BOWMANOVA KAPSULA: STRUKTURA, HISTOLOGIJA, FUNKCIJE - ANATOMIJA I FIZIOLOGIJA - 2025

U Bowman „s kapsula predstavlja inicijalni segment cjevastog dijela nefrona, anatomo-funkcionalna jedinica bubrega u kojem se odvijaju procesi za proizvodnju mokraće s kojima bubrega doprinosi očuvanju homeostaze od organizam.

Ime je dobio u čast engleskog oftalmologa i anatoma Sir Williama Bowmana, koji je otkrio njegovo postojanje i prvi put objavio njegov histološki opis 1842. godine.

Ilustracija nefrona (Izvor: Umjetničko djelo Holly Fischer putem Wikimedia Commonsa)

U literaturi postoji izvjesna konfuzija u vezi s nomenklaturom početnih segmenata nefrona, uključujući Bowmanovu kapsulu. Ponekad je opisan kao različit dio glomerula i sa njim tvori bubrežni korpuscle, dok za ostale djeluje kao član glomerula.

Bez obzira na to je li u anatomskim opisima kapsula dio ili je dio glomerula, činjenica je da su oba elementa toliko povezana u svojoj strukturi i funkciji da izraz glomerulus budi kod onih koji o njemu razmišljaju ideju o maloj sferi sa svojim žilama., Da nije tako, kapsula bi jednostavno bila posuda u koju se filtrirana tekućina ulijeva u glomerul, ali ne bi imala nikakvog udjela u samom procesu glomerularne filtracije. Što nije slučaj, jer je, kao što će se vidjeti, dio tog procesa kojem doprinosi na poseban način.

Struktura i histologija

Bowmanova kapsula je poput sićušne sfere čiji zid upada u vaskularni sektor. Pri ovoj invagaciji kapsula je prožeta kuglom kapilara, koja potječe iz aferentne arteriole i koja opskrbljuje krv u glomerulu, iz koje izlazi i eferentna arteriola, koja crpi krv iz glomerula.

Suprotni kraj kapsule, nazvan mokraćni pol, čini se kao da zid kugle ima rupu na koju je povezan kraj prvog segmenta koji inicira samu tubularnu funkciju, to jest proksimalni iskrivljeni tubul.

Taj vanjski zid kapsule je plosnati epitel i naziva se parietalni epitel Bowmanove kapsule. Ona mijenja strukturu prelazeći u epitel proksimalnog tubula na mokraćnom polu i u visceralni epitel na vaskularnom polu.

Invaginatni epitel naziva se visceralni jer okružuje glomerularne kapilare kao da su visceri. Sastoji se od stanica zvanih podociti koje obuhvaćaju, prekrivajući ih, kapilare i koje imaju vrlo posebne karakteristike.

Podociti su organizirani u jednoslojni sloj, koji emitira ekstenzije koje interdigitiraju sa ekstenzijama susjednih podocita, ostavljajući razmake među njima nazvanim prorezima ili filtracijskim prorezima, koji su rješenja kontinuiteta za prolazak filtrata.

Struktura bubrega i nefrona: 1. bubrežna kora; 2. srž; 3. bubrežna arterija; 4. Bubrežne vene; 5. Ureter; 6. Nefroni; 7. aferentna arteriola; 8. Glomerulus; 9. Bowmanova kapsula; 10. Epruvete i snop Henlea; 11. Peritubularne kapilare (Izvor: Datoteka: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88File: BidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PLderivativni rad: Daniel Sachse (Antares42) putem Wikimedia Commons)

Podociti i endotelne stanice koje prekrivaju sintetiziraju bazalnu membranu na kojoj počivaju i koja također ima rješenja kontinuiteta za prolazak vode i tvari. Endotelne stanice su fenestrirane i omogućavaju filtraciju.

Dakle, ova tri elementa: kapilarni endotel, bazalna membrana i visceralni epitel Bowmanove kapsule, zajedno čine membransku ili filtracijsku barijeru.

Značajke

Kapsula je povezana s procesom glomerularne filtracije. S jedne strane, jer je dio epitela koji pokriva podocite koji okružuju glomerularne kapilare. Također pridonosi sintezi bazne membrane na kojoj počivaju ovaj epitel i glomerularni kapilarni endotel.

Ove tri strukture: kapilarni endotel, bazalna membrana i visceralni epitel Bowmanove kapsule čine takozvanu filtracijsku membranu ili barijeru, a svaka od njih ima svoje osobine propusnosti koje doprinose ukupnoj selektivnosti ove barijere.

Uz to, volumen tekućine koja prodire u Bowmanov prostor, zajedno sa stupnjem krutosti koji se suprotstavlja vanjskoj kapsularnoj stijenci, određuje genezu intrakapsularnog pritiska koji doprinosi moduliranju efektivnog tlaka filtracije i guranju tekućine duž pridruženi tubul.

Određivači veličine glomerularne filtracije

Varijabla koja sakuplja veličinu procesa glomerularne filtracije je takozvani volumen glomerularne filtracije (GFR), koji je volumen tekućine koja se filtrira kroz sve glomerule u jedinici vremena. Njegova prosječna normalna vrijednost iznosi oko 125 ml / min ili 180 L / dan.

Veličina ove varijable određena je s fizičke točke gledišta dva faktora, a to je koeficijent filtracije ili ultrafiltracije (Kf) i efektivni tlak filtracije (Peff). To je: VFG = Kf x Peff (jednadžba 1)

Koeficijent filtracije (Kf)

Koeficijent filtracije (Kf) proizvod je hidrauličke vodljivosti (LP) koji mjeri propusnost membrane membrane u ml / min po jedinici površine i jedinice pogonskog tlaka, u odnosu na površinu (A) od filtrirajuća membrana, to jest Kf = LP x A (jednadžba 2).

Veličina koeficijenta filtracije ukazuje na volumen tekućine koja se filtrira po jedinici vremena i po jedinici efektivnog pogonskog tlaka. Iako je vrlo teško izmjeriti izravno, to se može dobiti iz jednadžbe 1 koja dijeli VFG / Peff.

Kf u glomerularnim kapilarama iznosi 12,5 ml / min / mmHg po c / 100 g tkiva, što je vrijednost oko 400 puta veća od Kf ostalih kapilarnih sustava u tijelu, gdje se može filtrirati oko 0,01 ml / ml. min / mm Hg na 100 g tkiva. Usporedba pokazuje učinkovitost glomerularnog filtriranja.

Efektivni tlak filtracije (Peff)

Učinkoviti tlak filtracije predstavlja rezultat algebarske svote različitih tlačnih sila koje favoriziraju ili se suprotstavljaju filtraciji. Postoji hidrostatički gradijent tlaka (ΔP) i gradijent osmotskog tlaka (onkotski, ΔP) koji se određuje prisutnošću proteina u plazmi.

Hidrostatski gradijent tlaka je razlika tlaka između unutrašnjosti kapilare glomerula (PCG = 50 mm Hg) i prostora Bowmanove kapsule (PCB = 12 mm Hg). Kao što se može vidjeti, ovaj gradijent usmjeren je od kapilara do kapsule i potiče kretanje tekućine u tom smjeru.

Gradijent osmotskog tlaka pomiče tekućinu iz nižeg osmotskog tlaka u viši. Samo čestice koje ne filtriraju imaju ovaj učinak. Proteini se ne filtriraju. Njegov PCB je 0, a u glomerularnoj kapilari PCG je 20 mm Hg. Taj gradijent pomiče tekućinu iz kapsule do kapilare.

Efektivni tlak se može izračunati primjenom Peff = ΔP - ΔP; = (PCG-PCB) - (PCG-PCB); = (50-12) - (20-0); = 38-20 = 18 mm Hg. Dakle, postoji učinkovit ili neto tlak filtracije od oko 18 mm Hg, koji određuje GFR od oko 125 ml / min.

Indeks filtracije (IF) tvari prisutnih u plazmi

To je pokazatelj lakoće (ili poteškoće) s kojom tvar u plazmi može prijeći filtracijsku barijeru. Indeks se dobiva dijeljenjem koncentracije tvari u filtratu (FX) na njezinu koncentraciju u plazmi (PX), to jest: IFX = FX / PX.

Raspon IF vrijednosti je između najviše 1 za one tvari koje slobodno filtriraju, i 0 za one koje uopće ne filtriraju. Srednje vrijednosti su za čestice s intermedijarnim poteškoćama. Bliže 1 vrijednosti, to je bolje filtriranje. Što se bliži 0, to je teže filtriranje.

Jedan od faktora koji određuje IF je veličina čestice. Oni s promjerom manjim od 4 nm filtriraju slobodno (IF = 1). Kako se veličina bliži veličini albumina, IF se smanjuje. Čestice veličine albumina ili veće čestice imaju IF-ove od 0.

Drugi faktor koji pridonosi određivanju IF su negativni električni naboji na molekularnoj površini. Proteini imaju puno negativnog naboja, što povećava njihovu veličinu i otežava ih filtriranje. Razlog je taj što pore imaju negativan naboj koji odbija one proteine.

Reference

1. Ganong WF: Bubrežna funkcija i mokrenje, u pregledu medicinske fiziologije, 25. izd. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, dvorana JE: Urinarni sustav, u Udžbeniku medicinske fiziologije, 13. izd., AC Guyton, JE Hall (ur.). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Kurtz A: Niere, u Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31. izd., RF Schmidt i dr. (Ur.). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Silbernagl S: Die funktion der nieren, u Physiologie, 6. izd; R Klinke i dr. (Ur.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Stahl RAK i ostali: Niere und capaitende Harnwege, u Klinische Pathophysiologie, 8. izdanje, W Siegenthaler (ur.). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2001.