Pin
Send
Share
Send


Nephron is de fundamentele structurele en functionele eenheid van de gewervelde nier, met tal van dergelijke filtereenheden die bijna alle functies van de nier uitvoeren. De belangrijkste functie van nefrons is het reguleren van de concentratie van water en oplosbare stoffen zoals natriumzouten door het bloed te filteren, opnieuw op te nemen wat nodig is en de rest uit te scheiden als urine. Een nefron elimineert afvalstoffen uit het lichaam, reguleert het bloedvolume en de bloeddruk, regelt de hoeveelheid elektrolyten en metabolieten en regelt de pH van het bloed.

De functies van de nefronen zijn van levensbelang. Bij mensen kunnen er in elke nier een miljoen nefronen zijn. Deze zijn betrokken bij ingewikkelde coördinatie met andere systemen om homeostase voor het lichaam te bieden, afvalstoffen te verwijderen en belangrijke voedingsstoffen te behouden. Bijvoorbeeld, in aanwezigheid van antidiuretisch hormoon (ADH of vasopressine), worden de kanalen in de nefronen permeabel voor water en vergemakkelijken zij de resorptie, waardoor het volume van de urine wordt geconcentreerd en verminderd. Wanneer het organisme echter overtollig water moet verwijderen, zoals na overmatig drinken, neemt de productie van ADH af en wordt de verzamelbuis minder waterdoorlatend, waardoor de urine verdund en overvloedig wordt.

Storing in deze harmonieuze coördinatie kan ertoe leiden dat de ADH-productie niet op de juiste manier wordt verlaagd, wat leidt tot waterretentie en gevaarlijke verdunning van lichaamsvloeistoffen, wat op zijn beurt ernstige neurologische schade kan veroorzaken. Het niet produceren van ADH (of het onvermogen van de verzamelkanalen om erop te reageren) kan overmatig urineren veroorzaken.

Vanwege zijn belang in de regulatie van lichaamsvloeistoffen, is het nefron een veelgebruikt doelwit van geneesmiddelen die hoge bloeddruk en oedeem behandelen. Deze medicijnen, diuretica genoemd, remmen het vermogen van de nefron om water vast te houden, waardoor de hoeveelheid geproduceerde urine toeneemt.

Overzicht

Een nier is een boonvormig uitscheidingsorgaan bij gewervelde dieren. Een deel van het urinewegen, filtert en scheidt afvalstoffen uit het bloed, voornamelijk stikstofhoudende afvalstoffen afkomstig van eiwit- en aminozuurmetabolisme. Eén zo'n afval is ureum, dat samen met water als urine wordt uitgescheiden. De twee nieren bij mensen bevinden zich in het achterste deel van de buik, in de lumbale gebieden, met een aan elke kant van de wervelkolom.

De functionele basiseenheid van de nier is het nefron. Bij mensen bevat een normale volwassen nier 800.000 tot een miljoen nefronen in de cortex en medulla (Guyton en Hall 2006). Nefronen reguleren water en oplosbare materie (vooral elektrolyten) in het lichaam door eerst het bloed onder druk te filteren en vervolgens wat noodzakelijke vloeistof en moleculen terug in het bloed te absorberen terwijl andere, onnodige moleculen worden afgescheiden.

De werking van nefronen wordt gereguleerd door het endocriene systeem door hormonen zoals antidiuretisch hormoon, aldosteron en bijschildklierhormoon (Maton et al. 1993).

Twee algemene klassen van nefronen zijn corticale nefronen en juxtamedullaire nefronen, die beide zijn geclassificeerd op basis van de locatie van het bijbehorende nierlichaam. Corticale nefronen hebben hun nierlichaam in de oppervlakkige niercortex, terwijl de nierlichaampjes van juxtamedullaire nefronen zich in de buurt van de niermerg bevinden. De nomenclatuur voor corticale nefronen varieert, waarbij sommige bronnen onderscheid maken oppervlakkige corticale nefronen en midcorticale nefronen.

De term nephron komt uit het Grieks νεφρός nephros, wat 'nier' betekent. Het medische veld dat de nieren bestudeert en ziekten die hen beïnvloeden, wordt genoemd nefrologie.

Anatomie

Verdeling van bloedvaten in de cortex van de nierGlomerulus is rood; Bowman's capsule is wit.

Elke nefron bestaat uit een eerste filtercomponent (het "nierlichaam") en een buisje dat gespecialiseerd is voor reabsorptie en secretie (de "nierbuisje"). Het nierlichaam filtert grote opgeloste stoffen uit het bloed, levert water en kleine opgeloste stoffen aan de nierbuis voor aanpassing.

Nierlichaam

Samengesteld uit een glomerulus en Bowman's capsule, het nierlichaam (of Malpighian corpuscle) is het begin van de nefron. Het is de eerste filtercomponent van de nephron.

De glomerulus is een capillaire pluk die zijn bloedtoevoer ontvangt van een afferente arteriole van de niercirculatie. De glomerulaire bloeddruk zorgt ervoor dat water en opgeloste stoffen uit het bloed en in de ruimte worden gefilterd die door de capsule van Bowman wordt gemaakt. De rest van het bloed (slechts ongeveer 1/5 van al het plasma dat door de nier passeert, wordt door de glomerulaire wand in de capsule van Bowman gefilterd) gaat naar het smallere efferente arteriol. Het beweegt dan in de vasa recta, die capillairen verzamelen die met de ingewikkelde buisjes zijn verweven door de interstitiële ruimte, waarin de opnieuw geabsorbeerde stoffen ook zullen binnendringen. Dit combineert zich vervolgens met efferente venules uit andere nefronen in de nierader en voegt zich weer in de hoofdbloedstroom.

De Bowman-capsule, ook wel de glomerulaire capsule genoemd, omringt de glomerulus. Het bestaat uit een viscerale binnenlaag gevormd door gespecialiseerde cellen genaamd podocyten, en een pariëtale buitenlaag bestaande uit een enkele laag platte cellen genaamd eenvoudig plaveiselepitheel. Vloeistoffen uit bloed in de glomerulus worden gefilterd door de ingewandenlaag van podocyten en het resulterende glomerulaire filtraat wordt verder verwerkt langs de nefron om urine te vormen.

Nierbuisje

NierbuisjeLatijnstubulus renalisGrey'sonderwerp # 253 1223Dorlands / Elseviert_22 / 12.830.093

De nierbuis is het deel van het nefron dat de buisvormige vloeistof bevat die door de glomerulus is gefilterd. Na het passeren van de nierbuis gaat het filtraat verder naar het verzamelkanaalsysteem, dat geen deel uitmaakt van het nefron.

De componenten van de nierbuis zijn:

  • Proximale tubulus
  • Lus van Henle
    • Dalende ledemaat van lus van Henle
    • Oplopend ledemaat van lus van Henle
      • Dun stijgend lidmaat van lus van Henle
      • Dikke stijgende ledemaat van lus van Henle
  • Distale ingewikkelde buisje

De lus van Henle, ook wel de nefronlus genoemd, is een U-vormige buis die zich uitstrekt vanaf de proximale buis. Het bestaat uit een aflopend ledemaat en een oplopend ledemaat.

Juxtaglomerulaire apparaat

Het juxtaglomerulaire apparaat is een gespecialiseerde regio van het nefron die verantwoordelijk is voor de productie en secretie van het hormoon renine, betrokken bij het renine-angiotensinesysteem. Deze inrichting treedt op nabij de contactplaats tussen het dikke stijgende lid en het afferente arteriol. Het bevat drie componenten: de macula densa, juxtaglomerulaire cellen en extraglomerulaire mesangiale cellen.

Functies

De fysiologie van het nefron is complex en wordt geëxploiteerd door veel medicijnen die diuretica worden genoemd.

De nefron voert bijna alle functies van de nier uit. De meeste van deze functies betreffen de reabsorptie en secretie van verschillende opgeloste stoffen zoals ionen (bijvoorbeeld natrium), koolhydraten (bijvoorbeeld glucose) en aminozuren (zoals glutamaat). De eigenschappen van de cellen die de nefron bekleden, veranderen dramatisch langs zijn lengte; bijgevolg heeft elk segment van de nefron zeer gespecialiseerde functies.

De proximale tubulus als een deel van het nefron kan worden verdeeld in een aanvankelijk ingewikkeld gedeelte en een volgend recht (aflopend) gedeelte (Boron en Boulpaep 2005). Vloeistof in het filtraat dat de proximale ingewikkelde buis binnengaat, wordt opnieuw geabsorbeerd in de peritubulaire capillairen, inclusief ongeveer tweederde van het gefilterde zout en water en alle gefilterde organische opgeloste stoffen (voornamelijk glucose en aminozuren).

De lus van Henle, de U-vormige buis die zich uitstrekt vanaf de proximale buis, begint in de cortex, ontvangt filtraat van de proximale rechte buis, strekt zich uit in de medulla als de aflopende ledemaat en keert vervolgens terug naar de cortex als de stijgende ledemaat te legen in de distale ingewikkelde buisje. De primaire rol van de lus van Henle is het zout in het interstitium te concentreren, het weefsel dat de lus omgeeft.

Aanzienlijke verschillen onderscheiden de dalende en stijgende ledematen van de lus van Henle. Het afdalende ledemaat is waterdoorlatend maar volledig ondoordringbaar voor zout en draagt ​​dus alleen indirect bij aan de concentratie van het interstitium. Terwijl het filtraat dieper in het hypertonische interstitium van de niermedulla daalt, stroomt water vrijelijk uit het dalende ledemaat door osmose tot de toniciteit van het filtraat en het interstitium in evenwicht zijn. Langere afdalende ledematen geven meer tijd om water uit het filtraat te laten stromen, dus langere ledematen maken het filtraat meer hypertoon dan kortere ledematen.

In tegenstelling tot het dalende lid, is het stijgende lid van de lus van Henle ondoordringbaar voor water, een kritisch kenmerk van het tegenstroomuitwisselingsmechanisme dat door de lus wordt gebruikt. De stijgende ledemaat pompt actief natrium uit het filtraat, waardoor het hypertonische interstitium wordt gegenereerd dat tegenstroomuitwisseling aandrijft. Bij het passeren van de stijgende ledemaat, groeit het filtraat hypotoon omdat het veel van zijn natriumgehalte heeft verloren. Dit hypotone filtraat wordt doorgegeven aan de distale ingewikkelde tubulus in de nierschors.

De distale ingewikkelde buis heeft een andere structuur en functie dan die van de proximale ingewikkelde buis. Cellen langs de buis hebben tal van mitochondriën om voldoende energie (ATP) te produceren voor actief transport. Veel van het ionentransport dat plaatsvindt in de distale ingewikkelde buis wordt gereguleerd door het endocriene systeem. In aanwezigheid van bijschildklierhormoon, absorbeert de distale ingewikkelde buisje meer calcium en scheidt meer fosfaat uit. Wanneer aldosteron aanwezig is, wordt meer natrium geresorbeerd en wordt meer kalium uitgescheiden. Atriaal natriuretisch peptide zorgt ervoor dat de distale ingewikkelde buis meer natrium uitscheidt. Bovendien scheidt het buisje ook waterstof en ammonium af om de pH te regelen.

Na het reizen van de lengte van de distale gekronkelde buis, blijft slechts ongeveer 1 procent water over en is het resterende zoutgehalte te verwaarlozen.

Verzamelkanaalsysteem

Elke distale ingewikkelde buis levert zijn filtraat af in een systeem van verzamelbuizen, waarvan het eerste segment de verzamelbuis is. Het verzamelbuizenstelsel begint in de nierschors en strekt zich uit tot diep in de medulla. Terwijl de urine door het verzamelbuisstelsel stroomt, passeert deze door het medullaire interstitium, dat een hoge natriumconcentratie heeft als gevolg van de lus van het tegenstroomvermenigvuldigingssysteem van Henle.

Hoewel het verzamelkanaal normaal ondoordringbaar is voor water, wordt het permeabel in aanwezigheid van antidiuretisch hormoon (ADH). ADH beïnvloedt de functie van aquaporines, wat resulteert in de resorptie van watermoleculen als het door het verzamelkanaal gaat. Aquaporines zijn membraaneiwitten die selectief watermoleculen geleiden terwijl de doorgang van ionen en andere opgeloste stoffen wordt voorkomen. Zo veel als driekwart van het water uit urine kan worden geresorbeerd als het het verzamelkanaal verlaat door osmose. Aldus bepalen de niveaus van ADH of urine zal worden geconcentreerd of verdund. Een toename van ADH is een indicatie van uitdroging, terwijl voldoende water resulteert in lage ADH waardoor verdunde urine ontstaat.

Lagere delen van het verzamelkanaal zijn ook permeabel voor ureum, waardoor een deel ervan in de medulla van de nier kan komen, waardoor de hoge concentratie wordt behouden (wat erg belangrijk is voor de nefron).

Urine verlaat de medullaire verzamelbuizen door de nierpapillen, ledig in de nierkelk, het nierbekken en uiteindelijk in de urineblaas via de urineleider.

Omdat het tijdens de ontwikkeling van de urinewegen en de voortplantingsorganen een andere oorsprong heeft dan de rest van het nefron, wordt het verzamelkanaal soms niet als een onderdeel van het nefron beschouwd. In plaats van afkomstig van de metanefrogene blastema, is het verzamelkanaal afkomstig van de ureterknop.

Extra afbeeldingen

  • Nierweefsel

  • glomerulus

Referenties

  • Boron, W. F. en E. L. Boulpaep. 2005. Medische fysiologie: een cellulaire en moleculaire benadering. Philadelphia, PA: Elsevier Saunders. ISBN 1416023283.
  • Guyton, A. C., en J. E. Hall. 2006. Leerboek van medische fysiologie. Philadelphia, PA: Elsevier Saunders. ISBN 0721602401.
  • Maton, A., J. Hopkins, C. W. McLaughlin, S. Johnson, M. Quon Warner, D. LaHart en J. D. Wright. 1993. Menselijke biologie en gezondheid. Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall. ISBN 0139811761.
Urinewegen, fysiologie: nierfysiologie en zuurfysiologische fysiologie FiltratieUltrafiltratie - Tegenstroomuitwisseling Hormonen die de filtratie beïnvloeden Antidiuretisch hormoon (ADH) - Aldosteron - Atriumnatriuretisch peptide EndocrineRenine - Erytropoëtine (EPO) - Calcitriol (actieve vitamine Dia) Prostaatvormend materiaal Diafragma functi-oestrogeen klaring - Nierklaring ratio - Ureumreductieverhouding - Kt / V - Gestandaardiseerde Kt / V - Hemodialyse-product Zuurfysiologie Vloeibaar evenwicht - Darrow Yannet-diagram - Lichaamswater - Interstitiële vloeistof - Extracellulaire vloeistof - Intracellulaire vloeistof / Cytosol - Plasma - Transcellulaire vloeistof - Overmaat base - Davenport-diagram - Anion gapBuffering / compensatieBicarbonaatbuffersysteem - Ademhalingscompensatie - Niercompensatie

Pin
Send
Share
Send