Las funciones fisiológicas de los riñones se pueden resumir en tres aspectos: excretar fuera del organismo los productos finales del metabolismo, mantener el equilibrio de agua, electrolitos y ácido-base en el organismo, y producir y liberar una variedad de sustancias biológicamente activas. La orina es la principal responsable de excretar metabolitos y mantener el equilibrio de agua, electrolitos y ácido-base en el cuerpo. La circulación sanguínea renal es la base para mantener las funciones fisiológicas normales de los riñones. La magnitud del flujo sanguíneo renal determina la tasa de filtración glomerular, la reabsorción de sodio y el consumo de oxígeno del tejido renal. Por los riñones circulan entre 1.000 y 1.200 ml de sangre cada minuto, lo que equivale a entre el 20 y el 25 del gasto cardíaco.
La filtración glomerular es el paso principal en la formación de orina en los riñones. El glomérulo está compuesto por células endoteliales capilares, membrana basal y células epiteliales en la capa visceral de la cápsula renal. Funciona como una membrana filtrante para filtrar la sangre que fluye hacia los riñones. Cada capa de la membrana filtrante tiene orificios de tamiz de diferentes tamaños y su permeabilidad depende del tamaño, la forma y el estado de carga eléctrica de las moléculas del material. Las sustancias con una masa molecular relativa superior a 90.000 o un radio molecular superior a 4,0 nm no se pueden filtrar en absoluto. Las moléculas de forma ovalada pasan a través del filtro más fácilmente que las moléculas redondas. Además, hay una capa de mucina salival cargada negativamente en la membrana del filtro, por lo que es difícil que las moléculas cargadas negativamente pasen a través de la membrana del filtro. Las proteínas moleculares grandes y los componentes visibles (como los glóbulos rojos) de la sangre se bloquean en los vasos sanguíneos, mientras que las proteínas de peso molecular relativamente pequeño, los aminoácidos, la glucosa, las sales y el agua se filtran y entran en la cápsula renal para formar la orina original. que es útil para el cuerpo humano. Las sustancias se absorben nuevamente en el cuerpo a través de los túbulos renales. Un riñón humano normal tiene 2 millones de nefronas y el área total de su membrana filtrante es superior a 1,5 metros cuadrados. La cantidad de plasma filtrada del glomérulo por unidad de tiempo se denomina TFG. La sangre ingresa al glomérulo a través de las arteriolas aferentes y sale por las arteriolas eferentes. La filtración de plasma se basa en la fuerza de filtración formada por la presión desequilibrada en ambos lados de la membrana filtrante. La presión en ambos lados de la membrana del filtro se compone de la diferencia entre la presión hidrostática de los capilares glomerulares y la presión hidrostática de la cápsula renal, y la diferencia entre la presión osmótica coloide del plasma en los capilares y la presión osmótica coloide de la cápsula renal. Debido a esta diferencia de presión, el agua del plasma se filtra continuamente y se eliminan algunos solutos del plasma. La tasa de filtración glomerular humana normal es de 125 ml/min 15 ml/min. El líquido filtrado a través del glomérulo cada día es de aproximadamente 180 litros, lo que equivale a 4 veces el volumen total de agua o 15 veces el líquido extracelular y 60 veces el volumen de plasma. Controlando el calibre y la resistencia de las arteriolas que entran y salen del bulbo, la retroalimentación del bulbo, las hormonas, las hormonas, etc., el cuerpo humano puede lograr su objetivo. Después de la filtración glomerular, una gran cantidad de orina cruda rica en varios solutos ingresa a la cavidad del quiste renal y fluye hacia los túbulos renales, finalmente, solo 1 se forma en la orina y se excreta del cuerpo. Este proceso se basa principalmente en la función de rotación de los túbulos renales, que son canales estrechamente conectados de una sola capa de células epiteliales. Las células tubulares renales tienen la función de transporte transcelular y pueden transportar agua y electrolitos dentro y fuera de la luz. Mediante transporte pasivo y transporte activo, las sustancias del filtrado dentro de los túbulos renales se transportan fuera de los túbulos brillantes y luego hacia los capilares que rodean los túbulos renales. Este proceso se llama reabsorción tubular. Las células epiteliales de los túbulos renales transportan sustancias producidas en el pico del metabolismo o ciertas sustancias en el plasma hacia la luz de los túbulos renales, lo que se denomina secreción tubular. La reabsorción de agua por los túbulos renales es reabsorción pasiva, con una tasa de reabsorción de 99. Entre ellos, del 60 al 70% del agua se reabsorbe pasivamente en la sangre junto con el transporte de sodio en el túbulo renal proximal. La orina final excretada se completa principalmente a través del asa medular y el mecanismo de concentración y dilución de la orina. La permeabilidad al agua del colector está regulada por ADH. El transporte de sodio en la orina cruda es el principal mecanismo de transporte de las células epiteliales tubulares renales. Es un proceso de reabsorción activa que consume oxígeno y energía, y una pequeña parte es transporte por difusión pasiva. Sólo el 65.4380 del sodio de la orina original se excreta en la orina y el transporte de sodio está regulado principalmente por la aldosterona. A medida que se reabsorbe el sodio, el cloruro se reabsorbe pasivamente y, en menor medida, se reabsorbe activamente. Finalmente, sólo el cloro (5-9 g), que representa 1 de la tasa de filtración, se excreta con la orina en forma de cloruro de sodio y cloruro de amonio. El 70% del potasio de la orina original se reabsorbe en el túbulo contorneado proximal. La rama ascendente gruesa del asa medular, el túbulo contorneado distal y el conducto colector medular externo también pueden reabsorber el potasio ahorrado. El método de reabsorción es principalmente un proceso. La secreción de potasio ocurre principalmente en el túbulo contorneado distal, el conducto colector cortical y los segmentos delgados de la rama descendente del asa medular. Es la principal fuente de potasio urinario. El proceso de secreción es principalmente secreción pasiva.
El transporte de potasio en los túbulos renales está regulado principalmente por la aldosterona y también se ve afectado por las concentraciones de potasio y sodio y el pH en los túbulos renales. El 99% del calcio y el 85% del fósforo en la orina se reabsorben por los túbulos renales, principalmente en los túbulos renales proximales, mientras que el magnesio se reabsorbe principalmente en el asa medular y los túbulos renales distales. El transporte de estos electrolitos está regulado por la hormona tiroidea (PTH) y la calcitonina (TCT).
Tipos de fibras
Fibras
Fibras de colágeno
Las fibras de colágeno, también conocidas como fibras blancas, son las de mayor número y son blanco y brillante cuando está fresco. Las secciones teñidas con HE eran rojas y eosinófilas. Las fibras varían en espesor, con un diámetro de 1 a 20 μm, son onduladas y están entrelazadas. Las fibras de colágeno están compuestas por fibras de colágeno con un diámetro de 20~20~200 nm (Figura 3-2). Bajo un microscopio electrónico, las fibras de colágeno muestran franjas periódicas de luz y oscuridad alternas, con un período de franja de aproximadamente 64 nm (Figura 3-12). Las fibras de colágeno tienen alta tenacidad y gran resistencia a la tracción. Los componentes químicos de las fibras de colágeno son colágeno tipo I y tipo II. El colágeno es secretado principalmente por fibroblastos. El colágeno secretado fuera de las células se polimeriza en fibras de colágeno y luego se ensambla en fibras de colágeno.
El proceso básico de formación de fibras de colágeno es el siguiente (Figura 3-13):
(1) Síntesis intracelular de moléculas de procolágeno: los fibroblastos absorben los aminoácidos necesarios para la síntesis de proteínas. , Incluyendo prolina, lisina y glicina, la cadena polipeptídica de procolágeno se sintetiza en el ribosoma del retículo endoplásmico rugoso de acuerdo con la secuencia de bases específica del ARNm de colágeno. Este último ingresa en la cavidad del retículo endoplásmico rugoso mientras se sintetiza e hidroxila la prolina y la lisina en la cadena peptídica bajo la acción de la hidroxilasa. Después de la hidroxilación, las tres cadenas polipeptídicas pro-alfa se entrelazan para formar una molécula de procolágeno similar a una cuerda. Las moléculas de procolágeno disueltas que no están enrolladas en ambos extremos tienen una configuración esférica. Después de que los grupos de azúcar se agregan a la luz del retículo endoplásmico rugoso o se transfieren al complejo de Golgi, se secretan fuera de la célula.
(2) Polimerización extracelular de moléculas de procolágeno: bajo la acción de la endopeptidasa, las partes de configuración esférica en ambos extremos de la molécula se cortan, formando procolágeno con un diámetro de aproximadamente 65438 ± 0,5 nm y una longitud. de unos 300 nm. Molécula (procolágeno-lágeno). Las moléculas de colágeno se disponen en paralelo y se polimerizan en fibras de colágeno. Durante la polimerización, las moléculas adyacentes que son paralelas entre sí se escalonan a 1/4 de la longitud molecular, y las moléculas en la misma fila se enfrentan entre sí a una cierta distancia y se agregan en haces, formando así fibras de colágeno con franjas periódicas de 64 nm. Durante el proceso de polimerización, los genes químicos intra e intermoleculares se condensan y entrecruzan para aumentar la estabilidad de las fibrillas. Varias fibras de colágeno se combinan mediante glicoproteínas para formar fibras de colágeno con diferentes espesores.
La formación de fibras de colágeno en un plato se ve afectada y regulada por muchos aspectos. Por ejemplo, el contenido de prolina en las células afecta directamente la síntesis de cadenas polipeptídicas pre-α. La hipoxia o la falta de cofactores como la vitamina C o Fe2 inhibe la hidroxilación de la cadena polipeptídica pro-α, lo que conduce a una síntesis desordenada de procolágeno y afecta la cicatrización de heridas. Durante el proceso de polimerización, los trastornos de entrecruzamiento dentro y entre las moléculas de colágeno (a menudo causados por una lisil oxidasa insuficiente) afectarán la estabilidad de las fibras de colágeno. Además de los fibroblastos, también pueden producir colágeno los osteoblastos, los condrocitos, algunas células del músculo liso y otras células derivadas de células mesenquimales y diversas células epiteliales.
El colágeno en diferentes tejidos tiene diferentes tipos moleculares. Se ha demostrado que la cadena polipeptídica α se puede dividir en tres tipos: α1, α2 y α3 según su estructura primaria, y cada tipo se puede dividir en α10, como α1 (ⅰ), α1 (ⅱ), α1. (ⅲ) .
A partir de las diferencias en las tres cadenas peptídicas del colágeno, se han descubierto 11 tipos diferentes de colágeno. La composición, distribución y características de los principales tipos se enumeran en la tabla (Tabla 3-1).
Tabla 3-1 Tipos, distribución y características del colágeno
Principales características de la distribución de la cadena tripeptídica del procolágeno tipo I
ⅰ[α1(ⅰ) ]2α2( ⅰ) La dermis, la fascia, la esclerótica, la cápsula, el tendón, el fibrocartílago, el hueso y la dentina forman haces de fibras gruesas, densos y estriados con una fuerte resistencia a la tracción.
ⅱ[α1(ⅱ)]3 el cartílago hialino y el cartílago elástico forman fibras delgadas con rayas horizontales y una fuerte resistencia a la presión.
Ⅲ[α1(Ⅲ)]3
[α1(Ⅳ)]2α2(Ⅳ)
Fibras reticulares, músculo liso, íntima, arterias, Las El hígado, el bazo, los riñones, los pulmones y el útero forman fibras delgadas con estrías que mantienen la forma y estructura de los órganos.
IV [α1(IV)]3
[α2(IV)]3
[α1(V)]2α2(V)
La base de la membrana basal y la cápsula del cristalino no forman fibrillas, sino que son membranas homogéneas que sostienen y filtran.
Ⅴ [α1(Ⅴ)]3
α1(Ⅴ)α2(Ⅴ)α3(Ⅴ)
Las membranas, músculos y vainas tendinosas del feto constituyen unas pequeñas fibras horizontales.
Fibra elástica
La fibra elástica es amarilla en su estado fresco y también se llama fibra amarilla. Las muestras de HE están ligeramente teñidas y son difíciles de distinguir de las fibras de colágeno. Sin embargo, el aldehído fucsina o el liquen rojo pueden teñir las fibras elásticas de color púrpura o marrón. Las fibras elásticas son delgadas y rectas, con ramas entrelazadas y espesores variables (0,2-1,0 μm). La superficie es lisa y a menudo tiene extremos rotos y rizados (Figura 3-2). Bajo un microscopio electrónico, el núcleo de las fibras elásticas tiene una baja densidad electrónica y está compuesto de elastina uniforme. El núcleo está rodeado por microfibras con un diámetro de aproximadamente 65438 ± 00 nm. Las moléculas de elastina se pueden enrollar a voluntad y se entrecruzan mediante enlaces de valencia para formar una red. Bajo la atracción de una fuerza externa, las moléculas de elastina rizadas se estiran y alargan; después de que se elimina la fuerza externa, las moléculas de elastina vuelven al estado rizadas (Figura 3-14).
Las fibras elásticas son elásticas pero tienen poca dureza. Están entrelazadas con fibras de colágeno para hacer que el tejido conectivo laxo sea elástico y resistente, lo que es beneficioso para mantener la forma y la posición de los órganos y tejidos relativamente constantes. un cierto grado de estabilidad.
Fibras reticulares
Las fibras reticulares son delgadas y ramificadas, entretejidas formando una red. Las fibras reticulares están compuestas de colágeno tipo III y también tienen franjas horizontales periódicas de 64 nm. La superficie de la fibra está cubierta de proteoglicanos y glicoproteínas, por lo que la reacción PAS es positiva y argirófila. Después del teñido con plata, las fibras reticulares aparecen negras, por lo que también se les llama fibras argirófilas. Las fibras reticulares se distribuyen principalmente en la unión del tejido conectivo y otros tejidos, como la placa reticular de la membrana basal, alrededor de los túbulos renales y alrededor de los capilares. Hay muchas fibras reticulares en los órganos hematopoyéticos y glándulas endocrinas que forman su andamiaje.
Consulte la Enciclopedia Baidu de tejido conectivo