НИРКИ: ФІЗІОЛОГІЯ, ФУНКЦІЇ, ГОРМОНИ, ЗАХВОРЮВАННЯ - АНАТОМІЯ ТА ФІЗІОЛОГІЯ - 2025

У нирках є парою органів , розташованих в заочеревинної області, по одному з кожного боку хребта і великих судинами. Це життєво важливий орган для життя, оскільки регулює виділення відходів, гідро-електролітний баланс і навіть артеріальний тиск.

Функціональною одиницею нирки є нефрон, сукупність клітинних елементів, що складається із судинних клітин та спеціалізованих клітин, що відповідають за виконання головного завдання нирки: функціонувати як фільтр, який відокремлює домішки від крові, що дозволяє їх вигнання через сечу.

Щоб повноцінно виконати свою функцію, нирка прикріплюється до різних структур, таких як сечовід (пара, по одній стороні по відношенню до кожної нирки), сечовий міхур (непарний орган, що функціонує як резервуар сечі, розташований в середній лінії тіла на рівні таза) і уретри (вивідної протоки) також непарні і розташовані в середній лінії.

Разом усі ці структури утворюють те, що відоме як сечовидільна система, основною функцією якої є виробництво та виведення сечі.

Хоча це життєво важливий орган, нирка має дуже важливий функціональний резерв, який дозволяє людині жити лише з однією ниркою. У цих випадках (одиночна нирка) гіпертрофія органу (збільшується в розмірах) з метою компенсації функції відсутньої контралатеральної нирки.

Анатомія (частини)

1. Ниркова піраміда
2. Ефірна артерія
3. Ниркова артерія
4. Ниркова вена
5. Ниркова гілма
6. Нирковий таз
7. Сечовід
8. Менша чаша
9. Капсула нирок
10. Капсула нижньої нирки
11. Капсула верхньої нирки
12. Аферентна вена
13. Нефрон
14. Менша чаша
15. Основна чаша
16. Ниркові сосочки
17. Нирковий хребет

Будова нирки дуже складна, оскільки кожен з анатомічних елементів, що її складають, орієнтований на виконання певної функції.

У цьому сенсі ми можемо розділити анатомію нирки на дві великі групи: макроскопічна анатомія та мікроскопічна анатомія чи гістологія.

Нормальний розвиток структур на різних рівнях (макроскопічний та мікроскопічний) має важливе значення для нормальної роботи органу.

Макроскопічна анатомія

Нирки розташовані в заочеревинному просторі, на кожній стороні хребетного стовпа і тісно пов'язані зверху і вперед до печінки з правого боку та селезінки з лівого боку.

Кожна нирка має форму гігантської ниркової квасолі довжиною близько 10-12 см, шириною 5-6 см та товщиною близько 4 см. Орган оточений товстим шаром жиру, відомим як периренальний жир.

Зовнішній шар нирки, відомий як капсула, являє собою волокнисту структуру, що складається в основному з колагену. Цей шар покриває орган по всьому периметру.

Внизу капсули є дві добре диференційовані з макроскопічної точки зору ділянки: кора і нирковий мозок, які розташовані у найбільш зовнішній і бічній ділянці (дивлячись назовні) органу, буквально обволікаючи систему збору, тобто найближчий до хребта.

Кора нирки

У нирковій корі знаходяться нефрони (функціональні одиниці нирки), а також розгалужена мережа артеріальних капілярів, які надають їй характерного червоного кольору.

Основні фізіологічні процеси нирки відбуваються в цій області, оскільки функціональна тканина з точки зору фільтрації та обміну речовин зосереджена в цій області.

Нирковий мозок

Мозок - це ділянка, де зустрічаються прямі канальці, а також канальці та колектори.

Мозок може розглядатися як перша частина системи збору та функціонує як перехідна зона між функціональною зоною (ниркова кора) та самою системою збору (ниркова таза).

У мозковій тканині тканина, що складається із збірних канальців, організована у 8–18 ниркових пірамід. Колекторні протоки сходяться до вершини кожної піраміди у отворі, відомому як нирковий сосочок, через який сеча надходить з мозку в систему збору.

У нирковій мозку простір між сосочками займає кора, так що можна сказати, що вона покриває нирковий мозок.

Система збору

Це сукупність структур, призначених для збору сечі та каналізації її назовні. Перша частина складається з менших чашечок, які мають свою базу, орієнтовану на мозок, а вершину - до більших чашечок.

Менші чашечки нагадують воронки, які збирають сечу, що стікає з кожного з ниркових сосочків, направляючи її на більші за розміром чашечки. Кожна менша чашечка отримує потік від однієї до трьох ниркових пірамід, яка спрямовується в більшу чашечку.

Більші чашечки нагадують менші, але більші. Кожна з’єднана біля основи (широка частина воронки) між 3 та 4 незначними чашечками, потік яких спрямований через її верхівку до ниркового тазу.

Нирковий таз - це велика структура, яка займає приблизно 1/4 загального об’єму нирки; Основні чашечки течуть туди, випускаючи сечу, яка буде виштовхнута в сечовід, щоб продовжити вихід.

Сечовід залишає нирку з внутрішньої сторони (тієї, що стикається з хребтом) через область, відому як ниркова гілма, через яку також виходить ниркова вена (яка впадає в нижню порожнисту вену) і потрапляє ниркова артерія ( пряма гілка черевної аорти).

Мікроскопічна анатомія (гістологія)

На мікроскопічному рівні нирки складаються з різних вузькоспеціалізованих структур, найважливішою з яких є нефрон. Нефрон вважається функціональною одиницею нирки і в цьому виділено кілька структур:

Клубочок

Інтегрована в свою чергу аферентною артеріолою, клубочковими капілярами та еферентною артеріолою; все це оточено капсулою Боумана.

Поруч з клубочком знаходиться юкстагломерулярний апарат, який відповідає за значну частину ендокринної функції нирки.

Ниркові канальці

Вони утворюються як продовження капсули Боумана і поділяються на кілька секцій, кожна з яких має певну функцію.

Залежно від їх форми та розташування канальцями називають проксимальну згорнуту трубочку та дистальну згорнуту трубочку (розташовану в нирковій корі), з'єднану між собою прямими канальцями, що утворюють петлю Генле.

Трубки прямої кишки знаходяться в нирковій мозку, а також у збірних канальцях, які утворюються в корі, де вони з'єднуються з дистальними звивистими канальцями, а потім переходять до ниркового мозку, де утворюють ниркові піраміди.

Фізіологія

Фізіологія нирок концептуально проста:

- Кров тече через аферентну артеріолу до клубочкових капілярів.

- З капілярів (меншого калібру) кров витісняється тиском у бік еферентної артеріоли.

- Оскільки еферентна артеріола має більш високий тонус, ніж аферент, більший тиск передається на клубочкові капіляри.

- Через тиск і вода, і розчинники, і відходи фільтруються через «пори» в стінці капілярів.

- Цей фільтрат збирається всередині капсули Боумана, звідки він впадає в проксимальну згорнуту трубочку.

- У дистальному закрученому канальці реабсорбується добра частина розчинних речовин, які не слід виганяти, а також вода (сеча починає концентруватися).

- Звідти сеча переходить до петлі Генле, яка оточена кількома капілярами. Завдяки складному механізму обміну протитоку деякі іони секретуються, а інші поглинаються, все з метою концентрації сечі ще більше.

- Нарешті сеча потрапляє в дистальну згорнуту трубочку, де виділяються деякі речовини, такі як аміак. Оскільки він виводиться з останньої порції канальцевої системи, шанси на реабсорбцію знижуються.

- З дистальних звивистих канальців сеча переходить у збиральні канальці, а звідти назовні тіла, проходячи через різні стадії видільної сечі.

Особливості

Нирка відома переважно своєю функцією фільтра (описана раніше), хоча її функції йдуть набагато далі; Насправді це не простий фільтр, здатний відокремити розчинники від розчинника, а вузькоспеціалізований, здатний розмежувати між розчинниками, які повинні вийти, і тими, які повинні залишитися.

Завдяки цій здатності нирка виконує різні функції в організмі. Найвизначнішими є такі:

- Допомагає контролювати кислотно-лужний баланс (спільно з дихальними механізмами).

- Зберігає об'єм плазми.

- Підтримує гідро-електролітний баланс.

- Дозволяє контролювати осмолярність плазми.

- Це частина механізму регулювання артеріального тиску.

- Це невід'ємна частина системи еритропоезу (вироблення крові).

- Бере участь у метаболізмі вітаміну D.

Гормони

Останні три функції у наведеному вище списку - ендокринні (секреція гормонів у кров), тому вони пов'язані із секрецією гормонів, а саме:

Еритропоетин

Це дуже важливий гормон, оскільки стимулює вироблення еритроцитів у кістковому мозку. Еритропоетин виробляється в нирці, але має свій вплив на кровотворні клітини кісткового мозку.

Коли нирка не працює належним чином, рівень еритропоетину знижується, що призводить до розвитку хронічної анемії, рефрактерної до лікування.

Ренін

Ренін є одним з трьох гормональних компонентів системи ренін-ангіотензин-альдостерон. Він секретується юкстагломерулярним апаратом у відповідь на зміни тиску в аферентній та еферентній артеріолах.

Коли артеріальний тиск в еферентній артеріолі падає нижче, ніж в аферентній артеріолі, секреція реніну збільшується. Навпаки, якщо тиск в еферентній артеріолі значно вищий, ніж в аферентному, то секреція цього гормону знижується.

Функція реніну полягає в периферійному перетворенні антитентензиногену (продукується печінкою) в ангіотензин I, який, в свою чергу, перетворюється на ангіотензин II ферментом, що перетворює ангіотензин.

Ангіотензин II відповідає за периферичну звуження судин і, отже, за артеріальний тиск; так само це впливає на секрецію альдостерону наднирковою залозою.

Чим вище периферичне звуження судин, тим вище рівень артеріального тиску, тоді як у міру зменшення периферичної вазоконстрикції рівень артеріального тиску падає.

З підвищенням рівня реніну зростає і рівень альдостерону як прямий наслідок підвищення рівня циркуляції ангіотензину II.

Завданням цього збільшення є збільшення реабсорбції води та натрію в ниркових канальцях (секреція калію та водню) з метою збільшення об’єму плазми, а отже, підвищення артеріального тиску.

Кальцитріол

Хоча це не зовсім гормон, кальцитріол або 1-альфа, 25-дигідроксихолекальциферол є активною формою вітаміну D, який зазнає декількох процесів гідроксилювання: перший в печінці виробляє 25-дигідроксихолекальциферол (кальцифедіол), а потім у нирка, де вона перетворюється на кальцитріол.

Досягнувши цієї форми, вітамін D (зараз активний) здатний виконувати свої фізіологічні функції в галузі метаболізму кісток і процесів всмоктування та реабсорбції кальцію.

Хвороби

Нирки - складні органи, чутливі до численних захворювань, від вроджених до набутих.

Насправді це такий складний орган, що існує дві медичні спеціальності, присвячені виключно вивченню та лікуванню його захворювань: нефрологія та урологія.

Перелік усіх захворювань, які можуть вражати нирку, виходить за межі цього запису; однак найчастіші будуть згадуватися приблизно, із зазначенням основних характеристик та типу захворювання.

Інфекції нирок

Вони відомі як пієлонефрит. Це дуже серйозний стан (оскільки може спричинити необоротне ураження нирок і, отже, ниркова недостатність) та небезпечне для життя (через ризик розвитку сепсису).

Камені в нирках

Камені в нирках, більш відомі як камені в нирках, є ще одним із поширених захворювань цього органу. Камені утворюються при конденсації розчинних речовин і кристалів, які при з'єднанні утворюють камені.

Камені є причиною багатьох повторюваних інфекцій сечовивідних шляхів. Крім того, коли вони перетинають сечовивідні шляхи і в якийсь момент застрягають, вони несуть відповідальність за нефритні або ниркові коліки.

Вроджені вади розвитку

Вроджені вади розвитку нирок є досить поширеними і різняться за ступенем тяжкості. Деякі є абсолютно безсимптомними (наприклад, підкова нирка і навіть єдина нирка), а інші можуть призвести до подальших проблем (як у випадку з подвійною нирковою системою збору нирок).

Полікістоз нирок (RPE)

Це дегенеративне захворювання, при якому здорова тканина нирок замінюється нефункціональними кістами. Спочатку вони протікають безсимптомно, але в міру прогресування захворювання і втрати маси нефронів, РПЕ прогресує до ниркової недостатності.

Ниркова недостатність (ІЧ)

Її поділяють на гостру і хронічну. Перший зазвичай оборотний, тоді як другий розвивається до ниркової недостатності в кінцевій стадії; тобто стадія, в якій діаліз має важливе значення для збереження пацієнта в живих.

ІР може бути спричинена множиною факторів: від періодично високих сечових інфекцій до обструкції сечовивідних шляхів камінням або пухлинами, через дегенеративні процеси, такі як РПЗ та запальні захворювання, такі як інтерстиціальний гломерулонефрит.

Рак нирок

Зазвичай це дуже агресивний тип раку, де найкращим лікуванням є радикальна нефректомія (видалення нирки з усіма спорідненими їй структурами); однак прогноз поганий, і більшість пацієнтів мають коротке виживання після встановлення діагнозу.

Через чутливість захворювань нирок дуже важливим є будь-який попереджувальний знак, наприклад кров’яниста сеча, біль при сечовипусканні, збільшення або зниження частоти сечовипускання, печіння при сечовипусканні або біль у поперековій області (нефритні коліки) проконсультуватися з фахівцем.

Ця рання консультація покликана виявити будь-які проблеми на ранніх термінах, перш ніж відбудеться незворотне ураження нирок або розвинеться стан, що загрожує життю.

Список літератури

1. Peti-Peterdi, J., Kidokoro, K., & Riquier-Brison, A. (2015). Нові in vivo методи візуалізації анатомії та функціонування нирок. Ниркова інтернаціональна, 88 (1), 44-51.
2. Ерслев, А. Дж., Каро, Дж., І Бесараб, А. (1985). Чому нирка ?. Нефрона, 41 (3), 213-216.
3. Kremers, WK, Denic, A., Lieske, JC, Alexander, MP, Kaushik, V., Elsherbiny, HE & Rule, AD (2015). Відмінність вікового періоду від хвороби, пов'язаної з гломерулосклерозом при біопсії нирок: дослідження анатомії старіння нирок. Нефрологічна діалізна трансплантація, 30 (12), 2034-2039.
4. Гекке, Х., Ортіз, А.М., Тронкосо, П., Мартінес, Л., Яра, А., Вальдес, Г., Розенберг, Х. (2005, жовтень). Вплив гістології нирок на час здачі на тривалі функції нирок у живих донорів нирок. У справах з трансплантації (т. 37, № 8, с. 3351-3353). Ельзев'є.
5. Kohan, DE (1993). Ендотеліни в нирці: фізіологія та патофізіологія. Американський журнал захворювань нирок, 22 (4), 493-510.
6. Shankland, SJ, Anders, HJ, & Romagnani, P. (2013). Клітинні клубочкові епітеліальні клітини в фізіології, патології та репарації нирок. Сучасна думка з питань нефрології та гіпертонії, 22 (3), 302-309.
7. Kobori, H., Nangaku, M., Navar, LG, & Nishiyama, A. (2007). Внутрішньопочечна система реніну-ангіотензину: від фізіології до патобіології гіпертонії та хвороб нирок. Фармакологічні огляди, 59 (3), 251-287.
8. Lacombe, C., Da Silva, JL, Bruneval, P., Fournier, JG, Wendling, F., Casadevall, N.,… & Tambourin, P. (1988). Перитулярні клітини є місцем синтезу еритропоетину в гіпоксичній нирці миші. Журнал клінічного дослідження, 81 (2), 620-623.
9. Рандалл, А. (1937). Походження та ріст ниркових розрахунків. Літописи хірургії, 105 (6), 1009.
10. Culleton, BF, Larson, MG, Wilson, PW, Evans, JC, Parfrey, PS, & Levy, D. (1999). Серцево-судинні захворювання та смертність у групі спільноти із легкою нирковою недостатністю. Нирки міжнародні, 56 (6), 2214-2219.
11. Chow, WH, Dong, LM, & Devesa, SS (2010). Епідеміологія та фактори ризику раку нирки. Природознавство Урологія, 7 (5), 245.