Коротко: нефрон — «микрофабрика» по очистке крови

Нефрон — это структурно-функциональная единица почки. Он очищает плазму и поддерживает постоянство внутренней среды через четыре ключевых процесса: фильтрация, реабсорбция, секреция и концентрация мочи.

Из чего состоит

• Почечное тельце: клубочек капилляров + капсула Боумена (сюда попадает первичный фильтрат).

• Канальцы: проксимальный извитой каналец → петля Генле (нисходящая/восходящая) → дистальный извитой каналец → собирательная трубка.

• Юкстагломерулярный аппарат (ЮГА): «датчик» давления и состава фильтрата (плотное пятно, гранулярные клетки, мезангиальные клетки).

Есть два типа нефронов: кортикальные (короткие петли) и юкстамедуллярные (длинные петли, критичны для концентрирования мочи).

Как это работает по шагам

1) Клубочковая фильтрация

Кровь под давлением проходит через клубочковые капилляры, и вода с малыми молекулами (Na⁺, глюкоза, аминокислоты, мочевина и т.д.) просачиваются через фильтрационный барьер:

1. фенестрированный эндотелий,

2. базальная мембрана,

3. щели между отростками подоцитов (диафрагмы щелей).

Белки и клетки крови обычно не проходят. Чистое фильтрационное давление создаётся балансом: гидростатическое в капилляре − онкотическое плазмы − давление в капсуле. Совокупно это даёт скорость клубочковой фильтрации (СКФ) порядка ~120 мл/мин у взрослого.

2) Тотальная реабсорбция и «грубая настройка» в проксимальном канальце

• Возвращается в кровь ~65–70% воды и Na⁺, почти 100% фильтрованной глюкозы и аминокислот (SGLT-переносчики), бикарбонат (через карбоангидразу), фосфаты (частично).

• Активно секретируются H⁺, органические катионы/анионы (лекарства, креатинин в малой степени).

3) Создание осмотического градиента в петле Генле

• Нисходящая тонкая часть: проницаема для воды, почти нет для солей → вода уходит в гипертоничный мозговой интерстиций, фильтрат концентрируется.

• Восходящая толстая часть: активно выкачивает Na⁺/K⁺/2Cl⁻ (транспортер NKCC2), непроницаема для воды → фильтрат разбавляется, а в мозговом веществе нарастает осмотический градиент (механизм противоточного умножения).
  Сосуды vasa recta поддерживают градиент (противоточный обмен).

4) «Тонкая настройка» в дистальном канальце

• На раннем участке работает Na⁺/Cl⁻-котранспортер (NCC) → донастройка натрия и воды.

• Регуляция кальция (канал TRPV5): ПТГ усиливает реабсорбцию Ca²⁺, снижая реабсорбцию фосфата в проксимальном отделе.

5) Гормонозависимая коррекция в собирательных трубках

• Главные клетки: реабсорбция Na⁺ через ENaC (стимулирует альдостерон), секреция K⁺.

• Вставочные клетки: тип A — выделение H⁺ (коррекция ацидоза), тип B — выделение HCO₃⁻ (при алкалозе).

• АДГ (вазопрессин) вставляет аквапорины-2 → вода уходит по медуллярному градиенту, моча концентрируется. При низком АДГ моча разбавленная.

Что регулирует работу нефрона

• Ауторегуляция притока крови:

  • Миогенный механизм — при росте давления приносящая артериола рефлекторно сужается.

  • Тубулогломерулярная обратная связь — «плотное пятно» чувствует NaCl в дистальном канальце и меняет тонус артериол, корректируя СКФ.

• РААС: ЮГА выделяет ренин → ангиотензин II сужает выносящую артериолу (поддерживает СКФ) и стимулирует альдостерон (задержка Na⁺/воды, выведение K⁺).

• АДГ: контролирует водную проницаемость собирательных трубок.

• Натрийуретические пептиды (АНП/BNP): расширяют приносящую артериолу, тормозят реабсорбцию Na⁺ — мочи становится больше и она менее концентрированной.

• Симпатическая нервная система: при стрессе сужает приносящие артериолы, снижая почечный кровоток.

Роль в кислотно-щелочном и азотистом балансе

• Почти полный возврат фильтрованного HCO₃⁻, секреция H⁺, образование аммония (NH₄⁺) из глутамина — так почка ежедневно регенерирует бикарбонат и выводит кислотную нагрузку.

• Выведение азотистых метаболитов (мочевина, креатинин, мочевая кислота) с тонкой «подстройкой» канальцевых транспортеров.

Если смотреть «путём молекулы»

Кровь → клубочек (ультрафильтрат без белков) → капсула Боумена → проксимальный каналец (массовая реабсорбция) → петля Генле (создание градиента) → дистальный каналец (тонкая настройка и сигнал от ЮГА) → собирательная трубка (АДГ/альдостерон-зависимая коррекция) → почечные чашечки → мочеточник → мочевой пузырь.

Ключевые клинические акценты (для понимания функций)

• Протеинурия указывает на повреждение фильтрационного барьера.

• Глюкозурия возникает, когда переносчики в проксимальном канальце насыщены (порог) или повреждены.

• Диуретики действуют на конкретные переносчики:

  • петлевые — на NKCC2 (восходящая петля),

  • тиазиды — на NCC (дистальный каналец),

  • калийсберегающие — на ENaC или блокируют альдостерон (собирательные трубки).

Так нефрон непрерывно балансирует воду, электролиты, кислотность и избавляет организм от отходов — по сути, поддерживает гомеостаз «в реальном времени».