Мочевыделительная система. Почки. Нефрон. Часть 1 / Urinary system part 1

Пищеварительная система усваивает питательные вещества через желудочно-кишечный тракт, при этом большая часть этих веществ усваивается тонким кишечником. Затем питательные вещества поступают через воротную вену в печень, где они перерабатываются и накапливаются в виде гликогена. Одновременно вредные вещества связываются с желчными кислотами и в конъюгированном виде перемещаются по печеночным венам в нижнюю полую вену, прежде чем попасть в системный кровоток.

Питательные вещества и кислород из дыхательной системы поступают в клетку для выполнения двух основных задач: поддержки построения клеточных структур и выработки энергии, необходимой для деления. Процесс построения включает в себя пластический обмен, который обеспечивает необходимые материалы, в то время как энергия высвобождается в результате химических реакций, которые сжигают метаболические субстраты. Одновременно продукты жизнедеятельности накапливаются в клетке и в конечном итоге удаляются с помощью микроциркуляторной венозной дренажной системы, которая дополняет артериальное снабжение.

Продукты клеточного распада выходят из отдельных клеток и постепенно скапливаются в мелких венах, прежде чем слиться со средними и более крупными сосудами. Отходы жизнедеятельности из нижней части тела сливаются, образуя нижнюю полую вену, в то время как дополнительные процессы в голове и шее приводят к образованию верхней полой вены. Эти венозные структуры в конечном счете направляют продукты распада крови в правое предсердие после изменения гемодинамики.

Сбор венозной крови и трансформация легких Венозная кровь, обогащенная питательными веществами и отходами обмена веществ, поступает в правое предсердие, а затем перемещается в правый желудочек, создавая условия для малого круга кровообращения. Кровь перекачивается в легочный ствол, откуда поступает в легкие для газообмена. Насыщенная кислородом кровь возвращается по четырем легочным венам в левое предсердие, что знаменует собой решающий переход от деоксигенации к насыщению крови кислородом.

Распределение по аорте и почечная фильтрация Из левого предсердия кровь поступает в левый желудочек и с силой выбрасывается через аорту, основной артериальный канал организма. Поскольку аорта разветвляется на множество сосудов, ключевые артерии снабжают почки, по которым кровь, содержащая остаточные отходы, поступает в кровь. В почках отфильтровываются побочные продукты обмена веществ, такие как мочевина, креатинин и аммиак, а дополнительные отходы выводятся через кожу и органы дыхания.

Забрюшинное размещение и хирургический доступ Почки - это парные органы, расположенные по обе стороны позвоночного столба и скрытые защитным слоем брюшины. Их расположение в забрюшинном пространстве препятствует непосредственному наблюдению в брюшной полости. Такое скрытое расположение позволяет хирургам использовать боковой разрез под 12-м ребром, чтобы быстро добраться до области почки, при этом правая почка расположена ниже из-за расположенной над ней печени.

Морфометрические данные и насыщенная питательными веществами почечная перфузия Размеры почек в среднем составляют около 120 мм в длину, 45-50 мм в ширину и почти 3,5 см в толщину, а вес обычно колеблется от 120 до 200 граммов, а иногда достигает 300 граммов. Эти стандартизированные морфометрические характеристики хорошо известны в литературе. Жизненно важная, богатая питательными веществами кровь из аорты, выходящая из левого желудочка, поступает в почки через боковую артериальную ветвь, поддерживая их сложные внутренние функции.

Защитные капсулы и структурная фасция почек Почка покрыта фиброзной капсулой, которая плотно прилегает к ее поверхности, образуя основной защитный слой. Дополнительная жировая капсула, часто срастающаяся с фиброзным слоем у лиц с повышенным ожирением, дополнительно защищает орган. Прочная двухслойная фасция, объединяющая прилегающие мышечные и диафрагмальные компоненты, создает упругое ложе, которое удерживает почку в ограниченном пространстве.

Фиксация сосудов и стабильность внутреннего давления Прямое присоединение сосудов усиливает фиксацию почки, поскольку почечная артерия отходит от брюшной аорты, а почечная вена впадает в нижнюю полую вену. Вспомогательные артерии и вены способствуют как кровоснабжению, так и дополнительному закреплению. Внутреннее давление, создаваемое близко расположенными, гладкими, влажными поверхностями почечного ложа и прилегающих органов, обеспечивает надежное удержание почки на месте, уменьшая смещение.

Вскрытие Показывает симметричную структуру и организацию Ворот Анатомическое вскрытие показывает, что почка разделена на симметричные латеральную и медиальную половины, разделенные четкими границами. Латеральный край очерчивает внешний край, в то время как на медиальной границе расположены почечные ворота, важнейшие ворота для сосудов и мочевыводящих структур. При исследовании натуральных образцов обнаруживаются интегрированные передняя и задняя поверхности, а также сложные соединительные элементы, которые обеспечивают стабильную фиксацию органа.

Различные ткани почек: Кортикальная оболочка и мозговое ядро Схематичный поперечный разрез показывает неоднородную структуру почки. Наружный слой состоит из тонкой кортикальной ткани толщиной около 5 миллиметров, которая образует защитную оболочку вокруг органа. Напротив, внутренняя мозговая ткань выглядит более темной и занимает центральную паренхиму, образуя сложное пространственное расположение.

Интегрированная сосудистая архитектура и мочеобразующие узлы Расположенная в тканях сеть сосудов и жировых структур переплетается с архитектурой почек, направляя кровоток и обмен питательных веществ. Прочные колонны и интерстициальные пространства разделяют костномозговую массу на пирамидальные сегменты, разделяя почку на отдельные функциональные отсеки. Эта сложная компоновка поддерживает минимальную структурно-функциональную единицу, отвечающую за эффективное выделение мочи.

Почка как целостная функциональная единица Почка изображена как единая структура, в которой сосудистые ответвления непосредственно поддерживают образование мочи и ее последующий транспорт. Ее анатомия демонстрирует точное расположение, которое связывает кровоснабжение со специализированными структурами, ответственными за фильтрацию и сбор жидкости. Дизайн отражает продуманную координацию между артериальным притоком и оттоком мочи.

Отображение разветвления почечных артерий Почечная артерия берет начало в боковой части аорты и выделяется с помощью контрастной визуализации, которая позволяет определить ее топографию и возможные патологии. Попадая в орган, она разделяется на две основные ветви, которые в дальнейшем подразделяются на сегментарные, междолевые и артериолярные сосуды. Эта схема ветвления формирует отдельные сосудистые участки, которые лежат в основе функциональной специализации почки.

Визуализация архитектуры сосудов с помощью коррозионного литья Подготовленный образец почки был использован для демонстрации анатомии сосудов путем введения цветного акрилового пластика в сосуды под давлением. После инъекции окружающие ткани были растворены кислотой, в результате чего остался затвердевший, детализированный слепок артериальной и венозной сетей. Этот метод позволил получить четкое представление о пространственных взаимоотношениях и анатомических различиях в сосудистом дереве почки.

Разветвление артерий и формирование капсулы нефрона При детальном осмотре почки в поперечном сечении видны разветвления междольковых и длинных артерий, заканчивающиеся афферентной артериолой, питающей нефрон. Сосудистый переход характеризуется появлением первоначальной структуры нефрона - капсулы, известной как капсула Боумена-Шуманского. Эта капсула, состоящая из внутреннего и наружного слоев, представляет собой начало сложной морфологии нефрона.

Трубчатая дифференциация и конвергенция в коллекторные каналы Наружный слой капсулы переходит в извитый трубчатый канал, который переходит в прямой сегмент, являющийся проксимальным путем прохождения нефрона. Эта последовательность продолжается петлей, где извитые и прямые каналы первого порядка уступают место трубчатым элементам второго порядка. В конечном счете, эти каналы сливаются в соединительные протоки, которые объединяют несколько нефронов в единые коллекторные канальцы, создавая интегрированную систему фильтрации.

Гемодинамические факторы при ультрафильтрации Кровь поступает в нефрон через афферентную артериолу небольшого диаметра, которая разветвляется на плотную капиллярную сеть внутри капсулы. Переход к эфферентной артериоле большего диаметра создает перепад давления, который создает мощные гидростатические силы. Белки плазмы и ионы крови дополнительно повышают онкотическое и осмотическое давление, в совокупности стимулируя процесс ультрафильтрации.

Структура клубочкового фильтрационного барьера Фильтрационный барьер состоит из эндотелиальных клеток капилляров, специальной базальной мембраны и подоцитов со сложными ножными отростками. Эти отростки подоцитов соединяются с базальной мембраной посредством микрофиламентов и микротрубочек, образуя уникальную фильтрационную мембрану. Эта точная структура избирательно пропускает воду и мелкие растворенные вещества, сохраняя при этом необходимые белки плазмы и клетки крови.

От ультрафильтрата до первичного образования мочи Когда под давлением фильтрации вода из плазмы и мелкие молекулы проникают через барьер, внутри капсулы скапливается ультрафильтрат. Селективный характер барьера предотвращает попадание белков и форменных элементов крови в фильтрат. Полученная первичная моча затем поступает в канальцевые каналы, что знаменует начало дальнейшей обработки и очищения мочи.