У кого имеется приспособление чудесная сеть. Топография почек, их кровоснабжение и иннервация

Почки расположены забрюшинно (ретроперитонеально) по обе стороны от позвоночника, причем правая почка несколько ниже левой. Нижний полюс левой почки лежит на уровне верхнего края тела III поясничного позвонка, а нижний полюс правой почки соответствует его середине. XII ребро пересекает заднюю поверхность левой почки почти на середине ее длины, а правую - ближе к ее верхнему краю.

Почки имеют бобовидную форму. Длина каждой почки составляет 10–12 см, ширина - 5–6 см, толщина - 3–4 см. Масса почки составляет 150–160 г. Поверхность почек гладкая. В среднем отделе почки имеется углубление - почечные ворота (hilus renalis), в которые впадают почечная артерия и нервы. Из почечных ворот выходят почечная вена и лимфатические протоки. Здесь же расположена почечная лоханка, которая переходит в мочеточник.

На разрезе почки хорошо заметны 2 слоя: корковое и мозговое вещество почки. В ткани коркового вещества находятся почечные (мальпигиевы) тельца. Во многих местах корковое вещество глубоко проникает в толщу мозгового в виде радиально расположенных почечных столбов, которые разделяют мозговое вещество на почечные пирамиды, состоящие из прямых канальцев, образующих петлю нефрона, и из проходящих в мозговом веществе собирательных трубок. Верхушки каждой почечной пирамиды образуют почечные сосочки с отверстиями, открывающимися в почечные чашки. Последние сливаются и образуют почечную лоханку, которая переходит затем в мочеточник. Почечные чашки, лоханка и мочеточник составляют мочевыводящие пути почки. Сверху почка покрыта плотной соединительнотканной капсулой.

Мочевой пузырь располагается в полости малого таза и лежит позади лобкового симфиза. При наполнении мочевого пузыря мочой его верхушка выступает над лобком и соприкасается с передней брюшной стенкой. У женщин задняя поверхность мочевого пузыря соприкасается с передней стенкой шейки матки и влагалища, а у мужчин прилежит к прямой кишке.

Женский мочеиспускательный канал короткий - длиной 2,5–3,5 см. Длина мужского мочеиспускательного канала около 16 см; его начальная (предстательная) часть проходит через предстательную железу.

Главная особенность кровоснабжения почечного (коркового) нефрона состоит в том, что междольковые артерии дважды распадаются на артериальные капилляры. Это так называемая «чудесная сеть» почки. Приносящая артериола после входа в клубочковую капсулу распадается на клубочковые капилляры, которые затем объединяются снова и образуют выносящую клубочковую артериолу. Последняя после выхода из капсулы Шумлянского-Боумена вновь распадается на капилляры, густо оплетающие проксимальные и дистальные отделы канальцев, а также петлю Генле, обеспечивая их кровью.

Второй важной особенностью кровообращения в почке является существование в почках двух кругов кровообращения: большого (коркового) и малого (юкстамедуллярного), соответствующих двум типам одноименных нефронов.

Клубочки юкстамедуллярных нефронов также располагаются в корковом веществе почки, но несколько ближе к мозговому слою. Петли Генле этих нефронов глубоко опускаются в мозговое вещество почки, достигая вершин пирамид. Выносящая артериола юкстамедуллярных нефронов не распадается на вторую капиллярную сеть, а образует несколько прямых артериальных сосудов, которые направляются к вершинам пирамид, а затем, образуя поворот в виде петли, возвращаются обратно в корковое вещество в виде венозных сосудов. Прямые сосуды юкстамедуллярных нефронов, располагаясь рядом с восходящим и нисходящим отделами петли Генле и являясь существенными элементами противоточно-поворотной системы почек, выполняют важную роль в процессах осмотической концентрации и разведения мочи.

Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме много функций. Одни из них прямо или косвенно связаны с процессами выделения, другие - не имеют такой связи.

У человека имеется пара почек, лежащих у задней стенки брюшной полости по обе стороны позвоночника на уровне поясничных позвонков. Вес одной почки составляет около 0,5% общего веса тела, левая почка слегка выдвинута вперед по сравнению с правой почкой.

Кровь поступает в почки через почечные артерии, а оттекает от них по почечным венам, впадающим в нижнюю полую вену. Образующаяся в почках моча стекает по двум мочеточникам в мочевой пузырь, где накапливается до тех пор, пока не будет выведена через мочеиспускательный канал.

На поперечном разрезе почки видны две ясно различимые зоны: лежащее ближе к поверхности корковое вещество почки и внутреннее мозговое вещество почки. Корковое вещество почки покрыто фиброзной капсулой и содержит почечные клубочки, едва видные невооруженным глазом. Мозговое вещество состоит из почечных канальцев, почечных собирательных трубок и кровеносных сосудов, собранных вместе в виде почечных пирамид. Верхушки пирамид, называемые почечными сосочками, открываются в почечную лоханку, образующую расширенное устье мочеточника. Через почки проходит множество сосудов, образующих густую капиллярную сеть.

Основной структурной и функциональной единицей почки является нефрон с его кровеносными сосудами (рис.1.1).

Нефрон - структурная и функциональная единица почки. У человека в каждой почке содержится около миллиона нефронов, каждый длиной около 3 см.

Каждый нефрон включает шесть отделов, сильно различающихся по строению и физиологическим функциям: почечное тельце (мальпигиево тельце), состоящее из боуменовой капсулы и почечного клубочка; проксимальный извитой почечный каналец; нисходящее колено петли Генле; восходящее колено петли Генле; дистальный извитой почечный каналец; собирательная почечная трубка.

Существуют нефроны двух типов - корковые нефроны и юкстамедуллярные нефроны. Корковые нефроны расположены в корковом веществе почек и имеют относительно короткие петли Генле, которые лишь недалеко заходят в мозговое вещество почек. Корковые нефроны контролируют объем плазмы крови при нормальном количестве воды в организме, а при недостатке воды происходит усиленная ее реабсорбция в юкстамедуллярных нефронах. В юкстамедуллярных нефронах почечные тельца расположены около границы почечного коркового вещества и почечного мозгового вещества. Они имеют длинные нисходящие и восходящие колена петли Генле, глубоко проникающие в мозговое вещество. Юкстамедуллярные нефроны усиленно реабсорбируют воду при недостатке ее в организме.

Кровь поступает в почку по почечной артерии, которая разветвляется сначала на междолевые артерии, затем на дуговые артерии и междольковые артерии, от последних отходят приносящие артериолы, снабжающие кровью клубочки. Из клубочков кровь, объем которой уменьшился, оттекает по выносящим артериолам. Далее она течет по сети перитубулярных капилляров, находящихся в почечном корковом веществе и окружающих проксимальные и дистальные извитые канальцы всех нефронов и петли Генле корковых нефронов. От этих капилляров отходят почечные прямые сосуды, идущие в почечном мозговом веществе параллельно петлям Генле и собирательным трубкам. Функция обеих сосудистых систем - возвращение крови, содержащей ценные для организма питательные вещества, в общую кровеносную систему. Через прямые сосуды протекает значительно меньше крови, чем через перитубулярные капилляры, благодаря чему в интерстициальном пространстве почечного мозгового вещества поддерживается высокое осмотическое давление, необходимое для образования концентрированной мочи.

Сосуды прямые. Узкий нисходящий и более широкий восходящий почечные капилляры прямых сосудов на всем протяжении идут параллельно друг другу и образуют на разных уровнях ветвящиеся петли. Эти капилляры проходят очень близко к канальцам петли Генле, однако прямого переноса веществ из фильтрата петли в прямые сосуды не происходит. Вместо этого растворенные вещества выходят сначала в интерстициальные пространства почечного мозгового вещества, где мочевина и хлористый натрий задерживаются из-за малой скорости кровотока в прямых сосудах, и осмотический градиент тканевой жидкости сохраняется. Клетки стенок прямых сосудов свободно пропускают воду, мочевину и соли, а поскольку эти сосуды идут рядом, они функционируют как система противоточного обмена. При вступлении нисходящего капилляра в мозговое вещество из плазмы крови вследствие прогрессирующего повышения осмотического давления тканевой жидкости выходит путем осмоса вода, а обратно входят путем диффузии хлористый натрий и мочевина. В восходящем капилляре происходит обратный процесс. Благодаря этому механизму осмотическая концентрация плазмы, выходящей из почек, остается стабильной независимо от концентрации плазмы, поступающей в них.

Поскольку все перемещения растворенных веществ и воды происходят пассивно, противоточный обмен в прямых сосудах происходит без затрат энергии.

Каналец извитой проксимальный. Проксимальный извитой каналец - наиболее длинная (14 мм) и широкая (60 мкм) часть нефрона, по которой фильтрат поступает из боуменовой капсулы в петлю Генле. Стенки этого канальца состоят из одного слоя эпителиальных клеток с многочисленными длинными (1 мкм) микроворсинками, образующими щеточную каемку на внутренней поверхности канальца. Наружная мембрана эпителиальной клетки примыкает к базальной мембране, и ее впячивания образуют базальный лабиринт. Мембраны соседних эпителиальных клеток разделены межклеточными пространствами, и через них и лабиринт циркулирует жидкость. Эта жидкость омывает клетки проксимальных извитых канальцев и окружающую сеть перитубулярных капилляров, образуя связующее звено между ними. В клетках проксимального извитого канальца около базальной мембраны сосредоточены многочисленные митохондрии, генерирующие АТФ, необходимый для активного транспорта веществ.

Большая поверхность проксимальных извитых канальцев, многочисленные митохондрии в них и близость перитубулярных капилляров - все это приспособления для избирательной реабсорбции веществ из клубочкового фильтрата. Здесь всасывается обратно более 80% веществ, в том числе вся глюкоза, все аминокислоты, витамины и гормоны и около 85% хлористого натрия и воды. Из фильтрата путем диффузии реабсорбируется также около 50% мочевины, которая поступает в перитубулярные капилляры и возвращается таким образом, в общую систему кровообращения, остальная мочевина выводится с мочой.

Белки с молекулярной массой менее 68 000, поступающие в процессе ультрафильтрации в просвет почечного канальца, извлекаются из фильтрата путем пиноцитоза, происходящего у основания микроворсинок. Они оказываются внутри пиноцитозных пузырьков, к которым прикрепляются первичные лизосомы, в которых гидролитические ферменты расщепляют белки до аминокислот, которые используются клетками канальца или переходят путем диффузии в перитубулярные капилляры.

В проксимальных извитых канальцах происходит также секреция креатинина и секреция чужеродных веществ, которые транспортируются из межклеточной жидкости, омывающей канальцы, в канальцевый фильтрат и выводятся с мочой.

Каналец извитой дистальный. Дистальный извитой каналец подходит к мальпигиеву тельцу и весь лежит в почечном корковом веществе. Клетки дистальных канальцев имеют щеточную каемку и содержат много митохондрий. Именно этот отдел нефрона ответственен за тонкую регуляцию водно-солевого баланса и регуляцию рН крови. Проницаемость клеток дистального извитого канальца регулируется антидиуретическим гормоном.

Трубка собирательная. Собирательная трубка начинается в почечном корковом веществе от почечного дистального извитого канальца и идет вниз через почечный мозговой слой, где объединяется с несколькими другими собирательными трубками в более крупные протоки (протоки Беллини). Проницаемость стенок собирательных трубок для воды и мочевины регулируется антидиуретическим гормоном, и благодаря этой регуляции собирательная трубка участвует вместе с дистальным извитым канальцем в образовании гипертонической мочи в зависимости от потребности организма в воде.

Петля Генле. Петля Генле вместе с капиллярами почечных прямых сосудов и почечной собирательной трубкой создает и поддерживает продольный градиент осмотического давления в мозговом веществе почек по направлению от почечного коркового вещества к почечному сосочку за счет повышения концентрации хлористого натрия и мочевины. Благодаря этому градиенту возможно удаление все большего количества воды путем осмоса из просвета канальца в интерстициальное пространство почечного мозгового вещества, откуда она переходит в прямые почечные сосуды. В конечном счете, в почечной соединительной трубке образуется гипертоническая моча. Движение ионов, мочевины и воды между петлей Генле, прямыми сосудами и собирательной трубкой можно описать следующим образом:

Короткий и относительно широкий (30 мкм) верхний сегмент нисходящего колена петли Генле непроницаем для солей, мочевины и воды. По этому участку фильтрат переходит из проксимального извитого почечного канальца в более длинный тонкий (12 мкм) сегмент нисходящего колена петли Генле, свободно пропускающий воду.

Благодаря высокой концентрации хлористого натрия и мочевины в тканевой жидкости почечного мозгового вещества создается высокое осмотическое давление, вода отсасывается из фильтрата и поступает в почечные прямые сосуды.

В результате выхода воды из фильтрата его объем уменьшается на 5 % и он становится гипертоничным. В верхушке мозгового вещества (в почечном сосочке) нисходящее колено петли Генле изгибается и переходит в восходящее колено, которое по всей своей длине проницаемо для воды.

Нижний участок восходящего колена - тонкий сегмент - проницаем для хлористого натрия и мочевины, и хлористый натрий диффундирует из него, а мочевина диффундирует внутрь.

В следующем, толстом сегменте восходящего колена эпителий состоит из уплощенных кубовидных клеток с рудиментарной щеточной каемкой и многочисленными митохондриями. В этих клетках осуществляется активный перенос ионов натрия и хлора из фильтрата.

Вследствие выхода ионов натрия и хлора из фильтрата повышается осмолярность почечного мозгового вещества, а в дистальные извитые почечные канальцы поступает гипотоничный фильтрат. Клетки эпителиальные, выполняющие барьерную функцию (главным образом) клетки эпителиальные мочеполового тракта, выполняющие барьерную функцию.

Клубочек почечный. Почечный клубочек состоит примерно из 50 собранных в пучок капилляров, на которые разветвляется единственная подходящая к клубочку приносящая артериола и которые сливаются затем в выносящую артериолу.

В результате ультрафильтрации, происходящей в клубочках, из крови удаляются все вещества с молекулярным весом менее 68 000, и образуется жидкость, называемая клубочковым фильтратом

Тельце мальпигиево. Мальпигиево тельце - начальный отдел нефрона, оно состоит из почечного клубочка и боуменовой капсулы. Эта капсула образуется в результате впячивания слепого конца эпителиального канальца и охватывает в виде двухслойного мешочка почечный клубочек. Строение мальпигиева тельца целиком связано с его функцией - фильтрацией крови. Стенки капилляров состоят из одного слоя эндотелиальных клеток, между которыми имеются поры диаметром 50 - 100 нм. Эти клетки лежат на базальной мембране, которая полностью окружает каждый капилляр и образует непрерывный слой, полностью отделяющий находящуюся в капилляре кровь от просвета боуменовой капсулы. Внутренний листок боуменовой капсулы состоит из клеток с отростками, которые называются подоцитами. Отростки поддерживают базальную мембрану и окруженный ею капилляр. Клетки наружного листка боуменовой капсулы представляют собой плоские неспециализированные эпителиальные клетки.

В результате ультрафильтрации, происходящей в клубочках, из крови удаляются все вещества с молекулярным весом менее 68 000 и образуется жидкость, называемая клубочковым фильтратом.

Всего через обе почки проходит 1 200 мл крови в 1 мин (т.е. за 4 - 5 мин проходит вся кровь, имеющаяся в кровеносной системе). В этом объеме крови содержится 700 мл плазмы, из которых 125 мл отфильтровывается в мальпигиевых тельцах. Вещества, фильтрующиеся из крови в клубочковых капиллярах, проходят через их поры и базальную мембрану под действием давления в капиллярах, которое может варьировать при изменении диаметра приносящей и выносящей артериол, находящихся под нервным контролем и гормональным контролем. Сужение выносящей артериолы приводит к уменьшению оттока крови из клубочка и повышению в нем гидростатического давления. При таком состоянии в клубочковый фильтрат могут проходить и вещества с молекулярной массой более 68 000.

По химическому составу клубочковый фильтрат сходен с плазмой крови. Он содержит глюкозу, аминокислоты, витамины, некоторые гормоны, мочевину, мочевую кислоту, креатинин, электролиты и воду. Лейкоциты, эритроциты, тромбоциты и такие белки плазмы, как альбумины и глобулины, не могут выходить из капилляров - они задерживаются базальной мембраной, которая выполняет роль фильтра. Кровь, оттекающая от клубочков, обладает повышенным онкотическим давлением, так как в плазме повышена концентрация белков, но ее гидростатическое давление снижено.

Почечное кровообращение. Средняя скорость почечного кровотока составляет в покое около 4,0 мл/г в минуту, т.е. в целом для почек, вес которых около 300 г, примерно 1200 мл в минуту. Это составляет примерно 20% общего сердечного выброса. Особенность почечного кровообращения заключается в наличии двух последовательных капиллярных сетей. Приносящие артериолы распадаются на клубочковые капилляры почек, отделенные от околоканальцевого капиллярного ложа почек выносящими артериолами. Выносящие артериолы характеризуются высоким гидродинамическим сопротивлением. Давление в клубочковых капиллярах почек довольно велико (порядка 60 мм рт.ст.), а давление в околоканальцевых капиллярах почек - относительно мало (около 13 мм рт. ст.).

На продольном разрезе, проведенном через почку, видно, что почка в целом слагается, во-первых, из полости, sinus renalis, в которой расположены почечные чашки и верхняя часть лоханки, и, во-вторых, из собственно почечного вещества, прилегающего к синусу со всех сторон, за исключением ворот. В почке различают корковое вещество, cortex renis , и мозговое вещество, medulla renis .

Корковое вещество занимает периферический слой органа, имеет толщину около 4 мм. Мозговое вещество слагается из образований конической формы, носящих название почечных пирамид , pyramides renales . Широкими основаниями пирамиды обращены к поверхности органа, а верхушками-в сторону синуса.

Верхушки соединяются по две или более в закругленные возвышения, носящие название сосочков, papillae renales ; реже одной верхушке соответствует отдельный сосочек. Всего сосочков имеется в среднем около 12.

Каждый сосочек усеян маленькими отверстиями, foramina papillaria ; через foramina papillaria моча выделяется в начальные части мочевых путей (чашки). Корковое вещество проникает между пирамидами, отделяя их друг от друга; эти части коркового вещества носят название columnae renales . Благодаря расположенным в них в прямом направлении мочевым канальцам и сосудам пирамиды имеют полосатый вид. Наличие пирамид отражает дольчатое строение почки, характерное для большинства животных.

У новорожденного сохраняются следы бывшего разделения даже на наружной поверхности, на которой заметны борозды (дольчатая почка плода и новорожденного). У взрослого почка становится гладкой снаружи, но внутри, хотя несколько пирамид сливаются в один сосочек (чем объясняется меньшее число сосочков, нежели число пирамид), остается разделенной на дольки - пирамиды.

Полоски медуллярного вещества продолжаются также и в корковое вещество, хотя они заметны здесь менее отчетливо; они составляют pars radiata коркового вещества, промежутки же между ними - pars convoluta (convolutum - сверток).
Pars radiata и pars convoluta объединяют под названием lobulus corticalis .

Почка представляет собой сложный экскреторный (выделительный) орган. Он содержит трубочки, которые называются почечными канальцами, tubuli renales . Слепые концы этих трубочек в виде двустенной капсулы охватывают клубочки кровеносных капилляров.

Каждый клубочек, glomerulus, лежит в глубокой чашеобразной капсуле, capsula glomeruli ; промежуток между двумя листками капсулы составляет полость этой последней, являясь началом мочевого канальца. Glomerulus вместе с охватывающей его капсулой составляет почечное тельце, corpusculum renis .

Почечные тельца расположены в pars convoluta коркового вещества, где они могут быть видимы невооруженным глазом в виде красных точек. От почечного тельца отходит извитой каналец - tubulus renalis contdrtus , который находится уже в pars radiata коркового вещества. Затем каналец спускается в пирамиду, поворачивает там обратно, делая петлю нефрона, и возвращается в корковое вещество.

Конечная часть почечного канальца - вставочный отдел - впадает в собирательную трубочку, которая принимает несколько канальцев и идет по прямому направлению {tubulus renalis rectus) через pars radiata коркового вещества и через пирамиду. Прямые трубочки постепенно сливаются друг с другом и в виде 15 - 20 коротких протоков, ductus papillares, открываются foramina papillaria в области area cribrosa на вершине сосочка.

Почечное тельце и относящиеся к нему канальцы составляют структурно-функциональную единицу почки - нефрон, nephron . В нефроне образуется моча. Этот процесс совершается в два этапа: в почечном тельце из капиллярного клубочка в полость капсулы фильтруется жидкая часть крови, составляя первичную мочу, а в почечных канальцах происходит реабсорб-ция - всасывание большей части воды, глюкозы, аминокислот и некоторых солей, в результате чего образуется окончательная моча.

В каждой почке находится до миллиона нефронов, совокупность которых составляет главную массу почечного вещества. Для понимания строения почки и ее нефрона надо иметь в виду ее кровеносную систему. Почечная артерия берет начало от аорты и имеет весьма значительный калибр, что соответствует мочеотделительной функции органа, связанной с «фильтрацией» крови.

У ворот почки почечная артерия делится соответственно отделам почки на артерии для верхнего полюса, аа. polares superiores , для нижнего, аа. polares inferiores , и для центральной части почек, аа. centrales. В паренхиме почки эти артерии идут между пирамидами, т. е. между долями почки, и потому называются аа. interlobares renis . У основания пирамид на границе мозгового и коркового вещества они образуют дуги, аа. arcuatae, от которых отходят в толщу коркового вещества аа. interlobulares .

От каждой a. interlobularis отходит приносящий сосуд vas afferens , который распадается на клубок извитых капилляров , glomerulus , охваченный началом почечного канальца, капсулой клубочка. Выходящая из клубочка выносящая артерия, vas efferens , вторично распадается на капилляры, которые оплетают почечные канальцы и лишь затем переходят в вены. Последние сопровождают одноименные артерии и выходят из ворот почки одиночным стволом, v. renalis , впадающим в v. cava inferior .

Венозная кровь из коркового вещества оттекает сначала в звездчатые вены , venulae stellatae , затем в vv. interlobulares , сопровождающие одноименные артерии, и в vv. arcuatae. Из мозгового вещества выходят venulae rectae. Из крупных притоков v. renalis складывается ствол почечной вены. В области sinus renalis вены располагаются спереди от артерий.

Таким образом, в почке содержатся две системы капилляров; одна соединяет артерии с венами, другая - специального характера, в виде сосудистого клубочка, в котором кровь отделена от полости капсулы только двумя слоями плоских клеток: эндотелием капилляров и эпителием капсулы. Это создает благоприятные условия для выделения из крови воды и продуктов обмена.

Учебное видео анатомии почки

Почки - это парный главный орган выделительной системы человека.

Анатомия . Почки располагаются на задней стенке брюшной полости по боковым поверхностям позвоночного столба на уровне XII грудного - III поясничного позвонков. Правая почка обычно расположена несколько ниже левой. Почки имеют бобовидную форму, вогнутой стороной обращены кнутри (к ). Верхний полюс почки ближе к позвоночнику, чем нижний. По внутреннему ее краю находятся ворота почки, куда входит почечная артерия, идущая от аорты, и выходит почечная вена, впадающая в нижнюю полую вену; от почечной лоханки отходит (см.). почки покрыта плотной фиброзной капсулой (рис. 1), поверх которой находится жировая капсула, окруженная почечной . Задней поверхностью почки прилежат к задней стенке брюшной полости, а спереди покрыты брюшиной и, таким образом, располагаются полностью внебрюшинно.

Рис. 1. Правая почка взрослого человека (сзади; часть вещества почки удалена, синус почки раскрыт): 1 - малые чашечки; 2 - фиброзная капсула почки; 3 - большие чашечки; 4 - мочеточник; 5 - лоханка; 6 - почечная вена; 7 - почечная артерия.

Паренхима почки состоит из двух слоев - коркового и мозгового. Корковый слой состоит из почечных телец, образованных почечными клубочками вместе с капсулой Шумлянского - Боумена, мозговой слой состоит из канальцев. Канальцы образуют пирамиды почки, заканчивающиеся почечным сосочком, открывающимся в малые чашечки. Малые чашечки впадают в 2-3 большие чашечки, образующие почечную лоханку.

Структурной единицей почки является нефрон, состоящий из клубочка, образованного кровеносными капиллярами, капсулы Шумлянского - Боумена, окружающей клубочек, извитых канальцев, петли Генле, прямых канальцев и собирательных трубочек, впадающих в почечный сосочек; общее количество нефронов в почке до 1 млн.

В нефроне происходит образование мочи, т. е. выделение продуктов обмена и чужеродных веществ, регуляция водно-солевого равновесия организма.

В полости клубочков жидкость, поступающая из капилляров, аналогична кровяной плазме, за 1 минуту ее выделяется около 120 мл - первичная моча, а в лоханки за 1 минуту 1 мл мочи. При прохождении через канальцы нефрона происходит обратное всасывание воды и выделение шлаков.

В регулировании процессов мочеобразования принимают участие нервная система и железы внутренней секреции, главным образом гипофиз.

Почки (лат. ren, греч. nephros) - парный орган выделения, расположенный на задней стенке брюшной полости по бокам от позвоночного столба.

Эмбриология. Почки развиваются из мезодермы. После стадии предпочки (pronephros) нефротомы почти всех туловищных сегментов объединяются симметрично справа и слева в виде двух первичных почек (mesonephros), или вольфовых тел, которые не подвергаются дальнейшей дифференциации как органы выделения. Мочевые канальцы в них сливаются, отводящие трубочки формируют правый и левый общие (или вольфовы) протоки, открывающиеся в мочеполовой синус. На втором месяце утробной жизни возникает окончательная почка (metanephros). Клеточные балки превращаются в почечные канальцы. На концах их формируются двустенные капсулы, окружающие сосудистые клубочки. Другие концы канальцев сближаются с трубчатыми выростами почечной лоханки и открываются в них. Капсула и строма почки развиваются из наружного слоя мезенхимы нефротомов, а почечные чашечки, лоханка и мочеточник - из дивертикула вольфова протока.

Ко времени рождения ребенка почки имеют дольчатое строение, которое исчезает к 3 годам (рис. 1).

Рис. 1. Постепенное исчезновение эмбриональной дольчатости почки человека: 1 - почка ребенка 2 месяцев; 2 - почка ребенка 6 месяцев; 3 - почка ребенка 2 лет; 4 - почка ребенка 4 лет; 5 - почка ребенка 12 лет.


Рис. 2. Левая почка взрослого спереди (1) и сзади (2).

Анатомия
Почка имеет форму крупного боба (рис. 2). Различают выпуклый латеральный и вогнутый медиальный края почки, переднюю и заднюю поверхности, верхний и нижний полюсы. С медиальной стороны вместительное углубление - синус почки - открывается воротами (hilus renalis). Здесь идут почечные артерия и вена (a. et v. renalis) и мочеточник, продолжающийся в лоханку почки (pelvis renalis) (рис. 3). Лежащие между ними лимфатические сосуды прерываются лимфатическими узлами. По сосудам распространяется почечное нервное сплетение (цветн. рис. 1).

Рис. 1. Почечное нервное сплетение и регионарные лимфатические узлы с отводящими почечными лимфатическими сосудами (левая почка разрезана по фронтальной плоскости): 1 - diaphragma; 2 - oesophagus (перерезан); 3 - n. splanchnicus major sin.; 4 - capsula fibrosa; 5 - pyramides renales; 5 - columna renalis; 7 - medulla renis; 8 - cortex renis; 9 - m. quadratus lumborum; 10 - calyx renalis major; 11 - pelvis renalis; 12 - nodi lymphatici; 13 - hilus renalis dext.; 14 - gangl. renalia (plexus renalis); 15 - gl. suprarenalis; 16 - v. cava inf. (перерезана).

Рис. 2а и 26. Зоны соприкосновения правой (рис. 1а) и левой (рис. 16) почек с соседними органами: 1 - надпочечниковая зона; 2 - дуоденальная зона; 3, 4 и 7 - ободочно-кишечная зона; 5 - печеночная зона; 6 - селезеночная зона; 8 - тощекишечная зона; 9 - панкреатическая зона; 10 - желудочная зона. Рис. 3. Схема расположения кровеносных сосудов в почке: 1 - capsula fibrosa с кровеносными сосудами; 2 - vv. stellatae; 3 - v. interlobularis; 4 и 6 - vv. arcuatae; 5 - петля Генле; 7 - собирательный проток; 8 - papilla renalis; 9 и 11 - аа. interlobularis; 10 - аа. et vv. rectae; 12 - a. perforans; 13 - a. capsulae adiposae.

Задняя поверхность почки (facies posterior) вплотную прилегает к задней брюшной стенке на границе квадратной мышцы поясницы и поясничной мышцы. По отношению к скелету почка занимает уровень четырех позвонков (XII грудного, I, II, III поясничных). Правая почка находится на 2-3 см ниже левой (рис. 4). Верхушка почки (extremitas superior) как бы накрыта надпочечником и прилегает к диафрагме. Почка лежит позади брюшины. С передней поверхностью почки (facies anterior) соприкасаются: справа - печень, двенадцатиперстная кишка и ободочная кишка; слева - желудок, поджелудочная железа, отчасти селезенка, тонкая кишка и нисходящая ободочная кишка (цветн. рис. 2а и 26). Почка покрыта плотной фиброзной капсулой (capsula fibrosa), которая посылает в паренхиму органа пучки соединительнотканных волокон. Поверх располагается жировая капсула (capsula adiposa), а затем почечная фасция. Листки фасции - передний и задний - срастаются по наружному краю; медиально они переходят по сосудам к срединной плоскости. Почечная фасция фиксирует почку к задней брюшной стенке.

Рис. 4. Скелетотопия почки (отношение к позвоночнику и двум нижним ребрам; вид сзади): 1 - левая почка; 2 - диафрагма; 3 - XII ребро; 4 - XI ребро; 5 - париетальная плевра; 6 - правая почка.

Рис. 5. Формы почечных лоханок: А - ампулярная; Б - дендрическая; 7 - чашечки; 2 - лоханка; 3 - мочеточник.

Паренхима почки состоит из двух слоев - наружного, коркового (cortex renis), и внутреннего, мозгового (medulla renis), отличающегося более ярким красным цветом. Корковый слой содержит почечные тельца (corpuscula renis) и подразделяется на дольки (lobuli corticales). Мозговой слой состоит из прямых и собирательных канальцев (tubuli renales recti et contorti) и делится на 8-18 пирамид (pyramides renales). Между пирамидами тянутся почечные столбы (columnae renales), отделяющие доли почки (lobi renales). Суженная часть пирамиды обращена в виде сосочка (papilla renalis) в синус и пронизана 10-25 отверстиям (foramina papillaria) собирательных протоков, открывающихся в малые чашечки (calices renales minores). До 10 таких чашечек объединяются в 2-3 большие чашечки (calices renales majores), которые переходят в почечную лоханку (рис. 5). В стенке чашечек и лоханки имеются тонкие мышечные пучки. Лоханка продолжается в мочеточник.

Каждая почка получает ветвь аорты - почечную артерию. Первые ветви этой артерии носят название сегментарных; их 5 по числу сегментов (верхушечный, передний верхний, средний передний, задний и нижний). Сегментарные артерии разделяются на междолевые (аа. interlobares renis), которые делятся на дугообразные артерии (аа. arcuatae) и междольковые артерии (аа. interlobulares). Междольковые артерии отдают артериолы, которые ветвятся на капилляры, образующие почечные клубочки (glomeruli).

Человеку, долгое время пробывшему на глубине более 20 м, при всплытии угрожает кессонная болезнь. На глубине, при большом давлении, азот воздуха растворяется в крови. При резком подъеме давление падает, растворимость азота уменьшается, и в крови и тканях образуются пузырьки газа. Они закупоривают мелкие кровеносные сосуды, причиняют сильную боль, а в центральной нервной системе их выделение может привести к смерти, поэтому для водолазов и ныряльщиков разработаны специальные меры безопасности: они всплывают очень медленно или дышат специальными газовыми смесями, не содержащими азот.

Как избегают кессонной болезни животные, которые постоянно ныряют: тюлени, пингвины, киты? Этот вопрос давно интересовал физиологов, и они, разумеется, нашли объяснения: пингвины ныряют ненадолго, тюлени перед погружением выдыхают, у китов воздух на глубине выдавливается из легких в большую несжимаемую трахею. А если в легких нет воздуха, то азот не попадает в кровь. Еще одно объяснение отсутствия у китов кессонной болезни предложили недавно специалисты из Университета Тромсё (University of Tromsø ) и Университета Осло (University of Oslo ). По мнению ученых, китов защищает разветвленная сеть тонкостенных артерий, снабжающая кровью головной мозг.

Эту обширную сосудистую сеть, которая занимает значительную часть грудной клетки, пронизывает позвоночник, область шеи и основание головы китообразных, впервые описал в 1680 году английский анатом Эдвард Тайсон в труде «Анатомия морской свиньи, вскрытой в Грешем-колледже; с предварительным обсуждением анатомии и естественной истории животных», и назвал ее чудесной сетью - retia mirabilia . Впоследствии эту сеть описывали разные ученые у разных видов, в том числе у бутылконосого дельфина Tursiops truncates , нарвала Monodon monoceros , белухи Delphinapterus leucas и кашалота Physeter macrocephalus . Исследователи выдвигали разные предположения о функциях чудесной сети, самая популярная заключается в том, что она регулирует артериальное давление.

Норвежские ученые вернулись к объекту Тайсона, морской свинье Phocoena phocoena . Им достались две некрупные самки - 32 и 36 кг, убитые рыбаками во время промышленного лова в районе Лофотенских островов. Детальное исследование грудного отдела retia mirabilia показало, что относительно толстые артерии, образующие видимую невооруженным глазом сеть, дробятся на множество мельчайших сосудов, которые сообщаются друг с другом через тонкостенные синусы. Эти сосудистые структуры утоплены в жировую ткань. Именно через эту сеть проходит кровь, поступающая в мозг.

В стенках артерий сети мало мышечных клеток, и они не иннервируются, т. е. просвет сосудов всегда постоянен. Но исследователи отмечают, что он и не нуждается в регуляции, поскольку мозгу необходимо постоянное количество крови.

Общая площадь сечения всех сосудов и сосудиков так велика, что скорость течения крови в сети падает почти до нуля, что существенно увеличивает возможности обмена между кровью и окружающей жировой тканью через сосудистую стенку. Исследователи предположили, что у выныривающих китообразных азот из перенасыщенной крови диффундирует в жир, в котором он растворим в шесть раз лучше, чем в воде. Таким образом диффузия в retia mirabilia предотвращает образование азотных пузырьков, которые могут достичь мозга и вызвать кессонную болезнь.

Среди работ, на которые ссылаются норвежские исследователи, есть и статья ведущего научного сотрудника Тихоокеанского океанологического института им. В. И. Ильичева ДВО РАН Владимира Васильевича Мельникова, который в 1997 году вскрывал кашалота. Он пишет, что retia mirabilia у кашалота развита сильнее, чем у других китообразных (разумеется, тех, которых анатомировали). А ведь именно кашалот - чемпион среди китообразных по глубине и длительности погружения. Возможно, этот факт косвенно подтверждает гипотезу норвежских ученых.

Фото из статьи: Arnoldus Schytte Blix, Lars Walløe and Edward B. Messelt. On how whales avoid decompression sickness and why they sometimes strand // J. Exp Biol , 2013, doi:10.1242/ jeb.087577.

Сосуды почки имеют характерную архитектонику в связи с наличием двух основных видов нефронов: корковых и юкстамедуллярных.

Кровь поступает в почку через почечную артерию, которая делится на междолевые ветви, достигающие границы коркового и мозгового вещества. Здесь междолевые артерии разделяются на несколько стволов, идущих параллельно указанной границе. Это дуговые артерии. От дуговых артерий отходят радиарные междольковые артерии, а от них приносящие артериолы, которые вступают в капсулу нефрона и распадаются на первичную капиллярную сеть. Первичная капиллярная сеть собирается в выносящие артериолы, диаметр которых в корковых нефронах меньше, чем приносящих артериол. В результате в первичной капиллярной сети создается высокое фильтрационное давление - 70-90 мм рт. ст. И приносящая и выносящая артериолы имеют хорошо выраженную мышечную оболочку, что позволяет поддерживать его на необходимом уровне. Так как первичная артериальная сеть лежит между двумя артериолами, то она является "чудесной" капиллярной сетью. Выносящие артериолы распадаются на вторичную, перитубулярную капиллярную сеть, имеющую фенестрированный эндотелий и выполняющую две основные функции:

· обратную реабсорбцию веществ из первичной мочи;

· трофику паренхимы почки.

Вторичная капиллярная сеть собирается в звездчатые венулы или прямо в междольковые вены. Дальнейшая последовательность кровотока следующая: дуговые венымеждолевые веныпочечная вена.

Юкстагломерулярный аппарат

Для обеспечения образования первичной мочи необходимо поддержание фильтрационного давления на уровне 70-90 мм рт. ст. если оно снижается, то нарушается фильтрация, что угрожает отравлением организма конечными продуктами азотистого обмена. Поэтому давление в почечных сосудах строго регулируется. Причем не только на местном, но и на организменном уровне, путем поддержания системного артериального давления. Механизмы регуляции - нейроэндокринные, и среди них наибольшее значение имеет деятельность юкстагломерулярного аппарата. Этот аппарат вырабатывает фермент с гормоноподобным действием - ренин, который необходим для образования ангиотензина II - самого сильного сосудосуживающего вещества. Ренин также стимулирует продукцию в клубочковой зоне коры надпочечников альдостерона, который усиливает реабсорбцию натрия и воды в дистальных канальцах и собирательных трубках. Это ведет к увеличению объема циркулирующей крови и в конечном итоге к повышению артериального давления. Описанная система регулирования артериального давления называется ренин-ангиотензинальдостероновой системой.

В составе юкстагломерулярного аппарата выделяют следующие виды клеток:

юкстагломерулярные клетки - это клетки средней оболочки приносящей и выносящей артериол, по происхождению мышечные, по функциисекреторные. Они содержат белоксинтезирующий аппарат и гранулы ренина. Второй особенностью юкстагломерулярного аппарата является у них барорецептивных свойств: клетки способны регистрировать падение системного артериального давления ниже уровня, необходимого для поддержания фильтрационного давления, уловив это снижение, они секретируют в кровь ренин. Ренин отщепляет от белка крови ангиотензиногена полипептидную цепь и превращает его в ангиотензин I. Ангиотензин I с помощью специального конвертирующего фермента (в основном это происходит в легких) превращается в ангиотензин II, который вызывает сокращение гладких миоцитов артерий и повышает артериальное давление. Одновременно ангиотензин II стимулирует выработку альдостерона, а он в свою очередь задерживает натрий и воды, что также повышает системное давление;

клетки плотного пятна - это клетки в количестве 20-40 находятся в участке стенки дистального канальца, лежащего между приносящей и выносящей артериолами. Базальная мембрана в этом месте очень тонкая или полностью отсутствует. Клетки плотного пятна являются осморецепторами: передают на юкстагломерулярный аппарат информацию о содержании в моче дистальных канальцев ионов натрия;

юкставаскулярные клетки или клетки Гурмагтига , лежат в треугольном пространстве между приносящей, выносящей артериолами и клетками плотного пятна, формируя так называемую подушку. Они содержат запас гранул ренина;

мезангиальные клетки , часть этих клеток может секретировать ренин при истощении юкстагломерулярных клеток.

Кроме гипертензивной системы в почках действует гипотензивная система. К ней относятся интерстициальные клетки мозгового вещества и светлые клетки собирательных трубок. Интерстициальные клетки имеют отростки, которые окружают капилляры вторичной сети и канальцы нефрона. Популяция интерстициальных клеток неоднородна. Часть из них вырабатывает брадикинин, обладающий мощным вазодилятирующим действием. Вторая часть интерстициальных клеток и светлые клетки собирательных трубок вырабатывают простагландины.

Кроме ренина и простагландинов почки синтезируют эритропоэтин, стимулирующий эритропоэз (вырабатывается юкстагломерулярными, юкставаскулярными клетками, подоцитами), биогенные амины, регулирующие почечный кровоток.

4. К мочевыводящим путям относятся малые и большие почечные чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал. Эти органы являются органами слоистого типа и состоят из 4-х оболочек: слизистой, подслизистой, мышечной и серозной. Эпителиальный слой и собственная пластинка слизистой оболочки, тонкие в чашечках, достигают максимальной толщины в мочевом пузыре. Подслизистая оболочка в лоханке и чашечках отсутствует, но хорошо выражена в мочеточниках и мочевом пузыре. Мышечная оболочка в лоханке и чашечках тонкая и представлена в основном циркулярным слоем. В верхних двух третях мочеточника в мышечной оболочке два слоя, в нижней его трети и в мочевом пузыре появляется третий (наружный продольный).