KAJ JE JUKSTAGLOMERULARNI APARAT? - ANATOMIJA IN FIZIOLOGIJA - 2025

Jukstaglomerulni aparat je ledvična struktura, ki ureja delovanje vsakega nefron. Nefroni so osnovne strukturne enote ledvice, ki so odgovorne za čiščenje krvi, ko prehaja skozi te organe.

Jukstaglomerularni aparat najdemo v tubulnem delu nefrona in aferentni arterioli. Epruveta nefrona je znana tudi kot glomerulus, od koder je ime te naprave.

Povezava jukstaglomerularnega aparata in nefronov

V človeški ledvici je približno dva milijona nefronov, ki so odgovorni za proizvodnjo urina. Razdeljen je na dva dela, ledvični korpuscle in sistem tubulov.

Ledvični korpuscle

V ledvičnem telesu, kjer se nahaja glomerulus, poteka prva filtracija krvi. Glomerulus je funkcionalna anatomska enota ledvice, ki jo najdemo znotraj nefronov.

Glomerulus obdaja zunanja ovojnica, znana kot Bowmanova kapsula. Ta kapsula se nahaja v cevasti komponenti nefrona.

V glomerulusu poteka glavna funkcija ledvice, to je filtriranje in čiščenje krvne plazme, kot prve stopnje nastajanja urina. Pravzaprav je glomerulus mreža kapilar, ki je namenjena filtraciji plazme.

Aferentne arteriole so tiste skupine krvnih žil, ki so odgovorne za prenašanje krvi v nefrone, ki sestavljajo sečil. Lokacija te naprave je zelo pomembna za njeno delovanje, saj ji omogoča zaznavanje prisotnosti sprememb v tlaku krvi, ki doseže glomerul.

Glomerulus v tem primeru prejema kri skozi aferentno arteriolo in se izprazni v eferent. Učinkovita arteriola zagotavlja končni filtrat, ki zapusti nefron, kar vodi v zbiralno cev.

Znotraj teh arteriol nastaja visok tlak, ki ultrafiltrira tekočine in topne materiale v krvi, ki jih odganja proti Bowmanovi kapsuli. Osnovno filtrirno enoto ledvice sestavljajo glomerulus in njegova kapsula.

Homeostaza je sposobnost živih stvari, da vzdržujejo stabilno notranje stanje. Kadar se v glomerulu pojavijo razlike v tlaku, nefroni izločajo hormon renin, da ohranijo homeostazo telesa.

Renin, znan tudi kot angiotenzinogenaza, je hormon, ki nadzoruje vodno in solno ravnovesje telesa.

Ko se kri filtrira v ledvičnem telesu, preide v cevasti sistem, kjer se izberejo snovi, ki jih je treba absorbirati, in snovi, ki jih je treba zavreči.

Cevni sistem

Cevasti sistem ima več delov. Proksimalne konturirane cevi so odgovorne za sprejem filtrata iz glomerulusa, kjer se do 80% vsega, kar je filtrirano v telesih, ponovno absorbira.

Proksimalni tubul rektusa, znan tudi kot debel padajoči segment zanke Henle, kjer je postopek reapsorpcije manjši.

Tanki segment zanke Henle, ki je v obliki črke U, opravlja različne funkcije, koncentrira vsebnost tekočine in zmanjšuje prepustnost vode. In zadnji del zanke Henle, distalna rektalna cev, še naprej koncentrira filtrat in ioni se ponovno absorbirajo.

Vse to vodi v zbiralne tubule, ki so tisti, ki usmerjajo urin v ledvično medenico.

Celice jukstaglomerularnega aparata

Znotraj jukstaglomerularnega aparata lahko ločimo tri vrste celic:

Juxtaglomerularne celice

Te celice poznamo z različnimi imeni, lahko so Ruytero celice zrnatih celic jukstagomerularnega aparata. Znane so kot celice zrnc, ker sproščajo granule renina.

Prav tako sintetizirajo in skladiščijo renin. Citoplazma je z miofibrilom, Golgijem, RER in mitohondriji.

Da bi celice sprostile renin, morajo prejemati zunanje dražljaje. Lahko jih razvrstimo v tri različne vrste dražljajev:

Prva spodbuda, ki jo daje izločanje renina, je tista, ki nastane pri znižanju krvnega tlaka aferentne arteriole.

Ta arteriola je odgovorna za prenašanje krvi v glomerul. To znižanje povzroči zmanjšanje ledvične perfuzije, ki ob pojavu lokalnih baroreceptorjev sprosti renin.

Če spodbudimo simpatični sistem, dobimo tudi odziv iz Ruyterjevih celic. Adregični receptorji beta-1 stimulirajo simpatični sistem, ki poveča njegovo aktivnost, ko krvni tlak pade.

Kot smo videli že prej, če krvni tlak pade, se sprošča renin. Aferentna arteriola, tista, ki prenaša snovi, se zoži, ko se poveča aktivnost simpatičnega sistema. Ko pride do tega zoženja, se zmanjša učinek krvnega tlaka, kar aktivira tudi baroreceptorje in poveča izločanje renina.

Končno je še eden od dražljajev, ki povečajo količino proizvedenega renina, razlike v količini natrijevega klorida. Te variacije zaznajo celice makule dense, kar poveča izločanje renina.

Ti dražljaji se ne pojavijo ločeno, vendar se vsi združijo, da uredijo sproščanje hormona. Toda vsi lahko delujejo neodvisno.

Celice makule dense

Znane tudi kot degranulirane celice, te celice najdemo v epiteliju oddaljenega zvitega tubula. Imajo visoko kubično ali nizko valjasto obliko.

Njihovo jedro se nahaja v notranjosti celice, imajo infranuklearni Golgijev aparat in v membrani imajo prostore, ki omogočajo filtriranje urina.

Te celice, ko opazijo, da se koncentracija natrijevega klorida poveča, tvorijo spojino, imenovano adenozin. Ta spojina zavira proizvodnjo renina, kar zmanjša hitrost glomerulne filtracije. To je del tubuloglomerularnega sistema povratnih informacij.

Ko se količina natrijevega klorida poveča, se poveča osmolarnost celic. To pomeni, da je količina snovi v raztopini večja.

Če želite uravnati to osmolarnost in ostati na optimalni ravni, celice absorbirajo več vode in zato nabreknejo. Če pa so ravni zelo nizke, celice aktivirajo sintezo dušikovega oksida, ki ima vazodilatacijski učinek.

Ekstraglomerularne mezangialne celice

Znana tudi kot Polkissen ali Lacis, komunicirata z intraglomerularnimi. Povezujejo jih stičišči, ki tvorijo kompleks, in so med intraglomerularnimi križišči povezani z vrzeli. Razmiki so tisti, v katerih se združijo sosednje membrane, medosni prostor med njimi pa se zmanjša.

Po številnih študijah še vedno ni zanesljivo znano, kakšna je njihova funkcija, a dejanja, ki jih opravljajo, so.

Poskušajo povezati makulo denso in intraglomerularne mezangialne celice. Poleg tega izdelujejo mezangialno matrico. Ta matrica, sestavljena iz kolagena in fibronektina, deluje kot opora za kapilare.

Te celice so odgovorne tudi za proizvodnjo citokinov in prostaglandinov. Citokini so beljakovine, ki uravnavajo celično delovanje, prostaglandini pa snovi, ki izvirajo iz maščobnih kislin.

Menijo, da te celice aktivirajo simpatični sistem v trenutkih pomembnih izpustov, s čimer se izognejo izgubi tekočine skozi urin, kot se lahko zgodi v primeru krvavitve.

Histologija jukstagomerularnega aparata

Po branju doslej razumemo, da je glomerulus mreža kapilar na sredini arterije.

Kri pride skozi aferentno arterijo, ki deli ločene kapilare, ki se ponovno združijo in tvorijo drugo eferentno arterijo, ki je odgovorna za odtok krvi. Glomerulus podpira matrica, sestavljena predvsem iz kolagena. Ta matrica se imenuje mesangium.

Celotna mreža kapilar, ki sestavljajo glomerulus, je obdana s plastjo ravnih celic, znanih kot podociti ali visceralne epitelijske celice. Vse to tvori glomerularni preplet.

Kapsula, ki vsebuje glomerularni preliv, je znana kot Bowmanova kapsula. Nastane z ravnim epitelijem, ki ga pokriva, in kletno membrano. Med Bowmanovo kapsulo in tufom se nahajajo parietalne epitelijske celice in visceralne epitelijske celice.

Jukstaglomerularni aparat je tisti, ki ga tvorijo:

• Zadnji obrok aferentne arteriole, tisti, ki nosi kri
• Prvi odsek eferentne arteriole
• Ekstraglomerularni mesangij, ki je tisti med obema arteriolama
• In končno, makula densa, ki je specializirana celična plošča, ki se oprime na vaskularni pol glomerulusa istega nefrona.

Medsebojno delovanje komponent jukstaglomerularnega aparata uravnava hermodinamiko glede na krvni tlak, ki ves čas vpliva na glomerul.

Vpliva tudi na simpatični sistem, hormone, lokalne dražljaje ter ravnovesje tekočine in elektrolitov.

Reference

1. S. Becket (1976) Biologija, sodobni uvod. Oxford University Press.
2. Johnstone (2001) Biology. Oxford University Press.
3. MARIEB, Elaine N .; HOEHN, KN Urinarni sistem, Anatomija in fiziologija ljudi, 2001.
4. LYNCH, Charles F .; COHEN, Michael B. Urinarni sistem.Cancer, 1995.
5. SALADIN, Kenneth S .; MILLER, Leslie. Anatomija in fiziologija. WCB / McGraw-Hill, 1998.
6. BLOOM, William in sod. Učbenik histologije.
7. STEVENS, Alan; LOWE, James Steven; WHEATER, Paul R. Zgodovina. Gower Medical Pub., 1992.