Строеж на бъбрека и нефрона

Запознаване с начина, по който бъбречните нефрони филтрират кръвта и реабсорбират водата и други вещества.

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
нещо за бъбрека.

Човек има по два.

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
ниво 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 "рино" означава, че
се отнася за бъбреците.

Тази външна част тук

се нарича бъбречна кора.

А тази област тук се нарича
бъбречна сърцевина.

Сърцевина 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 поддръжката на нивото
на вода в кръвта ни.

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 навлиза в сърцевината,
след което се връща в

кората и накрая излиза
в събирателните каналчета.

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 тръбички са
изключително фини.

Средно един бъбрек
съдържа около

един милион нефрона.

Не може да се каже,
че те са микроскопични,

защото дължината им е видима,

преди да навлязат навътре,

но въпреки това в един бъбрек
има страшно много от тях.

Сега вече можем
да разгледаме как нефронът

пречиства кръвта и се погрижва

да не изхвърляме чрез урината си прекалено
много вода или полезни съставки

от кръвта ни.

Ще нарисувам 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 все още
говорим за артерии.

Кръвта все още
е оксигенирана.

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 порест и е
обграден от други клетки.

Това е напречно сечение.

Ще го нарисувам така.

Обградена е по този начин
от това образувание.

Всичко това са клетки.

Разбира се, самите капиляри са

обвити от клетки.

Линиите, които рисувам,
всъщност са съставени

от малки клетки.

Кръвта влиза под високо налягане.

Гломерулът е много порест.

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

капсулата на Бауман.

Това е сфера с отвор,
в който капилярът

може да се навива. Това пространство

се нарича капсулата на Бауман.

Тя е покрита 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 сърцевината и

ще излезе от нея, след което ще

свърши в събирателно каналче и
ще обясня това в подробности.

Това, което нарисувах,
е приближен 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

е наричан гломеруларен филтрат,

защото е филтриран от гломерула, но

той също е филтриран от
подоцитните клетки във вътрешността

на капсулата на Бауман.

Сега той е готов да навлезе
в извитото каналче.

Ще го нарисувам така.

Разбира се, не изглежда точно така,

но ти дава обща представа.

Това е проксималното каналче.

Звучи сложно,
но „проксимален“ означава

„близък“, а каналчето
е просто тръбичка.

Това е малка тръбичка
близо до началото.

Затова се нарича
проксимално каналче.

Състои се от две части.

Цялото наименование е

проксимално извито каналче.

Това е така, защото е огънато.

Нарисувал съм го нагънато.

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
веществата 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 извива 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 всичко това

е примката на Хенле.

Тук има нещо интересно.

Има добра причина
да пресича границата

на кората в светлокафяво

и бъбречната сърцевина
в червеникавооранжево.

Ще го нарисувам тук.

Това тук е разделителната линия.

Това е кората.

Това е сърцевината.

Примката на Хенле има две
важни функции.

Едната е да осоли
бъбречната сърцевина,

като активно изнася соли.

Активно изнася соли във

възходящата част от примката.

Активно изнася соли – натрий, калий,

хлорид или по-скоро хлор.

Хлорни йони.

Активно изнася тези соли,
за да осоли

цялата сърцевина, или
от гледна точка на осмозата –

да я направи хипертонична.

Тук имаме повече разтвор,
отколкото във филтрата,

преминаващ през каналчетата.

И примката използва
молекули АТФ за това.

Този процес изисква
молекули АТФ, за да внася

соли в концентрационния градиент.

Има причина тази част да е солена.

Отчасти това е, за да вземе
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 солена,
заради възходящата част,

която активно извежда сол,
какво ще се случи с водата,

когато се спуска
по низходящата примка?

Тук средата е хипертонична.

По естествен път
водата ще се стреми

да уравновеси концентрацията.

Правил съм видеоклип по темата.

Това не се дължи на магия.

Тъй като тази среда
е хипертонична,

по-солена е и примката тук
пропуска само вода,

водата ще напусне 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 направи тази част солена

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.

Ако това каналче е
проксимално, това е дистално.

За да бъде рисунката ми
правилна, то трябва

да минава много близо
до капсулата на Бауман.

Ще използвам друг цвят.

Дистално извитото каналче
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 дистално извитото 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 внасят

в събирателните каналчета.

Това е конвейрът за боклук

на бъбрека и в него се вливат
много нефрони.

Това тук може да е дисталното
каналче на друг нефрон,

а това е събирателното каналче,

в което се събират
всички странични

отпадъци от нефроните.

Интересното за
събирателното каналче е,

че то навлиза в сърцевината
отново до солената част.

Нарича се събирателно каналче,

защото се връща
в сърцевината и събира

целия филтрат от
различните нефрони.

Тъй като то навлиза
в солената част

от сърцевината, имаме хормон,

наречен антидиуретичен,
който определя колко

поресто е каналчето.
Ако е много поресто,

ще позволи да излезе повече вода

с навлизането му в сърцевината,

защото тя е много солена.

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.