Анатомия и функции почек человека

Обычно интересоваться, где находятся почки, люди начинают при появлении болей в пояснице. При этом симптоме врач обязательно потребует сделать анализ мочи. Его результат помогает в дифференциальной диагностике болевого синдрома в области спины.

При изучении анатомо-физиологических особенностей человека огромное значение придается выделительной функции. Не избавляясь от продуктов переработки, распада тканей, ненужных шлаковых веществ, организм не смог бы существовать. Клетки головного мозга очень чувствительны к разного рода интоксикации.

Правильная анатомия почек и мочевыводящих путей позволяет поддерживать состав крови, а значит, и обеспечивать питание всех органов.

Что нужно знать о строении почек?

У каждого здорового человека есть две почки. Это позволяет относить данные органы к парным. Они располагаются с двух сторон от позвоночника. Границы нижнего и верхнего почечного полюса лежат на уровне от третьего поясничного до двенадцатого грудного позвонков. При этом верхним краем они ближе примыкают к позвоночнику. Правая почка находится на 2–3 см ниже левой.

Форма органа напоминает фасолину или боб. Ворота (место входа и выхода сосудов, нервов, мочеточника из лоханки) почки расположены на внутренней, втянутой стороне «боба». Вес каждого органа не превышает 200 г. Снаружи покрыты сначала уплотненной фиброзной оболочкой (капсулой), затем жировым слоем и специальной фасцией. При растяжении или увеличении почки у человека болит поясница, потому что остро реагируют нервные рецепторы капсулы.

Своими листками (передним и задним) фасция срастается в области наружного края. По внутренней поверхности они образуют вместилище для сосудов. Роль фасции — фиксация почки к брюшной стенке.

Соотношение с соседними органами

Отношение к анатомическим структурам тела образует топографическую картину внутренних органов. Она имеет значение при диагностике, оперативном вмешательстве. Знания и опыт заменяют хирургу 3D- изображение на экране.

По отношению к брюшине почки соприкасаются передней и задней поверхностью, но находятся внебрюшинно.

Кпереди от правой почки расположены:

• печень,
• кишечник (двенадцатиперстная и ободочная кишка).

Слева лежат:

• желудок,
• часть селезенки,
• поджелудочная железа,
• тонкая кишка и нисходящий отдел поперечноободочной.

На обеих верхушках «сидят» покрытые жировой тканью надпочечники. Над ними возвышаются плотные мышцы диафрагмы.

Сзади расположение почек граничит с брюшной стенкой в зоне крупных мышц спины (квадратной и поясничной).

Из чего состоит паренхима?

Внутренняя часть неполого органа называется паренхимой. Она состоит из тканей, обеспечивающих основные функции почек в организме человека. На разрезе почечная паренхима представлена двумя слоями:

• корой — выглядит более темным, структурно поделен на дольки, содержащие почечные тельца;
• мозговым веществом — располагается изнутри, ярко-красного цвета, состоит из пирамидок (от 8 до 18), между ними имеются разделительные столбы, которые разграничивают между собой доли.

В строение стенки чашек и лоханки почки включены мышечные пучки

Узкой частью пирамидки направлены в полость (синус), где каждая образует сосочки и по 10–25 отверстий. Через них по собирательным протокам моча направляется в малые чашечки (до 10), затем в 2–3 больших размеров, а далее непосредственно в главный коллектор — почечную лоханку. Мочевой пузырь соединяется с почкой мочеточником.

Особенности почек при беременности

У женщин в период беременности увеличенная матка оттесняет все внутренние органы брюшной полости. Рост нагрузки на мочевыделительные органы приводит к застойным явлениям, расширению лоханок и мочеточников. Изменения максимально выражены справа. Это зависит от отклонения беременной матки со второго триместра. В результате правый мочеточник придавливается к костям малого таза, а левый — двигается кпереди.

Определенное значение имеют:

• набухание мочеточников, сужающее их просвет;
• формирование острого угла в месте впадения в мочевой пузырь.

Фото УЗИ-картины почек позволяет выявить отклонения

Особенности не являются патологией, но способствуют риску воспалительных заболеваний почек, образованию камней.

Структурная единица и ее работа

В анатомической структуре почки человека главной единицей является нефрон. Его можно легко представить в виде:

• клубка из кровеносных тончайших капилляров, покрытого капсулой, называемой по имени описавших ее ученых — Шумлянского-Боумена;
• извитых канальцев;
• прямых канальцев;
• петли Генле;
• собирательных трубок.

Анатомия и физиология почек обеспечиваются миллионом таких образований.

Клубочки лежат в корковом слое, а канальцы — в мозговом, собирательные трубки объединяются и впадают в отверстия сосочков

Именно в нефроне происходит процесс образования мочи. Здесь из крови уходят ненужные вещества, продукты распада, чужеродные агенты. От его правильной работы зависит поддержка баланса солей и воды.

За сутки объем обработанной крови доходит до тысячи литров. Подсчитано, что за минуту поступает одинаковое количество крови в нижние конечности и в почки. Но по интенсивности работы на единицу веса почки почти в 20 раз превосходят основные органы. По сравнению с минутным объемом левого желудочка сердца почки пропускают сквозь себя ¼ часть его нагрузки.

Работа нефронов регулируется нервной и эндокринной системой. Наиболее влиятельной железой считается гипофиз.

Особенности кровоснабжения

Анатомия почки обязательно дополняется изучением кровоснабжения и иннервации органа. От брюшной аорты отходят левая и правая почечные артерии. Устье представлено ветками:

Увеличение почечной лоханки у детей

• первый ряд — сегментарными, называются по числу пяти сегментов (нижняя, задняя, средне-передняя, передне-верхняя, верхушечная);
• второй ряд — междолевые артерии;
• третий ряд — дугообразные;
• четвертый — междольковые.

Междольковые — самые тонкие, формируют клубочки нефрона. Между двумя клубочками образуется сеть, которую именуют «чудесной».


Путем слияния капилляры образуют венулы. В корковом слое почки человека находятся звездчатые вены, по ним кровь поступает в междольковые сосуды. Вместе с дугообразными артериями проходят одноименные вены. Они собирают отработанную венозную кровь из всего мозгового вещества. Затем поток направляется в междолевые, почечную и достигает нижней полой вены.

Лимфа выходит по специальным сосудам через почечные ворота и попадает в лимфатические узлы. По своему расположению относительно главных артериальных и венозных стволов они делятся на:

• почечные,
• преаортальные,
• ретрокавальные,
• парааортальные.

Связь с нервной системой осуществляется через особое ренальное сплетение, куда поступают сигналы из веток блуждающего нерва и околопозвоночных узлов.

Механизм работы

Из сосудистого сплетения в полость клубочка поступает часть плазмы крови. Вместе с ней из кровяного русла выходят органические и неорганические вещества с определенным размером молекул.

Фильтрация обеспечивается разницей давления в капиллярах и клубочковой капсуле. По составу жидкость внутри клубочков аналогична плазме.

Содержит:

• соли натрия,
• фосфаты,
• глюкозу,
• мочевину,
• креатинин,
• мочевую кислоту и ее соединения.

Эпителий канальцев обладает функциями:

• экскреции — из плазмы извлекаются определенные вещества и выводятся в первичную мочу;
• реабсорбции — в начальном отделе из просвета обратно всасываются в кровь полезные нужные организму продукты (например, глюкоза, 80% натрия и хлоридов), частично задерживается мочевина.

После этого действия количество жидкости за границей «фильтра» составляет всего 1/8 часть от поступившей в клубочки.

Способностью концентрировать состав мочи наделены восходящее и нисходящее колена петли Генле, они могут увеличить количество выводимого вещества в 7 раз

Окончательно состав мочи формируется в конечных отрезках канальцев и в собирательных трубочках. Здесь активно идет процесс абсорбции (определения и вывода химических веществ в необходимой концентрации).

Руководящая роль в обеспечении деятельности почки принадлежит нервной системе и эндокринным органам.

Физиологические функции почек

Наиболее известна экскреторная функция или выведение ненужных веществ, относящихся к:

• конечным продуктам распада тканей и отмирания клеток, примером могут быть азотистые вещества (мочевина, креатинин, мочевая кислота);
• избыточному количеству, образовавшемуся при всасывании в кишечнике (вода, гормоны, витамины, органические кислоты);
• чужеродным агентам, представляющим угрозу для организма (никотин, лекарственные средства).

Можно выделить виды:

• водный,
• солевой,
• кислотно-щелочной.

Как происходит участие в обмене водносолевых растворов?

Количественно вода и солевые растворы распределяются по двум пространствам:

• внутри клеток;
• в межклеточном слое.

Их движение идет в сторону большего осмотического давления (повышенной концентрации растворенных веществ). Почки влияют на этот процесс путем изменения состава основных ионов за счет способности к реабсорбированию из клубочков и канальцев.

Ежесуточно в клубочки поступает до 600 г натрия, но его выделение составляет только несколько грам. 85% реабсорбируется в начальных канальцах. За натрием следуют молекулы воды.

Этот процесс регулируется гормоном надпочечников альдостероном. При его отсутствии с мочой выделяется много натрия, а в крови определяется гипонатриемия.

Особая роль почек в регуляции вывода натрия учитывается как в патогенезе многих заболеваний, так и в создании лекарственных препаратов

Кислотно-щелочное равновесие в организме поддерживается определенным составом молекул водорода и гидроксильных групп щелочей. Этим занимается буферная система. Почки способны удалять или задерживать необходимые компоненты и поддерживать баланс между этими реагентами.

Подобный механизм действует при поступлении определенной пищи. Например, употребление значительного количества мясных продуктов приводит к повышенному образованию кислотных веществ (фосфатов, сульфатов). Поэтому они переходят в мочу, и анализ покажет кислый состав. А растительное питание вегетарианцев задерживает в крови катионы натрия и калия, моча становится щелочной.

Ацидоз — закисление крови — часто сопутствует патологическим изменениям. Почки активно включаются в борьбу с ним своими силами. Для этого:

• происходит замена ионов натрия на кислотные остатки (водород, НСО3) при участии фермента карбонгидразы, натрий возвращается в кровь и подщелачивает ее;
• усиливается синтез аммония с помощью ферментов глутаминазы и глутаматдегидрогеназы;
• совместно с печенью обеспечивается глюконеогенез, с помощью которого из крови уходят кислые вещества (пируват, лактат) и превращаются в глюкозу.

Ощелачивание (алкалоз), напротив, тормозит все реакции глюконеогенеза и усиливает содержание пирувата и лактата.

Каким образом почки участвуют в других видах метаболизма?

Почки принимают непосредственное или опосредованное участие в белковом, углеводном и жировом видах метаболизма. Здесь синтезируются:

• ренин;
• эритропоэтин;
• кинины и простагландины;
• активируется витамин D₃.

Через эти вещества почки воздействуют на:

• регуляцию артериального давления;
• обмен фосфора и кальция;
• свертываемость крови;
• продукцию и дозревание клеток эритроцитарного ряда.

От выработки эритропоэтического гормона (фактора) зависит воздействие на стволовые клетки костного мозга и образование клеток крови – эритроцитов. Процесс активируется при кислородной недостаточности, поэтому входит в состав компенсаторной реакции. Но в случае неполноценности почек у пациента образуется анемия.

Белки, синтезируемые в почках, служат компонентами:

• свертывающей системы;
• фибринолиза;
• комплемента.

Ренин продуцируют клетки клубочков (юкстагломерулярные). Это протеолитический фермент, превращающий ангиотензиноген в ангиотензин-I. Далее из него образуется ангиотензин-II. Это вещество:

• стимулирует выработку гормона надпочечников – альдостерона;
• имеет сосудосуживающий эффект действия.

Путем задержки натрия и воды увеличивается объем крови, в результате артериальное давление поднимается.

Синтез ренина увеличивается в условиях ишемии почек

При шоковом состоянии реакция помогает поддерживать давление. На фоне заболеваний почек часто регистрируется симптоматическая гипертензия, которая тяжело поддается купированию.

Выработка кининов и простагландинов способствует понижению давления.

К участию в белковом обмене относится функция расщепления некоторых пептидов до аминокислот и задержка их в крови. Они затем подвергаются утилизации другими органами.

Откуда почки берут энергию?

Многочисленные задачи требуют от почек значительных затрат энергии. Для получения АТФ необходимо хорошее снабжение кислородом.

В реакции синтеза АТФ используются:

• жирные кислоты;
• глюкоза;
• кетоновые тела;
• протеолитические ферменты;
• возможность глюконеогенеза.

Из приведенных примеров мы видим, насколько деятельность почек зависит от структуры, обеспечения кровью, получения «приказов» от гормонов, нервных раздражителей. Современные аппараты гемодиализа (искусственной почки) дублируют лишь часть функций, они не способны полностью заменить орган.