Nefron ginjal

Nefron terdiri dari tabung kontinu dari sel-sel heterogen yang sangat terspesialisasi yang melakukan berbagai fungsi. Setiap ginjal mengandung antara 800.000 dan 1.300.000 nefron. Panjang total semua nefron di kedua ginjal adalah sekitar 110 km. Sebagian besar nefron (85%) terletak di korteks (nefron kortikal), bagian yang lebih kecil (15%) terletak di perbatasan korteks dan medula di apa yang disebut zona jukstamedular (nefron jukstamedular). Ada perbedaan struktural dan fungsional yang signifikan antara nefron: pada nefron kortikal, lengkung Henle pendek. Itu berakhir di perbatasan zona luar dan dalam medula, sedangkan lengkung Henle nefron jukstamedular masuk jauh ke lapisan dalam medula.

Setiap nefron terdiri dari beberapa elemen struktural. Menurut nomenklatur modern, yang distandarisasi pada tahun 1988, komposisi nefron meliputi:

• glomerulus ginjal;
• tubulus proksimal (bagian yang berbelit-belit dan lurus);
• segmen tipis menurun;
• segmen tipis menaik;
• tubulus lurus distal (sebelumnya lengkung Henle asenden tebal);
• tubulus kontortus distal;
• kanal penghubung;
• saluran pengumpul kortikal;
• saluran pengumpul zona luar medula;
• saluran pengumpul di zona dalam medula.

Ruang antara semua struktur nefron, baik di korteks maupun di medula, diisi dengan dasar jaringan ikat padat, yang diwakili oleh sel-sel interstisial yang terletak dalam matriks antar sel.

Glomerulus ginjal

Glomerulus renalis merupakan bagian awal dari nefron. Glomerulus renalis merupakan "bola jaringan" yang terdiri dari 7-20 lengkung kapiler yang terbungkus dalam kapsula Bowman. Kapiler glomerulus terbentuk dari arteriol glomerulus aferen dan kemudian bergabung di pintu keluar glomerulus ke arteriol glomerulus eferen. Terdapat anastomosis di antara lengkung kapiler. Bagian tengah glomerulus ditempati oleh sel-sel mesangial yang dikelilingi oleh matriks mesangial, yang mengikat lengkung kapiler glomerulus ke kutub vaskular glomerulus - pegangannya - tempat arteriol aferen masuk dan arteriol eferen keluar. Tepat di seberang glomerulus terdapat kutub urinarius - tempat tubulus proksimal dimulai.

Kapiler ginjal berperan dalam pembentukan filter glomerulus, yang dirancang untuk proses ultrafiltrasi darah - tahap pertama pembentukan urin, yang terdiri dari pemisahan bagian cair darah yang mengalir melaluinya dengan zat-zat yang terlarut di dalamnya. Pada saat yang sama, unsur-unsur darah dan protein yang terbentuk tidak boleh masuk ke dalam ultrafiltrasi.

Struktur filter glomerulus

Filter glomerulus terdiri dari tiga lapisan - epitel (podosit), membran dasar, dan sel endotel. Masing-masing lapisan ini penting dalam proses penyaringan.

Podosit

Mereka diwakili oleh sel-sel besar yang sangat berdiferensiasi dengan "tubuh" tempat proses besar dan kecil (kaki podosit) memanjang dari sisi kapsul glomerulus. Proses-proses ini saling terkait erat satu sama lain, membungkus permukaan kapiler glomerulus dari luar dan terbenam di pelat luar membran dasar. Di antara proses kecil podosit terdapat diafragma celah, yang merupakan salah satu varian pori-pori filtrasi. Mereka mencegah penetrasi protein ke dalam urin karena diameter pori-pori yang kecil (5-12 nm) dan faktor elektrokimia: diafragma celah ditutupi di bagian luar dengan glikokaliks bermuatan negatif (senyawa sialoprotein), yang mencegah penetrasi protein dari darah ke dalam urin.

Dengan demikian, podosit bertindak sebagai penopang struktural bagi membran dasar dan, sebagai tambahan, menciptakan penghalang anion selama ultrafiltrasi biologis. Diduga bahwa podosit memiliki aktivitas fagositosis dan kontraktil.

Membran dasar kapiler glomerulus

Membran dasar memiliki tiga lapisan: dua lapisan yang lebih tipis terletak di sisi luar dan dalam membran, dan lapisan dalam, yang lebih padat, terutama diwakili oleh kolagen tipe IV, laminin, serta asam sialat dan glikosaminoglikan, terutama heparan sulfat, yang berfungsi sebagai penghalang penyaringan makromolekul protein plasma darah bermuatan negatif melalui membran dasar.

Membran basal mengandung pori-pori, yang ukuran maksimumnya biasanya tidak melebihi ukuran molekul albumin. Protein yang terdispersi halus dengan berat molekul lebih rendah dari albumin dapat melewatinya, tetapi protein yang lebih besar tidak dapat melewatinya.

Dengan demikian, penghalang kedua terhadap masuknya protein plasma ke dalam urin adalah membran dasar kapiler glomerulus karena ukuran pori-pori yang kecil dan muatan negatif membran dasar.

Sel endotel kapiler glomerulus ginjal. Sel-sel ini memiliki struktur serupa yang mencegah protein menembus ke dalam urin - pori-pori dan glikokaliks. Ukuran pori-pori lapisan endotel adalah yang terbesar (hingga 100-150 nm). Kelompok anionik terletak di diafragma pori, yang membatasi penetrasi protein ke dalam urin.

Dengan demikian, selektivitas penyaringan dipastikan oleh struktur penyaring glomerulus, yang menyulitkan molekul protein yang lebih besar dari 1,8 nm untuk melewati penyaring dan sepenuhnya menghalangi jalannya makromolekul yang lebih besar dari 4,5 nm, dan muatan negatif dari endotelium, podosit dan membran dasar, yang menyulitkan penyaringan makromolekul anionik dan memfasilitasi penyaringan makromolekul kationik.

Matriks mesangial

Di antara lengkung kapiler glomerulus terdapat matriks mesangial, yang komponen utamanya adalah kolagen tipe IV dan V, laminin, dan fibronektin. Kini, multifungsi sel-sel ini telah terbukti. Dengan demikian, sel-sel mesangial menjalankan beberapa fungsi: memiliki kontraktilitas, yang memastikan kemampuannya untuk mengendalikan aliran darah glomerulus di bawah pengaruh amina biogenik dan hormon, memiliki aktivitas fagositosis, berpartisipasi dalam perbaikan membran dasar, dan dapat menghasilkan renin.

Tubulus ginjal

Tubulus proksimal

Tubulus hanya terletak di korteks dan zona subkortikal ginjal. Secara anatomi, tubulus terbagi menjadi bagian yang berkelok-kelok dan segmen lurus (turun) yang lebih pendek, yang berlanjut ke bagian menurun lengkung Henle.

Ciri struktural epitel tubulus adalah adanya apa yang disebut batas sikat di dalam sel - pertumbuhan sel panjang dan pendek yang meningkatkan permukaan penyerapan lebih dari 40 kali lipat, yang menyebabkan penyerapan kembali zat-zat yang disaring tetapi diperlukan bagi tubuh. Di bagian nefron ini, lebih dari 60% elektrolit yang disaring (natrium, kalium, klorin, magnesium, fosfor, kalsium, dll.), lebih dari 90% bikarbonat dan air diserap kembali. Selain itu, asam amino, glukosa, dan protein yang terdispersi halus diserap kembali.

Ada beberapa mekanisme reabsorpsi:

• transpor aktif melawan gradien elektrokimia, terlibat dalam penyerapan kembali natrium dan klorin;
• transportasi pasif zat untuk mengembalikan keseimbangan osmotik (transportasi air);
• pinositosis (reabsorpsi protein halus);
• kotransportasi yang bergantung pada natrium (reabsorpsi glukosa dan asam amino);
• transportasi yang diatur oleh hormon (reabsorpsi fosfor di bawah pengaruh hormon paratiroid), dan seterusnya.

Lengkung Henle

Secara anatomi, terdapat dua varian lengkung Henle: lengkung pendek dan lengkung panjang. Lengkung pendek tidak menembus melewati zona luar medula; lengkung Henle panjang menembus ke zona dalam medula. Setiap lengkung Henle terdiri dari segmen tipis yang menurun, segmen tipis yang menaik, dan tubulus lurus distal.

Tubulus lurus distal sering disebut segmen pengencer karena di sanalah pengenceran (pengurangan konsentrasi osmotik) urin terjadi akibat impermeabilitas segmen lengkung ini terhadap air.

Segmen yang naik dan turun berdekatan dengan vasa recta, yang melewati medula, dan ke duktus pengumpul. Kedekatan struktur ini menciptakan jaringan multidimensi di mana terjadi pertukaran zat terlarut dan air secara berlawanan arah, yang memudahkan pelaksanaan fungsi utama loop - pengenceran dan konsentrasi urin.

Nefron distal

Ini mencakup tubulus kontortus distal dan tubulus penghubung (tubulus penghubung), yang menghubungkan tubulus kontortus distal dengan bagian kortikal duktus pengumpul. Struktur tubulus penghubung diwakili oleh sel-sel epitel tubulus kontortus distal dan duktus pengumpul yang bergantian. Secara fungsional, ia berbeda dari keduanya. Di nefron distal, reabsorpsi ion dan air terjadi, tetapi dalam jumlah yang jauh lebih sedikit daripada di tubulus proksimal. Hampir semua proses transportasi elektrolit di nefron distal diatur oleh hormon (aldosteron, prostaglandin, hormon antidiuretik).

Tabung pengumpul

Bagian terakhir dari sistem tubulus tidak secara formal termasuk dalam nefron, karena duktus pengumpul memiliki asal embrionik yang berbeda: duktus ini terbentuk dari pertumbuhan ureter. Berdasarkan karakteristik morfologi dan fungsional, duktus ini dibagi menjadi duktus pengumpul kortikal, duktus pengumpul zona luar medula, dan duktus pengumpul zona dalam medula. Selain itu, duktus papiler dibedakan, mengalir di puncak papila ginjal ke kaliks ginjal minor. Tidak ada perbedaan fungsional yang teridentifikasi antara bagian kortikal dan medula duktus pengumpul. Urin akhir terbentuk di bagian-bagian ini.

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