Строение почек и мочевыводящих путей

У человека почки расположены за пристеночным листком брюшины в поясничной области по бокам от двух последних грудных и двух первых поясничных позвонков. Прилегают к задней брюшной стенке в проекции 11−12-го грудного — 1−2-го поясничного позвонков, причем правая почка в норме расположена несколько ниже, поскольку сверху она граничит с печенью (у взрослого верхний полюс правой почки обычно достигает уровня 11-го межреберья, верхний полюс левой — уровень 11-го ребра).

Размеры одной почки составляют примерно 11,5−12,5 см в длину, 5−6 см в ширину и 3−4 см в толщину. Масса почек составляет 120−200 г, обычно левая почка несколько больше правой.

Каждая почка покрыта прочной соединительнотканной фиброзной капсулой, и состоит из паренхимы и системы накопления и выведения мочи. Капсула почки представляет собой плотный чехол из соединительной ткани, покрывающий почку снаружи. Паренхима почки представлена внешним слоем коркового вещества и внутренним слоем мозгового вещества, составляющим внутреннюю часть органа.

Почка имеет бобовидную форму с вогнутым внутренним краем — воротами, в которые входят кровеносные сосуды и нервы. Из ворот каждой почки выходит мочеточник, который направляется вниз и вступает в верхнюю часть мочевого пузыря. Средний вес почки у мужчины 120 г, длина—10—12 см, ширина около 6 см, толщина 3—4 см. У женщин вес почки и ее размеры меньше. На поверхности почки находится фиброзная капсула, образованная пучками фибрилл и содержащая в своих глубоких слоях гладкие мышечные волокна; она дает тонкие прослойки внутрь. Почка орган очень сложного строения, состоящий из двух слоев: 1) наружного коркового и 2) внутреннего мозгового.

Вещество почки на разрезе неоднородно. Оно состоит из поверхностного слоя толщиной от 0,4 до 0,7 см и глубокого слоя толщиной от 2 до 2,5 см, представленного участками, имеющими форму пирамид. Поверхностный слой образует корковое вещество почки темно-красного цвета, состоящее из почечных телец, проксимальных и дистальных канальцев нефронов. Глубокий слой почки более светлый, красноватого цвета, представляет собой мозговое вещество, в котором располагаются нисходящие и восходящие части канальцев (нефронов), а также собирательные трубочки и сосочковые канальцы.

Корковое вещество почки (cortex renalis), формирующее ее поверхностный слой, не гомогенно, а состоит из чередующихся более светлых и темных участков. Светлые участки конусовидные, они в виде лучей отходят от мозгового вещества в корковое. Лучи мозгового вещества (radii medullaris) составляют лучистую часть (pars radiata), в которой располагаются прямые почечные канальцы, продолжающиеся в мозговое вещество почки, и начальные отделы собирательных трубочек. Темные участки коркового вещества почки получили название свернутой части (pars convoliita). В них находятся почечные тельца, проксимальные и дистальные отделы извитых почечных канальцев.

Мозговое вещество почки (medulla renalis) в отличие от коркового не образует сплошного слоя, а имеет на фронтальном разрезе органа вид отдельных треугольной формы участков, отграниченных друг от друга почечными столбами. Почечные столбы (columnae renalis) представляют собой узкие участки, в которых в окружении соединительной ткани проходят кровеносные сосуды — междолевые артерия и вена. Треугольные участки мозгового вещества получили название почечных пирамид (pyramides renales), их в почке от 10 до 15. Каждая почечная пирамида имеет основание (basis pyramidis), обращенное к корковому веществу, и верхушку в виде почечного сосочка (papilla renalis), направленного в сторону почечной пазухи. Почечная пирамида состоит из прямых канальцев, образующих петли нефронов, и из проходящих через мозговое вещество собирательных трубочек. Эти трубочки постепенно сливаются друг с другом и образуют в области почечного сосочка 15−20 коротких сосочковых протоков (ductus papillares). Последние открываются в малые почечные чашки на поверхности сосочка сосочковыми отверстиями (foramina papillaria). Благодаря наличию этих отверстий вершина почечного сосочка имеет как бы решетчатое строение и называется решетчатым полем (area cribrosa).

Особенности строения почки и ее кровеносных сосудов позволяют разделить вещество почки на 5 сегментов: верхний (segmentum superius), верхний передний (segmentum anterius superius), нижний передний (segmentum anterius inferius), нижний (segmentum inferius) и задний (segmentum posterius). Каждый сегмент объединяет 2−3 почечные доли. Одна почечная доля (lobus renalis) включает почечную пирамиду с прилежащим к ней корковым веществом почки и ограничена междольковыми артериями и венами, залегающими в почечных столбах. В почечной доле примерно 600 корковых долек. Корковая долька (lobulus corticalis) состоит из одной лучистой части, окруженной свернутой частью, и ограничена соседними междольковыми артериями и венами.

канальцевый реабсорбция почка кровеносный.

Рис. 1. Мочевые органы мужчины:1 — надпочечник, 2 — верхний полюс почки, 3 — ворота почки, 4 — нижний полюс почки, 5—мочеточник, 6—мочевой пузырь

Основным структурным элементом почки является нефрон. Он состоит из боуменовской капсулы, окружающей мальпигиев клубочек, который представляет собой около 50 капиллярных петель. Стенка капилляров клубочка состоит из трех оболочек. Приносящий кровеносный сосуд мальпигиева клубочка (артериола) имеет более широкий просвет, чем выносящий. Поэтому кровяное давление в клубочке больше, чем в других капиллярах тела — 60— 70 мм рт. ст. и артериальная кровь протекает через капилляры клубочка медленно. Общая поверхность всех капилляров клубочков в обеих почках около 1,5 .

Рис. 2. Строение нефрона. А — общий вид нефрона; Б — боуменовская капсула и мальпигиев клубочек; В — получение первичной мочи из капсулы посредством микропипетки: 1 — мальпигиев клубочек в боуменовской капсуле, 2 — извитой каналец, 3 — собирательная трубка, 4 — приносящая артериола, 5 — выносящая артериола, 6 — капиллярная сеть мальпигиева клубочка, 7 — полость боуменовской капсулы, 8 — начало извитого канальца, 9 — наружная оболочка боуменовской капсулы, 10 — стеклянная палочка, 11 — каналец, 12 — пипетка, 13 — ртуть, 14 — клубочковая жидкость, 15—артериолы

Рис. 3. Схематическое изображение нефрона почки

Капсула охватывает клубочковую капиллярную сеть, в результате чего формируется почечное (мальпигиево) тельце (corpusculum renale). Капсула клубочка продолжается в проксимальный извитой каналец (tubulus contortus proximalis) и переходит в петлю нефрона (ansa nephroni; петля Генле), в которой выделяют нисходящую и восходящую части. Петля нефрона переходит в дистальный извитой каналец (tubulus contortus distalis), впадающий в собирательную почечную трубочку (tubulus renalis colligens).

Собирательные почечные трубочки продолжаются в сосочковые протоки. На всем протяжении канальцы нефрона окружены прилегающими к ним кровеносными капиллярами.

Около 80% нефронов имеют расположенные в корковом веществе почечные тельца и относительно короткую петлю, спускающуюся лишь в наружную часть мозгового вещества. Примерно 1% нефронов полностью располагается в корковом веществе почки. Все это корковые нефроны. У остальных 20% нефронов почечные тельца, проксимальные и дистальные извитые канальцы находятся на границе с мозговым веществом, а их длинные петли спускаются в мозговое вещество — это околомозговые (юкстамедуллярные) нефроны.

В почке около миллиона нефронов. Длина канальцев одного нефрона колеблется от 20 до 50 мм, общая длина всех канальцев в двух почках составляет около 100 км.

Строение нефрона сложное. Началом нефрона служит его капсула, между наружной и внутренней стенками которой имеется полость капсулы нефрона. Внутри капсулы находится клубочковая капиллярная сеть (сосудистый клубочек), образованный более чем 50 гемокапиллярами. Капсула нефрона вместе с сосудистым клубочком составляют почечное тельце диаметром около 20 мкм. Эндотелий кровеносных капилляров сосудистого клубочка имеет фенестры размером до 0,1 мкм. Кнаружи от эндотелия располагается базальная мембрана. На наружной ее стороне лежит эпителий внутреннего листка капсулы нефрона. Эпителиальные клетки этого листка крупные (до 30 мкм), неправильной формы и называются подоцитами. От подоцитов отходят отростки — цитоподии, прикрепляющиеся к базальной мембране. Между цитоподиями находятся узкие щели (поры), открывающие доступ к базальной мембране. Наружный листок капсулы нефрона представлен однослойным кубическим эпителием, также расположенным на базальной мембране. Эпителий капилляров, подоциты внутреннего слоя капсулы и общая для них базальная мембрана образуют фильтрационный аппарат почки. Через него осуществляется фильтрация крови в полость капсулы и образование первичной мочи (более 100 л в сутки).

Проксимальный извитой каналец нефрона представлен короткой трубочкой с узким, неправильной формы просветом диаметром около 60 мкм. Стенки канальца образованы однослойным кубическим каемчатым эпителием. Эпителиоциты на апикальной поверхности имеют щеточную каемку, для базальной поверхности клеток характерна исчерченность. Среди органелл эпителиоцитов преобладают лизосомы и митохондрии. На уровне этого канальца происходит обратное всасывание из первичной мочи, белков, глюкозы, электролитов, воды в кровеносные капилляры, оплетающие каналец (реабсорбция).

Нисходящая часть петли нефрона тонкая (около 15 мкм в диаметре), выстлана плоскими эпителиоцитами со светлой цитоплазмой, бедной органеллами. Восходящая часть петли толстая, имеет диаметр около 30 мкм. Она также выстлана плоскими эпителиоцитами, расположенными на базальной мембране. На уровне петли нефрона происходит реабсорбция воды, натрия и других веществ.

Дистальные извитые канальцы короткие, диаметр их составляет 20−50 мкм. Стенки канальцев образованы одним слоем кубических клеток, лишенных щеточной каемки. Плазматическая мембрана большей части эпителиоцитов складчатая за счет расположенных под цитолеммой митохондрий. Через стенки дистальных извитых канальцев происходит дальнейшее всасывание в кровь большого количества воды. Процесс всасывания продолжается и в собирательных трубочках. В результате количество окончательной (вторичной мочи) резко уменьшается. Концентрация во вторичной моче мочевины, мочевой кислоты, креатина (веществ, не подвергающихся обратному всасыванию) возрастает.

Собирательные почечные трубочки в лучистой части коркового вещества выстланы однослойным кубическим эпителием, в своей нижней части (в мозговом веществе почки) — однослойным низким цилиндрическим эпителием. В составе эпителия собирательных почечных трубочек различают светлые и темные клетки. Светлые клетки бедны органеллами, их цитоплазма образует внутренние складки. Темные клетки по ультраструктуре близки париетальным клеткам желез желудка.

Каждый почечный сосочек на верхушке пирамиды охватывает воронкообразная малая почечная чашка (calix renalis minor). Иногда в одну малую почечную чашку обращено несколько (2−3) почечных сосочков. Из соединения двух-трех малых почечных чашек образуется большая почечная чашка (calix renalis major). При слиянии друг с другом двух-трех больших почечных чашек образуется расширенная общая полость — почечная лоханка (pelvis renalis), напоминающая по форме уплощенную воронку. Постепенно суживаясь книзу, почечная лоханка в области ворот почки переходит в мочеточник. Малые и большие почечные чашки, почечная лоханка и мочеточник составляют мочевыводящие пути.

Различают три стадии образования почечной лоханки: эмбриональную, фетальную и зрелую. На I стадии большие почечные чашки не выражены, поэтому малые почечные чашки непосредственно впадают в почечную лоханку. На II стадии имеющиеся большие почечные чашки переходят в мочеточник, а лоханка не сформирована. На III стадии наблюдается обычное число малых почечных чашек, которые впадают в две большие почечные чашки; последние переходят в почечную лоханку, откуда начинается мочеточник. По форме почечная лоханка бывает ампулярной, древовидной и смешанной.

Стенки лоханки, больших и малых почечных чашек имеют одинаковое строение. В стенках различают слизистую, мышечную и наружную (адвентициальную) оболочки. Стенки малых почечных чашек в области свода (начальная часть) состоят из гладкомышечных клеток, которые образуют кольцеобразный слой — сжиматель свода (почечной чашки). К этому участку стенки подходят нервные волокна, кровеносные и лимфатические сосуды. Все это составляет форникальный аппарат почки, роль которого заключается в регулировании количества мочи, выводимой из почечных канальцев в малые почечные чашки, создании препятствия обратному току мочи и поддержании внутрилоханочного давления.

Почки являются не только органами выделения, они выполняют также эндокринную функцию. В стенках восходящего канальца петли нефрона при переходе его в дистальный извитой каналец между приносящей и выносящей клубочковыми артериолами на очень тонкой базальной мембране расположены высокие эпителиальные клетки, лишенные базальной складчатости. Этот участок дистального отдела канальцев называют плотным пятном. Предположительно оно улавливает изменения содержания натрия в моче и воздействует на юкстагломерулярные клетки, секретирующие ренин и почечный эритропоэтическии фактор. Юкстагломерулярные клетки находятся под эндотелием в стенках приносящих и выносящих клубочковых артериол рядом с плотным пятном. В строме пирамид мозгового вещества имеются так называемые интерстициальные клетки, которые вырабатывают простагландины (биологически активные вещества антигипертензионного и другого действия). Эндокринный комплекс почки участвует в регуляции общего и почечного кровообращения, а через него влияет на мочеобразование.

Большое значение для мочеобразования имеют особенности кровоснабжения почки. Почечная артерия многократно разветвляется и переходит в артериолы, снабжающие кровью капилляры мальпигиева клубочка, — это первая капиллярная сеть. После прохождения через капилляры клубочка артериальная кровь поступает в выносящий сосуд, разветвляющийся снова сразу же после выхода из клубочка во вторую капиллярную сеть, охватывающую канальцы, из которого кровь переходит в венозные сосуды. Между мальпигиевыми клубочками, расположенными в верхних двух третях коркового слоя и в нижней его трети, прилегающей к мозговому слою, есть различие: в нижней трети приносящая и выносящая артериолы мальпигиева клубочка имеют одинаковый просвет.

Лимфатические капилляры отсутствуют в почечных клубочках и в мочевых канальцах.

Почки иннервируются симпатическими и парасимпатическими нервными волокнами, сопровождающими кровеносные сосуды.

Лоханки, чашечки почек, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал обеспечивают выведение мочи из организма. Наличие в моче раздражающих веществ: соляной кислоты, мочевины и других предполагает необходимость защиты мочевыводящих путей от мочи. Эта функция возложена на эпителий путей. С мочой контактирует переходный эпителий, который способен растягиваться, меняя число слоев (число слоев переходное, изменяемое). Важной чертой этого эпителия является наличие плотных контактов, опоясывающих волос в поверхностных эпителиоцитах. Это препятствует прохождению мочи по межклеточным пространствам.

Мочеточники — полые трубки, соединяющие почечную лоханку с мочевым пузырем. Слизистая с подслизистой основой образуют продольные складки. В нижней части мочеточника и подслизистой основе имеются простые, альвеолярно-трубчатые мерокриновые слизистые железы. В верхних отделах мышечная оболочка состоит из внутреннего продольного и наружного циркулярного слоев. В нижних отделах — два продольных и средний циркулярный слои. Адвентициальная оболочка хорошо развита.

В мочеточнике выделяют брюшную, тазовую и пузырную части. Последняя расположена в толще мочевого пузыря. Стенка мочеточника имеет слизистую, мышечную и соединительнотканную оболочку. Моча по мочеточнику продвигается благодаря перистальтическому сокращению гладкой мышечной ткани его стенки.

Мочевой пузырь — это полый орган, куда непрерывно порциями стекает моча из мочеточников. Он расположен в малом тазу, за симфизом. Кроме двух отверстий мочеточников в пузыре есть третье — внутреннее отверстие мочеиспускательного канала, через которое периодически опорожняется пузырь. Стенка его имеет три оболочки: слизистую (с подслизистой основой), мышечную и соединительнотканную. Слизистая и подслизистая оболочки образуют складки. Подслизистой основы и складок нет в зоне впадения мочеточников и выхода мочеиспускательного канала Мышечная оболочка состоит из двух продольных и среднего циркулярного слоев. Адвентициальная оболочка окружает нижние, а серозная оболочка — верхние и частично — боковые поверхности.

По мере наполнения пузыря, емкость которого равняется примерно 0,5 литра, стенка его растягивается, а складки слизистой оболочки расправляются. Сокращение гладкой мышечной ткани при открытом отверстии в мочеиспускательный канал способствует опорожнению мочевого пузыря.

Мочеиспускательный канал связывает пузырь с поверхностью тела человека. Если другие мочевые органы не имеют половых различий, то в мочеиспускательном канале они имеются. Начинается мочеиспускательный канал у мужчин и женщин одинаково внутренним отверстием на стенке мочевого пузыря. Затем у мужчин он проходит через предстательную железу и половой член, открываясь наружным отверстием на головке полового члена, а у женщин лишь соприкасается с половыми органами и открывается в преддверие влагалища. Там, где мочеиспускательный канал проходит через мочеполовую диафрагму, вокруг него образуется сфинктер (сжиматель) из поперечно-полосатой скелетной мышечной ткани, произвольно регулирующий опорожнение мочевого пузыря.

При выполнении физических упражнений почки с чашечками и лоханкой, а также мочеточники подвержены незначительным смещениям. В правой почке подобные изменения происходят чаще они более выражены, что, по-видимому, связано с располагающейся над ней печенью. Форма почечных чашечек и лоханки при выполнении физических упражнений не изменяется. Что касается мочеточников, то у них изменяется и степень искривления, и форма. После физических упражнений мочевые органы очень быстро переходят в первоначальное состояние при энергичном глубоком брюшном (диафрагмальном) дыхании.