стороны рядом с верхним полюсом каждой почки находятся надпочечники;
• с правой стороны в почку упирается вторая часть двенадцатиперстной кишки;
• с левой стороны больший изгиб желудка может «ложиться» на почку;
• селезенка расположена перед верхним полюсом и соединена селезеночно-почечными связями;
• снизу от почек и спереди обычно располагается толстая кишка;
• позади диафрагма покрывает верхнюю треть каждой почки, причем 12-е ребро чаще всего пересекает верхний полюс;
• почки расположены над поясничной мышцей (медиально) и квадратными мышцами поясницы (в поперечном направлении).

Более подробное расположение и строение почки человека показывает рисунок с подписями:

Сосудистая и лимфатическая сеть

Почки получают примерно 20% от потока крови из сердца. Кровоснабжение почек происходит из парных почечных артерий на уровне второго поясничного позвонка. Они входят в почечную оболочку:

• почечная вена впереди;
• затем почечная артерия;
• и почечная лоханка сзади.

Первой ветвью почечной артерии является нижняя супраренальная артерия. Затем почечная артерия отделяется на 5 сегментных ветвей. Задняя сегментарная артерия снабжает кровью большую часть задней почки, за исключением нижнего полюса. Передние ветви – это расположенная выше над органом сегментарная артерия, передняя верхняя сегментарная артерия, передняя нижняя сегментарная артерия и нижняя сегментарная артерия. Эти артерии впадают в межлокальные артерии, которые перемещаются параллельно между главными почечными чашечками, а затем впадают дальше в дугообразные артерии, которые протекают внутри коры через основания почечных пирамид.

Затем они проходят в междольковые артерии, которые распространяются в кору почки, чтобы наконец стать афферентными артериолами, а затем перитубулярными капиллярами в эфферентные артериолы. Некоторые из концевых ветвей междольковых артерий становятся перфорированными лучевыми артериями, которые снабжают почечную капсулу. Почечные тазовые и верхние отделы мочеточника также происходят из почечной артерии и снабжают верхнюю часть системы сбора.

Почечные вены проходят через почки таким же образом, а почечная вена, как правило, расположена перед почечной артерией на входе в почку.

Лимфатический дренаж параллелен венозной системе. После ухода из входа в почку левый первичный лимфатический дренаж находится в левых боковых аортальных лимфатических узлах, включая узлы переднего и заднего отделов аорты между нижней брыжеечной артерией и диафрагмой. Справа он сливается в правые латеральные лимфатические узлы.

Система сбора

Как только фильтрат попадает в мозговое вещество почки, они сходятся к почечному сосочку, который представляет собой наконечник или вершину почечной пирамиды. Моча собирается в 9-12 мелких чашечек, которые затем сходятся на 3-4 крупных чашечки (возможны значительные вариации).

Затем крупные чашечки опустошаются в почечной лоханке, которая пропускает мочу через уретероподобный перекресток и в мочеточник, который затем продвигает мочу к мочевому пузырю. Мочеточник может проходить позади почечной артерии в своей верхней точке, пересекать мышцу нижней границы и затем проходить назад к сосудам половых желез. По мере дальнейшего движения назад он проходит через подвздошные сосуды и в таз, наконец, пересекает внутримышечный туннель в мочевой пузырь и заканчивается в мочеточном отверстии.

Анатомия нервной системы почек

Почка получает автономное питание через симпатические и парасимпатические участки нервной системы. Преганглионарная симпатическая нервная иннервация к почкам возникает из спинного мозга на уровне 8-го грудного и 1-го поясничного позвонков. Они связываются через на брюшной и аортикоренальные нервные узлы и следуют сплетению нервов, которые протекают с артериями.

Активация симпатической системы вызывает сужение сосудов почек. Парасимпатическая иннервация возникает из 10-го черепного нерва, блуждающего нерва, и при стимуляции вызывает расширение почечных сосудов.

Микроскопическая анатомия почек

Почка делится на мозговое и корковое вещество почки. Почечные пирамиды в мозговых областях разделены корковой тканью, называемой почечными колоннами (столбы Бертена).

Гистология

Функциональная почечная единица представляет собой нефрон, который состоит из следующего:

1. Почечная оболочка: клубочек и капсула Боумена.
2. Проксимальные извитые канальцы (расположенные в почечной коре).
3. Нисходящая петля Генле.
4. Восходящее колено пели Генле (которое находится в почечном мозгу, ведя к толстому восходящему колену).
5. Толстое восходящее колено.
6. Дистальный извитой каналец.
7. Собирающий проток (который открывается в почечный сосочек).

Кровь от афферентной клубочковой артериолы проходит через юкстамедулярный аппарат к клубочку. Клубочек – это сеть капилляров, которая фильтрует кровь через капсулу Боумена в проксимальный извитой каналец.

В клубочках имеются подоциты (клетки капсул) и базальная мембрана, позволяющая фильтровать воду и некоторые растворенные вещества. Этот фильтрат затем достигает проксимального извитого канальца, который поглощает глюкозу и различные электролиты вместе с водой по мере прохождения фильтрата. Между тем, после фильтрации в клубочках, кровь переходит в эфферентную гломерулярную артериолу, а затем опускается в почечную пирамиду.

Взаимосвязь микроскопического строения и функции почек

Почечно-трубная система уникально структурирована, чтобы максимизировать ее физиологическую функцию. Одной из его основных функций является концентрация мочи в соответствии с гидроосмотическим (осмотическим давлением) состоянием организма (гипер- или гипоосмотическим).

Гиперосмотическое состояние приводит к выведению гиперосмотической мочи, и наоборот, если организм находится в гипоосмотическом состоянии. Почка может выполнять эту функцию двумя механизмами:

• действием антидиуретического гормона на медуллярные коллекторные протоки;
• и явлением, называемым противоточной задержкой.

Противоточная задержка отвечает за поддержание медуллярной интерстициальной осмотической концентрации выше, чем почечная трубчатая осмотическая концентрация. Когда изоосмотическая жидкость из проксимальной трубочки входит в нисходящее колено, градиент осмотического концентрата заставляет воду перемещаться из нисходящего колена. К тому времени, когда трубчатая жидкость достигает дна петли Генле, она имеет более высокую осмотическую концентрацию, чем промежуточная мозговая жидкость в восходящей конечности. Гиперосмолярная трубчатая жидкость, входящая в восходящую конечность, заставляет NaCl повторно впадать в медуллярный интерстиций. Как только трубчатая жидкость достигает толстого восходящего колена, большее количество ионов активно поглощается в интерстиций мозгового вещества почки.

Ионный канал, ответственный за активный транспорт в толстом восходящем колене, является транспортером натрия, калия и хлора. Он отвечает за установление градиента концентрации 200 мОсм/л между трубчатой ​​текучей средой и промежуточной жидкостью. Повторяющаяся активность транспорта в толстом восходящем колене наряду с пассивной реабсорбцией NaCl в восходящем колене добавляет больше растворенного вещества к мозговой области, превышая воду. Этот процесс вызывает постепенное увеличение осмотической концентрации от кортикомедуллярного перехода (приблизительно 300 мОсм/л) в более глубокий мзговой интерстициум (приблизительно 1200 мОсм/л). Повышенная интерстициальная осмотическая концентрация помогает концентрировать мочу, поступающую в собирающие трубочки и протоки, путем увеличения реабсорбции воды.

Прямые сосуды – это сеть капиллярных сосудов, которые имитируют структуру петли Генле. Основная их функция заключается в том, чтобы снабжать почечный мозг его метаболическими потребностями, защищая противотоковый обмен почечной трубчатой ​​системой. Это достигается низким кровотоком, позволяющим почечному мозгу получать необходимые ему питательные вещества, а также предотвращать значительные потери растворенного вещества из мозгового интерстиция. Кроме того, прямые сосуды имеют свой собственный механизм противотока, предотвращающий вымывание растворенных веществ из мозгового почечного вещества.