Reflux, ZUM, wady układu moczowego

Nerka jest narządem parzystym, ważącym od 125 do 170 g u mężczyzn i od 115 do 155 g u kobiet, o wymiarach 11-12 cm (długość), 5-7,5 cm (szerokość) i 2,5-4 cm (grubość). Lewa nerka zwykle jest nieco większa od prawej.

W jego skład wcho­dzą: ciałko nerkowe, cewka bliższa, pętla nefronu (Henlego) oraz cewka dalsza. Te składowe pochodzą z metanephros. System zbiorczy pochodzący z zawiązka moczowodowego nie wchodzi w skład nefronu. Zwykle jednak mówiąc o nefronie ma się na myśli także system zbiorczy. Jedna nerka zawiera 700 000-1200000 nefronów.
Nefrony można podzielić, biorąc za punkt odniesienia lokalizację kłębuszków lub długość pętli Henlego, na kilka rodzajów. Zgodnie z lokalizacją kłębuszków w obrębie kory dzieli się nefrony na:
1) powierzchniowe,
2) środkowo-korowe,
3) przyrdzeniowe.
Nefrony powierzchniowe mają kłębuszki ułożone w odległości 0,5-1 mm od torebki. Tętniczki odprowadzające tych kłębuszków, po opuszcze­niu bieguna naczyniowego, kierują się w stronę powierzchni kory (do "kory kory"). Tuż powyżej granicy korowo-rdzeniowej leżą kłębuszki przyrdzeniowe. Ich tętniczki odprowadzające dzieląc się tworzą naczynia proste [vasa reda). Pomię­dzy kłębuszkami powierzchniowymi a przyrdzeniowymi leżą kłębuszki środkowej części kory.
W klasyfikacji nefronów częściej stosuje się kryteria długości pętli Henlego. Istnieje jednak powiązanie długości pętli z lokalizacją kłębuszków. Nefrony mające kłębuszki w powierzchownej oraz niektóre mające kłębuszki w środkowej
warstwie kory - mają pętle krótkie. Kłębuszki nefronów o długich pętlach Henlego leżą przyrdzeniowo. U ludzi stosunek nefronów o pętlach krótkich do nefronów o pętlach długich wynosi 85:15.

Ciałko nerkowe ma średnicę ok. 200 ľm. Składa się z:
1) kłębuszka naczyń włosowatych powstałych z podziału tętniczki doprowadzającej i łączących się następnie w tętniczkę odprowadzającą oraz
2) torebki kłębuszka (Bowmana).
Praktycznie (na zasadzie pars pro toto) dla całej tej struktury używa się określenia "kłębuszek nerkowy".
Ciało nerkowe ma bieguny:
1) naczyniowy - w miejscu gdzie wnika t. doprowadzająca, a uchodzi t. odprowadzająca,
2) moczowy - w miejscu, gdzie ciałko łączy się z cewką bliższą.

Torebka kłębuszka (Bowmana) składa się z nabłonka o spłaszczonych komór­kach mających niewielką liczbę organelli oraz z błony podstawnej grubości 1200-1500 ľm. W obrębie bieguna naczyniowego nabłonek torebki Bowmana (ścienny) przechodzi na powierzchnię kłębuszka naczyniowego (nabłonek trzewny). Komórki przekształcają się wytwarzając wypustki (tzw. wypustki stopowate lub nóżkowate). Komórki nabłonka ściennego stanowią główną składową zrostów pętli z torebką Bowmana.

Komórki nabłonka kłębuszka - podocyty mają liczne mitochondria, liczne, duże lizosomy, dobrze rozwiniętą strefę Golgiego oraz szorstką i gładką siatkę śródplazmatyczną, liczne wolne rybosomy, pęcherzyki, mikrotubule, mikrofilamenty i włókienka pośrednie.
W obrębie wypustek stopowatych (nóżkowatych) szczególnie obfite są włókien­ka aktyny, mniej liczne włókienka miozyny. Wypustki stopowate oddalone są od siebie o 25-60 nm. Łączą je cienkie błonki zwane błonkami szpar filtracyjnych (filtration slit membrane). Znajdują się one w odległości ok. 60 ľm od podstawy wypustek spoczywających bezpośrednio na błonie podstawnej. W połowie długości każdej z tych błonek znajduje się zgrubienie 11 ľm. W otoczce błony komórkowej wypustek podocytów znajduje się znaczna ilość kwasu sialowego. Na powierzchni podocyta zwróconej do przestrzeni podtorebkpwej Bowmana stwierdzono z kolei występowanie sialoproteiny - podokaliksyny. Na całej powierzchni komórki nabłonkowej obecne są receptory dla C3b oraz antygen Heymanna (gp 330). W miejscach, gdzie dochodzi do reakcji antygenu Heymanna z przeciwciałem, wytwarzają się na powierzchni podocyta mikrokosmki. Podocyty odpowiedzialne są za syntezę i utrzymanie błony podstawnej. W badaniach hodowli komórkowych wykazano, iż wytwarzają one materiał podobny do materiału błon podstawnych, w tym kolagen typu IV i glikozaminoglikany. Mają one także zdolność endocytozy. Charakterystycznymi zmianami patologicznymi podocytów jest znikanie [Określenie "znikanie" (effacement) lepiej oddaje istotę sprawy niż niestety częściej stosowane - "stapianie", "zlewanie" (fusion)] wypus­tek stopowatych oraz wspomniane wyżej przekształcanie mikrokosmkowe powierzchni zwróconej do przestrzeni podtorebkowej Bowmana. Pozbawienie otoczki błony komórkowej kwasu sialowego powoduje odrywanie podocytów (podobnie jak i komórek śródbłonkowych) od błony podstawnej. Wskazuje to, że ujemny ładunek powierzchni podocytów ma istotne znaczenie dla utrzymania normalnej struktury kłębuszka, a tym samym prawidłowej czynności bariery filtracyjnej. Drugim ważnym składnikiem tej bariery jest błona podstawna.

Błona podstawna (GBM) złożona jest z 3 blaszek: środkowej elektronogęstej blaszki ciemnej (lub gęstej - lamina densa) oraz zewnętrznej (podna-błonkowej) i wewnętrznej (podśródbłonkowej) blaszki jasnej (jamina raraexterna, lamina rara interna). Grubość błony podstawnej dorosłego człowieka wynosi od 310 do 373 nm. Jest to najgrubsza z błon podstawnych włośniczek. W jej składzie ujawniono kolagen typu IV i V, lamininę, fibronektynę, entaktynę/nidogen (1,5,6). Ujemny ładunek błony podstawnej powodują glikozaminoglikany bogate w siar­czan heparanu. Zlokalizowane są one w charakterystyczny, ogniskowy sposób w obrębie blaszki jasnej zewnętrznej i wewnętrznej. Usunięcie ich za pomocą enzymatycznego trawienia powoduje wzrost przepuszczalności błony podstawnej dla ferrytyny i albumin. Błona podstawna odgrywa rolę bariery zarówno w od­niesieniu do ładunku, jak i wielkości makrocząsteczek.
Zmiany patologiczne w obrębie błony podstawnej to najczęściej pogrubienie, nierówność zarysów od strony podnabłonkowej z tworzeniem tzw. kolców, złogi, zmiany struktury (zagęszczenia, rozrzedzenia), wyjątkowo przerwanie ciągłości.
Trzecim składnikiem bariery filtracyjnej jest śródbłonek.

Komórki śródbłonka charakteryzują się swoistą strukturą. Cytoplazma ich formuje bowiem cienką warstwę wyściełającą przeważającą część światła. Obfita w cytoplazmę część komórki znajduje się zwykle w bezpośrednim sąsiedztwie mezangium. Ścieńczała część komórki śródbłonkowej ma liczne "okienka" średnicy 70-100 nm (stąd nazwa "błona okienkowa" - lamina fenestrata). Są one zamknięte cienką błoną. W części centralnej "okienka" błona ta ma guzikowate zgrubienie. W cytoplazmie otaczającej "okienka" znajdują się dość liczne mikrofilamenty. Powierzchnia komórki śródbłonkowej ma ujemny ładunek. Wiąże się to z obecnością w obrębie otoczki polianionowych glikoprotein, głównie sialoproteiny - podokaliksyny. Na powierzchni śródbłonka znajdują się antygeny
ABO oraz antygeny zgodności tkankowej klasy I i II. Poza udziałem w tworzeniu bariery filtracyjnej komórki śródbłonka uczestniczą w syntezie błon podstawnych. Podobnie jak inne komórki śródbłonkowe przeciwdziałają powstawaniu zakrzepi-cy. Komórki śródbłonkowe reagują na działanie czynników uszkadzających przede wszystkim rozplemem. Inne zmiany patologiczne to obrzmienie cytoplazmy, zmiany wodniczkowe, gromadzenie lipidów, odrywanie komórek od błony pod-stawnej.

Mezangium tworzą komórki z otaczającą je macierzą. Obszary mezangialne leżą pomiędzy włośniczkami łącząc je z sobą. Od podocytów oddziela je błona podstawna, natomiastbezpośrednio kontaktują się z komórkami śródbłonka. W obszarach leżących w obwodowych częściach kłębuszka znajdują się zazwyczaj 1-2 komórki, w obszarze przy biegunie naczyniowym może być ich kilkanaście. Ten obszar łączy się z komórkami aparatu przykłębuszkowego (określanym min. dlatego jako mezangium pozakłębuszkowę). Komórki mezangialne mają nieregularne kształty, mają bowiem liczne, różnej długości wypustki.
Cytoplazma ich jest bogata w organelle. Zawiera również filamenty miozyny i aktyny. Macierz mezangialna morfologicznie przypomina błonę podstawną, nie jest jednak z nią identyczna. Skład macierzy nie został do końca poznany, wiadomo jednak, iż zawiera ona kolagen typu IV i, V, fibronektynę, lamimnę, ęntaktynę/nidogen oraz glikozaminoglikany (siarczan heparanu, siarczan chondroityny). W przebiegu różnych glomerulopatii pojawia się także kolagen typu I i III.
Komórki mezangialne:
1) podtrzymują strukturę kłębuszka,
2) kontrolują szerokość światła włośniczek (a tym samym filtrację kłębuszkową),
3) mają zdolność fagocytozy (m.in. immunokompleksów),
4) syntetyzują niektóre składowe kłębuszka (macierz mezangialna, błony podstawne),
5) mają zdolności endokrynne.
Kontrolę filtracji umożliwia komórkom mezangialnym ich lokalizacja między włośniczkami oraz właściwości kurczliwe. Wpływ na obkurczanie komórek mezangialnych mają obok włókieniek kurczliwych receptory dla wazopresyny i angiotensyny II.
Przeciwny mechanizm uruchamiają wytwarzane przez komórki mezangiaine prostaglandyny - zwłaszcza PGE2. Mają one, poza przeciwdziała­niem czynnikom obkurczającym włośniczki, powodować proliferację komórek. Biorą także udział w syntezie i degradacji macierzy i błony podstawnej. Mają wreszcie wpływ na produkcję cytokin. Komórki mezangialne wytwarzają interleukinę, nabłonkowy (EGF) oraz płytkowy czynnik wzrostu (PDGF). Zmiany patologiczne mezangium to głównie rozplem komórek, nadmierny przyby­tek macierzy, złogi.
POZAKŁĘBUSZKOWA CZĘŚĆ NEFRONU
Jak wspomniano powyżej, należy tu cewka bliższa, pętla nefronu (Henlego) i cewka dalsza. Tradycyjnie do pętli Henlego zalicza się część prostą (pars reda) cewki proksymalnej i dystalnej. Morfologicznie różnią się one jednak wyraźnie od cienkiej części pętli, natomiast (poza niewielkimi różnicami) mają cechy wspólne z cewkami krętymi I i II rzędu.

Cewka bliższa rozpoczyna się w biegunie moczowym ciałka nerkowego jako cewka kręta I rzędu. Ma ok. 14-15 mm długości i 50 um szerokości. Jednowarstwowy nabłonek (podobnie jak w pozostałych cewkach) złożony jest z sześciennych komórek o wyraźnie eozynochłonnej cytoplazmie i spoczywa na błonie podstawnej. Powierzchowna część komórek zwrócona do światła cewki ma rąbek szczote­czkowy. Badania ultrastrukturalne pozwoliły na określenie zarówno struktury mikrokosmków, jak i liczby (ok. 6500 na powierzchni jednej komórki). Poza tym ultrastruktura komórek tego odcinka charakteryzuje się: wypustkami na bocznych powierzchniach komórki, wpukleniami błony cytoplazmatycznej u jej podstawy, dużą liczbą mitochondriów ułożonych między wpukleniami błony u podstawy komórki, licznymi pęcherzykami i wodniczkami leżącymi u podstawy mikrokosm­ków, licznymi lizosomami oraz peroksysomami. W obrębie mikrokosmków stwierdza się aktywność fosfatazy zasadowej i ATPazy. Ta ostatnia jest silnie zaznaczona także w obrębie wpukleń błon cytoplazmatycznych u podstawy komórki (gdzie zlokalizowana jest pompa sodowo-potasowa). Boczne wypustki cytoplazmy sąsiednich komórek zazębiają się. Komórki od strony światła cewki w części szczytowej połączone są ze sobą za pomocą połączeń zamkniętych. Część prosta (pars recta) cewki bliższej ma znacznie prostszą budowę, mniej liczne organelle. Wykryto tu jednak wiele enzymów, poza wymienionymi wyżej m.in. dehydrogenazę kwasu-bursztynowego, esterazę, 3-glukuronidazę.

Część prosta cewki bliższej na granicy między pasmem zewnętrznym i we­wnętrznym zewnętrznej części rdzenia ostro przechodzi w część cienką pętli Henlego. Nabłonek tej cewki jest niski, a cytoplazma uboga w organelle. Badanie elektronowomikroskopowe ujawnia niewielką liczbę mikrokosmków w części powierzchownej komórki, słabiej niż w poprzednim odcinku zaznaczone wpuk-lenia błon cytoplazmatycznych u podstawy, nieliczne mitochondria. Aktywność enzymatyczna tego odcinka jest niewielka. Przejście z cienkiej pętli Henlego w część prostą cewki dalszej jest stopniowe tzn. że komórki stopniowo nabierają cech kewki dalszej. Komórki tego odcinka mają prawie taką samą wielkość jak komórki cewki proksymalnej. Jądro leży bliżej części szczytowej komórki. Mikrokosmki są mniejsze i mniej liczne. W części szczytowej stwierdza się liczne pęcherzyki pinocytarne, a u podstawy mitochondria ułożone między wpukleniami błony cytoplazmatycznej. Te ostatnie są słabiej zaznaczone niż w cewce bliższej. Podobnie jak w obrębie cewki bliższej stwierdza się tu aktywność wielu enzymów, głównie ATPazy. Końcowy odcinek części prostej, tzw. plamka gęsta (macula densa) stanowi część aparatu' przykłębuszkowego. Leży ona w bezpośrednim sąsiedztwie pozakłębuszkowego mezangium, charakteryzuje się następującymi cechami:
1) komórki są wyższe niż w pozostałej części cewki dalszej,
2) jądra leżą bliżej powierzchni,
3) aktywność enzymatyczna jest niewielka, brak nabłonkowego czynnika wzrostu.
Część kręta cewki dalszej różni się od odpowiedniego odcinka cewki bliższej tym, że komórki są niższe, światło cewki szersze, cytoplazma jaśniejsza. Na powierzchni przekroju widoczna jest większa liczba jąder komórkowych. Bada­nie elektronowomikroskopowe ujawnia małą liczbę mikrokosmków oraz mito-chondria o mniejszych rozmiarach niż w cewce bliższej. Liczne są en­zymy.

Układ zbiorczy. Granicę między cewką krętą II rzędu a układem zbiorczym stanowi odcinek pośredni, zwany cewką łączącą. Komórki tego odcinka mają cechy charaktery­styczne zarówno cewki krętej, jak i cewki zbiorczej. Nabłonek cewek i przewodów zbiorczych tworzą dwa rodzaje komórek: jasne i ciemne, zwane też wstawkowymi. Komórki jasne są sześcienne, mają słabo barwiącą się cytoplazmę, z małą liczbą organelli. Pofałdowania błony cytoplazmatycznej u podstawy komórki począt­kowo dobrze widoczne, stopniowo na przebiegu cewki w kierunku rdzenia znikają. Pojedyncze mikrokosmki są krótkie. Komórki ciemne są bogatsze w organelle, zwłaszcza mitochondria, mają liczniejsze mikrokosmki. U ich podstawy obecne są liczne pęcherzyki pinocytarne. Cewki zbiorcze w obrębie kory leżą w promieniach rdzennych i tam uchodzą do przewodów zbiorczych, które wnikają do rdzenia. W pobliżu brodawki przewody łączą się, tworząc duże, proste przewody brodawkowe, które na szczycie brodawki otwierają się do światła kielichów. W miarę przechodzenia cewek zbiorczych od powierzchni rdzennej w kierunku brodawki zmniejsza się liczba komórek ciemnych (wstawkowych), a komórki jasne stają się coraz wyższe. Po przejściu do brodawki nabłonek przewodów zbudowany jest z walcowatych komórek jasnych. Badania histochemiczne wykazują w obrębię systemu zbiorczego wysoką aktywność ATPazy oraz amylazy węglanowej. Błona podstawna początkowo trójwarstwowa poniżej cewki krętej I rzędu staje się jednowarstwowa (bez blaszek jasnych). Jej grubość w poszczególnych odcinkach nieco się różni. Najgrubsza jest w obrębie części cienkiej pętli Henlego (200-280 ľm). W układzie zbiorczym grubość jej wzrasta w miarę zbliżania się do brodawki. Nabłonek poszczególnych odcinków cewek nerkowych dostosowany jest do ich zróżnicowanej czynności.

Aparat przykłębuszkowy zlokalizowany jest na zewnątrz ciałka nerkowego. W jego skład wchodzą tętniczki doprowadzające i odprowadzające, plamka gęstą oraz pozakłębuszkowe mezangium. Ponadto znajdują siętu nerwowe włókna współczulne, które uznać można za nerwową część aparatu. W ścianie tętniczek, głównie doprowądząjącej, znajdują się komórki ziarniste (lub mioepilialne). Mają one ultrastrukturalne cechy komórek mięśniowych z nielicznymi filamentami kurczliwymi. W ich cytoplazmie znajdują się ziarnistości sekrecyjne. Badania immunohistochemiczne (także na poziomie ultrastrukturalnymj wykazują ich reakcję z przeciwciałami przeciwko reninie i angiotensynie II, Aparatowi przykłęuszkowemu przypisuje się także syntezę erytopoetryny, dotąd brak jednak na to dowodów (podobnie brak dowodów na tworzenie erytropoetryny przez komórki mezangium. Dotychczasowe badania wykazują lokalizację mRNA erytropoetryny jedynie w cewkach korowych i tkance śródmiązszowej).
Komórki mezangium pozakłębuszkowego (lacis, komórki Goormaghtigha) zlokalizowane są w trójkącie utworzonym przez plamkę gęstą (u podstawy) oraz tętniczkę doprowadzającą i odprowadzającą. Na szczycie tego trójkąta mezangium pozakłębuszkowe łączy się z mezangium wewnątrzkłębuszkowym. Komórki mają liczne, długie wypustki. Należące do różnych komórek wypustki przeplatają się, tworząc sieć. Pomiędzy nimi znajduje się materiał podobny do błon podstawnych, czyli macierz. W tym obszarze widuje się też komórki ziarniste. Między komórkami pozakłębuszkowego mezangium, a także między nimi i komór­kami ziarnistymi ścian tętniczek oraz komórkami wewnątrzkłębuszkowego me­zangium, istnieją liczne złącza komórkowe (typu gap junction). Charakterystyczne cechy plamki gęstej podano w opisie cewki dalszej.

Tkanka śródmiąższowa stanowi niewielki odsetek objętości nerki. W korze występuje w minimalnej ilości. Przestrzenie między cewko we kory zawierają głównie włośniczki krwionośne i limfonośne.
W rdzeniu - idąc od podstawy piramid do szczytów brodawek - ilość tkanki śródmiąższowej stopniowo wzrasta. Składają się na nią komórki oraz pozakomórkowa, kłaczkowata macierz zawierająca głównie glikozamińoglikany. Rozproszone są w niej nieliczne włókna kolagenowe, krople tłuszczu oraz niewielka ilość materiału podobnego do materiału błon podstawnych. Badania ultrastrukturalne
pozwoliły na określenie trzech typów komórek:
1) komórek o gwiazdowatym kształcie zawierających lipidy,
2) fibroblastów
3) komórek o typie perycyta.

Większość stanowią komórki typu 1.
Tkanka śródmiąższowa odgrywa ważną rolę w tworzeniu systemu wymiennika przeciwprądowego, na co wskazuje również jej szczególna lokalizacja. Wskazuje ona również na jej znaczenie jako tkanki podtrzymującej dla rdzenia. Uważa się, że komórki śródmiąższowe są odpowiedzialne za syntezę glikozaminoglikanów macierzy śródmiąższowej. Komórkom typu 1 przypisuje się wreszcie właściwości endokrynne z uwagi na rozbudowaną siatkę śródplazmatyczną oraz obecność lipidów w cytoplazmie. Lipidowe kule nie mają jednak charakteru ziaren sekrecyjnych. Zawierają one głównie triglicerydy bogate w nienasycone kwasy tłuszczowe (łącznie z kwasem arachidonowym - prekursorem prostaglandyn). Poza tym zawierają niewielką ilość estrów cholesterolu i fosfolipidów. Badania hodowli komórkowych wykazały, iż komórki typu 1 produkują prostagłandyny, głównie PGE2. Wykazano jednak, że znaczna ilość prostaglandyn znajdujących się w tkance śródmiąższowej pochodzi z nabłonka cewek zbiorczych. Komórki śródmiąższowe nie są więc jedynym ich źródłem. Istnieją też dowody na przeciwnadciśnieniową rolę komórek typu 1. W różnych typach doświadczeń prowadzących do powstania nadciśnienia stwierdzono zmniejszenie liczby kropli łipidowych. Mechanizm tego zjawiska nie został jednak dotąd wyjaśniony.

Unaczynienie nerek

Nerki otrzymują krew utlenowaną (tętniczą) z parzystych tętnic nerkowych, odchodzących od części brzusznej aorty na wysokości pierwszego kręgu lędźwiowego.

Tętnica nerkowa dzieli się zazwyczaj na gałąź przednią i tylną. Gałąź przednia dzieli się na górną, środkową i dolną (doprowadzają one krew do segmentu górnego, środkowego i dolnego nerki). W miejscu wnikania do miąższu nerki tętnice ulegają dalszemu podziałowi i jako tętnice międzypłatowe przebiegają między piramidami do wysokości połączenia istoty korowej i rdzeniowej. Następnie powstają z nich tętnice łukowate, od których odchodzą tętnice międzypłacikowe. Od tych ostatnich odchodzą tętniczki doprowadzające kłębuszka nerkowego, które po podziale na sieć naczyń włosowatych łączą się ponownie i tworzą tętniczkę odprowadzającą. Dalszy przebieg drobnych tętniczek jest różny. W kłębuszkach korowych tętniczki odprowadzające przechodzą we włośniczki międzycewkowe (dostarczają one krew poszczególnym cewkom nerkowym), natomiast w kłębuszkach przyrdzeniowych dzielą się na gałązkę doprowadzającą krew do cewek oraz gałązkę wchodzącą do piramid nerkowych, która jako tętniczka prosta rzekoma biegnie wzdłuż pętli nefronu i cewek zbiorczych aż do szczytu piramid. Takie położenie topograficzne pętli nefronu, naczyń prostych oraz cewek zbiorczych umożliwia zagęszczanie i rozcieńczanie moczu.

Różnej wielkości żyły w nerkach towarzyszą w zasadzie opisanym tętnicom nerkowym. W efekcie krew z żył nerkowych spływa do żyły głównej dolnej.

Nerki posiadają unerwienie współczulne (ze splotu nerkowego) oraz przywspółczulne (z nerwu błędnego lub nerwów trzewnych miedniczek).