ボーマンのカプセルは、ネフロンの筒状部材の初期セグメントの恒常性の維持に有する腎臓寄与尿の生産のための処理を行われた腎臓の解剖官能性単位を表します生命体。
その存在を発見し、その組織学的記述を1842年に初めて発表した英国の眼科医および解剖学者ウィリアム・ボーマン卿にちなんで命名されました。
ネフロンのイラスト(出典:Wikimedia Commons経由のHolly Fischerのアートワーク)
ボーマンのカプセルを含むネフロンの最初の部分の命名法に関する文献にはいくつかの混乱があります。糸球体の別の部分として説明され、腎小体を構成することもありますが、糸球体のメンバーとして機能することもあります。
解剖学的な説明でカプセルが糸球体の一部を形成しているかどうかに関係なく、事実は、両方の要素がその構造と機能に非常に密接に関連しているため、糸球体という用語は、血管を備えた小さな球体のアイデアを考える人に目覚めさせることです。 。
そうでない場合、カプセルは、ろ過された流体が糸球体に注がれる容器にすぎませんが、糸球体ろ過プロセス自体には関与しません。これは、後でわかるように、それが特別な方法で寄与するプロセスの一部であるため、そうではありません。
構造と組織学
ボーマンのカプセルは、壁が血管セクターに陥入する小さな球のようなものです。この陥入では、求心性細動脈に由来し、血液を糸球体に供給する毛細血管の球がカプセルを貫通し、そこから遠心性細動脈も出て、糸球体から血液を引き出します。
尿柱と呼ばれるカプセルの反対側の端は、球の壁に、適切な管状機能を開始する最初のセグメント、つまり近位の回旋状の細管の端に接続されている穴があるかのように見えます。
カプセルのこの外壁は平坦な上皮であり、ボーマンカプセルの頭頂上皮と呼ばれます。尿路極では近位尿細管上皮に、血管極では内臓上皮に移行することにより、構造が変化します。
陥入した上皮は、糸球体毛細血管を内臓のように取り囲んでいるため、内臓と呼ばれます。ポドサイトと呼ばれる毛細血管を取り囲み、毛細血管を覆い、非常に特殊な特性を持つ細胞で構成されています。
ポドサイトは単一の層で構成され、隣接するポドサイトの延長部と互いにかみ合う延長部を放出し、それらの間にスリット孔または濾過スリットと呼ばれるそれらの間の空間を残します。
腎臓とネフロンの構造:1.腎皮質; 2.骨髄; 3.腎動脈; 4.腎静脈; 5.尿管; 6.ネフロン。7.求心性細動脈; 8.糸球体; 9.ボウマンのカプセル; 10.尿細管およびヘンレの束。11.尿細管周囲毛細血管(出典:ファイル:Physiology_of_Nephron.svg:Madhero88File:KidneyStructures_PioM.svg:PiotrMichałJaworski; PioM EN DE PL派生著作:Daniel Sachse(Antares42)via Wikimedia Commons)
ポドサイトとそれらがカバーする内皮細胞は、それらが載る基底膜を合成し、水と物質の通過のための連続性のソリューションも持っています。内皮細胞は有窓であり、濾過も可能です。
したがって、これら3つの要素:毛細血管内皮、基底膜、およびボーマンカプセルの内臓上皮は、一緒になって膜または濾過バリアを構成します。
特徴
カプセルは糸球体濾過プロセスに関連しています。一方では、糸球体毛細血管を取り囲む有足細胞の上皮被覆の一部であるためです。また、この上皮と糸球体毛細血管内皮が載っている基底膜の合成にも貢献しています。
これらの3つの構造:ボーマンカプセルの毛細血管内皮、基底膜、内臓上皮は、いわゆるろ過膜またはバリアを構成し、それぞれに、このバリアの全体的な選択性に寄与する独自の透過特性があります。
さらに、ボーマンの空間に浸透する流体の量と、外殻の壁に対抗する剛性の度合いにより、有効なろ過圧力を調整し、流体を関連尿細管。
糸球体濾過の大きさの決定要因
糸球体濾過プロセスの規模を収集する変数は、いわゆる糸球体濾過量(GFR)です。これは、単位時間内にすべての糸球体を通して濾過される流体の量です。その平均正常値は約125 ml /分または180 L /日です。
この変数の大きさは、物理的な観点から、いわゆるろ過または限外ろ過係数(Kf)と有効ろ過圧力(Peff)の2つの要素によって決定されます。つまり、VFG = Kf x Peff(式1)
ろ過係数(Kf)
濾過係数(Kf)は、膜の透水性を測定する透水係数(LP)の積であり、単位面積および駆動圧力の単位あたりのml / minで、表面積(A)を掛けたものです。ろ過膜、つまり、Kf = LP x A(式2)。
ろ過係数の大きさは、単位時間および有効駆動圧力の単位ごとにろ過される液体の量を示します。直接測定することは非常に困難ですが、式1からVFG / Peffを除算して求めることができます。
糸球体毛細血管のKfは12.5 ml /分/ mmHg /組織の100 gであり、体内の他の毛細血管系のKfの約400倍の値であり、約0.01 ml / mlをろ過できます。組織100 gあたりの最小/ mm Hg。糸球体濾過効率を示す比較。
有効ろ過圧力(Peff)
有効ろ過圧力は、ろ過に有利または反対するさまざまな圧力の代数的合計の結果を表します。血漿中のタンパク質の存在によって決定される静水圧勾配(ΔP)と浸透圧勾配(膠質浸透圧、ΔП)があります。
静水圧勾配は、糸球体毛細血管の内部(PCG = 50 mm Hg)とボーマンカプセルの空間(PCB = 12 mm Hg)の間の圧力差です。見て分かるように、この勾配は毛細管からカプセルに向けられ、その方向への液体の移動を促進する。
浸透圧勾配は、流体を低い浸透圧から高い浸透圧に移動させます。この効果があるのは、フィルタリングしないパーティクルのみです。タンパク質はろ過しません。そのПCBは0で、糸球体毛細血管ではПCGは20 mm Hgです。この勾配により、液体がカプセルからキャピラリーに移動します。
有効圧力は、Peff =ΔP–ΔПを適用して計算できます。=(PCG-PCB)-(ПCG-ПCB); =(50-12)-(20-0); = 38-20 = 18 mm Hg。したがって、約125 mm /分のGFRを決定する約18 mm Hgの有効または正味の濾過圧力があります。
血漿中に存在する物質のろ過指数(IF)
これは、血漿中の物質がろ過バリアを通過できる容易さ(または困難さ)の指標です。インデックスは、ろ液中の物質の濃度(FX)を血漿中のその濃度(PX)で除算して得られます。つまり、IFX = FX / PXです。
IF値の範囲は、自由にフィルタリングする物質の最大1と、まったくフィルタリングしない物質の0の間です。中間の値は、中程度の困難のあるパーティクル用です。値が1に近ければ近いほど、ろ過が良くなります。0に近いほど、フィルタリングが困難になります。
IFを決定する要因の1つは、粒子のサイズです。直径が4 nm未満のものは自由にフィルター処理します(IF = 1)。サイズがアルブミンのサイズに近づくにつれて、IFは減少します。アルブミンサイズ以上の粒子のIFは0です。
IFの決定に寄与するもう1つの要因は、分子表面の負の電荷です。タンパク質は多くの負電荷を帯びているため、サイズが大きくなり、ろ過が困難になります。その理由は、細孔がタンパク質のそれをはじく負の電荷を持っているからです。
参考文献
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