25.4: Anatomy Microscopic ya Figo

Malengo ya kujifunza

• Tofautisha tofauti za histological kati ya kamba ya figo na medulla
• Eleza muundo wa membrane ya filtration
• Tambua miundo mikubwa na migawanyiko ya corpuscles ya figo, tubules ya figo, na capillaries ya figo
• Jadili kazi ya capillaries ya peritubular na vasa recta
• Tambua eneo la vifaa vya juxtaglomerular na ueleze seli zinazoiweka
• Eleza histology ya tubule iliyopakana, kitanzi cha Henle, tubule ya distal, na kukusanya ducts

Miundo ya figo inayofanya kazi muhimu ya figo haiwezi kuonekana kwa jicho la uchi. Tu darubini ya mwanga au elektroni inaweza kufunua miundo hii. Hata hivyo, sehemu za serial na ujenzi wa kompyuta ni muhimu kutupa mtazamo kamili wa anatomy ya kazi ya nephron na mishipa yake ya damu inayohusishwa.

Nephrons: Kitengo cha Kazi

Nephrons kuchukua filtrate rahisi ya damu na kurekebisha ndani ya mkojo. Mabadiliko mengi hufanyika katika sehemu tofauti za nephron kabla ya mkojo kuundwa kwa ovyo. Neno kutengeneza mkojo litatumika baadaye kuelezea filtrate kama inavyobadilishwa kuwa mkojo wa kweli. Kazi ya kanuni ya idadi ya watu wa nephron ni kusawazisha plasma kwa pointi za kuweka homeostatic na hutoa sumu ya uwezo katika mkojo. Wao kufanya hivyo kwa kukamilisha tatu kanuni kazi-filtration, reabsorption, na secretion. Pia wana kazi za ziada za sekondari ambazo zina udhibiti katika maeneo matatu: shinikizo la damu (kupitia uzalishaji wa renini), uzalishaji wa seli nyekundu za damu (kupitia EPO ya homoni), na ngozi ya kalsiamu (kupitia uongofu wa calcidiol kwenye calcitriol, fomu ya vitamini D).

Renal Corpuscle

Kama ilivyojadiliwa hapo awali, corpuscle ya figo ina tuft ya capillaries inayoitwa glomerulus ambayo kwa kiasi kikubwa imezungukwa na capsule ya Bowman (glomerular). Glomerulus ni kitanda cha capillary cha juu-shinikizo kati ya arterioles tofauti na efferent. Capsule ya Bowman inazunguka glomerulus kuunda lumen, na huchukua na kuongoza filtrate hii kwa PCT. Sehemu ya nje ya capsule ya Bowman, safu ya parietal, ni epithelium rahisi ya squamous. Inabadilika kwenye capillaries ya glomerular katika kukumbatia karibu ili kuunda safu ya visceral ya capsule. Hapa, seli si squamous, lakini seli kipekee umbo (podocytes) kupanua silaha kidole (pedicels) kufunika glomerular capillaries (Kielelezo\(\PageIndex{1}\)). Makadirio haya yanaingilia kuunda slits za filtration, na kuacha mapungufu madogo kati ya tarakimu ili kuunda ungo. Kama damu inapita katika glomerulus, asilimia 10 hadi 20 ya filters plasma kati ya vidole hivi sieve-kama kutekwa na capsule Bowman na funneled kwa PCT. Ambapo fenestrae (madirisha) katika capillaries glomerular mechi nafasi kati ya podocyte “vidole”, kitu pekee kutenganisha Lumen kapilari na Lumen ya capsule Bowman ni pamoja basement membrane yao (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)). Vipengele hivi vitatu vinajumuisha kile kinachojulikana kama utando wa filtration. Utando huu unaruhusu harakati ya haraka sana ya filtrate kutoka capillary hadi capsule ingawa pores ambayo ni 70 nm tu mduara.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\): Fenestrated Capillary. Fenestrations kuruhusu vitu vingi kueneza kutoka damu kulingana na ukubwa hasa.

Fenestrations kuzuia filtration ya seli za damu au protini kubwa, lakini kuruhusu wakazi wengine wengi kupitia. Dutu hizi huvuka kwa urahisi ikiwa ni chini ya 4 nm kwa ukubwa na wengi hupita kwa uhuru hadi 8 nm kwa ukubwa. Sababu ya ziada inayoathiri uwezo wa vitu kuvuka kizuizi hiki ni malipo yao ya umeme. Protini zinazohusiana na pores hizi zinashtakiwa vibaya, kwa hiyo huwa na kurudia vitu vyenye kushtakiwa vibaya na kuruhusu vitu vyenye kushtakiwa kupitisha kwa urahisi zaidi. Mbinu ya chini huzuia filtration ya protini kati-kwa-kubwa kama vile globulins. Pia kuna seli za mesangial katika utando wa filtration ambayo inaweza mkataba ili kusaidia kudhibiti kiwango cha filtration ya glomerulus. Kwa ujumla, filtration inasimamiwa na fenestrations katika seli capillary endothelial, podocytes na slits filtration, utando malipo, na utando basement kati ya seli kapilari. Matokeo yake ni kuundwa kwa filtrate ambayo haina seli au protini kubwa, na ina predominance kidogo ya vitu vyema kushtakiwa.

Uongo nje ya capsule ya Bowman na glomerulus ni vifaa vya juxtaglomerular (JGA) (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Katika makutano ambapo arterioles afferent na efferent kuingia na kuondoka capsule ya Bowman, sehemu ya awali ya distal convoluted tubule (DCT) inakuja katika kuwasiliana moja kwa moja na arterioles. Ukuta wa DCT katika hatua hiyo unaunda sehemu ya JGA inayojulikana kama macula densa. Kundi hili la seli za epithelial za cuboidal huangalia muundo wa maji ya maji yanayotembea kupitia DCT. Kwa kukabiliana na mkusanyiko wa Na ⁺ katika maji yanayotembea nyuma yao, seli hizi hutoa ishara za paracrine. Pia wana cilium moja, isiyo ya kawaida ambayo hujibu kwa kiwango cha mwendo wa maji katika tubule. Ishara za paracrine iliyotolewa kwa kukabiliana na mabadiliko katika kiwango cha mtiririko na Na ⁺ mkusanyiko ni adenosine triphosphate (ATP) na adenosine.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\): Juxtaglomerular Vifaa na Glomerulus. (a) JGA inaruhusu seli maalumu kufuatilia muundo wa maji katika DCT na kurekebisha kiwango cha filtration glomerular. (b) Micrograph hii inaonyesha glomerulus na miundo jirani. LM × 1540. (Micrograph zinazotolewa na Regents ya Chuo Kikuu cha Michigan Medical School © 2012)

Aina ya pili ya seli katika vifaa hivi ni kiini cha juxtaglomerular. Hii ni kubadilishwa, laini misuli kiini bitana arteriole afferent ambayo inaweza mkataba au kupumzika katika kukabiliana na ATP au adenosini iliyotolewa na macula densa. Ukandamizaji huo na utulivu hutawala mtiririko wa damu kwa glomerulus. Ikiwa osmolarity ya filtrate ni ya juu sana (hyperosmotic), seli za juxtaglomerular zitapungua, kupunguza kiwango cha filtration ya glomerular (GFR) hivyo chini ya plasma huchujwa, na kusababisha malezi ya chini ya mkojo na uhifadhi mkubwa wa maji. Hii hatimaye itapungua osmolarity ya damu kuelekea kawaida ya physiologic. Ikiwa osmolarity ya filtrate ni ndogo sana, seli za juxtaglomerular zitapumzika, kuongeza GFR na kuimarisha upotevu wa maji kwenye mkojo, na kusababisha osmolarity ya damu kuongezeka. Kwa maneno mengine, wakati osmolarity inakwenda juu, filtration na malezi ya mkojo hupungua na maji huhifadhiwa. Wakati osmolarity inakwenda chini, filtration na malezi ya mkojo huongezeka na maji hupotea kwa njia ya mkojo. Matokeo halisi ya vitendo hivi vya kupinga ni kuweka kiwango cha filtration mara kwa mara. Kazi ya pili ya seli za macula densa ni kudhibiti kutolewa kwa renini kutoka seli za juxtaglomerular za arteriole inayohusika (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)). Active renini ni protini zikiwemo ya asidi amino 304 kwamba cleaves amino asidi kadhaa kutoka angiotensinogen kuzalisha angiotensin I. Angiotensin mimi si kazi biologically mpaka kubadilishwa kwa angiotensin II na angiotensin-kuwabadili enzyme (ACE) kutoka mapafu. Angiotensin II ni vasoconstrictor ya utaratibu ambayo husaidia kudhibiti shinikizo la damu kwa kuongezeka. Angiotensin II pia huchochea kutolewa kwa homoni ya steroid aldosterone kutoka kamba ya adrenal. Aldosterone huchochea Na ⁺ reabsorption na figo, ambayo pia husababisha uhifadhi wa maji na kuongezeka kwa shinikizo la damu.

Kielelezo\(\PageIndex{4}\): Uongofu wa Angiotensin mimi kwa Angiotensin II. Renini ya enzyme inabadilisha angiotensin ya pro-enzyme I; enzyme inayotokana na mapafu ACE inabadilisha angiotensin I katika angiotensin II hai.

Tubule ya kupakana iliyosababishwa (PCT)

Maji yaliyochujwa yaliyokusanywa na capsule ya Bowman huingia kwenye PCT. Inaitwa convoluted kutokana na njia yake tortuous. Seli rahisi za cuboidal huunda tubule hii na microvilli maarufu kwenye uso wa luminal, na kutengeneza mpaka wa brashi. Hizi microvilli kujenga eneo kubwa ya uso ili kuongeza ngozi na secretion ya solutes (Na ⁺, Cl ^—, glucose, nk), kazi muhimu zaidi ya sehemu hii ya nephron. Seli hizi husafirisha kikamilifu ions kwenye membrane zao, hivyo zina mkusanyiko mkubwa wa mitochondria ili kuzalisha ATP ya kutosha.

Loop ya Henle

Sehemu ya kushuka na ya kupanda ya kitanzi cha Henle (wakati mwingine hujulikana kama kitanzi cha nephron) ni, bila shaka, kuendelea tu kwa tubule sawa. Wanaendesha karibu na sambamba kwa kila mmoja baada ya kufanya pinpin kugeuka kwenye hatua ya kina kabisa ya ukoo wao. Kitanzi cha kushuka cha Henle kina sehemu ya awali, nene na sehemu ndefu, nyembamba, ambapo kitanzi kinachopaa kina sehemu ya awali, nyembamba ikifuatiwa na sehemu ndefu, nene. Sehemu ya nene ya kushuka ina epithelium rahisi ya cuboidal sawa na ile ya PCT. Sehemu ya kushuka na kupaa nyembamba ina epithelium rahisi ya squamous. Kama utakavyoona baadaye, hizi ni tofauti muhimu, kwa kuwa sehemu tofauti za kitanzi zina upungufu tofauti kwa solutes na maji. Sehemu ya nene inayoongezeka ina epithelium rahisi ya cuboidal sawa na DCT.

Distali Convoluted tubule (DCT)

DCT, kama PCT, inakabiliwa sana na imeundwa na epithelium rahisi ya cuboidal, lakini ni mfupi kuliko PCT. Seli hizi hazifanyi kazi kama zile zilizo kwenye PCT; kwa hiyo, kuna microvilli chache kwenye uso wa apical. Hata hivyo, seli hizi lazima pia pampu ions dhidi ya mkusanyiko wao gradient, hivyo utapata idadi kubwa ya mitochondria, ingawa ni wachache kuliko katika PCT.

Kukusanya Ducts

Ducts kukusanya ni kuendelea na nephron lakini si kitaalam sehemu yake. Kwa kweli, kila duct hukusanya filtrate kutoka nephrons kadhaa kwa ajili ya mabadiliko ya mwisho. Kukusanya ducts kuunganisha kama wao kushuka zaidi katika medulla kuunda ducts 30 terminal, ambayo tupu katika papilla. Wao ni pamoja na epithelium rahisi ya squamous na receptors kwa ADH. Wakati drivas na ADH, seli hizi kuingiza aquaporin channel protini katika utando wao, ambayo kama jina lao inavyoonyesha, kuruhusu maji kupita kutoka lumen duct kupitia seli na katika nafasi unganishi kuwa zinalipwa na vasa recta. Utaratibu huu unaruhusu kupona kwa kiasi kikubwa cha maji kutoka kwenye filtrate nyuma kwenye damu. Kutokuwepo kwa ADH, njia hizi haziingizwa, na kusababisha excretion ya maji kwa njia ya mkojo wa kuondokana. Wengi, ikiwa sio wote, seli za mwili zina vyenye molekuli za aquaporin, ambazo njia zake ni ndogo sana kwamba maji tu yanaweza kupita. Angalau aina 10 za aquaporini zinajulikana kwa binadamu, na sita kati ya hizo hupatikana kwenye figo. Kazi ya aquaporins zote ni kuruhusu harakati za maji kwenye utando wa lipid, hydrophobic kiini (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{5}\): Aquaporin Water Channel. Mashtaka mazuri ndani ya kituo huzuia kuvuja kwa electrolytes kwenye membrane ya seli, huku kuruhusu maji kuhamia kutokana na osmosis.

Sura ya Mapitio

Kitengo cha kazi cha figo, nephron, kina kamba ya figo, PCT, kitanzi cha Henle, na DCT. Nephroni za gamba zina matanzi mafupi ya Henle, ambapo nephroni za juxtamedullary zina mizunguko mirefu ya Henle inayoenea ndani ya medulla. Takriban asilimia 15 ya nephrons ni juxtamedullary. Glomerulus ni kitanda cha kapilari kinachochuja damu hasa kulingana na ukubwa wa chembe. Filtrate inachukuliwa na capsule ya Bowman na kuelekezwa kwa PCT. Utando wa filtration hutengenezwa na utando wa chini wa podocytes na seli za capillary endothelial ambazo zinakumbatia. Siri za mesangial za mikataba hufanya jukumu katika kusimamia kiwango ambacho damu huchujwa. Seli maalumu katika JGA zinazalisha ishara za paracrine kudhibiti mtiririko wa damu na viwango vya filtration ya glomerulus. Seli nyingine za JGA zinazalisha renini ya enzyme, ambayo ina jukumu kuu katika udhibiti wa shinikizo la damu. Filtrate inaingia PCT ambapo ngozi na secretion ya vitu kadhaa hutokea. Miguu ya kushuka na ya kupanda ya kitanzi cha Henle inajumuisha makundi nyembamba na nyembamba. Kunywa na usiri huendelea katika DCT lakini kwa kiwango kidogo kuliko katika PCT. Kila duct kukusanya kukusanya kutengeneza mkojo kutoka nephrons kadhaa na anajibu kwa posterior tezi homoni ADH kwa kuingiza aquaporin maji njia katika utando wa seli kwa faini tune maji ahueni.

Mapitio ya Maswali

Swali: Filtrate ya damu inachukuliwa katika lumen ya ________.

A. glomerulus

B. capsule ya Bowman

C. kalisi

D. papillae ya kidole

Jibu: B

Swali: Majina ya capillaries yafuatayo arteriole efferent ni nini?

A. arcuate na medullary

B. interlobar na interlobular

C. peritubular na visa recta

D. peritubular na medullary

Jibu: C

Swali: Kitengo cha kazi cha figo kinaitwa ________.

A. hilus ya renal

B. corpuscle ya figo

C. nephron

Capsule ya D. Bowman

Jibu: C

Maswali muhimu ya kufikiri

Swali: Ni miundo ipi inayofanya corpuscle ya figo?

A. miundo ambayo hufanya corpuscle ya figo ni glomerulus, capsule ya Bowman, na PCT.

Swali: Miundo mikubwa inahusu utando wa filtration ni nini?

A. miundo mikubwa inahusu utando filtration ni fenestrations na podocyte fenestra, fused basement membrane, na filtration slits.

faharasa

angiotensin-kuwabadili enzyme (ACE)

enzyme zinazozalishwa na mapafu ambayo huchochea mmenyuko wa angiotensin inaktiv mimi katika angiotensin II hai

angiotensin mimi

protini zinazozalishwa na hatua ya enzymatic ya renini kwenye angiotensinogen; mtangulizi wa angiotensin II

angiotensin II

protini zinazozalishwa na hatua ya enzymatic ya ACE juu ya angiotensin inaktiv I; kikamilifu husababisha vasoconstriction na kuchochea kutolewa kwa aldosterone na kamba ya adrenal

angiotensinogen

protini inaktiv katika mzunguko zinazozalishwa na ini; mtangulizi wa angiotensin I; lazima kubadilishwa na enzymes renini na ACE ili kuanzishwa

aquaporin

njia za maji zinazounda protini kupitia bilayer ya lipid ya seli; inaruhusu maji kuvuka; uanzishaji katika ducts kukusanya ni chini ya udhibiti wa ADH

mpaka wa brashi

iliyoundwa na microvilli juu ya uso wa seli fulani za cuboidal; katika figo hupatikana katika PCT; huongeza eneo la uso kwa ajili ya ngozi katika figo

inestractions

madirisha madogo kupitia kiini, kuruhusu filtration haraka kulingana na ukubwa; sumu kwa njia ya kuruhusu vitu kuvuka kupitia seli bila kuchanganya na yaliyomo ya seli

filtration slits

iliyoundwa na pedicels ya podocytes; vitu huchuja kati ya pedicels kulingana na ukubwa

kutengeneza mkojo

filtrate inafanyika marekebisho kupitia secretion na reabsorption kabla ya mkojo kweli ni zinazozalishwa

vifaa vya juxtaglomerular (JGA)

iko katika makutano ya DCT na arterioles tofauti na efferent ya glomerulus; ina jukumu katika udhibiti wa mtiririko wa damu ya figo na GFR

kiini cha juxtaglomerular

ilibadilisha seli za misuli ya laini ya arteriole inayohusika; huficha renini kwa kukabiliana na kushuka kwa shinikizo la damu

macula densa

seli zilizopatikana katika sehemu ya DCT kutengeneza JGA; maana Na ⁺ ukolezi katika mkojo wa kutengeneza

ya mesangial

mikataba seli kupatikana katika glomerulus; unaweza mkataba au kupumzika kudhibiti kiwango cha filtration

pedicels

makadirio kama kidole ya podocytes jirani capillaries glomerular; interdigitate kuunda membrane filtration

podocytes

seli zinazounda michakato ya kidole; fanya safu ya visceral ya capsule ya Bowman; pedicels ya podocytes interdigitate kuunda membrane filtration

renini

enzyme zinazozalishwa na seli za juxtaglomerular kwa kukabiliana na kupungua kwa shinikizo la damu au shughuli za neva za huruma; huchochea uongofu wa angiotensinogen katika angiotensin I