Плазма крови попадает в каналец нефрона через процесс, называемый фильтрацией в клубочке нефрона (гломеруле). Давайте разберемся поэтапно, как это происходит, и рассмотрим всю цепочку событий.
1. Структура нефрона и процесс фильтрации
Нефрон — это функциональная единица почки, и он состоит из нескольких частей: гломерулы (клубочек), капсула Боумена, изогнутые канальцы (проксимальный, петля Генле, дистальный), и собирающий трубочек.
Гломерула — это сеть капилляров, окружённая капсулой Боумена. Капилляры гломерулы имеют специфическую структуру, что позволяет им эффективно фильтровать кровь.
1.1 Фильтрация крови
Фильтрация происходит в гломеруле, где артериальная кровь поступает через приносящую артериолу (после чего она разделяется на сеть капилляров), а затем отходит через уносящую артериолу.
В процессе фильтрации происходит следующее:
Приносящая артериола имеет более широкий диаметр, чем уносящая, что создаёт высокое давление в гломеруле.
Это высокое давление способствует тому, что плазма крови (вместе с небольшими молекулами, такими как вода, ионы, глюкоза, аминокислоты, мочевина и другие вещества) фильтруется через стенки капилляров гломерулы в полость капсулы Боумена.
1.2 Стенка капилляров гломерулы
Стенка капилляров гломерулы представляет собой особую мембрану, которая состоит из трёх слоёв:
Эндотелиальные клетки — имеют поры (фенестры), которые пропускают воду и растворённые вещества, но не клетки крови (например, эритроциты или лейкоциты).
Базальная мембрана — представляет собой фильтрующий слой, который задерживает молекулы с высокой молекулярной массой (например, белки, такие как альбумин).
Подоциты — специализированные клетки, которые покрывают капилляры, образуют узкие щели, через которые проходят только мелкие молекулы и вода.
Все эти слои создают избирательный барьер, позволяя фильтровать плазму, но не пропуская крупные молекулы.
2. Преобразование плазмы в фильтрат
То, что проходит через барьер капилляров, называется гломерулярным фильтратом. В отличие от плазмы крови, в фильтрате практически нет крупных белков (например, альбумина), клеток и других крупных молекул. Однако в фильтрате могут быть такие вещества, как:
вода
ионы (натрий, калий, кальций, хлор)
глюкоза
аминокислоты
мочевина и другие продукты обмена.
Этот фильтрат поступает в капсулу Боумена, откуда он дальше направляется в проксимальный изогнутый каналец.
3. Обработка фильтрата в канальцах нефрона
После того как плазма попадает в капсулу Боумена, она начинает движение по различным частям нефрона, где она undergoes процессы реабсорбции и секреции:
3.1 Проксимальный каналец
В этом участке происходит реабсорбция — процесс, при котором полезные вещества (глюкоза, аминокислоты, натрий, вода) возвращаются в кровь. Большая часть фильтрата, включая воду и растворённые вещества, всасывается обратно в кровь через стенки канальцев и капилляров, окружающих нефрон.
3.2 Петля Генле
Здесь происходит концентрация мочи: вода и соли активно реабсорбируются, но в то же время создаются условия для дальнейшего формирования концентрированной мочи. Водяная реабсорбция в нисходящей части петли Генле помогает организму сохранить воду.
3.3 Дистальный каналец
В этом участке происходит дополнительная реабсорбция (например, натрия и кальция) и регуляция pH крови. Также здесь может происходить секреция (выведение в фильтрат из крови некоторых веществ, таких как калий и водородные ионы).
3.4 Собирающие трубочки
Завершающая стадия, где происходит окончательная регуляция водного баланса и электролитов, а также дальнейшая концентрация мочи. Также здесь действует механизм, регулирующий кислотно-щелочной баланс организма.
4. Образование мочи
После прохождения всех канальцев фильтрат превращается в мочу — жидкость, которая содержит те вещества, которые организму необходимо вывести. В моче остаются вещества, которые не были реабсорбированы (например, мочевина, креатинин, аммоний, избыточные соли).
Моча собирается в собирающих трубочках, которые впадают в мочеточники и далее выводятся через мочевой пузырь.
5. Роль почек в поддержании гомеостаза
Почки играют ключевую роль в поддержании гомеостаза, регулируя баланс жидкости, электролитов, кислотно-щелочной баланс и удаление продуктов метаболизма (таких как мочевина и креатинин). Процесс фильтрации и дальнейшая реабсорбция в канальцах позволяют организму точно контролировать уровень жидкости и веществ в организме, а также поддерживать нормальный состав крови.
Заключение
Таким образом, плазма крови попадает в каналец нефрона через процесс фильтрации в гломеруле, а затем проходит через систему канальцев, где происходят сложные процессы реабсорбции и секреции. Это позволяет организму эффективно удалять отходы и регулировать уровень воды и электролитов в организме.
