Ogólna budowa nerki UKŁAD WYDALNICZY kora - labirynt - promienie rdzenne rdzeń - zewnętrzny - wewnętrzny kielichy: - mniejsze - większe miedniczka Nerka zbudowana jest z gęsto ułożonych nabłonkowych, rurek - kanalików nerkowych. Ich regularny układ powoduje zróżnicowanie miąższu nerki na obszary kory i rdzenia. Przestrzenie międzykanalikowe zajmuje tkanka łączna z gęstą siecią naczyń krwionośnych (głównie włosowatych). Kanaliki nerkowe nefrony (nierozgałęzione, mają kolejne odcinki różniące się budową histologiczną i funkcją) cewki zbiorcze (rozgałęzione, do jednej cewki uchodzi klika nefronów) - otwierają się na szczytach brodawek nerkowych gdzie mocz przedostaje się do dróg wyprowadzających Rozwój nerki Nefron Odcinki: 1. Ciałko nerkowe 2. Kanalik proksymalny część kręta część prosta 3. Kanalik pośredni (część cienka pętli Henlego) 4. Kanalik dystalny część prosta część kręta Ciałko nerkowe kłębuszek nerkowy (pętle naczyń włosowatych, pomiędzy nimi kom. mezangialne) torebka Bowmana (blaszka zewnętrzna, blaszka wewnętrzna zbudowana z podocytów) naczynia kłębuszka to kapilary o ścianie okienkowej Pętla Henlego: proste odcinki nefronu - pętle krótkie nefrony korowe - pętle długie nefrony przyrdzeniowe biegun naczyniowy (tętniczka doprow. i wyprowadzająca) biegun moczowy (przejście w kanalik proksymalny) Funkcja: ultrafiltracja (filtracja osocza krwi do przestrzeni torebki Bowmana) i tworzenie moczu pierwotnego ok. 150 l/dobę 1
Okienkowe kapilary kłębuszka nerkowego...... są pokryte od zewnątrz przez zazębiające się wypustki podocytów Ściana naczynia i otaczające ją wypustki podocytów tworzą barierę filtracyjną ciałka nerkowego: śródbłonek o ścianie okienkowej błona podstawna (dwie zespolone blaszki podstawne) szczeliny filtracyjne pomiędzy wypustkami podocytów kierunek ultrafiltracji W barierze filtracyjnej: śródbłonek (z okienkami bez przeponek): zatrzymuje krwinki błona podstawna (dwie zespolone blaszki podstawne): sieciowy układ białek i liczne ujemnie naładowane grupy w proteoglikanach zwalniają cząsteczki duże i z ładunkiem elektrycznym (głównie białka) szczeliny filtracyjne pomiędzy wypustkami podocytów przesłonięte przeponkami z białka nefryny zatrzymują cząsteczki >70 kda Przez barierę przechodzą wszystkie składniki osocza z wyjątkiem dużych białek (do moczu pierwotnego dostaje się jednak tylko niewielka ilość białek) przestrzeń śródtorebkowa kierunek ultrafiltracji krew Błona podstawna z uwięzionymi cząsteczkami jest stale odnawiana: fagocytowana przez komórki mezangialne oraz produkowana przez śródbłonek i podocyty Komórki mezangialne: fagocytują błonę podstawną produkują czynniki wspomagające regenerację ciałek nerkowych mają własności kurczliwe Kanalik proksymalny nabłonek sześcienny Komórki kanalika proksymalnego: kwasochłonne wysoki brzeżek szczoteczkowy boczne i przypodstawne fałdy cytoplazmatyczne prążkowanie przypodstawne (w nim wydłużone mitochondria) liczne organelle (m.in. lizosomy, peroksysomy) 2
Kanalik proksymalny Kanalik pośredni Funkcje: resorpcja wody (70-80%) resorpcja jonów (Na +, Cl - ), glukozy, aminokwasów - przez transportery błonowe resorpcja białek - przez endocytozę i trawienie w lizosomach (resorbowane substancje przekazywane są do pobliskich naczyń kapilarnych) resorpcja niektórych metabolitów, leków i trucizn wydzielanie niektórych substancji (kwas moczowy, kreatynina, leki, środki kontrastujące) do światła kanalika płaskie komórki ubogie w organelle część zstępująca: nieprzepuszczalna dla jonów, przepuszczalna dla wody część wstępująca: nieprzepuszczalna dla wody Funkcja: udział w procesie zagęszczania moczu Kanalik dystalny nabłonek sześcienny Kanalik łączący krótki kanalik łączący kanalik dystalny z cewką zbiorczą nabłonek sześcienny komórki główne (jasne) i wstawkowe (ciemne) Cewka zbiorcza Komórki kanalika dystalnego: nieliczne mikrokosmki jądro zlokalizowane przyszczytowo prążkowanie przypodstawne strefy zamykające Funkcje: - resorpcja Na + (pod wpływem aldosteronu) i Cl - - wydzielanie K + i H + (zakwaszanie moczu) - udział w procesie zagęszczania moczu odcinki: - korowy - rdzenny - brodawkowy nabłonek: stopniowy wzrost wysokości od sześciennego do walcowatego komórki główne i wstawkowe Komórki kanalika łączącego i cewki zbiorczej Komórki główne (jasne) przypodstawne wpuklenia błony komórkowej ostateczne zagęszczenie moczu (akwaporyny kanały wodne w błonie komórkowej, regulowane przez poziom ADH) resorpcja Na + (pod wpływem aldosteronu) i Cl - Komórki wstawkowe (ciemne) w cewce zbiorczej tylko w odcinku korowym liczne mitochondria monitorują zewnątrz- i wewnątrzkomórkowe ph transportują jony H + lub HCO 3 - do moczu odgrywają główną rolę w nerkowej regulacji równowagi kwasowozasadowej Rozmieszczenie kanalików w różnych obszarach miąższu nerki rdzeń wewn. Kora - labirynt Kora - promienie rdzenne - ciałka nerkowe - kanaliki proksymalne (cz. proste) - kanaliki proksymalne (części kręte) - kanaliki dystalne (cz. proste) - kanaliki dystalne (części kręte) - cewki zbiorcze 3
Rozmieszczenie kanalików w różnych obszarach miąższu nerki (c.d.) tętnice nerkowe tętnice międzypłatowe tętnice łukowate tętnice promieniste (m-zrazikowe) tętniczki doprowadzające kapilary kłębuszka tętniczki wyprowadzające kapilary okołokanalikowe żyły promieniste żyły łukowate ( ) Układ naczyniowy nerki t. nerkowa Rdzeń zewnętrzny: Rdzeń zewnętrzny: Rdzeń wewnętrzny: pas zewnętrzny pas wewnętrzny - kan. proksymalne - kan. pośrednie - kan. pośrednie - kan. dystalne - kan. dystalne (długich pętli - cewki zbiorcze - cewki zbiorcze Henlego) - cewki zbiorcze ż. nerkowa Przez nerki przepływa ponad 20% krwi krążenia dużego Aparat przykłębuszkowy komórki przykłębuszkowe (ziarniste): zmodyfikowane komórki mięśniowe gładkie tętniczki doprowadzającej - produkują i wydzielają reninę komórki plamki gęstej: zmodyfikowane komórki kanalika dystalnego - monitorują przepływ moczu i stężenie Cl i Na + komórki mezangium pozakłębuszkowego: pośredniczą w wymianie sygnałów pomiędzy komórkami plamki gęstej i ziarnistymi (połączenia komunikacyjne) Funkcja: regulacja ciśnienia krwi (od którego zależy prawidłowa ultrafiltracja) Układ reninaangiotensynaaldosteron (RAA) Plamka gęsta rejestruje spadek przepływu moczu i spadek stężenia NaCl PGE 2, ATP, adenozyna Komórki ziarniste wydzielanie reniny Angiotensynogen renina Angiotensyna I Angiotensyna II Wydzielanie aldosteronu przez korę nadnerczy Resorpcja Na + i H 2 O w kanalikach dystalnych i cewkach zbiorczych Wzrost ciśnienia krwi konwertaza (ACE) Skurcz naczyń krwionośnych aparat przykłębuszkowy cd. Tkanka śródmiąższowa delikatna tkanka łączna zawierająca: - fibroblasty - makrofagi - kom. śródmiąższowe (tylko w rdzeniu) - naczynia włosowate Fibroblasty tkanki śródmiąższowej kory produkują erytropoetynę Moczowód Drogi moczowe Kielichy i miedniczki nerkowe błona śluzowa - nabłonek przejściowy dróg moczowych (urotelium) - cienka blaszka właściwa cienka warstwa mięśniówki gładkiej błona śluzowa - nabłonek przejściowy dróg moczowych - blaszka właściwa (bez gruczołów) błona mięśniowa (warstwy: podłużna okrężna podłużna warstwa włóknista 4
Pęcherz moczowy błona śluzowa - nabłonek przejściowy dróg moczowych - blaszka właściwa błona podśluzowa gruba warstwa mięśniowa warstwa włóknista lub surowicza - bardzo bogate unerwienie autonomiczne Nabłonek przejściowy: wielowarstwowy z komórkami kopułowatymi (baldaszkowatymi) na powierzchni, połączonymi strefami zamykającymi Funkcje: ochrona ściany dróg moczowych, bariera osmotyczna; adaptacja do zmieniającej się objętości pęcherza Szczytowa błona komórkowa komórek kopułowatych: sztywne białkowe płytki zbudowane z uroplakiny, połączone zawiasowymi obszarami normalnej błony. Błona jest nieprzepuszczalna dla wody i jonów, tworząc (wraz ze strefami zamykającymi) barierę osmotyczną normalna błona płytka Adaptacja ściany pęcherza moczowego do zmiennej pojemności pusty (ok. 0,04 l) pełny (do 0,6 l) A. Wygładzanie fałdów błony śluzowej i reorientacja pęczków mięśniowych B. Rozciągnięcie nabłonka przejściowego (zmniejszenie liczby warstw i spłaszczenie komórek baldaszkowatych) Cewka moczowa żeńska męska C. Zwiększenie powierzchni szczytowej błony komórkowej komórek baldaszkowatych przez jej wygładzenie i wbudowanie dodatkowych płytek wzrost pola powierzchni do 15 x nabłonek przejściowy walcowaty wielowarstwowy płaski blaszka właściwa z gruczołami Littre a (małe gr, śluzowe) warstwa mięśniowa (m. gładkie, zwieracz z m. szkieletowych) odcinki: sterczowy, błoniasty, gąbczasty nabłonek przejściowy wielowarstwowy walcowaty wielowarstwowy płaski blaszka właściwa z gruczołami Littre a w odc. gąbczastym otoczona przez ciało gąbczaste prącia Jądro i najądrze UKŁAD ROZRODCZY MĘSKI 5
Kanalik nasienny Zrazik jądra: kanaliki nasienne międzykanalikowa (śródmiąższowa) tkanka łączna zawierająca naczynia krwionośne, włókna nerwowe, makrofagi i komórki Leydiga błona graniczna - blaszka podstawna - cienka warstwa fibryli kolagenowych - komórki mioidne (okołokanalikowe) - cienka warstwa naczyń chłonnych nabłonek plemnikotwórczy Nabłonek plemnikotwórczy Spermatogeneza: komórki plemnikotwórcze komórki Sertolego spermatocytogeneza mejoza Komórki plemnikotwórcze: spermatogonie A, B spermatocyty I rzędu spermatocyty II rzędu spermatydy Spermiogeneza: spermatocyty I rzędu spermatydy spermatogonie Wspólne cechy komórek plemnikotwórczych: - kulisty kształt, okrągłe jądra komórkowe, słabo rozwinięte organelle (wyjątek: spermatydy) ciemne spermatogonie A: macierzyste, ciemna, rozproszona chromatyna (macierzyste komórki spermatogenezy) jasne spermatogonie A: jasna, rozproszona chromatyna spermatogonie B: ciemne skupiska chromatyny, duże jąderko spermatocyty I rzędu: największe, często widoczne chromosomy (mejoza I) spermatocyty II rzędu: mniejsze, rzadko widoczne (krótki czas rozwoju) spermatydy: najmniejsze, małe, ciemne jądro, więcej organelli komórki Sertolego 6
Spermiogeneza obejmuje następujące procesy: Dojrzały plemnik akrosom szyjka mankiet mitochondrialny wytworzenie akrosomu (fuzja pęcherzyków pochodzących z aparatu Golgiego) wytworzenie witki aksonemy i otaczających ją struktur włóknistych (pochodne cytoszkieletu) zagęszczenie i zmiana kształtu jądra utworzenie mankietu mitochondrialnego utworzenie wyspecjalizowanych obszarów błony komórkowej usunięcie zbędnej cytoplazmy (ciałko resztkowe, kropla cytoplazmatyczna) główka: jądro + akrosom witka: - szyjka: centriole otoczone część przez 9 kolumn końcowa białkowych - część pośrednia (wstawka): aksonema, 9 gęstych włókien zewn., mankiet mitochondrialny - część główna: aksonema, 7 gęstych włókien zewn., osłonka włóknista - część końcowa: aksonema (przy końcu witki pojedyncze mikrotubule) osłonka włóknista Komórki Sertolego wysokie boczne i przyszczytowe fałdy cytoplazmatyczne nieregularne jądro siateczka gładka i szorstka, Golgi cytoszkielet specjalizacje ektoplazmatyczne i połączenia zamykające krople lipidowe i małe kryształki białkowe Funkcje: wspomaganie (strukturalne i metaboliczne) komórek plemnikotwórczych fagocytoza ciałek resztkowych tworzenia bariery krew-jądro synteza: - białka wiążącego androgeny - inhibiny, - transferyny jądrowej - w rozwoju płodowym: czynnik hamujący rozwój przewodów Müllera Bariera krew-jądro strefy zamykające pomiędzy fałdami komórek Sertolego w kanaliku nasiennym bariera oddziela: - przedział przypodstawny (spermatogonie i wczesne spermatocyty I rzędu) - przedział przyszczytowy (pozostałe stadia komórek plemnikotwórczych) Komórki Leydiga... bariera chroni dojrzewające komórki plemnikotwórcze przed atakiem układu immunologicznego 7
...są typowymi komórkami steroidogennymi. - cecha szczególna: kryształy Reinkego Drogi wyprowadzające nasienie Produkują: testosteron inne substancje czynne Kanaliki proste i sieć jądra Najądrze Głowa najądrza zawiera 10-20 przewodzików wyprowadzających: nabłonek wielorzędowy o zmiennej wysokości (sześcienny/walcowaty) cienka warstwa kom. mięśniowych gładkich nabłonek walcowaty komórki mioidne nabłonek sześcienny Nabłonek: komórki z migawkami komórki z mikrokosmkami (resorbcyjne/wydzielnicze) komórki podstawne (macierzyste) Trzon i ogon najądrza tworzy pojedynczy, zespiralizowany przewód najadrza nabłonek wielorzędowy warstwa mięśniówki gładkiej Nabłonek: kom. główne kom. podstawne Komórki główne: stereocylia siateczka, Golgi lizosomy strefy zamykające 8
Nasieniowód 1. Błona śluzowa nabłonek wielorzędowy (taki jak w przewodzie najądrza) blaszka właściwa 2. Warstwa mięśniowa (b. gruba) warstwa podłużna warstwa okrężna warstwa podłużna 3. Warstwa włóknista nabłonek wielorzędowy zrąb łącznotkankowy (blaszka właściwa) warstwa mięśniówki gładkiej zewnętrzna warstwa włóknista Produkują ok. 70% płynu nasiennego Główne produkty: fruktoza prostaglandyny białka Pęcherzyki nasienne (parzyste, rozgałęzione gruczoły cewkowe) Gruczoł krokowy torebka strona przednia (strefa włóknisto-mięśniowa) Gruczoł krokowy budowa strefowa gruczoły podśluzówkowe (strefa centralna) gruczoły śluzówkowe (strefa przejściowa) cewka moczowa gruczoły główne (strefa obwodowa) mięśniówka gładka tył przód zrąb przegrody łącznotkankowe przewody wytryskowe strona tylna strefa obwodowa tu ok. 60 % raków stercza nabłonek walcowaty/sześcienny zrąb łącznotkankowy z licznymi komórkami mięśniowymi gładkimi kamyki sterczowe Gruczoły opuszkowo-cewkowe (Cowpera) Produkują ok. 20% płynu nasiennego Główne produkty: enzymy proteolityczne kwaśna fosfataza lipidy kwas cytrynowy PSA (prostate-specific antigen) budowa zrazikowa odcinki wydzielnicze: cewki śluzowe (nabł. walcowaty, blaszka podstawna) przewody wyprowadzające nabł. sześcienny torebka i przegrody z tkanki łącznej zawierającej włókna mięśniowe szkieletowe 9
Tkanka erekcyjna ciała jamiste i gąbczaste Sieć nieregularnych, zatokowych przestrzeni naczyniowych wyścielonych śródbłonkiem, pomiędzy nimi beleczki/przegrody łącznotkankowe zawierające liczne komórki mięśniowe gładkie 10