Немного анатомии
У человека почки расположены за пристеночным листком брюшины в поясничной области по бокам от двух последних грудных и двух первых поясничных позвонков. Прилегают к задней брюшной стенке в проекции 11-12-го грудного — 1-2-го поясничного позвонков, причем правая почка в норме расположена несколько ниже, поскольку сверху она граничит с печенью (у взрослого верхний полюс правой почки обычно достигает уровня 12-го межреберья, верхний полюс левой — уровень 11-го ребра).
Размеры одной почки составляют примерно 10-12 см в длину, 5-6 см в ширину и 3 см в толщину. Масса почки взрослого мужчины около 125 – 170 грамм, у женщины около 115 -155 грамм.
Расположение почек
Особый раздел – топографическая анатомия – определяет расположение органов относительно соседних образований, мышц, сосудов, костей, нервных ветвей. Мы бы назвали такой вид 3D-изображением.
Особенно важно знать соотношение почек с соседними органами оперирующим хирургам-урологам. Это люди, которые при хирургическом вмешательстве отвечают за безопасность пациента, бережный подход к измененному органу и минимальную травматичность.
Почки располагаются внебрюшинно, хотя соприкасаются с ней по передней и задней поверхности. Спереди от правого органа находятся:
- печень;
- двенадцатиперстная и ободочная кишка.
Строение
Структурной, функциональной единицей почки является нефрон — микроскопическая структура, в которой происходит формирование мочи.
Строение нефрона почки выглядит следующим образом.
Нефрон состоит из почечного клубочка и системы канальцев: проксимального (приближенного к клубочку), дистального (удаленного от клубочка) и соединяющей их петли.
Дистальный каналец впадает в собирательную трубочку, которая собирает мочу от нескольких соседних нефронов. Какова функция нефрона почки в организме человека?
Кровь поступает в почечный клубочек через приводящую артериолу (микроскопическая артерия), которая в клубочке разветвляется на большое количество еще более мелких сосудов — капилляров, формирующих «чудесную сеть».
Затем кровь, пройдя по капиллярам клубочка, собирается в отводящую артериолу. Стенки капилляров клубочка соприкасаются со стенкой капсулы клубочка.
Между просветом капилляра и капсулы существует проницаемая клубочковая мембрана, через которую и происходит фильтрация жидкой части крови (воды, электролитов, шлаков, глюкозы и др.). Проницаемость мембраны объясняется наличием пор, размер которых очень мал.
Профильтрованная часть крови попадает в капсулу клубочка, а затем — в проксимальный каналец, петлю, дистальный каналец.
Кровоснабжение
Кровоснабжение почки артериальной кровью берет начало от брюшного отдела аорты. Через почечную артерию за 4-5 минут проходит весь объем крови организма человека. От нее отходят к обоим органам влево и вправо почечные артерии.
Далее они распадаются на сеть веток:
- сосуды первого ряда делятся на 5 сегментов;
- второй ряд представлен междолевыми артериями;
- третий ряд состоит из дугообразных веток;
- четвертый – из междольковых.
Междольковые артериолы являются по сути приносящими составляющими капиллярной сети клубочков.
После слияния выносящие сосуды образуют венулы. В корковом слое почки у человека лежат звездчатые вены. Они собирают кровь из мозгового вещества в междольковые сосуды, далее в дугообразные, одноименные с артериями. Кровоток переходит в почечную вену, с ней впадает в нижнюю полую. По отношению к одинаковой массе корковый слой получает в 20-40 раз больше артериальной крови, чем мозговой.
Лимфатические сосуды выходят из почечных ворот и направляются в региональные лимфатические узлы:
- почечные;
- ретрокавальные (названы так, потому что лежат за полой веной);
- преаортальные (расположены перед брюшной аортой);
- парааортальные (находятся вдоль сосуда).
Возможна ли жизнь без почек
Чаще всего этот орган страдает от воспалительных процессов. Они могут иметь инфекционный или неинфекционный характер. Среди таких болезней чаще всего встречаются пиелонефрит и гломерулонефрит. Еще одна распространенная проблема – мочекаменная болезнь. При задержке мочи почки страдают от гидронефроза. Также данный орган подвержен аномалиям развития и опухолевым процессам.
Пиелонефрит – это заболевание воспалительного характера, причиной которого чаще всего является инфекция. Переохлаждение «помогает» инфекции закрепиться. Характерный симптом для этого заболевания – боли в пояснице, кроме того, возможны отеки, общее ухудшение самочувствия, сопровождающееся повышением температуры и изменениями в анализах мочи и крови.
При гломерулонефрите страдают почечные клубочки, что быстро приводит к ухудшению функциональных способностей почек. Чаще всего причиной гломерулонефрита становится стрептококковая инфекция, поэтому важно вовремя лечить ангину и другие заболевания дыхательных путей.
Мочекаменная болезнь обусловлена нарушениями в обменных процессах, в результате которых некоторые вещества в моче оказываются в избытке или превращаются в нерастворимые соединения. В таких случаях происходит их выпадение в осадок и кристаллизация. Образуются конкременты, от очень мелких (песок) до крупных (камни).
При застое мочи она постепенно скапливается в почечно-лоханочной системе. Если такая патология продолжительна по времени, то из-за повышенного давления на паренхиму почек ее ткани истончаются, сама почка увеличивается в размерах и не полностью справляется со своими функциями.
Почечные заболевания опасны своими осложнениями, которые развиваются из-за повреждения тканей. Значительные повреждения приводят к существенному снижению функции почек. Если патология прогрессирует, то возможно развитие почечной недостаточности.
Каждый орган нужен человеку, однако при некоторых патологиях или при травмах он может лишиться какого-то из них. Почка – парный орган, значит, природой предусмотрено, что для полноценной жизни нам нужны именно две почки.
Однако известно немало случаев, когда человек родился только с одной почкой и прекрасно живет. В принципе, при нормальном образе жизни одна часть органа может полностью справиться со всеми функциями, ведь у нее есть запас функциональных единиц.
Поэтому в качестве лечения заболеваний, при которых пострадало значительное количество почечных тканей или образовалась злокачественная опухоль, применяется метод удаления.
Теоретически, жизнь без почки возможна в случае регулярного выполнения процедуры очищения крови – гемодиализа. Однако даже при получении пациентом диализа в полном объеме продолжительность жизни людей без почек очень сокращается и составляет в среднем 6-12 лет.
Хотя на сегодняшний день уже есть немало пациентов, которые ведут полноценную жизнь, находясь на гемодиализе уже около 20 лет. Сегодня, медицина может очистить кровь искусственным способом, но компенсировать другие почечные функции пока нет.
В частности, этот орган играет важную роль в поддержании иммунитета, и человек, лишенный даже одной из почек, становится в десятки раз более восприимчив к любой инфекции.
Особенности иннервации
Почечные нервы образуют ренальное сплетение. Они получают «информацию» из центральных отделов через ветви блуждающего нерва и околопозвоночные узлы. В ткани располагается значительное количество рецепторов. Их раздражение посылает импульсы по афферентным (идут с периферии к центру) волокнам в спинной мозг. Они проходят в составе симпатических чревных нервов.
Обратные (эфферентные) волокна направляются с ветвями симпатических и парасимпатических нервов:
- Симпатическая иннервация идет из нейронов, расположенных в боковых рогах спинного мозга, в нижних грудных и верхних поясничных сегментах.
- Парасимпатическая – имеет меньшее значение, осуществляется ветками блуждающих нервов и общего тазового сплетения.
Максимально развита сеть из нервных волокон в клетках юкстагломерулярной зоны.
Нефрон, как главная структурно-функциональная единица почки принимает кровь из почечной артерии под высоким давлением и с большой концентрацией растворенных в ней веществ. Внутри клубочка эти показатели значительно меньше. За счет перепада происходит переход жидкости и молекул мелкого и среднего размера через базальную мембрану, образованную эндотелиальными клетками сосудов и почечным эпителием.
Минувшая барьер жидкость скапливается между листками капсулы. Она называется первичной мочой. В ее состав входят кроме воды:
- азотистые вещества (мочевина, креатинин);
- растворенные соли;
- прочие шлаки;
- глюкоза;
- аминокислоты;
- витамины;
- низкомолекулярные компоненты.
Белки из-за значительных размеров в норме не проходят через базальную мембрану. Дальнейший процесс обратного всасывания происходит в канальцевом аппарате. Реабсорбции подвергаются:
- больший объем воды;
- аминокислоты;
- глюкоза;
- микроэлементы;
- витамины;
- электролиты.
Микроструктура почки
Бесперебойную работу по выведению шлаков в мочу обеспечивают структурные единицы почки – нефроны. В каждой почке имеется около миллиона таких образований. В случае снижения работоспособности части нефронов, оставшиеся берут на себя повышенную функциональную нагрузку. Поэтому патология почек длительно протекает скрытно и бессимптомно.
2/3 нефронов лежат в корковом слое, 1/3 на границе коркового и мозгового, называемого юкстагломерулярной зоной.
Каждый нефрон состоит из:
- капиллярных клубочков, в них поступает кровь из приводящей артерии;
- базальной мембраны;
- капсулы из двух лепестков с полостью внутри, окружающей клубочки (Шумлянского-Боумена);
- системы канальцев (прямых, извитых), сопровождающихся отводящими артериальными сосудами.
Собирательные трубочки для соединения нефронов с малыми чашечками гистологи не относят к структуре нефрона.
Базальная мембрана с наружной стороны капиллярной стенки покрыта особыми клетками. Они называются «подоцитами», имеют характерные выступы, и лакуны (пространства между ними). Изнутри сосуда располагаются клетки эндотелия, образующие между собой небольшие просветы, «щели». Подобное строение похоже на губку, оно обеспечивает фильтрацию воды из состава плазмы.
Как работают нефроны?
Нефрон это функциональная единица почки, отвечающая за экскреторную функцию. Благодаря обилию извитых канальцев и ионообменных систем, моча, протекая через нефрон, подвергается мощной обработке, в результате которой часть минеральных веществ и воды возвращается в организм, а продукты обмена (мочевина и другие азотистые соединения) выводятся наружу вместе с мочой.
Нефроны различаются по их расположению в корковом веществе.
Выделяют следующие типы нефронов:
- кортикальные;
- юкстамедуллярные;
- субкортикальные.
Самую большую петлю Генле (так называется петлеобразная часть извитых канальцев, отвечающая за фильтрацию) наблюдают в юкстамедуллярном слое, находящемся на границе коркового и мозгового вещества. Петля может достигать верхушек почечных пирамид.
Для общего ознакомления справа приведена схема, показывающая транспорт веществ в нефроне.
Значение почек в деятельности организма
Физиология почек тесно связана с деятельностью всего организма, каждого органа в отдельности. В целом на образование мочи и удаление шлаковых веществ тратится до 10% энергетических запасов.
Здоровые почки являются самообеспечивающим органом. Они синтезируют энергию собственными клетками из глюкозы и витаминов, для этого необходим кислород. По массе обе почки составляют около 0,5% всего веса тела человека. А по расходу кислорода – 9%. Доказано, что корковый слой потребляет кислорода больше, чем мозговой.
Изучение процессов повреждения почечной ткани в условиях кислородной недостаточности (гипоксии) показало насколько чувствителен аппарат к любым нарушениям кровоснабжения. Ишемия за счет тромбоза, атеросклеротических изменений главной артерии приводит к утрате функциональной полноценности почечных структур.
Уделяя максимальное внимание выработке мочи, нельзя забывать о том, какова роль почек в поддержании кислотно-щелочного баланса крови. Ведь правильный обмен веществ проходит только в условиях оптимальной внутренней среды.
Эту задачу выполняют эпителиальные клетки канальцев, которые способны:
- анализировать дошедший состав жидкости;
- констатировать отклонения в химическом составе и реакции.
Балансировка осуществляется путем накопления или выведения водорода, ионов натрия и калия, аммиачных соединений. При выводе в мочу щелочных остатков реакция крови становится ближе к кислой и, наоборот. Задержка электролитов связана также с недостаточным поступлением из пищи.
Своей деятельностью почки выполняют следующие цели:
- удаление из организма шлаков, ненужных продуктов жизнедеятельности клеток, метаболизма;
- выведение чужеродных веществ, обладающих антигенными свойствами;
- сохранение нужной концентрации биологически важных для организма компонентов в пределах текущих потребностей;
- внутри- и внеклеточная регуляция содержания электролитов, воды и солей;
- поддержку оптимального кислотно-щелочного баланса для обеспечения всех видов метаболизма.
Одна из особенностей физиологии почек – выработка гормоноподобных веществ, которые обеспечивают их участие в общей деятельности органов и систем.
Ренин – является протеолитическим ферментом, синтезируется в клетках почечных клубочков, расположенных в юкстагломерулярной зоне. Отсюда он поступает в кровоток и лимфу. Фактически не считается гормоном, поскольку не имеет чувствительных клеток-мишеней. Однако он способствует выработке настоящего гормонального вещества – ангиотензина II.
Его действие заключается в:
- сужении артериальных сосудов;
- повышении кровяного давления (особенно в сосудах внутренних органов и кожи);
- усилении процесса реабсорбции в канальцах ионов натрия.
Другими способами регуляции обладают клетки продолговатого мозга, относящиеся к гипоталамусу. Они вырабатывают гормон вазопрессин (антидиуретический), который накапливается в задней доле гипофиза. При попадании в почечную ткань вазопрессин значительно усиливает реабсорбцию воды в извитых канальцах. Такой механизм срабатывает при больших потерях воды в жару, с кровотечением, рвотными массами.