BOWMANS KAPSEL: STRUKTUR, HISTOLOGI, FUNKTIONER - ANATOMI OG FYSIOLOGI - 2025

The Bowman 's kapsel repræsenterer den oprindelige segment af det rørformede element af nephron, anatomisk-funktionel enhed i nyren som gennemføres fremgangsmåderne til produktion af urin med hvilke nyre bidrager til bevarelse af homeostase af organisme.

Det blev navngivet til ære for den engelske øjenlæge og anatomist Sir William Bowman, der opdagede dens eksistens og offentliggjorde sin histologiske beskrivelse for første gang i 1842.

Illustration af en nefron (Kilde: Kunstværk af Holly Fischer via Wikimedia Commons)

Der er en vis forvirring i litteraturen vedrørende nomenklaturen for de indledende segmenter af nefronen, inklusive Bowmans kapsel. Nogle gange beskrives det som en anden del af glomerulus og udgør derved nyrecorpuskelet, mens det for andre fungerer som et medlem af glomerulus.

Uanset om kapslen i anatomiske beskrivelser udgør en del af eller er en del af glomerulus, er kendsgerningen, at begge elementer er så tæt forbundet i deres struktur og funktion, at udtrykket glomerulus vågner op hos dem, der tænker over det, ideen om en lille kugle med dens kar..

Hvis ikke, ville kapslen simpelthen være en beholder, hvori den filtrerede væske hældes i glomerulus, men den ville ikke have nogen del i selve den glomerulære filtreringsproces. Hvilket ikke er tilfældet, da det, som det vil ses, er en del af den proces, som den bidrager til på en særlig måde.

Struktur og histologi

Bowmans kapsel er som en lille kugle, hvis væg invaginerer ind i den vaskulære sektor. Ved denne invagination gennemtrænges kapslen af ​​kuglen af ​​kapillærer, der har oprindelse i den afferente arteriole, og som forsyner blod til glomerulus, hvorfra den efferente arteriole også kommer ud, hvilket trækker blod fra glomerulus.

Den modsatte ende af kapslen, kaldet urinpolen, ser ud til, som om kuglens væg havde et hul, hvortil enden af ​​det første segment, der initierer selve den rørformede funktion, er forbundet, det vil sige den proksimale viklede rør.

Denne ydre væg af kapsel er et fladt epitel og kaldes parietalepitel i Bowmans kapsel. Det ændres i struktur ved overgang til det proximale tubuleepitel på urinpolen og til det viscerale epitel ved den vaskulære pol.

Det invaginateepitel kaldes visceral, fordi det omgiver de glomerulære kapillærer, som om de var en indvaskning. Det består af celler kaldet podocytter, der omfavner, dækker dem, kapillærerne, og som har meget særlige karakteristika.

Podocytterne er organiseret i et enkelt lag og udsender udvidelser, der interdigiterer med udvidelserne af tilstødende podocytter, hvilket efterlader mellemrum mellem dem kaldet spalteporer eller filtreringsspalter, som er løsninger til kontinuitet til passage af filtratet.

Struktur af nyren og en nefron: 1. Nyrecortex; 2. Marrow; 3. Nyrearterie; 4. Nyreår; 5. Ureter; 6. nefroner; 7. Afferent arteriole; 8. Glomerulus; 9. Bowmans kapsel; 10. Tubules og bundt af Henle; 11. Peritubular kapillærer (Kilde: File: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88File: KidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PLderivativt arbejde: Daniel Sachse (Antares42) via Wikimedia Commons)

Podocytterne og endotelcellerne, de dækker, syntetiserer en kældermembran, som de hviler på, og som også har kontinuitetsløsninger til passage af vand og stoffer. Endotelceller er indhegnet og tillader også filtrering.

Så disse tre elementer: kapillærendotel, kældermembran og visceralt epitel af Bowmans kapsel, udgør sammen membranen eller filtreringsbarrieren.

Funktioner

Kapslen er forbundet med den glomerulære filtreringsproces. På den ene side fordi det er en del af epitelbelægningen af ​​podocytter, der omgiver de glomerulære kapillærer. Det bidrager også til syntese af kældermembranen, hvorpå dette epitel og det glomerulære kapillærendotel hviler.

Disse tre strukturer: kapillærendotel, kældermembran og visceralt epitel af Bowmans kapsel, udgør den såkaldte filtreringsmembran eller barriere, og hver af dem har sine egne permeabilitetskarakteristika, der bidrager til den samlede selektivitet af denne barriere.

Derudover bestemmer volumenet af væske, der trænger ind i Bowmans rum, sammen med graden af ​​stivhed, der er imod den ydre kapselvæg, tilstedeværelsen af ​​et intracapsulært tryk, der bidrager til at modulere det effektive filtreringstryk og til at skubbe væsken langs tilhørende tubule.

Determinanter for størrelsen af ​​glomerulær filtrering

En variabel, der opsamler størrelsen af ​​den glomerulære filtreringsproces, er den såkaldte glomerulære filtreringsvolumen (GFR), som er volumenet af væske, der filtreres gennem alle glomeruli i en tidsenhed. Dens gennemsnitlige normale værdi er ca. 125 ml / min eller 180 L / dag.

Størrelsen af ​​denne variabel bestemmes ud fra det fysiske synspunkt af to faktorer, nemlig den såkaldte filtrering eller ultrafiltreringskoefficient (Kf) og det effektive filtreringstryk (Peff). Det vil sige: VFG = Kf x Peff (ligning 1)

Filtreringskoefficient (Kf)

Filtreringskoefficienten (Kf) er produktet af den hydrauliske ledningsevne (LP), som måler en membrans vandpermeabilitet i ml / min pr. Enhedsareal og enhed af drivtryk, gange overfladearealet (A) filtreringsmembranen, det vil sige Kf = LP x A (ligning 2).

Størrelsen af ​​filtreringskoefficienten angiver væskemængden, der filtreres pr. Tidsenhed og pr. Enhed effektivt drivtryk. Selvom det er meget vanskeligt at måle direkte, kan det opnås fra ligning 1, der deler VFG / Peff.

Kf i glomerulære kapillærer er 12,5 ml / min / mmHg pr. C / 100 g væv, en værdi, der er ca. 400 gange højere end Kf for andre kapillærsystemer i kroppen, hvor ca. 0,01 ml / ml kan filtreres. min / mm Hg pr. 100 g væv. Sammenligning, der viser glomerulær filtreringseffektivitet.

Effektivt filtreringstryk (Peff)

Det effektive filtreringstryk repræsenterer resultatet af den algebraiske sum af de forskellige tryk kræfter, der favoriserer eller er imod filtrering. Der er en hydrostatisk trykgradient (ΔP) og en osmotisk trykgradient (onkotisk, ΔП) bestemt af tilstedeværelsen af ​​proteiner i plasma.

Den hydrostatiske trykgradient er trykforskellen mellem det indre af den glomerulære kapillær (PCG = 50 mm Hg) og rummet i Bowmans kapsel (PCB = 12 mm Hg). Som det ses, er denne gradient rettet fra kapillæren til kapslen og fremmer bevægelse af væske i den retning.

Den osmotiske trykgradient flytter væske fra lavere osmotisk tryk til højere. Kun partikler, der ikke filtrerer, har denne effekt. Proteiner filtreres ikke. Dens ПCB er 0, og i glomerulær kapillær er ПCG 20 mm Hg. Denne gradient flytter væske fra kapsel til kapillær.

Det effektive tryk kan beregnes ved at anvende Peff = ΔP - ΔП; = (PCG-PCB) - (ПCG-ПCB); = (50-12) - (20-0); = 38-20 = 18 mm Hg. Der er således et effektivt eller netto filtreringstryk på ca. 18 mm Hg, hvilket bestemmer en GFR på ca. 125 ml / min.

Filtreringsindeks (IF) for stoffer, der er til stede i plasma

Det er en indikator på, hvor let (eller vanskeligt) et stof i plasma kan krydse filtreringsbarrieren. Indekset opnås ved at dele koncentrationen af ​​stoffet i filtratet (FX) med dets koncentration i plasma (PX), det vil sige: IFX = FX / PX.

Intervallet for IF-værdier er mellem højst 1 for de stoffer, der filtrerer frit, og 0 for dem, der slet ikke filtrerer. Mellemværdier er for partikler med mellemliggende vanskeligheder. Jo nærmere værdien 1 er, desto bedre er filtreringen. Jo tættere på 0, desto vanskeligere filtreres det.

En af de faktorer, der bestemmer IF er partikelstørrelsen. Dem med diametre mindre end 4 nm filtrerer frit (IF = 1). Når størrelsen vokser tættere på albumin, reduceres IF. Partikler i størrelse med større albumin har IF'er på 0.

En anden faktor, der bidrager til at bestemme IF, er negative elektriske ladninger på molekyloverfladen. Proteiner har meget negativ ladning, hvilket øger deres størrelse for at gøre det vanskeligt at filtrere dem. Årsagen er, at porerne har negative ladninger, der afviser proteinerne.

Referencer

1. Ganong WF: Nyrefunktion og micturition, i Review of Medical Physiology, 25. udg. New York, McGraw-Hill Uddannelse, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: The Urinary System, i tekstbog for medicinsk fysiologi, 13. udg., AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Kurtz A: Niere, i Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. udg., RF Schmidt et al. (Eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Silbernagl S: Die funktion der nieren, i Physiologie, 6. udg. R Klinke et al (red.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Stahl RAK et al: Niere und ableitende Harnwege, i Klinische Pathophysiologie, 8. udg., W Siegenthaler (red). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2001.