Юкстагломерулярный аппарат почек: что это такое, функции

Юкстагломерулярный аппарат почек: строение и функции

Элементарной функциональной единицей почек является нефрон, структура, которая непосредственно отвечает за фильтрацию плазмы крови. Важнейшим составляющим его функционирования является поддержание артериального давления у константных значений. За данный физиологический показатель отвечает юкстагломерулярный аппарат (ЮГА), непосредственно связанный с нефроном. Он является важнейшим регулятором артериального давления в организме, поддерживающим адекватное кровоснабжение почек.

Особенности строения почек

Почки — гормонально активные паренхиматозные парные органы мочевыделения. У человека наблюдается поясничное расположение почек, при котором органы связаны с аортой короткими ренальными артериями. Они обеспечивают обильное кровоснабжение, которое составляет 25 % от систолического выброса. Под влиянием артериального давления кровь проталкивается до мелких афферентных артериол, где попадает в капсулу клубочка и фильтруется.

Форменные элементы крови и некоторая часть ее плазмы отводятся по эфферентной артериоле, которая гораздо меньше афферентной по диаметру. Это необходимо для поддержания более высокого давления жидкости на входе, что поддерживает фильтрацию, обеспечивая лишь небольшой сброс в отводящую артериолу. Также регулятором давления является юкстагломерулярный аппарат почек. Он представляет собой совокупность клеток, непосредственно связанных с синтезом ренина и его регуляцией.

Морфология ЮГА

Юкстагломерулярный аппарат состоит из трех типов клеток, расположенных в непосредственной близости от нефрона и образующих с ним функциональную систему с положительной обратной связью. Первый тип клеток — эпителиоидные (или зернистые), которые представляют собой видоизмененные гладкие миоциты мышечной стенки артериолы. Они в большом количестве располагаются в мышечном слое афферентной артериолы и в меньшем – в эфферентной. Это указывает на их причастность к определению разности гидростатического давления в этих сосудах.

В зернистых клетках имеются барорецепторы, которые передают информацию на юкставаскулярные клетки ЮГА. Зернистые клетки также являются основными производителями ренина, фермента, регулирующего артериальное давление в кровеносной системе. Этот фермент также частично способны синтезировать юкставаскулярные клетки (второй тип) юкстагломерулярного аппарата. Функции данных клеток сводятся к тому, что они являются связующим звеном между эпителиоцитами и плотным пятном мочевого канальца. Юкставаскулярные клетки располагаются в пространстве между афферентной и выносящей артериолой ЮГА.

Плотное пятно ЮГА

Третий тип клеток юкстагломерулярного аппарата — клетки плотного пятна, расположенного в дистальных участках мочевого канальца нефрона. Эти компоненты ЮГА несут на себе осморецепторы, посредством которых способны определять натриевую концентрацию. Они отслеживают изменения содержания натриевых ионов в уже отфильтрованной моче, из которой реабсорбировались питательные вещества и жидкость. В зависимости от значений концентрации, клетки плотного пятна передают информацию на юкставаскулярные клетки.

Последние обрабатывают сигнал и регулируют функцию эпителиоцитов. Эти зернистые клетки на основании полученной информации выделяют некое количество фермента ренина, чтобы влиять на показатель артериального давления. Таким образом ЮГА является той структурой, которая непосредственно на месте участвует в скорости фильтрации мочи. Вместе с нефроном они образуют целостную функциональную систему, поддерживающую жизнедеятельность организма человека.

Строение юкстагломерулярных клеток

Расположенные в почках клетки юкстагломерулярного аппарата имеют особое строение. Эпителиоциты ЮГА представляют собой видоизмененные гладкомышечные клетки, имеющие уплощенную форму. Их ядро многоугольное, а органеллы представлены в небольшом количестве. Их задачей является синтез фермента ренина, а потому аппарат биосинтеза в эпителиоцитах, которые также называются зернистыми клетками, сильно развит. При этом зерна в цитоплазме являются плазматическими цистернами с образованным ренином.

Особенности регуляции артериального давления

Юкстагломерулярный аппарат является примером гормонально активной структуры, которая имеет входные данные в виде артериального давления и способность влиять на него посредством синтеза ренина. Причем эффективность контроля за артериальным давлением напрямую зависит от количества жидкости в организме и состояния артериальных сосудов. В условиях ишемии, когда атеросклеротическое сужение артерий наблюдается в основных органах-мишенях человеческого тела, ЮГА обеспечивает повышение значений давления с целью поддержания достаточной скорости фильтрации в клубочках.

Эта функция не зависит от того, сколько почек у человека, так как она регулируется самыми сильными ферментными системами. Но в случае развития артериальной гипертензии эффективность фильтрации из-за более высокого давления (выше 120 mmHg ) не увеличивается пропорционально росту АД. Она наиболее эффективна при давлении в 120-140 mmHg. А в случае увеличения показателя АД возникает риск повреждения клубочков, из-за чего юкстагломерулярный аппарат прекращает или снижает синтез ренина.

Влияние АД на функции ЮГА и почек

Длительное повышение АД приводит к смещению равновесия и разбалансировке ангиотензиновой системы и ЮГА. Это значит, что на фоне сужения почечных артерий из-за атеросклероза и на фоне последующего развития АГ происходит увеличение выработки ренина. Однако из-за фиброза артерий эффективность работы ангиотензинового механизма невелика: он приводит к росту давления, однако в приводящей артериоле оно не растет. Таким образом объясняется, как расположение почек и ЮГА влияет на все кровообращение и его регуляцию . Помимо этого гипертензия приводит к нефрос к лерозу — постепенной гибели нефронов почек, из-за чего АГ часто является предпосылкой почечной недостаточности. Тогда, независимо от того, сколько почек у человека, отмечается заметное снижение скорости фильтрации и эффективности почечных функций.

ЮКСТАГЛОМЕРУЛЯРНЫЙ АППАРАТ

Юкстагломерулярный аппарат — это общий термин для специфически дифференцированных групп клеток на васкулярном полюсе почечного тельца. Аппарат содержит следующие компоненты: плотное пятно, юкстагломерулярные клетки и юкстагломерулярный мезангий .

Плотное пятно (ПП), macula densa, дистальных извитых канальцев — это четко отграниченная зона из 15—40 специализированных эпителиальных клеток, лежащих на плотной базальной мембране (БМ). Клетки кубической или призматической формы, имеют несколько латеральных отростков и изменчивое число коротких микроворсинок на апикальном полюсе. Ядра клеток плотного пятна лежат гораздо ближе друг к другу («плотно»), чем в соседних неспециализированных клетках дистальных канальцев, звездчатые очертания которых видны вокруг клеток плотного пятна. Ядра относительно объемные и содержат заметные ядрышки. Цитоплазма включает короткие митохондрии, в основном рассеянные в апикальном полюсе клетки; комплекс Гольджи маленький и локализован чаще в верхней трети тела клетки, а цистерны гранулярной эндоплазматической сети короткие и уплощенные. В базальной части клетки располагается умеренно развитый базальный лабиринт. Через неплотную базальную мембрану некоторые клетки плотного пятна входят в контакт с юкста- и экстрагломерулярными мезангиальными клетками.

Функция плотного пятна неясна ; предполагают, что оно функционирует как осморецептор, и все изменения в концентрации натрия в дистальных канальцах передаются юкстагломерулярным клеткам, которые отвечают повышением или понижением продукции ренина.

Юкстагломерулярные клетки (ГО К) формируют группу специально дифференцированных гладких мышечных клеток, расположенных среди нормальных гладких мышечных клеток (МК) в средней оболочке приносящей артериолы (ПрА) в месте ее входа в клубочек. Как и клетки плотного пятна, юкстагломерулярные клетки контактируют с эндотелием (Э) артериолы. Это большие веретенообразные клетки с эксцентричным ядром, большим количеством маленьких митохондрий, хорошо развитым комплексом Гольджи, короткими цистернами гранулярной эндоплазматической сети, небольшим числом частичек гликогена и актиновыми миофиламентами, прилегающими к клеточной мембране. Заметное число рениновых, или юкстагломерулярных гранул (ЮГ) возникает из комплекса Гольджи и заполняет цитоплазму. Показано, что юкстагломерулярные клетки продуцируют и выделяют ренин или его предшественник.

Ренин — это протеолитический фермент, который превращает ангиотензиноген в ангиотензин I. Последний превращается в легких в ангиотензин II, который является мощным стимулятором образования и выделения альдостерона и наиболее сильным из известных вазоконстрикторов.

Экстрагломерулярный мезангиум (ЭМ) — это группа клеток, располагающихся в виде конуса, называемых также клетками Гурмагтига, которые лежат сразу под плотным пятном. Экстрагломерулярный мезангий латерально ограничен афферентной (АфА) и эфферентной артериолами (последние не показаны) и продолжается в интрагломерулярный мезангий (М).

Экстрагломерулярный мезангий сформирован уплощенными звездчатыми клетками с эллипсовидным ядром в центре, содержащим конденсированный хроматин. Цитоплазма включает немного органелл, несколько маленьких лизосом и редких секреторных гранул. Узкие клеточные отростки формируют нерегулярную сеть, которая лишена кровеносных и лимфатических сосудов, но содержит редкие адренергические нервные окончания (НО). Каждая клетка окружена отчетливой базальной пластинкой (для лучшего понимания она частично убрана). Некоторые экстрагломерулярные клетки контактируют с юкстагломерулярными клетками.

Функция экстрагломерулярных клеток неизвестна . В настоящее время предполагают, что юкстагломерулярный аппарат — это нейроэндокринное образование, осуществляющее местный контроль за клубочковой гемодинамикой.

Обратите внимание на околополярную эпителиальную клетку (ОЭК) с ясными гранулами и клубочковые капилляры (Кап), окруженные подоцитами (П). Функция околополярных клеток неизвестна.

Снаружи дистального извитого канальца можно видеть звездчатые фиброциты (Ф) и фенестрированный капилляр (ФК) почечной интерстициальной ткани.

Что такое юкстагломерулярный аппарат?

юкстагломерулярный аппарат Это почечная структура, которая регулирует функционирование каждого нефрона. Нефроны являются основными структурными единицами почки, ответственными за очищение крови, когда она проходит через эти органы..

Юкстагломерулярный аппарат располагается в трубчатой ​​части нефрона и афферентной артериоле. Трубочка нефрона также известна как клубочек, это происхождение названия этого устройства.

Связывание юкстагломерулярного аппарата и нефронов

В человеческой почке около двух миллионов нефронов ответственны за выработку мочи. Он разделен на две части: почечную корпускулу и систему канальцев..

Почечная тельца

В почечном теле, где находится клубочек, проводится первая фильтрация крови. Клубочек, это функциональная анатомическая единица почки, которая расположена внутри нефронов.

Клубочек окружен внешней оболочкой, известной как капсула Боумена. Эта капсула находится в трубчатом компоненте нефрона.

В клубочках выполняется основная функция почек, которая заключается в фильтрации и очистке плазмы крови, как первой стадии образования мочи. На самом деле клубочек – это сеть капилляров, предназначенных для фильтрации плазмы..

Афферентные артериолы – это те группы кровеносных сосудов, которые отвечают за передачу крови к нефронам, составляющим мочевую систему. Расположение этого устройства очень важно для его функции, поскольку оно позволяет обнаружить наличие изменений артериального давления, которое достигает клубочка.

В этом случае клубочек получает кровь через афферентную артериолу и заканчивается эфферентом. Эфферентная артериола обеспечивает конечный фильтрат, который покидает нефрон и опорожняется в собирающую трубку.

Внутри этих артериол создается высокое давление, которое ультрафильтрует жидкости и растворимые вещества в крови и выводится в капсулу Боумена. Основное фильтрующее устройство почки, образованное клубочком и его капсулой.

Гомеостаз – это способность живых существ поддерживать стабильное внутреннее состояние. Когда происходят изменения в давлении, полученном в клубочках, нефроны выделяют гормон ренин, чтобы поддерживать гомеостаз тела.

Ренин, также известный как ангиотензиногеназа, является гормоном, который контролирует водный баланс организма и соли.

Как только кровь фильтруется в почечном теле, она попадает в трубчатую систему, где отбираются вещества, которые будут абсорбированы, и те, которые должны быть выброшены..

Система трубочек

Трубчатая система состоит из нескольких частей. Проксимальные извилистые трубки отвечают за прием фильтрата клубочков, где реабсорбируется до 80% того, что отфильтровано в тельцах..

Проксимальная прямолинейная трубочка, также известная как толстый нисходящий сегмент петли Генле, где процесс резорбции меньше.

Тонкий сегмент петли Генле, который имеет U-образную форму, выполняет различные функции, концентрирует содержание жидкости и снижает проницаемость воды. И последняя часть петли Генле, дистальная ректальная трубка, продолжает концентрировать фильтрат, и ионы реабсорбируются.

Все это приводит к собирающим канальцам, которые направляют мочу в почечный таз.

Клетки юкстагломерулярного аппарата

Внутри юкстагломерулярного аппарата мы можем выделить три типа клеток:

Юкстагломерулярные клетки

Эти клетки известны под несколькими названиями, они могут быть клетками гранулярных клеток Ruytero юкстагомерного аппарата. Они известны как гранулярные клетки, потому что они выпускают гранулы ренина.

Они также синтезируют и хранят ренин. Его цитоплазма поражена миофибриллами, Гольджи, RER и митохондриями.

Чтобы клетки высвобождали ренин, они должны получать внешние раздражители. Мы можем разделить их на три типа стимулов:

Первым стимулом, обеспечивающим сегрегацию ренина, является тот, который вызывается падением кровяного давления афферентной артериолы.

Эта артериола отвечает за перенос крови к клубочкам. Это уменьшение вызывает снижение почечной перфузии, которое, когда это происходит, вызывает локальные барорецепторы, чтобы произвести выпуск ренина.

Если мы стимулируем симпатическую систему, мы также получаем ответ от клеток Руйтера. Бета-1 адренергические рецепторы стимулируют симпатическую систему, которая повышает свою активность при снижении артериального давления.

Как мы видели ранее, если артериальное давление снижается, ренин высвобождается. Афферентная артериола, которая несет вещества, сужается, когда увеличивается активность симпатической системы. Когда происходит это сужение, оно уменьшает влияние артериального давления, которое также активирует барорецепторы и увеличивает секрецию ренина..

Наконец, еще одним стимулом, который увеличивает количество производимого ренина, являются изменения в количестве хлорида натрия. Эти изменения обнаруживаются клетками макулы денс, что увеличивает секрецию ренина.

Эти стимулы не возникают по отдельности, но все собираются вместе, чтобы регулировать выброс гормона. Но все они могут работать самостоятельно.

Клетки макулы денс

Также известные как дегранулированные клетки, эти клетки находятся в эпителии извитых канальцев. Они имеют низкую кубическую или цилиндрическую форму.

Их ядро ​​находится во внутренней зоне клетки, у них есть инфраренальное ядро, и у них есть места в мембране, которые позволяют фильтровать мочу..

Эти клетки, когда они замечают, что концентрация хлорида натрия увеличивается, вырабатывают соединение под названием аденозин. Это соединение ингибирует выработку ренина, что снижает скорость клубочковой фильтрации. Это часть тубулогломерулярной системы обратной связи..

Когда количество хлорида натрия увеличивается, осмолярность клеток увеличивается. Это означает, что количество веществ в растворе больше.

Чтобы регулировать эту осмолярность и поддерживать оптимальный уровень, клетки поглощают больше воды и, следовательно, набухают. Однако, если уровни очень низкие, клетки активируют синтазу оксида азота, которая оказывает сосудорасширяющее действие.

Экстрагломерулярные мезангиальные клетки

Также известный как Polkissen или Lacis, они общаются с внутригломерулярными. Они соединены суставами, образующими комплекс, и соединены с внутригломерулярными щелевыми соединениями. Разрывные соединения – это те, в которых сближаются смежные мембраны, а межузельное пространство между ними уменьшается.

После многих исследований до сих пор точно не известно, какова их функция, но какие действия они выполняют.

Они пытаются соединить macula densa и внутригломерулярные мезангиальные клетки. Кроме того, они производят мезангиальную матрицу. Эта матрица, образованная коллагеном и фибронектином, выступает в качестве опоры для капилляров.

Эти клетки также ответственны за выработку цитокинов и простагландинов. Цитокины – это белки, которые регулируют клеточную активность, тогда как простагландины – это вещества, полученные из жирных кислот..

Считается, что эти клетки активируют симпатическую систему во время значительных выделений, предотвращая потерю жидкости через мочу, что может случиться в случае кровоизлияния..

Гистология юкстагомерного аппарата

После того, что мы прочитали, мы понимаем, что клубочек представляет собой сеть капилляров в середине артерии..

Кровь поступает через афферентную артерию, которая разделяет формирующиеся капилляры, которые собираются вместе, образуя другую, эфферентную артерию, которая отвечает за отток крови. Клубочек поддерживается матрицей, образованной в основном из коллагена. Эта матрица называется мезангио.

Вся сеть капилляров, составляющих клубочек, окружена слоем плоских клеток, известных как подоциты или висцеральные эпителиальные клетки. Все это формирует клубочковый пучок.

Капсула, которая содержит клубочковый шлейф, известна как капсула Боумена. Он образован плоским эпителием, который покрывает его, и базальной мембраной. Между капсулой Боумена и шлейфом обнаружены париетальные эпителиальные клетки и висцеральные эпителиальные клетки.

Юкстагломерулярный аппарат состоит из:

• Последняя часть афферентной артериолы, та, которая несет кровь
• Первый раздел эфферентной артериолы
• Внегломерулярный мезангий, который находится между артериолами
• И, наконец, macula densa, которая представляет собой пластинку специализированных клеток, которые прикрепляются к сосудистому полюсу клубочка того же нефрона..

Взаимодействие компонентов юкстагломерулярного аппарата регулирует hermodinámica, влияющих на кровяное давление, которое влияет на клубочек в любой момент.

Это также влияет на симпатическую систему, гормоны, местные стимулы и электролитный баланс.

Юкстагломерулярный аппарат

Юкстагломерулярный аппарат (ЮГА) или околоклубочковый, является частью эндокринной системы почек.

Общие сведения

Расположен вблизи клубочка, в стенке приносящих и выносящих артериол под эндотелием. Юкстагломерулярный аппарат участвует в регуляции кровообращения и мочеобразования в почках, влияет на общую гемодинамику и водно-солевой обмен в организме. Секретирует в кровь активное вещество – ренин, которое катализирует образование в организме ангиотензинов, альдостерона в надпочечниках и антидиуретического гормона в гипоталамусе. Состоит из трех основных частей — macula densa, юкстагломерулярных и юкставаскулярных клеток.

Литература

Гистология: Учебник/Ю.И. Афанасьев, Н.А. Юрина, Е.Ф. Котовский и др.; Под ред. Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Медицина, 2002. – 744 с.: ил. ISBN 5-225-04523-5

См. также

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое “Юкстагломерулярный аппарат” в других словарях:

Юкстагломерулярный — аппарат , комплекс – совокупность клеток в области входа в почечный клубочек приносящей артерии, которые вырабатывают ренин … Словарь терминов по физиологии сельскохозяйственных животных

Нефрон — (от греческого νεφρός (нефрос) «почка») стру Содержание 1 Структура и функция нефрона 1.1 Почечное тельце 1.2 Типы нефронов … Википедия

Петля Генле — Нефрон (от греческого νεφρός (нефрос) «почка») структурно функциональная единица почки животного. Нефрон состоит из мальпигиева тельца, где происходит фильтрация, и системы канальцев, в которых осуществляются реабсорбция (обратное всасывание) и … Википедия

Подоцит — Строение почечного тельца Кровь течет в приносящую артериолу (9) вверху, и из выносящей артериолы (11) внизу. Кровь протекает через капилляры клубочка (10), где она фильтруется за счет давлени … Википедия

Юкстагломерулярные клетки — В этой статье не хватает ссылок на источники информации. Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена. Вы можете … Википедия

СТЕНОЗ ПОЧЕЧНОЙ АРТЕРИИ — мед. Стеноз почечной артерии, обусловливающий нарушение магистрального почечного кровотока, способствует возникновению вазоренальной гипертёнзии, т.е. вторичной симптоматической артериальной гипертёнзии (АГ), не связанной с первичным поражением… … Справочник по болезням