Бъбреци и нефрон

В този видеоклип искам да поговорим за бъбрека. Това е голямо изображение на бъбрек. Ще говорим за основната му функционална единица – нефрона. Ще говорим за бъбрека и нефрона. Сигурно вече знаеш, че хората имаме по два бъбрека. Тези органи са известни с това, че произвеждат или по-скоро ни позволяват да отделяме отпадъци. Чрез този процес бъбреците също ни помагат да поддържаме правилното съотношение на вода, соли или електролити в телата си и контролират кръвното ни налягане. Ще напиша „поддържат нивото на вода“. Бъбреците също произвеждат хормони и други неща, за които няма да се впускам в подробности сега. Искам да се концентрирам върху първите две функции, за да ти дам общ преглед на функционирането на бъбрека. Повечето от нас имат по два бъбрека. Намират се в близост до гърба ни от двете страни на гръбначния стълб. Това е изображение в увеличен размер. Ако гледаш клипа на цял екран, реалният бъбрек не е толкова голям, колкото е на изображението, но това е негово сечение, за да видиш какво има в него. Ще разгледаме различните му части. Това ще бъде важно, когато започнем да говорим за функционалните му единици или за нефрона – тази област от тук до там се нарича бъбречна кора. Бъбречен или "ренален" означава, че се отнася за бъбреците. Тази външна част тук се нарича бъбречна кора. А тази област тук се нарича бъбречна медула. Медула значи среда. Представи си го като средата на бъбрека. След като вече научи тези термини, ще видиш, че играят много важна роля във филтрирането или отделянето на отпадъци или способността им да не отделят прекалено много вода при пречистването на кръвта ни. Както вече казах, функционалната единица на бъбрека е нефронът. Може да ти е познато от други лекции или преподаватели. Нефрон – „функционална единица“. Ще го запиша в кавички. Той се нарича така, защото тези два процеса се случват на нефронно ниво. Двете главни функции на бъбрека – отделянето на отпадъци и поддържането на нивото на водата в кръвообращението. Ще видим къде е мястото на нефрона в това изображение на бъбрек – копирах го от Уикипедия. Художникът е нарисувал няколко нефрона тук. Нефронът изглежда по този начин. Той се спуска в медулата, след което се връща в кората и накрая се влива в събирателните тубули. След това течността ще се озове в уретрите тук и накрая в пикочния мехур, откъдето ще можем да я отделим в подходящото време. Както виждаш, това е дължината на един нефрон. Той започва от тук и след това навлиза навътре. В бъбрека има много нефрони, но те са много тънки. Тези тубули са изключително фини. Средно един бъбрек съдържа около един милион нефрона. Не може да се каже, че те са микроскопични, защото дължината им се вижда с просто око, когато се впускат в бъбрека в дълбочина, като в един бъбрек има страшно много от тях. Сега вече можем да разгледаме как нефронът пречиства кръвта и се грижи да не изхвърляме чрез урината си прекалено много вода или полезни съставки от кръвта ни. Ще нарисувам един нефрон. Ще започна така. Ще започна с кръвоносната система. Кръвта ще навлезе през артериален капиляр. Ще навлиза оттук. Това всъщност се нарича аферентна артериола. Не е нужно да запомняш името, но може да го срещнеш някъде. Аферентна артериола. Оттук навлиза кръвта. Тя се озовава в този извит участък. Той има много извивки. Нарича се гломерул. И кръвта излиза през еферентна артериола. Еферентна означава „изходяща“, а аферентна – входяща. Ще говоря повече за това по-нататък, но интересното е, че тук все още говорим за една артерия. Кръвта все още е окислена. По принцип, когато се напуска капилярна система, като гломерула, говорим за венозна система, но тук тя все още е артериална. Това може би е така, защото артериалните системи имат по-високо кръвно налягане, а на нас ни е необходимо гломерулът да извлече течност и разтворени в нея вещества от кръвта. Гломерулът е пропусклив и е обграден от други клетки. Това е напречно сечение. Ще го нарисувам така. Обграден е по този начин от тази структура. Всичко това са клетки. Разбира се, самите капиляри са изградени от клетки. Линиите, които рисувам, всъщност са съставени от малки клетки. Кръвта влиза под високо налягане. Гломерулът е много пропусклив. Тези клетки тук се наричат подоцити. Те са малко по-селективни при филтрирането и около една пета от навлязлата течност остава тук. Нарича се капсула на Бауман. Това цялото пространство е Бауманова капсула. Това е сфера с отвор, в който капилярът може да се навива. Това пространство се нарича Бауманово пространство – вътрешното пространство на Баумановата капсула. То е покрито с клетки. Всички тези части са съставени от клетки. Тук остава филтрат. Филтратът са извлечените вещества. Все още не е урина, защото трябва да се изпълнят много стъпки, след които вече ще бъде урина. За момента остава само филтрат. Извлеченото количество е една пета от течността и в него има лесно разтворими вещества, като йони, натрий, може би малки молекули глюкоза и аминокиселини. Има страшно много вещества, но придобиваш обща представа. Нефилтрирани остават червените кръвни клетки, по-големи молекули и протеини. Те не се филтрират. Главно се филтрират микромолекулите. Филтратът в капсулата на Бауман се състои главно от тях. Капсулата на Бауман е началото на нефрона. Сега ще придобиеш по-обща представа за бъбрека. Намираме се до артериола. Това тук е капсулата на Бауман. Целият нефрон ще се огъне така. Ще навлезе в медулата и ще излезе от нея, след което ще се влее в събирателен тубул, което ще обясня по-подробно. Това, което нарисувах, е увеличен вариант на тази част тук. Сега ще намаля малко мащаба, защото имам нужда от повече място. Ще се отдалеча. Тук влиза артериолата. Нагъва се в гломерула и повечето кръв излиза, но една пета от нея се филтрира в капсулата на Бауман. Това е капсулата. Малко намалих мащаба. Тук се намира филтратът. Ще го направя жълтеникав. Това е филтратът. Филтратът, който излиза, понякога се нарича гломерулен филтрат, защото е филтриран от гломерула, но той също е филтриран от подоцитите във вътрешността на Баумановата капсула. Сега той е готов да навлезе в проксималния тубул. Ще го нарисувам така. Разбира се, не изглежда точно така, но ти дава обща представа. Това е проксималният тубул. Звучи сложно, но „проксимален“ означава близък до, а тубулът е просто тръбичка. Това е малка тръбичка близо до началото. Затова се нарича проксимален тубул. Състои се от две части. Цялото структура се нарича проксимален тубул. Тя е силно нагъната. Нарисувал съм я нагъната. Нарисувано е в две измерения, но всъщност е огънато в три измерения. В действителност има извита част, след което има права част близо до проксималното каналче. Това цялото се нарича проксимално каналче. Това е извитата част. Това е правата част. Няма да издребнявам. Не забравяй, че в момента се намираме в тази част от нефрона. Функцията му е да започне да реабсорбира някои вещества във филтрата, които не искаме да изхвърлим. Не искаме да загубим глюкоза. Извлекли сме я трудно от храната и тя ни трябва за енергия. Не искаме да загубим и прекалено много натрий. В много клипове видяхме, че натриевите йони са полезни. Не искаме да губим и аминокиселини. Те са ни полезни за изграждане на протеини и други вещества. Не искаме да загубим всичко това, затова започваме да ги абсорбираме обратно. Ще направя отделен клип за този процес. Той се извършва активно, защото използваме молекули АТФ. Ще резюмирам, че използваме молекули АТФ, за да изнесем натрия, след което това ни помага да внесем други вещества. Това е само малка част от процеса. Веществата се реабсорбират. Проксималното каналче е обвито с клетки. Те имат малки израстъчета. Ще направя отделен видеоклип за тях, защото са интересни. Тук имаме клетки. От другата им страна имаме артериална система или по-скоро капилярна система. Да кажем, че имаме капилярна система, която се намира близо до проксималното каналче. Посредством енергия тези вещества, особено натрият, се вкарват обратно в кръвта избирателно, както и малко вода. Връщаме обратно известно количество натрий, глюкоза и малко вода, защото не искаме да загубим цялата тази вода. Ако с урината си изхвърляхме цялата вода, намираща се във филтрата, щяхме да отделяме литри вода всеки ден, а това няма да е добре. Тук се крие целият смисъл на процеса по абсорбирането. След това навлизаме в примката на Хенле. Според мен това е най-интересната част от нефрона. Това е примката на Хенле, тя се спуска надолу, след което се връща обратно. По-голямата част от дължината на нефрона е примката на Хенле. Ако се върнем към това изображение, ще видим, че цялото това нещо е примката на Хенле. Тук има нещо интересно. Има добра причина да пресича границата на кората в светлокафяво и бъбречната медула в червеникаво оранжево. Ще я нарисувам тук. Това тук е разделителната линия. Това е кората. Това е медулата. Примката на Хенле има две важни функции. Едната е да повиши количеството соли в бъбречната медула, като активно изпомпва соли. Активно изпомпва соли във възходящата част от примката. Активно изнася соли – натрий, калий, хлорид или по-скоро хлор. Хлорни йони. Активно изнася тези соли, за да повиши количеството им в цялата медула, или от гледна точка на осмозата – да я направи хипертонична. Тук имаме по-висока концентрация, отколкото във филтрата, преминаващ през каналчетата. И примката използва молекули АТФ за това. Този процес изисква АТФ, за да изпомпва активно соли срещу концентрационния градиент. Има причина тази част да е богата на соли. Отчасти това е, за да абсорбира обратно солите от филтрата, но също така по този начин възходящата част е пропусклива само за тези соли и йони. Не пропуска вода. Низходящата част на примката на Хенле пропуска само вода. Какво ще се случи? Ако тази част е богата на соли, заради възходящата част, която активно изнася соли, какво ще се случи с водата, когато се спуска по низходящата примка? Тук средата е хипертонична. По естествен път водата ще се стреми да изравни концентрацията. Правил съм видеоклип по темата. Това не се дължи на магия. Тъй като тази среда е хипертонична, по-концентрирана, и примката тук пропуска само вода, водата ще премине през мембраната на низходящата част на примката на Хенле. Това е важен момент в реабсорбацията на водата. Мислил съм много над това защо не използваме молекули АТФ, за да изнесем водата. Отговорът е, че това никак не е лесно да се направи. Биологичните системи могат добре да изнасят йони чрез молекули АТФ, но не могат активно да изнасят вода. Протеините не могат лесно да работят с вода. Разрешението на проблема е да се повиши концентрацията на соли в тази част чрез изнасяне на йони и след това, ако тази част пропуска само вода, водата ще излезе по естествен път. Това е важен механизъм за възвръщане на голяма част от филтрираната вода. Примката е дълга, за да позволи на водата достатъчно време да излезе, и затова тя навлиза дълбоко в солената част. След примката на Хенле почти стигнахме до края на нефрона. Стигаме до друго нагънато каналче, чието име дори можеш да познаеш. Първото каналче беше проксимално, а сега това се нарича дистално. За да бъде рисунката ми правилна, то трябва да минава много близо до капсулата на Бауман. Ще използвам друг цвят. Дисталният тубул преминава много близо до капсулата на Бауман. Отново го нарисувах извито в две измерения, но всъщност е в три. Всъщност не е толкова дълго, но исках да мине над тази част тук. Нарича се дистално, защото това означава „отдалечен“. Извито каналче. Това е дисталното извито каналче и тук има още реабсорбация – калций и още натрий. Реабсорбираме повече вещества, които не искаме да загубим. Има много такива вещества и елементи, но това е само общ преглед на темата. Тук реабсорбираме и още малко вода. Накрая филтратът е преработен. Извлечена е голяма част от водата. Много по-концентриран е. Реабсорбирани са голяма част от солите и необходимите електролити. Реабсорбирана е глюкозата и голяма част от аминокиселините. Всичко необходимо сме си го възвърнали. Реабсорбирали сме го. Това са главно остатъчни продукти и вода, която не ни е повече необходима и те се вливат в събирателните тубули. Това е шахтата за боклук на бъбрека и в него се вливат множество нефрони. Това тук може да е дисталният тубул на друг нефрон, а това е събирателният тубул, в който се събират всички странични отпадъци от нефроните. Интересното за събирателния тубул е, че той навлиза отново в медулата до частта с висока концентрация на соли. Нарича се събирателен тубул или събирателно каналче, защото се връща в медулата и събира целия филтрат от различните нефрони. Тъй като то преминава през частта с най-висока концентрация на соли в медулата, имаме хормон, наречен антидиуретичен, който определя колко пропускливо да е събирателното каналче. Ако е много пропускливо, ще позволи да излезе повече вода с навлизането му в медулата, защото тя е много концентрирана. При този процес филтратът, който вече е урина, става още по-концентриран, като по този начин губим по-малко вода. Урината продължава да се събира и накрая стига дотук, напуска бъбрека и навлиза през уретрите в пикочния мехур. Дано това да ти е било полезно. Мисля, че най-интересното тук е колко активно реабсорбираме водата и самата примка на Хенле.