Почки: строение, функции, фильтрация крови

Процесс работы

Структура и глубоко взаимосвязаны, а за процесс работы почек и экскрецию мочи отвечает поворотно-противоточная, или противоточно-множительная система канальцев. Почечное тельце благодаря повышенному капиллярному давлению клубочка очищает плазму крови — это старт формирования мочи. Итогом очистки является до 120 литров первичной мочи в день. Далее, комплекс канальцев путем выделения разных веществ и реабсорбции, или же обратного всасывания воды из первичной мочи, образовывает вторичную. Затем она по собирательной протоке попадает в сосочковую, после чего сквозь сосочковые отверстия она оказывается в малых почечных чашечках, следом — в больших, затем — в почечной лоханке, а потом — в мочеточнике. Всего за день человеческие почки вырабатывают и выделяют ориентировочно 1,5−2 литра вторичной мочи за сутки.

Схематическое строение

Для лучшего понимания схема структуры человеческих почек представлена рисунком. На нем в виде схемы изображена почка человека в разрезе, что демонстрирует внутреннее строение.

Так, срез демонстрирует довольно толстый корковый слой левой почки, который покрывает наружная оболочка из соединительной ткани.

У верхнего полюса разрезанной почки указателями обозначены пирамиды мозгового слоя: их вершины соединены с малыми чашечками почки, которые в совокупности образуют большую чашку, а она образует почечную лоханку.

Из лоханки по мочеточникам в мочевой пузырь попадает конечный продукт жизнедеятельности – моча.

Из пузыря на этапе его наполнения по каналу, именуемому мочеиспускательным, моча выводится из организма.

Строение канала имеет трехслойную структуру. Кроме того, стенки мужской уретры длиннее женской минимум в три раза.

Строение бобовидных

Каждый орган из пары имеет жировую капсулу – клетчатку, занимающую пространство между покрывающей их листками почечной фасции снаружи и собственно капсулой почки, образованной плотной соединительной тканью, препятствующей чрезмерному её растяжению.

При значительной потере массы тела (при естественном либо искусственно вызванном голодании) с расходованием околопочечного жира степень фиксации органов значительно ослабляется, что становится причиной их смещения.

Центр каждой почки имеет естественное углубление, именуемое воротами, выводящими из внутренней полости мочеточник, почечную вену и лимфатические сосуды, а также принимающими в себя почечную артерию и нервы из чревного сплетения. Структуры ворот помимо основного назначения также служат цели фиксации органа на одном месте.

Под собственно капсулой ясно различимы два слоя почки различного строения, обусловленного разницей в выполняемой функции.

Слой, именуемый корковым (кортикальным), являющийся наиболее наружным (граничащим с капсулой) и окрашенным в более светлый цвет, имеет вид ткани с явственно различимыми красноватыми зернистыми вкраплениями почечных телец – нефронов.

Второй, называемый мозговым, занимающий зону между корковым слоем и воротами органа, окрашен в более тёмный тон и образует пирамиды почки с радиально-лучистым строением. Оно обусловлено сложением пирамид из нижних отделов нефронов, имеющих прямое трубчатое строение.

Между пирамидами имеются хорошо заметные вклинения кортикального вещества – почечные столбы, или колонны Бертена, являющиеся трактом, в котором проходят сосудисто-нервные магистрали. Это междолевые почечные артерии и вены в сопровождении нервных структур соответствующего ранга, далее распадающиеся на дольковые и ещё меньшего диаметра.

УЗИ почек – как проводится и что обнаруживает

При проведении почечного ультразвукового обследования больных осматривают в положении лежа на спине, боку, а при подозрении на опущение (птоз) органов – стоя. На кожу наносится специальный гель, улучшающий прохождение УЗ-волн.

Ультразвук, попадая в организм, отражается его тканями. Отраженный сигнал принимается датчиком и передается в компьютер. Полученные данные обрабатываются специальной программой и выдаются на экран в виде черно-белого изображения.

Оттенок различных почечных структур зависит от их плотности. Плотная ткань лучше отражает ультразвуковые волны, поэтому выглядит светлой. Более рыхлые участки и структуры, наполненные жидкостью, имеют темный или даже черный цвет.

Почки находятся на уровне 1–2 поясничного позвонка и имеют бобовидную форму. Правая расположена ниже левой. Каждый из двух органов состоит из плотной капсулы и находящихся под ней мягких тканей. Внутри располагается система сбора мочи, состоящая из пирамидок, чашечек и лоханок. В почечных тканях пролегают сосуды и нервы, окруженные жиром. Самые нижние и верхние почечные точки называются полюсами.

Во время УЗИ обнаруживаются отклонения от нормы:

Удвоение – существует несколько вариантов такой аномалии – четыре почки и четыре мочеточника, два крупных сросшихся органа с отдельными или разными мочевыделительными путями и т.д.

Поворот (ротация) в сторону. Такое состояние бывает врожденным и приобретенным, связанным с тяжелыми нагрузками, травмами поясницы, вибрациями, понижением мышечного тонуса.

Птоз – опущение, которое возникает на фоне похудения, ослабления мышечного тонуса, а также во время беременности. К птозу предрасположены астеничные мужчины и женщины, имеющие высокий рост, худощавое телосложение, узкую грудную клетку и тонкие кости.

Дистопия – нетипичное расположение. Существует несколько вариантов неправильно расположенных почек:

Торакальная – находящаяся в грудной клетке.
Тазовая, расположенная в малом тазу.
Подвздошная – обнаруживаемая в брюшной полости.

Сращение – в этом случае органы срастаются. Существует несколько таких вариантов:
подковообразное – сращение нижними полюсами;
L- образное – соединение под углом в виде латинской буквы L.
I-образное – состояние, при котором органы находятся друг над другом, образуя единую линию.

Зачастую пациенты узнают о своих особенностях, только получив результаты УЗИ, где указываются все аномалии развития и расположение органов. С возрастом неправильное расположение органов часто дает о себе знать, вызывая нарушения почечной функции.

Во время УЗИ врач определяет почечные размеры. Средние показатели:

толщина – 4,4-5,5 см;
ширина – 5,5-6,5 см;
длина – 10-12,5 см.

Данные варьируются в зависимости от пола пациента и его возраста. Прослеживается закономерность:

Ширина почки составляет половину от ее длины.
Толщина органа составляет 80% от ширины.

Очень часто одна из почек бывает больше или меньше. Если разница небольшая и не нарушено соотношение параметров, такая особенность считается вариантом нормы.

Увеличение размеров возникает при воспалении – нефрите, опухолях, кистах, переполнении чашечно-лоханочной системы, вызванном нарушением отхождения мочи.

Уменьшение размеров – признак склеротического поражения. Его причины – хронические заболевания, почечнокаменная болезнь и сахарный диабет. «Усохший» орган постепенно перестает выполнять свои функции и атрофируется.

Анатомические особенности

Каждому полезно знать, где находятся почки у человека, и какова их анатомия. По своему расположению почки находятся за брюшиной в поясничной зоне по бокам от 2 последних грудных и 2 первых поясничных позвонков. В норме правый орган находится несколько ниже левого — такое расположение почки обусловлено присутствием с правой стороны печени. По этой же причине левая почка человека чуть больше правой.

Подробная анатомия довольно сложна: нам достаточно рассмотреть лишь основные моменты.

К каждому мочевыделительному органу подходят кровеносные сосуды (почечная вена и почечная артерия) и нервные окончания. Почечная вена вливается в нижнюю полую вену.

Каждый из парных органов покрыт соединительнотканной капсулой и в основе представляет собой паренхиму и систему канальцев. В свою очередь, паренхиму составляет внешний слой (корковое вещество почки) и внутренний слой (мозговое вещество почки). Из той же ткани состоят надпочечники.

Система накопления мочи состоит из:

Почечных чашечек;
Почечных лоханок (составленных из слившихся по 2-3 штуки чашечек);
Мочеточников, которые представляют собой отводящие каналы.

Структурными единицами, составляющими мозговое и корковое вещество почки, являются нефроны. По сути, благодаря данным элементам и выполняется основная функция почек — мочеобразование и фильтрация. Часто задаваемый вопрос — сколько нефронов содержится в каждом из парных органов? В норме каждый из них содержит около миллиона нефронов.

Анатомия нефрона следующая: структурная почечная единица состоит из клубочка, капсулы и системы переходящих друга в друга канальцев. Клубочки представляют собою капилляры, погружённые в капсулу Шумлянского-Боумена. Основная часть нефронов заполняет корковый слой — 15% находится в мозговом слое. Мозговое вещество — это почечные пирамиды, которые обеспечивают выведение образующейся мочи. Что касается микроскопического строения почек, то оно ещё более сложно и является предметом отдельного обсуждения.

Снабжение кровью обеспечивают кровеносные сосуды, ответвляющиеся непосредственно из аорты: каждая почечная артерия (их две) обеспечивает органы фильтрации кислородом и питательными веществами. Почечная артерия отходит непосредственно от аорты. От органа в направлении сердца идет также почечная вена. Из брюшного нервного сплетения к почкам выходят нервы, которые обеспечивают иннервацию и сигнализируют в ЦНС (центральную нервную систему) о том, что органы подвергаются стрессу или болят.

Размеры почек в норме у взрослого человека — 11-12,5 см, вес около 120-200 г. Сколько точно весит каждая почка, зависит от индивидуальных особенностей.

Строение почек будет неполным без упоминания надпочечников, эндокринных органов. Надпочечники — железы внутренней секреции организма. Надпочечники играют важнейшую роль в регуляции обменных процессов и адаптации организма к условиям неблагоприятной среды. Их анатомия довольно проста — они состоят из паренхиматозной ткани.

Система фильтрующих каналов

Каждую часть структурного образования, в котором расположены тельца нефронов, окружает густая сеть каналов, сосудов, нервов, пронизывающих мозговое вещество почки и корковое.

Сеть является частью фильтрующей системы, в которую входят:

петли Генле и другие канальцы (проксимальный, дистальный и др.),
собирательные трубки, выходными отверстиями соединяющиеся с поверхностью чашечек почки, образующих лоханку, которая служит резервуаром мочи.

Клетки дистального канальца в месте соединения с вершиной клубочка образуют так называемое плотное пятно, в котором в котором вырабатываются вещества, воздействующие на особые клетки почки – юкстагломерулярные, синтезирующие:

регулирующий давление крови ренин,
стимулирующий выработку красных кровяных телец эритропоэтин.

Размеры

Физиологической норме у взрослого человека соответствуют размеры почек:

длина – 100-120 мм,
ширина – 50-60 мм,
толщина – 40-50 мм.

Толщина слоя паренхимы – еще один очень важный параметр, в норме составляет 18-25 мм. Этот показатель зависит от возраста пациента: у пожилых людей он может уменьшаться до 11 мм в результате склеротических изменений. Паренхима является функциональной частью почки, в ней расположены структурно-функциональные единицы – нефроны. Увеличение показателя может быть признаком отека или воспаления почки, уменьшение свидетельствует о дистрофии органа.

У детей размеры почек зависят от возраста и роста ребенка. При росте до 80 см измеряются только два параметра – длина и ширина органа. У детей ростом 100 см и выше измеряется и толщина паренхимы.

В норме должна четко выявляться граница почечных пирамидок в паренхиматозном слое: эхогенность пирамидок ниже, чем паренхимы. При гидронефрозе дифференциация между ними отсутствует.

Увеличение размеров почки характерно для острого пиело- или гломерулонефрита, а так же если почка утратила парность и испытывает повышенную функциональную нагрузку.

Иннервация почек и ее особенности

Нервы почки сопровождают почечную артерию и ее ветви.

Нервная иннервация структур почек происходит при помощи нервного сплетения, которое сформировано тремя видами волокон: чувствительными, парасимпатическими, а также симпатическими. Последним дают начало верхний брыжеечный и брюшные узлы, парасимпатические берут свое начало от блуждающего нерва, а чувствительные — от блуждающего нерва и верхнепоясничных и нижнегрудных спинномозговых нервных узлов. Симпатические волокна отвечают за сужение сосудов и усиление фильтрации в клубочках, парасимпатические стимулируют синтез ренина и расширение калибра клубочковых канальцев.

Функции

Уже эскулапы Древней Греции заметили, что гармоничный процесс работы почек связан с хорошим самочувствием и сказывается на состоянии здоровья в целом!

Во времена Античности было известно, что ненужные соединения, оставшиеся после фильтрации крови, вместе с мочой покидают организм. Правда, в то время было непонятно, как кровь попадает в мочевыделительную систему, и каким образом происходит ее очищение.

Это сегодня медицине достоверно известно, что мочевыделительная система за счет неоднократной перегонки крови ее очищает и формирует остаток в виде урины.

Характерные особенности микро- и макроскопического строения почки обусловлены функциями, присущими органам мочевыделительной системы, которые не ограничиваются лишь экскреторными.

выступают эффективными регуляторами осмотического давления;
участвуют в обмене веществ, продуцируя ренин и простагландины;
поддерживают необходимый объем жидкости внутри клеток;
выводят избыток воды из тканей;
регулируют количество эритроцитов.

Вышеперечисленные основные функции главной части мочевыделительной системы дополняются еще рядом важных способностей.

Осуществляя выведение жидкости из тела, они:

управляют ионным балансом;
выводят весь объем азотистых продуктов метаболизма, вредных для здоровья;
синтезируют биологически активные соединения, например, витамин D 3.

Таким образом, все системы так или иначе связаны с функционированием выделительной.

О главных органах мочевыделительной системы можно говорить долго: функции почек сложны и жизненно необходимы.

Без них жизнеспособность организма человека сохраняется не более суток, после чего неизбежно последует смертельная интоксикация.

Процесс создания мочи

Главная задача почек в виде очистки крови достигается сложным путём с помощью нефрона. Это основная физиологическая единица, которая фильтрует кровь и образует урину. Вначале кровь проходит через капсулу Шумлянского-Боумена, где из крови выходит плазма и растворённые в ней вещества – так образуется первичная моча. Это происходит в корковом слое паренхимы, ближе к поверхности почки.

Дальше первичная моча проходит через систему канальцев, которые забирают необходимые вещества назад (глюкоза, белки, ионы и другие). В итоге из 100-150-ти литров первичной мочи получается 1,5-2 литра вторичной – это называют концентрационной функцией почек.

По мере приближения к выходу из почки, канальцы расширяются и сливаются, образуя чашечки и лоханки – небольшие полости для временного накопления вторичной мочи (её же называют просто «моча»). На выходе из все мочевые пути соединяются в один мочеточник.

Почечное строение

Корковое вещество почки и мозговое вещество — именно они формируют внутреннее строение почки. Внешний корковый слой граничит с волокнистой капсулой. Его часть под названием «почечные столбы» пронизывает мозговое вещество почки, разделяя его на определенные части — пирамиды. По форме они похожи на конус и вкупе со смежными столбами образовывают почечную долю. По несколько штук они собираются в сегменты: верхний сегмент, верхний передний, задний, нижний передний и нижний. Пирамидные верхушки образовывают сосочки с отверстиями. Они собираются в малую почечную чашечку, из них далее образовываются большие почечные чашечки. Каждая большая чашка, или чашечка сливается с другими, формируя лоханку, чья форма напоминает лейку. Ее стенки построены из внешней оболочки, мышечной и слизистой, которую формируют переходящий эпителий и базальная мембрана. Лоханка почки понемногу сужается и в воротах вливается в мочеточник.

Почечные нефроны

Нефрон почки фильтрует кровь и вырабатывает мочу.

Структурной и функциональной единицей в почках называется нефрон. Сформирован он двумя составляющими: почечным тельцем Мальпиги и канальцевым противоточно-поворотным комплексом. Сжато структура нефрона выглядит так: тельце, созданное клубочком сосудов со внешней капсулой Шумлянского-Боумена, следом идет проксимальный извитой каналец, после — проксимальный прямой каналец, затем — петля нефрона, известная как петля Генле, за ней — дистальный извитой каналец. Несколько дистальных каналов формируют собирательные канальцы, объединяющиеся в собирательную протоку. Они образовывают сосочковые протоки, выходящие отверстием на сосочках.

Миллионы нефронов формируют оба вещества органа: корковый, или внешний слой почек образован тельцем и комплексом извитых канальцев, остальная противоточная система образовывает мозговой слой с его пирамидами. Также в каждом из этих органов имеется свой небольшой эндокринный аппарат, известный как ЮГА (юкстагломерулярный аппарат). Он синтезирует гормон ренин и сформирован из клеток нескольких видов: юкстагломерулярные клетки, мезангиальные, юкставаскулярные клетки, а также плотное пятно.

Расположение органа

Врачеватели из Поднебесной убеждены: через эти органы проложил путь меридиан почек – важнейший канал обмена жизненными энергиями.

При изменениях в физиологическом состоянии (ожирение или, наоборот, истощение, болезни и т.п.) их ориентация в брюшной полости изменяется, иногда это пагубным образом сказывается на работоспособности.

Как правило, почка находится в плоскости позвоночного столба (т. е. на задней брюшной стенке).

Ориентировочно расположение вертикальное: оба бобообразных анатомических элемента ориентированы изогнутыми краями к бокам туловища, а вогнутыми, где в них входят вена и мочеточник, – к позвоночнику.

При этом расстояния между верхними и нижними концами при нормальном физическом развитии не могут быть равными:

между верхними точками — около 8 см.;
между нижними – 11 см.

По отношению к позвоночнику верхний полюс здоровой почки размещен на линии последнего грудного позвонка, что соответствует уровню последнего ребра.

Нижний полюс одной и второй почки лежит на уровне второго-третьего позвонка поясничного отдела.

Ввиду расположения печени находящаяся под нею правая почка где-то на сантиметр-два опущена, и это анатомически совершенно нормально.

Кроме того, на расположение этих компонентов мочевыделительной системы влияет половая принадлежность: у женщин они немного, на половину позвонка, вертикально смещены вниз.

Профилактика заболеваний мочевого пузыря

Существуют меры, которые помогают достоверно снизить риск возникновения некоторых заболеваний мочевого пузыря. В этом контексте мы поговорим о цистите, мочекаменной болезни и опухолях. Профилактика этих состояний также предупреждает и ассоциированные состояния: задержку мочи и ишурию.

Как не заболеть циститом?

Так как цистит значительно чаще встречается именно у женщин, большинство мер разработаны для них. Итак, чтобы профилактировать цистит, нужно придерживаться следующего:

Избегать переохлаждения таза: не сидеть на холодных предметах, не находиться долго в холодной воде, носить длинную одежду в ветреную погоду.
Тщательно следить за интимной гигиеной.
Избегать беспорядочной половой жизни.
Использовать барьерные методы контрацепции (презервативы).
Пить достаточное количество жидкости (1,5-2 литра чистой воды).
Осуществлять витаминопрофилактику в зимнее время.
Не запускать хронический инфекционные заболевания, выполнять рекомендации врача по их поводу.

Как предупредить образование камней?

Обычно больные задумываются о профилактике камнеобразования уже после того, как заболевание диагностировали. В этом случае осуществляют вторичную профилактику, которая может несколько отличаться в зависимости от химического состава камня. Однако существуют и неспецифические меры, которые служат одновременно методами первичной и вторичной профилактики.

Камень, удаленный из мочевого пузыря. Фото: Steven Fruitsmaak / Wikipedia (CC BY-SA 3.0)

Главной из этих мер является питьевой режим. Необходимо выпивать 1,5-2 литра жидкости в день, причем желательно, чтобы это была чистая вода, а не напитки. Также имеет значение физическая активность, так как малоподвижность способствует застою мочи и камнеобразованию.

Применительно к камням мочевого пузыря очень важно своевременное лечение заболеваний предстательной железы. Увеличение этого органа вследствие воспалительных и опухолевых заболеваний провоцирует застой мочи и, как следствие, камнеобразование

Профилактика рака мочевого пузыря

Рак мочевого пузыря чаще развивается у лиц, контактирующих с химическими канцерогенами. Особенно опасно в этом отношении работать на предприятиях, где изготавливают резину, краску, пластмассы и смолы. Также риск рака увеличивает курение, употребление хлорированной воды, наличие хронического цистита. В связи с этим необходимо периодически менять работу, если она сопряжена с таким риском, убеждаться в выполнении всех санитарно-гигиенических мероприятиях работодателем на предприятии и отказаться от курения.

Анатомия почки человека

Расположение почек в организме человека

Соседние органы, окружающие почки, включают:

с задней стороны рядом с верхним полюсом каждой почки находятся надпочечники;
с правой стороны в почку упирается вторая часть двенадцатиперстной кишки;
с левой стороны больший изгиб желудка может «ложиться» на почку;
селезенка расположена перед верхним полюсом и соединена селезеночно-почечными связями;
снизу от почек и спереди обычно располагается толстая кишка;
позади диафрагма покрывает верхнюю треть каждой почки, причем 12-е ребро чаще всего пересекает верхний полюс;
почки расположены над поясничной мышцей (медиально) и квадратными мышцами поясницы (в поперечном направлении).

Более подробное расположение и строение почки человека показывает рисунок с подписями:

Сосудистая и лимфатическая сеть

Почки получают примерно 20% от потока крови из сердца. Кровоснабжение почек происходит из парных почечных артерий на уровне второго поясничного позвонка. Они входят в почечную оболочку:

почечная вена впереди;
затем почечная артерия;
и почечная лоханка сзади.

Первой ветвью почечной артерии является нижняя супраренальная артерия. Затем почечная артерия отделяется на 5 сегментных ветвей. Задняя сегментарная артерия снабжает кровью большую часть задней почки, за исключением нижнего полюса. Передние ветви – это расположенная выше над органом сегментарная артерия, передняя верхняя сегментарная артерия, передняя нижняя сегментарная артерия и нижняя сегментарная артерия. Эти артерии впадают в межлокальные артерии, которые перемещаются параллельно между главными почечными чашечками, а затем впадают дальше в дугообразные артерии, которые протекают внутри коры через основания почечных пирамид.

Затем они проходят в междольковые артерии, которые распространяются в кору почки, чтобы наконец стать афферентными артериолами, а затем перитубулярными капиллярами в эфферентные артериолы. Некоторые из концевых ветвей междольковых артерий становятся перфорированными лучевыми артериями, которые снабжают почечную капсулу. Почечные тазовые и верхние отделы мочеточника также происходят из почечной артерии и снабжают верхнюю часть системы сбора.

Кровоснабжение почек происходит из парных почечных артерий

Почечные вены проходят через почки таким же образом, а почечная вена, как правило, расположена перед почечной артерией на входе в почку.

Лимфатический дренаж параллелен венозной системе. После ухода из входа в почку левый первичный лимфатический дренаж находится в левых боковых аортальных лимфатических узлах, включая узлы переднего и заднего отделов аорты между нижней брыжеечной артерией и диафрагмой. Справа он сливается в правые латеральные лимфатические узлы.

Система сбора

Как только фильтрат попадает в мозговое вещество почки, они сходятся к почечному сосочку, который представляет собой наконечник или вершину почечной пирамиды. Моча собирается в 9-12 мелких чашечек, которые затем сходятся на 3-4 крупных чашечки (возможны значительные вариации).

Строение нефрона

Затем крупные чашечки опустошаются в почечной лоханке, которая пропускает мочу через уретероподобный перекресток и в мочеточник, который затем продвигает мочу к мочевому пузырю. Мочеточник может проходить позади почечной артерии в своей верхней точке, пересекать мышцу нижней границы и затем проходить назад к сосудам половых желез. По мере дальнейшего движения назад он проходит через подвздошные сосуды и в таз, наконец, пересекает внутримышечный туннель в мочевой пузырь и заканчивается в мочеточном отверстии.

Анатомия нервной системы почек

Почка получает автономное питание через симпатические и парасимпатические участки нервной системы. Преганглионарная симпатическая нервная иннервация к почкам возникает из спинного мозга на уровне 8-го грудного и 1-го поясничного позвонков. Они связываются через на брюшной и аортикоренальные нервные узлы и следуют сплетению нервов, которые протекают с артериями.

Активация симпатической системы вызывает сужение сосудов почек. Парасимпатическая иннервация возникает из 10-го черепного нерва, блуждающего нерва, и при стимуляции вызывает расширение почечных сосудов.

Выводы

Мочевыделительная система человека состоит из двух почек, двух мочеточников, одного мочевого пузыря и одной уретры. Именно в такой последовательности в норме движется моча: в почках кровь фильтруется, а в мочевом пузыре накапливается, позволяя человеку не «бегать в туалет» каждые 15 минут. С помощью методов фильтрации и реабсорбции выделительная система забирает из крови только те вещества, которые не нужны организму, не теряя ничего полезного. Всего за сутки через почки среднего человека проходит около 1500-2000 литров крови, из которых получается около полутора литров мочи.