Какво представлява Juxtaglomerular Apparatus?
Юкстагломеруларният парато е бъбречна структура, която регулира функционирането на всеки нефрон. Нефроните са основните структурни единици на бъбреците, отговорни за пречистването на кръвта, когато тя преминава през тези органи.
Юкстагломеруларният апарат е разположен в тръбната част на нефрона и аферентна артериола. Тубулът на нефрона също е известен като гломерул, което е произходът на името на това устройство.
Свързването на юкстагломеруларния апарат и нефроните
В човешкия бъбрек има около два милиона нефрони, които са отговорни за производството на урина. Той е разделен на две части - бъбречната кухина и тубулната система.
Бъбречен корпускул
В бъбречната кухина, където е разположен гломерулата, се извършва първата филтрация на кръвта. Гломерулът е функционалната анатомична единица на бъбрека, която се намира вътре в нефроните.
Гломерулът е заобиколен от външен плик, известен като капсула на Боуман. Тази капсула се намира в тръбния компонент на нефрона.
При гломерулите се осъществява основната функция на бъбреците, а именно да се филтрира и пречиства кръвната плазма, като първи етап на образуване на урина. Всъщност гломерулата е мрежа от капиляри, предназначени за плазмена филтрация.
Аферентните артериоли са тези групи кръвоносни съдове, които отговарят за предаването на кръв към нефроните, които образуват пикочната система. Местоположението на това устройство е много важно за неговата функция, тъй като му позволява да открива наличието на вариации в кръвното налягане, което достига до гломерулите.
Гломерулът в този случай получава кръв през аферентна артериола и завършва с еферентна. Еферентната артериола осигурява крайния филтрат, който напуска нефрона и се влива в събирателната тръба.
В тези артериоли се получава високо налягане, при което ултрафилтратира течностите и разтворимите материали в кръвта, като се изхвърля в капсулата Bowman. Основната филтрационна единица на бъбрека се формира от гломерула и неговата капсула.
Хомеостазата е способността на живите същества да поддържат стабилно вътрешно състояние. Когато се появят промени в налягането в гломерулата, нефроните отделят хормона ренин, за да поддържат хомеостазата на тялото.
Ренин, известен също като ангиотензиногеназа, е хормонът, който контролира водния баланс и солите на тялото.
След като кръвта се филтрира в бъбречната кухина, тя преминава в тръбната система, където се избират веществата, които трябва да се абсорбират и тези, които трябва да се изхвърлят.
Тръбна система
Тръбната система има няколко части. Проксималните извити тръби са отговорни за получаване на филтрат на гломерулите, където до 80% от това, което се филтрира в корпускулите се реабсорбира.
Проксималната праволинейна тубула, известна също като дебелия низходящ сегмент на бримката на Хенле, където процесът на резорбция е по-малък.
Тънкият сегмент от контура на Henle, който е U-образен, изпълнява различни функции, концентрира съдържанието на течност и намалява пропускливостта на водата. И последната част от бримката на Henle, дисталната ректална тръба, продължава да концентрира филтрата и йони се реабсорбират.
Всичко това води до събирателните тубули, които насочват урината към бъбречната таза.
Клетки на юкстагломеруларния апарат
В рамките на юкстагломеруларния апарат можем да разграничим три типа клетки:
Юкстагломеруларни клетки
Тези клетки са известни с няколко имена, те могат да бъдат клетки на Ruytero гранулирани клетки на yuxtagomerular апарат. Те са известни като гранулирани клетки, защото освобождават ренинови гранули.
Те също синтезират и съхраняват ренин. Неговата цитоплазма е засегната от миофибрили, Голджи, RER и митохондрии.
За да могат клетките да освободят ренина, те трябва да получат външни стимули. Можем да ги категоризираме в три различни вида стимули:
Първият стимул, който осигурява сегрегация на ренин, е този, който се получава от спада на кръвното налягане на аферентната артериола.
Тази артериола е отговорна за пренасянето на кръвта в гломерула. Това намаляване причинява намаляване на бъбречната перфузия, което, когато се случи, причинява местни барорецептори да произвеждат освобождаване на ренин.
Ако стимулираме симпатичната система, получаваме и отговор от клетките на Ruyter. Бета-1 адренергичните рецептори стимулират симпатичната система, която увеличава активността му, когато кръвното налягане намалява.
Както видяхме по-рано, ако кръвното налягане намалява, ренинът се освобождава. Аферентната артериола, която носи вещества, се свива, когато активността на симпатиковата система се увеличава. Когато това свиване настъпи, то намалява ефекта на кръвното налягане, което също активира барорецепторите и увеличава секрецията на ренин.
Накрая, друг от стимулите, които увеличават количеството на произведения ренин, са вариациите в количеството на натриев хлорид. Тези вариации се откриват от клетките на макулата densa, което увеличава секрецията на ренин.
Тези стимули не се появяват отделно, а всички се събират, за да регулират освобождаването на хормона. Но всички те могат да работят самостоятелно.
Macula densa клетки
Известни също като дегранулирани клетки, тези клетки се намират в епитела на извитата диста на тубулите. Те имат висока кубична или ниска цилиндрична форма.
Ядрото им се намира във вътрешната зона на клетката, имат инфраренално ядро и имат мембрани, които позволяват филтриране на урината.
Тези клетки, когато забележат, че концентрацията на натриев хлорид се увеличава, произвеждат съединение, наречено аденозин. Това съединение инхибира производството на ренин, което намалява скоростта на гломерулната филтрация. Това е част от тубулогломерулната система за обратна връзка.
Когато количеството натриев хлорид се увеличи, се увеличава осмоларността на клетките. Това означава, че количеството на веществата в разтвора е по-голямо.
За да регулират тази осмоларност и да поддържат оптимални нива, клетките абсорбират повече вода и следователно набъбват. Въпреки това, ако нивата са много ниски, клетките активират синтаза на азотен оксид, която има съдоразширяващ ефект.
Екстрагломерулни мезангиални клетки
Също известни като Polkissen или Lacis, те общуват с интрагломерулните. Те се съединяват чрез съединения, образуващи комплекс, и са свързани с интрагломеруларните през отворите. Гъзните връзки са тези, в които се приближават съседните мембрани и интерстициалното пространство между тях се намалява.
След много изследвания все още не се знае със сигурност каква е тяхната функция, но действията, които те извършват.
Те се опитват да свържат плътната макула и интрагломеруларните мезангиални клетки. Освен това те произвеждат мезангиалната матрица. Тази матрица, образувана от колаген и фибронектин, действа като опора за капилярите.
Тези клетки са отговорни и за производството на цитокини и простагландини. Цитокините са протеини, които регулират клетъчната активност, докато простагландините са вещества, извлечени от мастни киселини.
Смята се, че тези клетки активират симпатиковата система по време на значителни изхвърляния, предотвратявайки загубата на течности в урината, както може да се случи в случай на кръвоизлив.
Хистология на yuxtagomerular апарат
След това, което сме прочели дотук, разбираме, че гломерулата е мрежа от капиляри в средата на артерията.
Кръвта пристига през аферентна артерия, която разделя образуващите се капиляри, които се събират, за да образуват друга, еферентна артерия, която е отговорна за изтичането на кръв. Гломерулата се поддържа от матрица, образувана главно от колаген. Тази матрица се нарича мезангио.
Цялата мрежа от капиляри, които образуват гломерула, е заобиколена от слой плоски клетки, известни като подоцити или висцерални епителни клетки. Всичко това образува гломерулната струя.
Капсулата, която съдържа гломерулната струя, е известна като капсула на Боуман. Той се образува от плосък епител, който го покрива, и от мембрана в основата. Между капсулата на Боуман и шлейфа има париетални епителни клетки и висцерални епителни клетки.
Юкстагломеруларният апарат е оформен от:
- Последната част от аферентната артериола, тази, която носи кръвта
- Първата част на еферентната артериола
- Екстрагломерулен мезангиум, който е между артериолите
- И накрая, макулата densa, която е плочата на специализирани клетки, които прилепват към съдовия полюс на гломерула на същия нефрон.
Взаимодействието на компонентите на юкстагломеруларния апарат регулира хемодинамиката, като се съобразява с кръвното налягане, което засяга гломерулите във всеки един момент.
Той засяга също симпатичната система, хормоните, местните стимули и електролитния баланс.
