BOWMANOVA KAPSULA: ŠTRUKTÚRA, HISTOLÓGIA, FUNKCIE - ANATÓMIA A FYZIOLÓGIA - 2026

The Bowman je kapsula predstavuje počiatočný segment rúrkové súčasti nefrónu, anatomicko-funkčná jednotka obličky, v ktorých sa vykonávajú procesy pre výrobu moču, s ktorou sa obličiek prispieva k zachovaniu homeostázy organizmus.

Bol pomenovaný na počesť anglického oftalmológa a anatológa Sira Williama Bowmana, ktorý objavil jeho existenciu a prvýkrát publikoval jeho histologický popis v roku 1842.

Ilustrácia nefronu (Zdroj: Umelecké dielo Holly Fischerovej prostredníctvom Wikimedia Commons)

V literatúre existuje určitý zmätok, pokiaľ ide o nomenklatúru počiatočných segmentov nefrónu vrátane Bowmanovej kapsuly. Niekedy je opísaná ako iná časť glomerulu a predstavuje s ňou obličkový korpuskul, zatiaľ čo pre iných to funguje ako súčasť glomerulu.

Bez ohľadu na to, či je kapsula v anatomických popisoch súčasťou glomerulu alebo je súčasťou glomerulu, faktom je, že obidva prvky sú tak úzko spojené vo svojej štruktúre a funkcii, že sa výraz glomerulus prebúdza u tých, ktorí o ňom premýšľajú s myšlienkou malej gule so svojimi cievami. ,

Ak nie, kapsula by bola jednoducho nádobou, do ktorej sa filtrovaná tekutina naleje do glomerulu, ale nemala by časť samotného procesu glomerulárnej filtrácie. To však neplatí, pretože, ako bude zrejmé, je súčasťou tohto procesu, ku ktorému prispieva osobitným spôsobom.

Štruktúra a histológia

Bowmanova kapsula je ako drobná guľa, ktorej stena invaginuje do vaskulárneho sektoru. Pri tejto invázii je kapsula preniknutá guľou kapilár, ktorá pochádza z aferentnej artérie a ktorá dodáva krv do glomerulu, odkiaľ vystupuje aj efferentná artéria, ktorá odoberá krv z glomerulu.

Opačný koniec kapsuly, nazývaný močový pól, sa javí, akoby stena gule mala otvor, ku ktorému je pripojený koniec prvého segmentu, ktorý iniciuje samotnú tubulárnu funkciu, to znamená proximálny stočený tubulár.

Táto vonkajšia stena kapsuly je plochý epitel a nazýva sa parietálny epitel Bowmanovej kapsuly. Štruktúra sa mení prechodom na epitel proximálneho tubulu na močovom póle a na viscerálny epitel na cievnom póle.

Invaginovaný epitel sa nazýva viscerálny, pretože obklopuje glomerulárne kapiláry, akoby išlo o vnútornosti. Skladá sa z buniek nazývaných podocyty, ktoré ich obklopujú, kapiláry a ktoré majú veľmi osobitné vlastnosti.

Podocyty sú usporiadané do jednej vrstvy a emitujú predĺženia, ktoré sa prelínajú s rozšíreniami susedných podocytov, pričom medzi nimi zostávajú medzery nazývané rozrezané póry alebo filtračné štrbiny, ktoré sú riešeniami kontinuity prechodu filtrátu.

Štruktúra obličiek a nefrónov: 1. Renálna kôra; 2. dreň; 3. Renálna artéria; 4. Renálne žily; 5. Ureter; 6. nefrony; 7. Aferentná arteriole; 8. Glomerulus; 9. Bowmanova kapsula; 10. Tubuly a zväzok Henle; 11. Peritubulárne kapiláry (Zdroj: Súbor: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88File: KidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PLderivatívne práce: Daniel Sachse (Antares42) prostredníctvom Wikimedia Commons)

Podocyty a endoteliálne bunky, ktoré pokrývajú, syntetizujú bazálnu membránu, na ktorej spočívajú a ktorá tiež obsahuje roztoky kontinuity pre priechod vody a látok. Endotelové bunky sú fenestrované a tiež umožňujú filtráciu.

Takže tieto tri prvky: kapilárny endotel, bazálna membrána a viscerálny epitel Bowmanovej kapsuly spolu tvoria membránu alebo filtračnú bariéru.

Vlastnosti

Kapsula je spojená s procesom glomerulárnej filtrácie. Na jednej strane je to súčasť epitelového pokrytia podocytov, ktoré obklopuje glomerulárne kapiláry. Prispieva tiež k syntéze bazálnej membrány, na ktorej spočívajú tento epitel a glomerulárny kapilárny endotel.

Tieto tri štruktúry: kapilárny endotel, bazálna membrána a viscerálny epitel Bowmanovej kapsuly, tvoria takzvanú filtračnú membránu alebo bariéru a každá z nich má svoje vlastné vlastnosti priepustnosti, ktoré prispievajú k celkovej selektivite tejto bariéry.

Okrem toho objem tekutiny, ktorý preniká do Bowmanovho priestoru, spolu so stupňom tuhosti, ktorá je proti vonkajšej kapsulárnej stene, určuje vznik intrakapsulárneho tlaku, ktorý prispieva k modulácii účinného filtračného tlaku a k tlačeniu tekutiny pozdĺž pridružený kanálik.

Determinanty veľkosti glomerulárnej filtrácie

Premennou, ktorá zbiera veľkosť procesu glomerulárnej filtrácie, je tzv. Objem glomerulárnej filtrácie (GFR), čo je objem tekutiny, ktorá sa filtruje cez všetky glomeruly za jednotku času. Jeho priemerná normálna hodnota je asi 125 ml / min alebo 180 l / deň.

Veľkosť tejto premennej je z fyzikálneho hľadiska určená dvoma faktormi, a to takzvaným koeficientom filtrácie alebo ultrafiltrácie (Kf) a účinným filtračným tlakom (Peff). To znamená: VFG = Kf x Peff (rovnica 1)

Koeficient filtrácie (Kf)

Filtračný koeficient (Kf) je súčin hydraulickej vodivosti (LP), ktorá meria priepustnosť membrány v ml / min na jednotku plochy a jednotku hnacieho tlaku, krát povrchová plocha (A) filtračná membrána, to znamená Kf = LP x A (rovnica 2).

Veľkosť filtračného koeficientu udáva objem kvapaliny, ktorá je filtrovaná na jednotku času a na jednotku účinného hnacieho tlaku. Aj keď je veľmi ťažké merať priamo, dá sa získať z rovnice 1, ktorá delí VFG / Peff.

Hodnota Kf v glomerulárnych kapilároch je 12,5 ml / min / mmHg na c / 100 g tkaniva, čo je hodnota asi 400-krát vyššia ako Kf iných kapilárnych systémov v tele, kde je možné filtrovať asi 0,01 ml / ml. min / mm Hg na 100 g tkaniva. Porovnanie ukazujúce účinnosť glomerulárnej filtrácie.

Efektívny filtračný tlak (Peff)

Efektívny filtračný tlak predstavuje výsledok algebraického súčtu rôznych tlakových síl, ktoré podporujú alebo sú proti filtrácii. Existuje prítomnosť gradientu hydrostatického tlaku (AP) a gradient osmotického tlaku (onkotický, AP) stanovený prítomnosťou proteínov v plazme.

Hydrostatický tlakový gradient je tlakový rozdiel medzi vnútrajškom glomerulárnej kapiláry (PCG = 50 mm Hg) a priestorom Bowmanovej kapsuly (PCB = 12 mm Hg). Ako je zrejmé, tento gradient je nasmerovaný z kapiláry do kapsuly a podporuje pohyb tekutiny v tomto smere.

Osmotický tlakový gradient posúva tekutinu z nižšieho osmotického tlaku na vyšší. Tento účinok majú iba častice, ktoré sa nefiltrujú. Bielkoviny sa nefiltrujú. Jeho ПCB je 0 a v glomerulárnej kapiláre ПCG je 20 mm Hg. Tento gradient presunie tekutinu z kapsuly do kapiláry.

Efektívny tlak sa môže vypočítať pomocou Peff = ΔP - ΔП; = (PCG-PCB) - (ПCG-ПCB); = (50 - 12) - (20-0); = 38 - 20 = 18 mm Hg. Existuje teda účinný alebo čistý filtračný tlak asi 18 mm Hg, ktorý určuje GFR asi 125 ml / min.

Filtračný index (IF) látok prítomných v plazme

Je to indikátor ľahkosti (alebo obtiažnosti), s akou látka v plazme môže prechádzať cez filtračnú bariéru. Index sa získa vydelením koncentrácie látky vo filtráte (FX) jej koncentráciou v plazme (PX), to znamená: IFX = FX / PX.

Rozsah hodnôt IF je medzi maximálne 1 pre látky, ktoré voľne filtrujú, a 0 pre tie, ktoré vôbec nefiltrujú. Stredné hodnoty sa vzťahujú na častice so stredne ťažkými problémami. Čím bližšia je hodnota 1, tým lepšia je filtrácia. Čím bližšie k 0, tým ťažšie je filtrovať.

Jedným z faktorov, ktorý určuje IF, je veľkosť častice. Tie s priemerom menším ako 4 nm sa voľne filtrujú (IF = 1). Keď sa veľkosť zväčšuje bližšie k veľkosti albumínu, znižuje sa IF. Častice s veľkosťou albumínu alebo väčšie majú IF 0.

Ďalším faktorom, ktorý prispieva k stanoveniu IF, sú záporné elektrické náboje na molekulárnom povrchu. Bielkoviny majú veľa negatívnych nábojov, čo zvyšuje ich veľkosť a sťažuje ich filtráciu. Dôvod je ten, že póry majú záporné náboje, ktoré odpudzujú náboje proteínov.

Referencie

1. Ganong WF: Renálna funkcia a močenie, v prehľade lekárskej fyziológie, 25. vydanie. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: Močový systém, v učebnici lekárskej fyziológie, 13. vydanie, AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Kurtz A: Niere, v Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. vydanie, RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Silbernagl S: Die funktion der nieren, Fyziologie, 6. vydanie; R. Klinke a kol. (Eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Stahl RAK a kol .: Niere undableitende Harnwege, Klinische Pathophysiologie, 8. vydanie, W Siegenthaler (ed). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2001.