נפרון כליה

הנפרון מורכב מצינור רציף של תאים הטרוגניים מיוחדים ביותר המבצעים פונקציות שונות. כל כליה מכילה בין 800,000 ל-1,300,000 נפרונים. האורך הכולל של כל הנפרונים בשתי הכליות הוא כ-110 ק"מ. רוב הנפרונים (85%) ממוקמים בקליפת המוח (נפרונים קורטיקליים), חלק קטן יותר (15%) ממוקם בגבול הקליפת המוח והמדולה באזור המכונה juxtamedullary nephrons). ישנם הבדלים מבניים ותפקודיים משמעותיים בין הנפרונים: בנפרונים קורטיקליים, לולאת הנלה קצרה. היא מסתיימת בגבול האזורים החיצוניים והפנימיים של המדולה, בעוד שלולאת הנלה של הנפרונים היוקסטאמדולריים נכנסת עמוק לתוך השכבה הפנימית של המדולה.

כל נפרון מורכב ממספר אלמנטים מבניים. על פי המינוח המודרני, אשר תוקנן בשנת 1988, הרכב הנפרון כולל:

• פקעית הכליה;
• צינורית פרוקסימלית (חלק מפותל וישר);
• קטע דק יורד;
• קטע דק עולה;
• צינורית ישרה דיסטלית (לשעבר לולאת הנלה העבה העולה);
• צינורית מפותלת דיסטלית;
• תעלה מקשרת;
• צינור איסוף קורטיקלי;
• צינור איסוף של האזור החיצוני של המדולה;
• צינור האיסוף של האזור הפנימי של המדולה.

החלל בין כל מבני הנפרון, הן בקליפת המוח והן במדולה, מלא בבסיס רקמת חיבור צפוף, המיוצג על ידי תאים ביניים הממוקמים במטריצה הבין-תאית.

פקעית הכליה

פקעית הכליה היא החלק הראשוני של הנפרון. זוהי "כדור רשת" של 7-20 לולאות נימים הסגורות בקפסולה של באומן. נימים פקעית נוצרים מהעורק הפקעתית המביאה ואז מצטרפים ביציאה מהפקעית לעורק הפקעתית המוציאה. בין לולאות הנימים יש אנסטומוזות. החלק המרכזי של הפקעית תפוס על ידי תאים מזנגיאלים המוקפים במטריצה מזנגיאלית, אשר מקבעים את לולאות הנימים של הפקעית לקוטב כלי הדם של הפקעית - הידית שלה - המקום שבו העורק הביא נכנס והעורק המפצה יוצא. בדיוק ממול, בפקעית, נמצא קוטב השתן - המקום שבו מתחילה הצינורית הפרוקסימלית.

נימי הכליה משתתפים ביצירת המסנן הגלומרולרי, המיועד לתהליך סינון הדם - השלב הראשון של יצירת השתן, הכולל הפרדת החלק הנוזלי של הדם הזורם דרכם עם חומרים המומסים בו. יחד עם זאת, אסור שאלמנטים שנוצרו של הדם וחלבונים ייכנסו לאולטרה-פילטרט.

מבנה המסנן הגלומרולרי

המסנן הגלומרולרי מורכב משלוש שכבות - אפיתל (פודוציטים), קרום הבסיס ותאי אנדותל. כל אחת משכבות אלו חשובה בתהליך הסינון.

פודוציטים

הם מיוצגים על ידי תאים גדולים ומובחנים מאוד עם "גוף" שממנו יוצאים תהליכים גדולים וקטנים (רגלי פודוציטים) מצד הקפסולה הגלומרולרית. תהליכים אלה שלובים זה בזה באופן הדוק, עוטפים את פני השטח של נימים גלומרולריים מבחוץ וטובלים בלוח החיצוני של קרום הבסיס. בין התהליכים הקטנים של הפודוציטים ישנן דיאפרגמות חריצים, שהן אחת הווריאציות של נקבוביות סינון. הן מונעות חדירת חלבונים לשתן בשל קוטר הנקבוביות הקטן (5-12 ננומטר) והגורם האלקטרוכימי: דיאפרגמות החריץ מכוסות מבחוץ בגליקוקליקס טעון שלילי (תרכובות סיאלופרוטאין), המונע חדירת חלבונים מהדם לשתן.

לפיכך, פודוציטים משמשים כתמיכה מבנית לממברנת הבסיס, ובנוסף, יוצרים מחסום אניונים במהלך אולטרה-סינון ביולוגי. הוצע כי לפודוציטים יש פעילות פגוציטית והתכווצות.

קרום הבסיס של נימים גלומרולריים

קרום הבסיס הוא בעל שלוש שכבות: שתי שכבות דקות יותר ממוקמות בצדדים החיצוניים והפנימיים של הממברנה, והשכבה הפנימית, הצפופה יותר, מיוצגת בעיקר על ידי קולגן מסוג IV, למינין, כמו גם חומצה סיאלית וגליקוזאמינוגליקנים, בעיקר הפרן סולפט, המשמשים כמחסום לסינון של מקרומולקולות טעונות שליליות של חלבוני פלזמה בדם דרך קרום הבסיס.

הממברנה הבסיסית מכילה נקבוביות, שגודלן המרבי בדרך כלל אינו עולה על גודל מולקולת אלבומין. חלבונים מפוזרים דק בעלי משקל מולקולרי נמוך מזה של אלבומין יכולים לעבור דרכן, אך חלבונים גדולים יותר אינם יכולים.

לפיכך, המחסום השני למעבר חלבוני פלזמה לשתן הוא קרום הבסיס של נימים גלומרולריים עקב גודלם הקטן של הנקבוביות והמטען השלילי של קרום הבסיס.

תאי אנדותל של נימים גלומרולריים בכליות. לתאים אלה מבנים דומים המונעים מחלבון לחדור לשתן - נקבוביות וגליקוקליקס. גודל הנקבוביות של רירית האנדותל הוא הגדול ביותר (עד 100-150 ננומטר). קבוצות אניוניות ממוקמות בסרעפת הנקבוביות, מה שמגביל את חדירת החלבונים לשתן.

לפיכך, הסלקטיביות של הסינון מובטחת על ידי מבני המסנן הגלומרולרי, אשר מקשים על מולקולות חלבון גדולות מ-1.8 ננומטר לעבור דרך המסנן וחוסמים לחלוטין את מעבר המקרומולקולות הגדולות מ-4.5 ננומטר, והמטען השלילי של האנדותל, הפודוציטים וקרום הבסיס, אשר מקשה על סינון מקרומולקולות אניוניות ומקל על סינון מקרומולקולות קטיוניות.

מטריצת מזנגיאלית

בין לולאות הנימים הגלומרולריים ישנה מטריצה מזנגיאלית, שמרכיביה העיקריים הם קולגן מסוג IV ו-V, למינין ופיברונקטין. רב-תכליתיות של תאים אלה הוכחה כעת. לפיכך, תאי מזנגיאליות מבצעים מספר פונקציות: יש להם התכווצות, המבטיחה את יכולתם לשלוט בזרימת הדם הגלומרולרית תחת השפעת אמינים והורמונים ביוגניים, יש להם פעילות פגוציטית, הם משתתפים בתיקון קרום הבסיס ויכולים לייצר רנין.

צינוריות הכליה

צינורית פרוקסימלית

הצינוריות ממוקמות רק באזורי הקורטקס והתת-קורטיקליים של הכליה. מבחינה אנטומית, הן מחולקות לחלק מפותל ולקטע ישר קצר יותר (יורד), הממשיך לחלק היורד של לולאת הנלה.

מאפיין מבני של האפיתל הצינורי הוא נוכחותו של מה שנקרא "מברשת גבול" בתאים - גידולי תאים ארוכים וקצרים המגדילים את משטח הספיגה ביותר מפי 40, שבגללם מתרחשת ספיגה חוזרת של חומרים מסוננים אך נחוצים לגוף. בחלק זה של הנפרון נספגים מחדש יותר מ-60% מהאלקטרוליטים המסוננים (נתרן, אשלגן, כלור, מגנזיום, זרחן, סידן וכו'), יותר מ-90% מהביקרבונטים והמים. בנוסף, נספגים מחדש חומצות אמינו, גלוקוז וחלבונים מפוזרים דק.

ישנם מספר מנגנונים של ספיגה חוזרת:

• הובלה אקטיבית כנגד הגרדיאנט האלקטרוכימי, המעורבת בספיגה חוזרת של נתרן וכלור;
• הובלה פסיבית של חומרים כדי לשקם את האיזון האוסמוטי (הובלת מים);
• פינוציטוזה (ספיגה חוזרת של חלבונים מפוזרים דק);
• קוטרנספורט תלוי נתרן (ספיגה חוזרת של גלוקוז וחומצות אמינו);
• הובלה מווסתת הורמונים (ספיגה חוזרת של זרחן תחת השפעת הורמון פאראתירואיד), וכן הלאה.

לולאת הנלה

מבחינה אנטומית, ישנם שני גרסאות של לולאת הנלה: לולאות קצרות ולולאות ארוכות. לולאות קצרות אינן חודרות מעבר לאזור החיצוני של המדולה; לולאות ארוכות של הנלה חודרות לאזור הפנימי של המדולה. כל לולאת הנלה מורכבת מקטע דק יורד, קטע דק עולה וצינורית ישרה דיסטלית.

הצינור הישרה הדיסטלית נקראת לעתים קרובות המקטע המדלל מכיוון ששם מתרחש דילול (הפחתה בריכוז האוסמוטי) של השתן עקב אטימותו של מקטע זה של הלולאה למים.

המקטעים העולים והיורדים סמוכים בקשר הדוק ל-vasa recta, העוברים דרך לשד השתן, ולצינורות האיסוף. קרבה זו של המבנים יוצרת רשת רב-ממדית שבה מתרחש חילוף זרמים נגדיים של חומרים מומסים ומים, מה שמקל על ביצוע הפונקציה העיקרית של הלולאה - דילול וריכוז שתן.

נפרון דיסטלי

הוא כולל את הצינורית המפותלת הדיסטלית ואת הצינור המחבר (tubule connecting), המחבר את הצינורית המפותלת הדיסטלית עם החלק הקורטיקלי של צינור האיסוף. מבנה הצינורית המחברת מיוצג על ידי תאי אפיתל מתחלפים של הצינורית המפותלת הדיסטלית וצינורות האיסוף. מבחינה פונקציונלית, הוא שונה מהם. בנפרון הדיסטלי מתרחשת ספיגה חוזרת של יונים ומים, אך בכמויות קטנות בהרבה מאשר בצינורות הפרוקסימליות. כמעט כל תהליכי הובלת האלקטרוליטים בנפרון הדיסטלי מווסתים על ידי הורמונים (אלדוסטרון, פרוסטגלנדינים, הורמון אנטי-משתן).

איסוף צינורות

החלק האחרון של המערכת הצינורית אינו שייך באופן רשמי לנפרון, מכיוון שלצינורות האיסוף מקור עוברי שונה: הם נוצרים מצמיחת השופכן. על פי מאפיינים מורפולוגיים ותפקודיים, הם מחולקים לצינור האיסוף הקורטיקלי, צינור האיסוף של האזור החיצוני של המדולה, וצינור האיסוף של האזור הפנימי של המדולה. בנוסף, נבדלים צינורות פפילריים, הזורמים בקודקוד הפפילה הכלייתית אל גביע הכליה הקטנה. לא זוהו הבדלים תפקודיים בין החלקים הקורטיקליים והמדולליים של צינור האיסוף. השתן הסופי נוצר בחלקים אלה.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]