BOWMANOVA KAPSULA: ZGRADBA, HISTOLOGIJA, FUNKCIJE - ANATOMIJA IN FIZIOLOGIJA - 2026

V Bowman 's kapsula predstavlja začetno segment cevastega komponente nefron, anatomsko funkcionalna enota ledvic, v katerem se izvajajo postopke za pripravo urina, s katerimi se prispeva ledvične za ohranitev homeostaze organizem.

Poimenovali so ga v čast angleškega oftalmologa in anatoma Sir Williama Bowmana, ki je odkril njegov obstoj in prvič objavil njegov histološki opis leta 1842.

Ilustracija nefrona (Vir: Likovno delo Holly Fischer prek Wikimedia Commons)

V literaturi je nekaj zmede glede nomenklature začetnih segmentov nefrona, vključno z Bowmanovo kapsulo. Včasih je opisan kot drugačen del glomerula in z njim sestavlja ledvični korpuscle, pri drugih pa deluje kot član glomerulusa.

Ne glede na to, ali je v anatomskih opisih kapsula del ali je del glomerulusa, dejstvo je, da sta oba elementa tako tesno povezana v svoji zgradbi in funkciji, da se izraz glomerul v tistih, ki o njem razmišljajo, prebudi ideja o majhni krogli s svojimi žilami. .

Če ne, bi bila kapsula preprosto posoda, v katero se filtrirana tekočina vlije v glomerul, vendar sama ne bi sodelovala v postopku glomerulne filtracije. Kar pa ne drži, saj je, kot bomo videli, del tega procesa, h kateremu prispeva na poseben način.

Struktura in histologija

Bowmanova kapsula je kot drobna krogla, katere stena vdira v žilni sektor. Pri tej invaginaciji kapsula prodira s kroglico kapilar, ki izvira iz aferentne arteriole in ki dovaja kri v glomerulus, od koder izhaja tudi eferentna arteriola, ki črpa kri iz glomerulusa.

Nasprotni konec kapsule, imenovan urinski pol, se zdi, kot da ima stena krogle luknjo, na katero je priključen konec prvega segmenta, ki sproži sam cevasto funkcijo, to je proksimalni zvito cev.

Ta zunanja stena kapsule je ploščati epitelij in se imenuje parietalni epitelij Bowmanove kapsule. Struktura se spremeni s prehodom v epitelij proksimalnega tubula na urinskem polu in v visceralni epitelij na žilnem polu.

Invaginatni epitelij se imenuje visceralni, ker obdaja glomerularne kapilare, kot da bi bili notranji organi. Sestavljajo ga celice, imenovane podociti, ki jih objemajo, pokrivajo jih, kapilare in imajo zelo posebne značilnosti.

Podociti so organizirani v enem sloju in oddajajo končnice, ki se prepletajo s podaljški sosednjih podocitov, med njimi puščajo presledke, imenovane reže pore ali filtracijske reže, ki so rešitev kontinuitete za prehod filtrata.

Struktura ledvice in nefrona: 1. Ledvična skorja; 2. možgani; 3. Ledvična arterija; 4. Ledvične vene; 5. Ureter; 6. Nefroni; 7. aferentna arteriola; 8. Glomerulus; 9. Bowmanova kapsula; 10. tubule in sveženj Henle; 11. Peritubularne kapilare (Vir: Datoteka: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88File: BidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PLerivativno delo: Daniel Sachse (Antares42) prek Wikimedia Commons)

Podociti in endotelne celice, ki jih pokrivajo, sintetizirajo kletno membrano, na kateri počivajo in ki ima tudi rešitve kontinuitete za prehod vode in snovi. Endotelne celice so fenestrirane in omogočajo tudi filtracijo.

Torej ti trije elementi: kapilarni endotel, bazalna membrana in visceralni epitelij Bowmanove kapsule skupaj tvorijo membransko ali filtracijsko pregrado.

Lastnosti

Kapsula je povezana s postopkom glomerularne filtracije. Po eni strani zato, ker je del epitelijske obloge podocitov, ki obdaja glomerularne kapilare. Prispeva tudi k sintezi kletne membrane, na kateri počiva ta epitelij in glomerularni kapilarni endotel.

Te tri strukture: kapilarni endotel, bazalna membrana in visceralni epitelij Bowmanove kapsule tvorijo tako imenovano filtracijsko membrano ali pregrado in vsaka od njih ima svoje lastnosti prepustnosti, ki prispevajo k celotni selektivnosti te pregrade.

Poleg tega volumen tekočine, ki prodira v Bowmanov prostor, skupaj s stopnjo togosti, ki nasprotuje zunanji kapsulni steni, določa genezo intrakapsularnega tlaka, ki prispeva k modulaciji učinkovitega tlaka filtracije in potiskanju tekočine vzdolž pridružena tubula.

Determinante velikosti glomerularne filtracije

Spremenljivka, ki zbira velikost postopka glomerularne filtracije, je tako imenovani volumen glomerularne filtracije (GFR), ki je volumen tekočine, ki se filtrira skozi vse glomerule v enoti časa. Njegova povprečna normalna vrednost je približno 125 ml / min ali 180 L / dan.

Velikost te spremenljivke s fizičnega vidika določata dva dejavnika, in sicer tako imenovani koeficient filtracije ali ultrafiltracije (Kf) in efektivni filtracijski tlak (Peff). To je: VFG = Kf x Peff (enačba 1)

Koeficient filtracije (Kf)

Koeficient filtracije (Kf) je produkt hidravlične prevodnosti (LP), ki meri prepustnost membrane membrane v ml / min na enoto površine in enoto pogonskega tlaka, v primerjavi s površino (A) filtrirno membrano, to je Kf = LP x A (enačba 2).

Velikost koeficienta filtracije označuje prostornino tekočine, ki se filtrira na enoto časa in na enoto efektivnega voznega tlaka. Čeprav je zelo težko izmeriti neposredno, ga lahko dobimo iz enačbe 1, ki deli VFG / Peff.

Kf v glomerularnih kapilarah je 12,5 ml / min / mmHg na c / 100g tkiva, vrednost približno 400-krat višja od Kf drugih kapilarnih sistemov v telesu, kjer lahko filtriramo približno 0,01 ml / ml. min / mm Hg na 100 g tkiva. Primerjava, ki prikazuje učinkovitost glomerularnega filtriranja.

Učinkovit tlak filtracije (Peff)

Učinkovit filtracijski tlak je rezultat algebrske vsote različnih tlačnih sil, ki favorizirajo ali nasprotujejo filtraciji. Obstajata hidrostatični gradient tlaka (ΔP) in gradient osmotskega tlaka (onkotski, ΔP), ki ga določata prisotnost beljakovin v plazmi.

Hidrostatični gradient tlaka je razlika tlakov med notranjostjo kapilarne glomerule (PCG = 50 mm Hg) in prostorom Bowmanove kapsule (PCB = 12 mm Hg). Kot je razvidno, je ta gradient usmerjen od kapilare do kapsule in spodbuja gibanje tekočine v tej smeri.

Gradient osmotskega tlaka premakne tekočino iz nižjega osmotskega tlaka v višji. Le delci, ki ne filtrirajo, imajo ta učinek. Beljakovine ne filtrirajo. Njegov PCB je 0, v glomerularni kapilari PCG pa 20 mm Hg. Ta gradient premakne tekočino iz kapsule v kapilaro.

Učinkovit tlak lahko izračunamo z uporabo Peff = ΔP - ΔP; = (PCG-PCB) - (PCG-PCB); = (50-12) - (20-0); = 38-20 = 18 mm Hg. Tako obstaja učinkovit ali neto tlak filtracije približno 18 mm Hg, ki določa GFR približno 125 ml / min.

Indeks filtracije (IF) snovi, prisotnih v plazmi

To je pokazatelj enostavnosti (ali težavnosti), s katero lahko snov v plazmi prestopi filtrirno oviro. Indeks dobimo tako, da koncentracijo snovi v filtratu (FX) delimo s koncentracijo v plazmi (PX), to je: IFX = FX / PX.

Razpon vrednosti IF je med največ 1 za tiste snovi, ki prosto filtrirajo, in 0 za tiste, ki sploh ne filtrirajo. Vmesne vrednosti so za delce z vmesnimi težavami. Bolj kot je vrednost 1, filtracija je boljša. Bližje kot 0, težje filtrira.

Eden od dejavnikov, ki določa IF, je velikost delca. Tisti s premerom manj kot 4 nm filtrirajo prosto (IF = 1). Ko se velikost bliža velikosti albumina, se IF zmanjša. Delci velikosti albuminov ali večjih delcev imajo IF-vrednost 0.

Drugi dejavnik, ki prispeva k določitvi IF, so negativni električni naboji na molekularni površini. Beljakovine imajo veliko negativnega naboja, kar povečuje njihovo velikost in jih otežuje filtriranje. Razlog je v tem, da imajo pore negativne naboje, ki odbijajo beljakovine.

Reference

1. Ganong WF: Ledvično delovanje in motnje, v pregledu medicinske fiziologije, 25. izd. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, dvorana JE: Urinarni sistem, v učbeniku medicinske fiziologije, 13. izd., AC Guyton, dvorana JE (ur.). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Kurtz A: Niere, v Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. izd., RF Schmidt et al. (Ur.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Silbernagl S: Die funktion der nieren, v Physiologie, 6. izd; R Klinke in sod. (Ur.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Stahl RAK in sod.: Niere und capaitende Harnwege, v Klinische Pathophysiologie, 8. izd., W Siegenthaler (ur.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2001.