КАПСУЛА БОУМЕНА: БУДОВА, ГІСТОЛОГІЯ, ФУНКЦІЇ - АНАТОМІЯ ТА ФІЗІОЛОГІЯ - 2025

У Боумену «сек капсула являє собою початковий відрізок трубчастого компонента нефрона, анатомо-функціональний блок нирки , в якій здійснюється процеси для виробництва сечі , з якою сприяють ниркам до збереження гомеостазу організм.

Він був названий на честь англійського офтальмолога та анатома сера Вільяма Боумана, який відкрив його існування та вперше опублікував його гістологічний опис у 1842 році.

Ілюстрація нефрона (Джерело: Художнє мистецтво Холлі Фішер через Wikimedia Commons)

У літературі є деяка плутанина щодо номенклатури початкових сегментів нефрона, включаючи капсулу Боумана. Іноді його описують як іншу частину клубочка і утворюють з ним ниркову тільце, тоді як для інших вона функціонує як член клубочка.

Незалежно від того, чи є в анатомічних описах капсула частиною або є частиною клубочка, факт полягає в тому, що обидва елементи настільки тісно пов’язані за своєю будовою та функцією, що термін гломерул пробуджує у тих, хто замислюється над ним уявлення про невелику сферу з її судинами. .

В іншому випадку капсула буде просто посудиною, в яку відфільтровану рідину виливають у клубочок, але вона б не брала участі в самому процесі клубочкової фільтрації. Що не так, оскільки це, як буде видно, є частиною того процесу, до якого він сприяє особливим чином.

Будова та гістологія

Капсула Боумана схожа на крихітну сферу, стінка якої впадає у судинний сектор. При цій інвагінації в капсулу проникає куля капілярів, яка бере свій початок в аферентній артеріолі і яка постачає кров до клубочка, звідки також виходить еферентна артеріола, яка черпає кров з клубочка.

Протилежний кінець капсули, названий сечовим полюсом, виглядає так, ніби стінка сфери мала отвір, до якого підключений кінець першого сегмента, який ініціює саму трубчасту функцію, тобто проксимальну згорнуту трубочку.

Ця зовнішня стінка капсули є плоским епітелієм і називається тім'яним епітелієм капсули Боумана. Змінюється структура за рахунок переходу до проксимального епітелію канальця на сечовому полюсі та до вісцерального епітелію на судинному полюсі.

Епітелій інвагінату називається вісцеральним, тому що він оточує клубочкові капіляри так, ніби вони були вісцерами. Він складається з клітин, які називаються подоцитами, які охоплюють, покриваючи їх, капіляри і мають дуже особливі характеристики.

Подоцити організовані в один шар, випромінюючи розширення, які взаємодіють з розширеннями сусідніх подоцитів, залишаючи проміжки між ними, що називаються щілиною пір або фільтраційними щілинами, які є розв'язками безперервності для проходження фільтрату.

Будова нирки та нефрона: 1. Кора нирки; 2. Кістковий мозок; 3. Ниркова артерія; 4. Ниркові вени; 5. Сечовід; 6. Нефрони; 7. Аферентна артеріола; 8. клубочок; 9. капсула Боумана; 10. Трубочки і пучок Генле; 11. Перитулярні капіляри (Джерело: Файл: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88File: KidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PLderivative work: Daniel Sachse (Antares42) via Wikimedia Commons)

Подоцити та ендотеліальні клітини, які вони покривають, синтезують базальну мембрану, на якій вони відпочивають, і яка також має розчини безперервності для проходження води та речовин. Ендотеліальні клітини фенеструють і також дозволяють фільтрувати.

Отже ці три елементи: капілярний ендотелій, базальна мембрана та вісцеральний епітелій капсули Боумана, разом становлять мембрану чи фільтраційний бар’єр.

Особливості

Капсула пов'язана з процесом клубочкової фільтрації. З одного боку, тому що це частина епітеліального покриву подоцитів, що оточує клубочкові капіляри. Він також сприяє синтезу базальної мембрани, на якій опирається цей епітелій та клубочковий капілярний ендотелій.

Ці три структури: капілярний ендотелій, базальна мембрана та вісцеральний епітелій капсули Боумана, складають так звану фільтраційну мембрану чи бар’єр, і кожна з них має свої характеристики проникності, що сприяють загальній селективності цього бар'єру.

Крім того, об'єм рідини, що проникає в простір Боумена, разом із ступенем жорсткості, що протистоїть зовнішній стінці капсули, визначає генезис внутрішньокапсульного тиску, що сприяє модуляції ефективного тиску фільтрації та виштовхуванню рідини вздовж пов’язана канальця.

Детермінанти величини клубочкової фільтрації

Змінна, що збирає величину процесу клубочкової фільтрації, - це так званий об'єм клубочкової фільтрації (GFR), який є об'ємом рідини, яка фільтрується через усі клубочки за одиницю часу. Середнє його нормальне значення становить близько 125 мл / хв або 180 л / добу.

Величина цієї змінної визначається з фізичної точки зору двома факторами, а саме так званим коефіцієнтом фільтрації або ультрафільтрації (Kf) та ефективним тиском фільтрації (Peff). Тобто: VFG = Kf x Peff (рівняння 1)

Коефіцієнт фільтрації (Кф)

Коефіцієнт фільтрації (Кф) - добуток гідропровідності (ЛП), який вимірює водопроникність мембрани в мл / хв на одиницю площі та одиницю рушійного тиску, в рази більше площі поверхні (А) фільтруюча мембрана, тобто Kf = LP x A (рівняння 2).

Величина коефіцієнта фільтрації вказує на об'єм рідини, яка фільтрується за одиницю часу та на одиницю ефективного рушійного тиску. Хоча безпосередньо важко виміряти, його можна отримати з рівняння 1, що ділить VFG / Peff.

Кф у клубочкових капілярах становить 12,5 мл / хв / мм рт.ст. на кожні 100 г тканини, значення приблизно в 400 разів вище, ніж Кф інших капілярних систем в організмі, де може фільтруватися приблизно 0,01 мл / мл. хв / мм рт.ст. на 100 г тканини. Порівняння, що показує ефективність клубочкової фільтрації.

Ефективний тиск фільтрації (Пефф)

Ефективний тиск фільтрації являє собою результат алгебраїчної суми різних сил тиску, які сприяють або протидіють фільтрації. Існує гідростатичний градієнт тиску (ΔP) та градієнт осмотичного тиску (онкотичний, ΔП), що визначається наявністю білків у плазмі.

Гідростатичний градієнт тиску - це різниця тиску між внутрішньою частиною клубочкового капіляра (PCG = 50 мм рт. Ст.) Та простором капсули Боумена (PCB = 12 мм рт. Ст.). Як видно, цей градієнт спрямований від капіляра до капсули і сприяє руху рідини в тому напрямку.

Градієнт осмотичного тиску переміщує рідину від нижчого осмотичного тиску до більш високого. Тільки частинки, які не фільтрують, мають цей ефект. Білки не фільтрують. Його ПЦБ дорівнює 0, а в клубочковому капілярі ПХГ - 20 мм рт. Цей градієнт переміщує рідину з капсули в капіляр.

Ефективний тиск можна обчислити, застосувавши Peff = ΔP - ΔP; = (PCG-PCB) - (PCG-PCB); = (50-12) - (20-0); = 38-20 = 18 мм рт. Таким чином, існує ефективний або чистий тиск фільтрації близько 18 мм рт. Ст., Що визначає коефіцієнт корисної дії приблизно 125 мл / хв.

Індекс фільтрації (ІФ) речовин, присутніх у плазмі крові

Це показник легкості (або складності), з якою речовина в плазмі може перетнути фільтраційний бар'єр. Індекс отримують діленням концентрації речовини у фільтраті (FX) на його концентрацію в плазмі (PX), тобто: IFX = FX / PX.

Діапазон значень ІФ становить між максимум 1 для речовин, які фільтрують вільно, і 0 для тих, які взагалі не фільтрують. Проміжні значення для частинок з проміжними труднощами. Чим ближче до значення 1, тим краща фільтрація. Чим ближче до 0, тим складніше фільтрується.

Одним із факторів, що визначає ІФ, є розмір частинки. Ті з діаметром менше 4 нм фільтрують вільно (IF = 1). У міру того, як розмір зростає ближче до розміру альбуміну, ЧД зменшується. Частинки розміру альбуміну або більшого розміру мають коефіцієнти ПІ 0.

Ще один фактор, що сприяє визначенню ІФ - це негативні електричні заряди на молекулярній поверхні. Білки мають багато негативного заряду, що додає їх розміру, що ускладнює їх фільтрацію. Причина в тому, що в порах є негативні заряди, які відштовхують білки.

Список літератури

1. Ganong WF: Ниркова функція та мікстурція, в огляді медичної фізіології, 25-е видання. Нью-Йорк, освіта McGraw-Hill, 2016.
2. Гайтон AC, Зал JE: Сечовидільна система, у Підручнику медичної фізіології, 13-е видання, AC Guyton, JE Hall (ред.). Філадельфія, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Kurtz A: Niere, у Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31-е видання, RF Schmidt et al. (Eds). Гейдельберг, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Silbernagl S: Die funktion der nieren, у Physiologie, 6-е видання; R Klinke та ін (ред.). Штутгарт, Георг Тіє Верлаг, 2010.
5. Stahl RAK та ін: Niere und capaitende Harnwege, у Klinische Pathophysiologie, 8-е видання, W Siegenthaler (ред.). Штутгарт, Георг Тіє Верлаг, 2001.