STRUCTURA ANATOMICA SI FUNCTIONALA A NEFRONULUI

UNIVERSITATEA DE MEDICINA SI FARMACIE "GR. T. POPA" – IASI

FACULTATEA DE MEDICINA STOMATOLOGICA

DISCIPLINA DE FIZIOLOGIE

Prof. Dr. C. NEAMTU

- IASI -

2004

STRUCTURA ANATOMICA SI FUNCTIONALA A NEFRONULUI

Nefronul reprezinta unitatea morfo-functionala a rinichiului. Parenchimul renal este compus din numerosi nefroni, fiecare din acestia posedand o irigatie sanguina proprie. Urina se formeaza ca urmare a activitatii acestor nefroni, iar functia renala, in totalitate, poate fi considerata ca o suma a functiei exercitate de cele apr2 milioane de nefroni.

Nefronul este compus din corpusculul renal (glomerulul Malpighi) ce este implicat in formarea urinei si este situat in zona corticala si dintr-un conduct – tubul urinifer, ce intervine in concentrarea finala a urinei si serveste drept conduct excretor, fiind situat atat in corticala cat si in medulara. Aceste doua componente provin la embrion din primordii separate, conectandu-se apoi in mod secundar.

Glomerulul, la randul sau este alcatuit din capsula Bowmann (extremitatea sferica inchisa a tubului) si dintr-un ghem de capilare.

Glomerulul este subimpartit in 3-5 lobuli, formati dintr-un numar de anse capilare tributare aceleiasi arteriole aferente si separate printr-un tesut intercapilar, denumit tesut mesangial. Suprafata totala a endoteliului capilarelor este de apr1,5 m2. Este interesant de subliniat faptul ca foita interna a capsulei Bowman urmareste ansele capilare de care adera intim.

Portiunea tubulara a nefronului incepe la nivelul glomerulului si sufera mai multe cuduri in aceasta regiune, mergand in general spre exterior, in cortex. Tubul se indreapta apoi si coboara in linie dreapta spre substanta medulara. Portiunea sinuoasa si prima parte a portiunii descendente constituie tubul prcu o lungime de 14 mm (12-14 mm). Peretele sau este format dintr-un epi-teliu unistratificat, cu celule in forma de piramida trunchiata, avand un nucleu voluminos asezat in pozitie bazala. Caracteristic acestor celule este prezenta marginii "in perie" la nivelul polului luminai.

In partea terminala a portiunii descendente, tubul devine extrem de subtire. Aceasta portiune poarta numele de segmentul subtire al ansei Henle. Dupa o cudura, realizand aspectul in "ac de paru, tubul urca indarat spre glomerulul sau, in corticala, realizand ansa Henle, cu o lungime de 20-22 mm. De-a lungul segmentului ascendent tubul se ingroasa din nou, continuandu-se cu o portiune canaliculara care prezinta cateva sinuozitati, pe o lungime de 5 mm, denumita tub distal, si care se varsa in sistemul canalelor colectoare (20 mm). Aceste canale merg in linie dreapta prin substanta medulara, colecteaza continutul rezultat in urma activitatii mai multor nefroni si se deschid apoi la nivelul papilelor renale. Peretele tubului contort distal este format, de asemenea, din epiteliu monostratificat, ale carui celule cilindrice prezinta miorovili, fara margine "in perie". Traiectul sau realizeaza un contact direct cu polul vascular al glomerulului, participand la formarea aparatului jux-laglomerular Goormaghtigh.

O privire de ansamblu ne arata ca substanta corticala este compusa din glorneruli si din portiuni sinuoase prsi distale ale tubilor, iar substanta medulara este formata din segmentele descendente si ascendente ale tubilor si din sistemul de canale colectoare. Acest epiteliu se sprijina pe o membrana bazala continua, mucopolizaharidica, putin diferentiata la nivelul diferitelor segmente tubulare. Ea insoteste stratul epitelial de-a lungul intregului tub urinifer, fiind in directa legatura prcu bazala capsulei Bowman.

Interstitiul renal a depasit sfera preocuparilor anatomo-patologice, semnificatia rolului sau functional fiind apropiata din ce in ce mai mult de mecanismul formarii si concentrarii urinei atat in conditii fiziologice, cat si in conditii patologice.

Arteriola aferenta, dupa ce se capilarizeaza, se continua cu arteriola eferenta, aceasta prezentand un diametru mult mai mic decat prima. Dupa ce paraseste glomerulul, arteriola eferenta se indreapta spre portiunea tubulara a nefronului. Ajungand la nivelul portiunii pra tubului, arteriola eferenta se ramifica intr-un grup de capilare (capilarele peritubulare) care se incolacesc in jurul acestuia, continuandu-se cu sistemul venos.

Mecanismul de formare a urinei

Filtrarea glomerulara

In aceasta prima etapa a formarii urinei, are loc procesul de ultrafiltrare, intregit de un al doilea proces fizic - difuziunea.

Ultrafiltratul glomerular ajunge in spatiul urinar dupa ce a traversat, sub influenta unor factori pur fizici, peretele pluristratificat al membranei filtrante.

Membrana filtranta glomerulara. Caracteristicile anatomice si circulatia glomerulara lasa sa se intrevada rolul important al factorilor hemodinamici in realizarea ultrafiltrarii unei mari cantitati de plasma prin peretele capilarului glomerular. Avand proprietati asemanatoare membranelor poroase artificiale (colodiu, celofan, portelan etc.), peretele capilarului glomerular se comporta ca o membrana traversata de nenumarati pori.

Factorii filtrarii glomerulare sunt reprezentati de:

presiunea hidrostatica intraglomerulara a sangelui;

presiunea coloidosmotica din capilarele glomerulare;

presiunea intracapsulara (intrarenala).

Functiile tubulare

Urina primara, rezultat al ultrafiltrarii plasmei sanguine la nivelul glomerulilor renali, trece de la nivelul capsulei Bowman in sistemul tu-bular. Primul segment in care ajunge ultrafiltratul glomerular este tubul contort prLa acest nivel, urina primara este izotona cu plasma. Strabatand apoi traiectul ramului descendent al ansei Henlc ajunge la capatul distal al acesteia sub forma de urina hipcrtona. in continuare, urina urmeaza portiunea ascendenta sau segmentul gros al ansei si tubul distal. In acest teritoriu, urina devine din nou izotona, pentru ca in tubul colector lichidul tubular sa fie hipoton sau hiperton, in functie de starea de hidratare a organismului in momentul respectiv. De remarcat ca pe acest parcurs unele elemente componente ale ultrafiltratului glomerular dispar complet; este cazul glucozei, aminoacizilor, ionilor de bicarbonat etc., iar altele isi ajusteaza concentratia lor urinara In functie de necesitatile organismului.

Tn acelasi timp, cantitatea filtratului glomerular se reduce foarte mult, asa incat volumul de urina eliminata din vezica este doar de l 200- l 500 ml/24 de ore. Din cele relatate anterior, in fiziologia renala tubul intervine prin doua functii majore:

— de economisire a substantelor care au fost antrenate in cantitati enorme prin filtrare glomerulara, dar care sunt necesare organismului. Acest proces de economisire a capatat numele de reabsorbtie tubulara.

— de completare a procesului de depurare a organismului, inceput la nivelul glomerulului. Aceasta functie joaca rol nu numai de eliminare a substantelor straine, ci si a unui grup restrans de substante endogene care se cer mai rapid eliminate decat o poate face insusi abundentul filtrat glomerular. Este vorba despre secretia (excretia) tubulara.

Secretia endocrina

In afara de functiile excretorii, rinichii poseda o functie endocrina legata de elaborarea a diferite substante cu activitati hormonale.

Celulele mioepiteloide juxtaglomerulare ale arteriolei aferente elaboreaza renina, mecanism care este modulat printr-un dublu circuit de reglare. Astfel, exista un circuit scurt, stabilit prin intermediul baroreceptorilor proprii celulelor, care raspund Ia toate scaderile de presiune din arteriola aferenta prin stimularea excretiei de renina. Alt circuit, mai lung, este responsabil de debitul urinar de sodiu prin intermediul chemoreceptorilor celulelor din macula densa. O diminuare a acestui debit provoaca o eliberare crescuta de renina. Renina actioneaza apoi asupra unei proteine plasmatice secretata de ficat, angiotensinogenul, pe care o transforma in angiotensma I, care este convertita in principal in angiotensina II (printr-o enzima zisa de conversie) si partial in angiotensina III. Ultimele doua proteine sunt la fel de puternici agenti vasoconstrictori si stimulenti ai secretiei de aldosteron.

Rinichii mai sintetizeaza prostaglandine si eritropoietina, glicoproteine responsabile de stimul area formarii globulelor rosii.

Kalikreina sintetizata de celulele tubului contort disral, degradeaza kininogenele in kinine, posedand un rol vasoactiv si natriuretic.

Rinichiul mai poseda si capacitatea de a hidr25 hidr(vitamina D3 hidrin ficat) in 24,25 si adesea 1,25-dihidractiv in metabolismul fosfocalcic, gratie unei enzime (l,25 hidrsecretata de celulele tubulare pr

BIBLIOGRAFIE

HARRISON – Principii de Medecina Interna, ed. 14, Editura Teora, 2001, p.1654-1659;

ROSS M.H., ROMRELL L.J. – Histology a text and atlas, 4th edition, Williams&Wilkins, 2002, USA;

HAULICA I – Fiziologie Umana, editia a II-a, Editura Medicala, Bucuresti, 1999.

MAILLET MARC – Collection histologie et histophisiologie humaines, vol I, 1997, Vigot Editions Paris;

YOCOCHI – Atlas of Human Anathomy, 4th Edition (1999)

download