BOWMANS KAPSEL: STRUKTUR, HISTOLOGI, FUNKTIONER - ANATOMI OCH FYSIOLOGI - 2025

Den Bowman : s kapsel representerar det initiala segmentet av den rörformiga komponenten i nephron, anatomisk-funktionella enheten av njuren i vilken utförs processerna för produktion av urin med vilken njur bidrar till att bevara homeostas hos organism.

Det namngavs för att hedra den engelska ögonläkaren och anatomisten Sir William Bowman, som upptäckte dess existens och publicerade sin histologiska beskrivning för första gången 1842.

Illustration av en nefron (Källa: Konstverk av Holly Fischer via Wikimedia Commons)

Det finns viss förvirring i litteraturen när det gäller nomenklaturen för de initiala segmenten av nefronen, inklusive Bowmans kapsel. Ibland beskrivs det som en annorlunda del av glomerulus och utgör med det njurkorpuskletet, medan det för andra fungerar som ett medlem av glomerulus.

Oavsett om kapseln i anatomiska beskrivningar ingår i glomerulus eller är en del av glomerulus, är faktumet att båda elementen är så nära förenade i sin struktur och funktion att termen glomerulus vaknar hos dem som tänker på den idén om en sfärisk sfär med dess kärl. .

Om inte, skulle kapseln helt enkelt vara en behållare i vilken den filtrerade vätskan hälls in i glomerulus, men den skulle inte ha någon del i själva glomerulärfiltreringsprocessen. Vilket inte är fallet, eftersom det, som framgår, är en del av den process som den bidrar till på ett speciellt sätt.

Struktur och histologi

Bowmans kapsel är som en liten sfär vars vägg invaginerar in i kärlsektorn. Vid denna invagination penetreras kapseln av bollen av kapillärer, som har sitt ursprung i den afferenta arteriolen och som tillför blod till glomerulus, varifrån den efferenta arteriolen också kommer ut, vilket drar blod från glomerulus.

Den motsatta änden av kapseln, kallad urinpolen, verkar som om sfärens vägg hade ett hål till vilket änden av det första segmentet som initierar själva den rörformade funktionen är ansluten, det vill säga den proximala krökta rören.

Denna yttervägg i kapseln är ett platt epitel och kallas parietalepitel i Bowmans kapsel. Det förändras i struktur genom övergång till det proximala tubuli-epitelet vid urinpolen och till det viscerala epitelet vid den vaskulära polen.

Det invaginta epitelet kallas visceral eftersom det omger de glomerulära kapillärerna som om de vore en inlägg. Det består av celler som kallas podocyter som omfattar, täcker dem, kapillärerna och som har mycket speciella egenskaper.

Podocyterna är organiserade i ett enda lager, som avger förlängningar som interdigiterar med förlängningarna av angränsande podocyter, vilket lämnar mellanrum mellan dem som kallas slitsporer eller filtreringsspalter, som är lösningar för kontinuitet för passage av filtratet.

Njurens struktur och en nefron: 1. Njurbark; 2. märg; 3. Njurartär; 4. Njurar; 5. Ureter; 6. Nefroner; 7. Afferent arteriole; 8. Glomerulus; 9. Bowmans kapsel; 10. Tubulor och bunt av Henle; 11. Peritubular kapillärer (Källa: File: Physiology_of_Nephron.svg: Madhero88File: KidneyStructures_PioM.svg: Piotr Michał Jaworski; PioM EN DE PLderivativt arbete: Daniel Sachse (Antares42) via Wikimedia Commons)

Podocyter och endotelceller som de täcker syntetiserar ett källarmembran på vilket de vilar och som också har lösningar för kontinuitet för passage av vatten och ämnen. Endotelceller är fenestrerade och tillåter också filtrering.

Så dessa tre element: kapillärendotel, källarmembran och visceralt epitel i Bowmans kapsel utgör tillsammans membranet eller filtreringsbarriären.

Funktioner

Kapseln är associerad med den glomerulära filtreringsprocessen. Å ena sidan eftersom det är en del av epitelbeläggningen av podocyter som omger de glomerulära kapillärerna. Det bidrar också till syntesen av källarmembranet på vilket detta epitel och det glomerulära kapillärendotelet vilar.

Dessa tre strukturer: kapillärendotel, källarmembran och visceralt epitel av Bowmans kapsel, utgör det så kallade filtreringsmembranet eller barriären, och var och en av dem har sina egna permeabilitetskarakteristika som bidrar till den totala selektiviteten för denna barriär.

Dessutom bestämmer volymen vätska som tränger igenom Bowmans rymd, tillsammans med graden av styvhet som motsätter sig den yttre kapselväggen, uppkomsten av ett intracapsulärt tryck som bidrar till att modulera det effektiva filtreringstrycket och att trycka vätskan längs tillhörande tubuli.

Determinanter för storleken på glomerulär filtrering

En variabel som samlar upp storleken på den glomerulära filtreringsprocessen är den så kallade glomerulära filtreringsvolymen (GFR), som är den volym vätska som filtreras genom alla glomeruli i en tidsenhet. Dess genomsnittliga normala värde är cirka 125 ml / min eller 180 L / dag.

Storleken på denna variabel bestäms ur fysisk synvinkel av två faktorer, nämligen den så kallade filtrerings- eller ultrafiltreringskoefficienten (Kf) och det effektiva filtreringstrycket (Peff). Det vill säga: VFG = Kf x Peff (ekvation 1)

Filtreringskoefficient (Kf)

Filtreringskoefficienten (Kf) är produkten av den hydrauliska konduktiviteten (LP), som mäter vattenpermeabiliteten hos ett membran i ml / min per ytenhet och enhetens drivtryck, gånger ytområdet (A) för filtreringsmembranet, det vill säga Kf = LP x A (ekvation 2).

Storleken på filtreringskoefficienten indikerar den vätskevolym som filtreras per tidsenhet och per enhet effektivt drivtryck. Även om det är mycket svårt att mäta direkt, kan det erhållas från ekvation 1, som delar VFG / Peff.

Kf i glomerulära kapillärer är 12,5 ml / min / mmHg per c / 100 g vävnad, ett värde som är ungefär 400 gånger högre än Kf för andra kapillärsystem i kroppen, där cirka 0,01 ml / ml kan filtreras. min / mm Hg per 100 g vävnad. Jämförelse som visar glomerulär filtreringseffektivitet.

Effektivt filtreringstryck (Peff)

Det effektiva filtreringstrycket representerar resultatet av den algebraiska summan av de olika tryckkrafterna som gynnar eller motsätter sig filtrering. Det finns en hydrostatisk tryckgradient (ΔP) och en osmotisk tryckgradient (onkotisk, ΔП) bestämd av närvaron av proteiner i plasma.

Den hydrostatiska tryckgradienten är tryckskillnaden mellan insidan av glomerulär kapillär (PCG = 50 mm Hg) och utrymmet för Bowmans kapsel (PCB = 12 mm Hg). Som kan ses riktas denna lutning från kapillär till kapseln och främjar rörelse av vätska i den riktningen.

Den osmotiska tryckgradienten flyttar vätska från lägre osmotiskt tryck till högre. Endast partiklar som inte filtrerar har denna effekt. Proteiner filtrerar inte. Dess ПCB är 0 och i glomerulär kapillär är ПCG 20 mm Hg. Denna lutning flyttar vätska från kapseln till kapillären.

Det effektiva trycket kan beräknas genom att applicera Peff = ΔP - ΔП; = (PCG-PCB) - (ПCG-ПCB); = (50-12) - (20-0); = 38-20 = 18 mm Hg. Således finns det ett effektivt eller nettofiltreringstryck av cirka 18 mm Hg, vilket bestämmer en GFR av cirka 125 ml / min.

Filtreringsindex (IF) för ämnen som finns i plasma

Det är en indikator på det lätthet (eller svårigheten) med vilket ett ämne i plasma kan passera filtreringsbarriären. Indexet erhålls genom att dela koncentrationen av ämnet i filtratet (FX) med dess koncentration i plasma (PX), det vill säga: IFX = FX / PX.

Intervallet för IF-värden är mellan högst 1 för de ämnen som filtrerar fritt, och 0 för de som inte filtrerar alls. Mellanvärden är för partiklar med mellanliggande svårigheter. Ju närmare 1 värdet är, desto bättre blir filtreringen. Ju närmare 0, desto svårare filtreras det.

En av de faktorer som bestämmer IF är partikelstorleken. De med diametrar mindre än 4 nm filtrerar fritt (IF = 1). När storleken blir närmare albumin minskar IF. Albuminstorlekar eller större partiklar har IF: er på 0.

En annan faktor som bidrar till att bestämma IF är negativa elektriska laddningar på molekylytan. Proteiner har mycket negativ laddning, vilket bidrar till deras storlek för att göra det svårt att filtrera dem. Anledningen är att porerna har negativa laddningar som avvisar proteinerna.

referenser

1. Ganong WF: Renal Function and Micturition, i Review of Medical Physiology, 25: e upplagan. New York, McGraw-Hill Education, 2016.
2. Guyton AC, Hall JE: The Urinary System, in Textbook of Medical Physiology, 13th ed, AC Guyton, JE Hall (eds). Philadelphia, Elsevier Inc., 2016.
3. Lang F, Kurtz A: Niere, i Physiologie des Menschen mit Pathophysiologie, 31: e ed, RF Schmidt et al (eds). Heidelberg, Springer Medizin Verlag, 2010.
4. Silbernagl S: Die funktion der nieren, i Physiologie, 6: e upplagan; R Klinke et al (eds). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2010.
5. Stahl RAK et al: Niere und ableitende Harnwege, i Klinische Pathophysiologie, 8: e upplag, W Siegenthaler (ed). Stuttgart, Georg Thieme Verlag, 2001.