组织学与胚胎学考试真题解答
肾脏的生理功能可以概括为三个方面:将代谢的终产物排泄到体外,维持体内水、电解质和酸碱的平衡,产生和释放多种生物活性物质。尿液主要负责排泄代谢产物,维持体内水、电解质和酸碱平衡。肾脏的血液循环是维持肾脏正常生理功能的基础。肾血流量的大小决定了肾小球滤过率、钠重吸收和肾组织的耗氧量。每分钟约有1000 ~ 1200ml的血液流经双肾,相当于心输出量的20% ~ 25%。
肾小球滤过是肾脏中尿液形成过程的主要步骤。肾小球由肾被膜脏层的毛细血管内皮细胞、基底膜和上皮细胞组成,起着过滤膜的作用,过滤流入肾脏的血液。过滤膜的每一层都有大小不同的筛孔,其透过率取决于物质分子的大小、形状和电负荷状态。相对分子质量大于90000或分子半径大于4.0 nm的物质根本无法过滤。椭圆形分子比圆形分子更容易通过滤膜。另外,滤膜上有一层带负电荷的唾液粘蛋白,所以带负电荷的分子很难通过滤膜。血液中的大分子蛋白质和可见成分(如红细胞)被阻隔在血管中,而相对小分子量的蛋白质、氨基酸、葡萄糖、盐类和水则被过滤掉,进入肾囊形成原尿,对人体有用的物质被肾小管吸收回体内。正常人肾脏有200万个肾单位,其过滤膜总面积大于1.5平方米。单位时间内从肾小球过滤出的血浆量称为GFR。血液通过输入小动脉进入肾小球,然后从输出小动脉流出。血浆的过滤依靠过滤膜两侧压力不平衡形成的过滤力。滤膜两侧的压力由肾小球毛细血管静水压力与肾被膜静水压力之差、毛细血管内血浆胶体渗透压与肾被膜胶体渗透压之差组成。由于这种压力差,血浆中的水被不断滤出,血浆中的一些溶质被带出。正常人肾小球滤过率为125ml/min+15ml/min,每天通过肾小球滤过的液体约为180l,相当于总水量的4倍或细胞外液的15倍和血浆体积的60倍。通过控制小动脉进出球的口径和阻力,球管的反馈,激素,荷尔蒙,等等,人体就可以达到目的。肾小球滤过后富含各种溶质的大量原尿进入肾囊腔,流入肾小管,最终只有1%形成尿液排出体外。这个过程主要依靠肾小管的旋转功能,肾小管是单层上皮细胞紧密连接的通道。肾小管细胞具有跨细胞运输的功能,可以在管腔内外运输水和电解质。通过被动转运和主动转运,肾小管内滤液中的物质被转运到明小管外,然后进入肾小管周围的毛细血管。这个过程被称为肾小管重吸收。而肾小管上皮细胞将代谢高峰产生的物质或血浆中的某些物质转运到肾小管腔内,称为肾小管分泌。肾小管对水的重吸收是被动重吸收,重吸收率为99%。其中60% ~ 70%的水是随着近端肾小管钠的转运被动重吸收入血,最终排出的尿液主要通过髓袢和收集尿液的浓缩稀释机制完成。歧管的透水性由ADH调节。原尿中钠的转运是肾小管上皮细胞的主要转运机制,是消耗氧和能量的主动重吸收过程,少部分是被动扩散转运。原尿中只有65,438+0%的钠从尿中排出,钠的转运主要受醛固酮调节。随着钠的重吸收,氯被被动重吸收,少部分被主动重吸收。最后只有占过滤率1%的氯(5-9g)以氯化钠和氯化铵的形式随尿液排出。原尿中70%的钾在近曲小管重吸收,髓袢升支粗段、远曲小管和外髓层集合管也能重吸收节省的钾量,重吸收方式主要在主动过程。钾的分泌主要发生在远曲小管、皮质集合管和髓袢降支的细段,是尿钾的主要来源,分泌过程以被动分泌为主。肾小管中钾的转运主要受醛固酮的调节,同时也受肾小管中钾钠浓度和pH的影响。尿液中99%的钙和85%的磷被肾小管重吸收,主要在近端肾小管,而镁重吸收主要在髓袢和远端肾小管。这些电解质的转运由甲状腺激素(PTH)和降钙素(TCT)调节。
纤维的类型
纤维
胶原纤维
胶原纤维又称白纤维,数量最多,新鲜时呈白色有光泽。HE染色切片呈红色嗜酸性。纤维粗细不一,直径1-20μ m,呈波浪状,交织在一起。胶原纤维由直径20 ~ 20~200nm的胶原纤维粘合而成(图3-2)。在电子显微镜下,胶原纤维呈现明暗交替的周期性条纹,条纹周期约为64nm(图3-12)。胶原纤维韧性高,抗拉强度强。胶原纤维的化学成分是ⅰ型和ⅱ型胶原。胶原蛋白主要由成纤维细胞分泌。分泌到细胞外的胶原蛋白聚合成胶原纤维,然后组装成胶原纤维。
胶原纤维形成的基本过程如下(图3-13):
(1)前胶原分子的细胞内合成:成纤维细胞摄取蛋白质合成所需的氨基酸,包括脯氨酸、赖氨酸和甘氨酸,根据胶原mRNA的特定碱基序列,在粗面内质网的核糖体上合成前胶原-多肽链。后者在合成的同时进入粗面内质网腔,在羟化酶的作用下羟基化肽链中的脯氨酸和赖氨酸。羟基化后,三个前α-多肽链交织在一起,形成一个绳状前胶原分子。未在两端缠绕的溶解的前胶原分子是球形构型。在粗面内质网腔内添加糖基或转移到高尔基复合体后,分泌到细胞外。
(2)前胶原分子的细胞外聚合:在内肽酶的作用下,分子两端的球形构型部分被切断,形成直径约65438±0.5nm,长约300nm的前胶原分子(原胶原-lagen)。胶原分子平行排列聚合成胶原纤维。聚合时,相互平行的相邻分子以1/4分子长度交错排列,同一排的分子以一定距离相对,聚合成束,从而形成64nm周期条纹的胶原纤维。在聚合过程中,分子内和分子间的化学基因被浓缩和交联,以增加原纤维的稳定性。几个胶原纤维通过糖蛋白结合形成粗细不同的胶原纤维。
一碟中胶原纤维的形成受多方面的影响和调节。例如,细胞中脯氨酸的含量直接影响前α-多肽链的合成。缺氧或缺乏维生素C或Fe2+等辅助因子,导致前α-多肽链羟基化受到抑制,导致前胶原合成紊乱,影响伤口愈合。在聚合过程中,如胶原蛋白分子内和分子间的交联障碍(往往是赖氨酰氧化酶不足引起的)会影响胶原纤维的稳定性。除了成纤维细胞,成骨细胞,软骨细胞,一些平滑肌细胞和其他来源于间充质细胞和各种上皮细胞的细胞也可以产生胶原。
不同组织中的胶原蛋白具有不同的分子类型。现已证明,α-多肽链按其一级结构可分为α1、α2、α3三种类型,每种类型又可分为α 10,如α1(ⅰ)、α1(ⅱ)、α1(ⅲ)。
根据胶原蛋白三个肽链的不同,发现了11不同类型的胶原蛋白。主要类型的组成、分布及特征列于表中(表3-1)。
表3-1胶原蛋白的类型、分布和特性
I型前胶原三肽链分布的主要特征
ⅰ[α1(ⅰ)]2α2(ⅰ)真皮、筋膜、巩膜、被膜、腱、纤维软骨、骨和牙本质形成致密的、有纹状的粗纤维束,具有较强的抗拉强度。
ⅱ[α1(ⅱ)]3透明软骨和弹性软骨形成细纤维,有横条纹,抗压能力强。
Ⅲ [α1(Ⅲ)]3
[α1(Ⅳ)]2α2(Ⅳ)
网状纤维、平滑肌、内膜、动脉、肝、脾、肾、肺和子宫形成有横纹的细纤维,维持着器官的形态结构。
Ⅳ [α1(Ⅳ)]3
[α2(Ⅳ)]3
[α1(Ⅴ)]2α2(Ⅴ)
基膜基底和晶体囊不形成原纤维,而是均质膜,支持和过滤。
Ⅴ [α1(Ⅴ)]3
α1(Ⅴ)α2(Ⅴ)α3(Ⅴ)
胎膜、肌肉和腱鞘构成细小的横纹纤维。
弹性纤维
弹性纤维在新鲜状态下呈黄色,也称黄纤维。HE标本染色轻微,不易与胶原纤维区分。然而,醛品红或地衣红可以将弹性纤维染成紫色或棕色。弹性纤维细而直,分枝交织,粗细不等(0.2-1.0μ m),表面光滑,常有卷曲的断头(图3-2)。电子显微镜下,弹性纤维的芯部电子密度低,由均一的弹性蛋白组成,芯部周围覆盖有微纤维,直径约为65438±00n m。弹性蛋白分子可以随意卷曲,分子之间通过价键交联成网络。在外力的拉动下,卷曲的弹性蛋白分子拉伸拉长;外力撤除后,弹性蛋白分子恢复到卷曲状态(图3-14)。
弹性纤维富有弹性但韧性差,与胶原纤维交织在一起,使疏松的结缔组织既有弹性又有韧性,有利于保持器官组织的形态位置相对恒定,并具有一定的可变性。
网状纤维
网状纤维细而分支,交织成网。网状纤维由ⅲ型胶原组成,也有64nm周期性横条。纤维表面覆盖着蛋白聚糖和糖蛋白,故PAS反应呈阳性,呈嗜银性。银染后,网状纤维呈黑色,故又称嗜银纤维。网状纤维多分布在结缔组织与其他组织的交界处,如基底膜的网状板、肾小管周围和毛细血管周围。造血器官和内分泌腺中有许多网状纤维,构成了它们的支架。
参考百度百科结缔组织