UNIVERZITET U BANJOJ LUCI MEDICINSKI FAKULTET
EMBRIOLOGIJA BUBREGA SEMINARSKI RAD
Predmet: Histologija i embriologija Predmetni nastavnik: Prof. dr Gostimir Mikač Student: Arijana Knežević, 6683/2011
SADRŽAJ
1. UVOD ..................................................................................................... ...................... 4 1.1. Anatomija bubrega .............................. ............... ............................. ........................... ............................ ............................ ....................... .......... 4 1.2. Histologija bubrega .............................. ............... ............................. ........................... ............................ ............................ ....................... .......... 5 1.3. Embriologija bubrega .............................. ............... ............................. ........................... ............................ ............................ .................... ....... 5 2. PRONEPHROS ......................................................................................... ...................... 7 3. MESONEPHROS ...................................................................................... ...................... 7 4. METANEPHROS ....................................................................................... .................... 8 4.1. Odvodni kanali bubrega .............................. ............... ............................. ........................... ............................ ............................ ............... .. 9 4.2. Žljezdani kanali bubrega .............................. ............... ............................. ........................... ............................ ............................ ............... .. 9 5. ANOMALIJE BUBREGA ............................................................................................... 11 6. SAŽETAK ................................................................................................ .................... 14 3
7. LITERATURA ........................................................................................... .................... 15
1. UVOD 1.1. Anatomija 1.1. Anatomija bubrega Bubreg je parni organ koji izlučuje mokraću. Kod odrasle osobe je težak oko 120200 grama, dužine je oko 11, širine oko 5, a debljine oko 3 cm. Smješten je retroperitonealno, gornja trećina leži na dijafragmi, na granici gornje i srednje trećine, ukoso ukršta dvanaesto rebro, dok je hilus bubrega osobe u ležećem položaju u visini drugog lumbalnog pršljena. Uzdužna osovina bubrega položena je koso tako da su gornji polovi bliže od donjih. Desni bubreg leži malo niže od lijevog. Bubrežni parenhim je 4
obavijen vezivnom čahurom koja se lako ljušti. Oko vezivne čahure nalazi se masna kapsula koja bubreg održava u normalom položaju. Preko masne kapsule nalazi se bubrežna fascija koja se sastoji od subperitonealnog tkiva, a koja obavija bubreg i nadbubrežnu žlijezdu koja je smještena uz gornji pol bubrega. Bubreg čine srž (medulla renis) i kora (cortex renis). Medularnu supstancu izgrađuju bubrežne (Malpigijeve)
piramide čija je baza okrenuta prema površini bubrega, a vrh prema hilusu. Izdanci kortikalne supstance spuštaju se do hilusa i odvajaju piramide. Bubrežna piramida sa dijelom kortikalne supstance ( Bertinijevi stubovi) koji je okružuje čini lobus ili renculus. U odrasloj osobi u bubregu se nalazi 10-20 renkula. r enkula. Kortikalna supstanca se dijeli na dvije zone od kojih se pars radiata nastavlja na bazu piramide i sadrži ravne kanaliće koji dolaze iz piramida, a preostali gornji dio kore k ore je pars convoluta i sadrži glomerule (Malpigijeva tjelešca) i zavijene kanalice. Glomerul ili Malpigijevo tjelašce se sastoji od mreže kapilara okružene Bowmanovom čahurom. Bowmanova čahura ima dva lista, visceralni i parijetalni. Visceralni okružuje kapilare, parijetalni list čine pločaste ćelije. U Bowmanovu čahuru na vaskularnom polu ulazi aferentna arteriola, a izlazi eferentna arteriola. Os suprotnog (urinarnog) pola glomerula odlaze bubrežni kanalići koji 5
se dijele na proksimalne, Henleovu petlju i distalne kanaliće. Ti kanalići zajedno sa glomerulom čine nefron, osnovnu funkcionalnu jedinicu bubrega.
1.2. Histologija bubrega Bubreg se satstoji od 1-4 miliona nefrona, a nefron čine bubrežno tjelašce, proksimalni zavijeni tubul, tanki i debeli krak Henleove petlje i distalni zavijeni tubul. Glomerul ili bubrežno tjelašce je odgovorno za ultrafiltraciju plazme, plazme, a histološki je građen od kapilarnog klupka koje je okruženo dvolisnom epitelnom, Bowmanovom, čahurom. U središnjem dijelu kapilarnog klupka nalazi se mezangij kojeg čine ćelije i vanćelijski matriks. Kapilari unutar glomerula su obloženi tankim endotelnim ćelijama ispod kojih je glomerularna bazalna membrana, a na koju se s vanjske strane naslanjaju podociti. Parijetalni epitel Bowmanove čahure se na vaskularnom polu u kontinuitetu k ontinuitetu nastavlja na visceralni epitel. Između dva epitelna sloja Bowmanove čahure se nalazi mokraćni (interkapsularni) prostor. Na mokraćnom polu, šupljina i parijetalni parijetalni sloj epitelnih ćelija nastavlja se u lumen i epitel proksimalnih kanalića. U histološkim rezovima korteksa, proksimalni zavijeni kanalići čine većinu parenhimske komponenete. Proksimalni kanalići su odgovorni za reapsorpciju oko 60% glomerularnog ultrafiltrata. Proksimalni kanalići se nastavljaju na Henleovu petlju koja ima značajnu ulogu u koncentrisanju urina. Na Henleovu petlju se nastavljaju distalni kanalići čija je uloga aktivna resorpcija r esorpcija NaCl.
1.3. Embriologija bubrega
6
Urinarni sistem se razvija iz intermedijarnog mezoderma. U razvoju bubrega vidno se odražava njegova filogenetska prošlost. Kod najnižih kičmenjaka ( amphioxus) razvije se samo pronefros i on predstavlja definitivni bubreg, koji funkcioniše čitav život. Kod vodozemaca pronefros izgubi ulogu definitivnog bubrega. Njegovu ulogu kod vodozemaca preuzme mezonefros. Kod čovjeka se u intrauterinom razvoju razvijaju tri različita bubrežna sistema: pronefros, mezonefros i metanefros. Oni se diferenciraju progresivno od cervikalnog ka kaudalnom dijelu u nefrogenom nizu. Prvo se razvija pronefros koji k oji je kod čovjeka rudimentaran. Potom se razvija mezonefros. Pronefros i mezonefros predstavljaju prolazne faze u razvoju uropoeznog sistema kod čovjeka. Završni stadijum razvoja bubrega kod čovjeka je metanefros. Oba provizorna bubrega, kao i definitivni bubreg, razvijaju se od iste osnove koju čine nefrotomi, odnosno nefrogeni tračak. Oni se razlikuju jedino po tome što ne nastaju od istih nefrotoma, ni u isto vrijeme, niti postignu jednak stepen razvoja.
7
Slika 1. Pronefros, mezonefros i metanefros se razvijaju iz intermedijarnog mezoderma (Izvor: http://www.md.ucl.ac.be/didac/anat110/Urog%E9nital/Meoderme %20interm.png )
predbubreg) 2. PRONEPHROS ( predbubreg
Pronephros je prvi provizorni bubreg kod svih kičmenjaka. Kod čovječjeg zametka javlja se krajem treće sedmice razvoja kao rudimentaran organ sastavljen od svega nekoliko poprečno postavljenih kanalića, koji izrastaju iz kranijalnih nefrotoma u dorzolateralnom smjeru. Medijalni kraj tih kanalića komunicira sa celomskom šupljinom pomoću otvora ( nephrostoma), dok se lateralni kraj spaja sa susjednim kanalićem, tako da nastane jedinstveni uzdužno postavljen kanal. To je primarni mokraćovod, koji raste u kaudalnom smjeru sve dok se ne otvori u kloaku. Kod čovječjeg embriona pronefros uopšte ne funkcioniše kao ekskrecijski organ. On 8
iščezne najvećim dijelom već sedmicu dana nakon što se pojavi. Od njega ostane jedino kaudalni kraj primarnog mokraćovoda, koji tokom daljeg razvoja ima značajnu ulogu.
prabubreg, Wolffovo Wolffovo tijelo) 3. MESONEPHROS ( prabubreg,
Razvoj mezonefrosa počinje u četvrtoj sedmci embrionalnog razvoja, a do njegove regresije dolazi krajem osme sedmice. Počinje da se razvija nešto poslije pronefrosa, ali prije nego što dođe do njegove potpune regresije. Mezonefros se sastoji od tubulusa i nefrogenog (mezonefrosnog) kanala koji se pruža cijelom njegovom dužinom i ulijeva u kloaku. Tubulusi mesonephrosa jednim svojim krajem dolaze u kontakt sa glomerulusima, a drugim se ulijevaju u mezonefrosni kanal. Razvoj mesonephrosa kod čovjeka počinje odvajanjem jedne j edne solidne ćelične trake od nefrogenog niza, koja se pruža do lateralnog zida kloake. Ova ćelična traka dobija prvo na kranijalnom kraju šupljinu; ona se širi kaudalno tako da se obrazuje kanal, koji se pruža do kloake u koju se otvara. To je mezonefrosni ili Wolffov kanal. Pod induktivnim uticajem ovog kanala ćelije nefrogenog niza obrazuju prvo ograničene grupe. U njima se zatim pojavljuju p ojavljuju šupljine i na taj način nastaju mjehurići. Svaki od ovih mjehurića se izdužuje u tubulus koji se savija dobijajući izgled položenog slova S. Lateralni krajevi ovih tubulusa se ulijevaju u Wolffov kanal. Medijalni dijelovi se proširuju, invaginiraju obuhvatajući petlje arterijskih kapilara. Prošireni invaginirani dio gradi Bowmanovu čahuru, a arterijski kapilari glomerulus. 9
Sredinom drugog mjeseca embrionalnog razvoja, mezonefros predstavlja veliki ovoidni parni organ koji se pruža s obje strane srednje linije i ispupčava se u celomsku šupljinu. Neki autori ga nazivaju Wolffovim tijelom. Krajem drugog mjeseca embrionalnog razvoja, mezonefros uglavnom atrofira, izuzev onog dijela od kojeg se kod muškog m uškog pola razvijaju ductuli efferentes i paradidymis, a kod ženspog pola epoophoron i paraoophoron. Wolffov kanal kod muškog pola ostaje i od njega se razvija r azvija ductus epidydimidis, ductus deferens i ductus ejaculatorius. Kod ženskog pola Wolffov kanal redovno iščezne. Ponekad ostane sačuvan njegov rudiment u obliku Gartnerovog kanala u blizini lateralnog zida materice, u cervikalnom kanalu ili u lateralnom zidu rodnice. Kod oba pola iz kaudalnog dijela Wolffovog kanala izraste “mokraćovodni pupoljak”, od koga se razviju svi odvodni kanali definitivnog bubrega.
4. METANEPHROS Metanefros se razvija u definitivni bubreg čovjeka. Njegov razvoj počinje u petoj sedmici embrionalnog života. Metanefros se razvija iz dva izvora: mokraćovodnog pupoljka i metanefrogenog blastema. Mokraćovodni pupoljak nastaje početkom drugog mjeseca iz donjeg dijela Wolffovog kanala u neposrednoj blizini njegovog ulaska u kloaku. Metanefrogeni blastem nastaje kaudalno od mezonefrosa od nefrogenog niza. Mokraćovodni pupoljak raste dorzokranijalno i prodire u metanefrogeni blastem svojim slobodnim kranijalnim krajem. Dalji
10
razvoj metanefrosa je rezultat uzajamnog induktivnog dejstva mokraćovodnog pupoljka i metanefrogenog blastema. Žljezdani dijelovi definitivnog bubrega razvijaju se od nefrogenog tračka kaudalno od mezonefrosa (metanefrogeno tkivo), a odvodni kanali od mokraćovodnog pupoljka. Čahura bubrega i intersticijalno tkivo u njemu se razviju od mezenhima, mez enhima, koji okružuje metanefrogeno tkivo i odvodne kanaliće. Tokom razvoja, definitivni bubreg mijenja položaj, položaj, zbog rasta njegove osnove u kranijalnom smjeru ( ascensus renis). Pri tom se bubreg okreće oko uzdužne osovine, pa njegov hilus koji k oji je u početku postavljen ventralno, dospije na medijalnu stranu.
4.1. Odvodni kanali bubrega Početkom šeste sedmice embrionalnog razvoja, na dorzalnoj strani Wolffovog kanala u blizini njegova ušća u kloaku, javlja se šuplji izdanak nazvan “mokraćovodni pupoljak”, jer u početku čini osnovu za mokraćovod (ureter ). ). Kasnije se taj pupoljak izduži rastući u dorzokranijalnom smjeru sve do metanefrogenog tkiva. Kad ga dosegne, proširi se u njegovom području i od tog proširenja pr oširenja nastane pelvis renalis). Iz bubrežne karlice u metanefrogeno bubrežna karlica ( pelvis
tkivo urastaju izdanci, koji kasnije predstavljaju velike vrčeve ( calyces renales majores). Sukcesivnom dihotomičkom diobom tih izdanaka
postepeno se razvije sistem odvodnih kanalića u bubregu. Druga i treća generacija tih kanalića proširi se i izduži na račun r ačun četvrte generacije i na taj način nastaju mali vrčevi ( calyces renales minores). Zadnju (dvadesetu) generaciju odvodnih kanalića čine najsitniji odvodni kanalići u bubregu. 11
4.2. Žljezdani 4.2. Žljezdani kanali bubrega Metanefrogeno tkivo u početku poput ljuske obuhvata primitivnu bubrežnu karlicu, a kasnije se raspe u onoliko grupa ćelija koliko ima najsitnijih odvodnih kanalića. Od njega se razvijaju svi proksimalni tubul, tubul, Bowmanova čahura, distalni tubul). dijelovi nefrona ( proksimalni
Diferencijacija metanefrogenog tkiva u nefrone vrši se na sljedeći način: unutar pojedinih solidnih grupa nefrogenog tkiva okupljenog oko najsitnijih odvodnih kanalića pojavi se šupljina pa nastane mjehurić. Izduženjem i postepenom diferencijacijom tog mjehurića nastanu pojedini dijelovi nefrona. Još prije nego što se završi taj proces spoji se jedan kraj nefrona sa najsitnijim odvodnim kanalićem, dok se drugi kraj preobrazi u Bowmanovu čahuru. Kad Bowmanova čahura obuhvati klupko arterijskih kapilara ( glomerul) nastane Malpigijevo tjelašce. Prvo takvo tjelašce nastane tokom drugog mjeseca razvoja, a većina ostalih krajem fetalnog života. U prvim mjesecima nakon rođenja završi se njihov razvoj, a time i razvoj bubrega. Razvoj nefrona teče iznutra prema van i zbog toga su Malpigijeva tjelašca postavljena u više redova. Najstariji među njima su oni koji leže na granici prema moždini ( medijalno), a najmlađi oni na površini bubrega (lateralno). Rastom postojećih i postepenim formiranjem novih nefrona razvije se kora bubrega, uglavnom pred kraj fetalnog života. Nakon rođenja, metanefrogeno tkivo ubrzano nestaje, a time i mogućnost stvaranja novih nefrona. Nefroni se grupišu u pojedine režnjeve, koje na slobodnoj površini ograničavaju brazde sve do četvrte i pete godine života, kad redovno iščeznu, ali izuzetno mogu m ogu ostati čitav život. 12
Fetalni bubreg nema važnosti kao ekskrecijski organ, jer se produkti razmjene materija fetusa odstranjuju preko placente. Uprkos tome, on počinje funkcionisati u manjoj mjeri već u drugoj polovini fetalnog života. U vrijeme rođenja, mokraćni mjehur je pun mokraće.
Slika 2. Prikaz embrionalnog razvoja bubrega (Izvor: http://www.pediatricurologybook.com/images/kieran/Kieran% http://www.pediatricurologybook.com/images/kieran/Kieran%20fig.%201.jpg) 20fig.%201.jpg)
5. ANOMALIJE BUBREGA Anomalije bubrega nastaju kao rezultat poremećanja njihovog n jihovog razvoja. Mogu se odnositi na položaj, broj ili građu bubrega.
Agenesia renis je djelimičan ili potpun nedostatak jednog ili oba bubrega. Poremećaj je uslovljen izostankom stvaranja metanefrosa. 13
Ectopia renis je odstupanje od konačnog smještaja bubrega. Ukoliko izostane stvaranje prečage, bubreg može da prodre i u grudni koš potiskujući plućno krilo.
Hypoplasia renis je umanjenje mase parenhima bubrega usljed smanjenog broja režnjeva. Nastaje prestankom račvanja sabirnih cjevčica.
Malrotatio renis je nepravilno ili nepotpuno okretanje bubrega. bubrega. Hilus najčešće ostaje u anteroposteriornom položaju.
Morbus cystisus renum je poremećaj histogeneze parenhima bubrega. Ispoljava se kao:
- renes polycistici – stanje neograničenog račvanja sabirnih kanalića,
- ren multicysticus – stanje jednostrane greške u grananju sabirnih kanalića ili izostanku uspostavljanja veze sabirnih kanalića sa nefrogenim vezikularnim obličjem.
Slika 3. Normalni i policistični bubreg (Izvor: http://www.merckmanuals.com/media/home/figures/MMHE_11_146_01_eps.gif )
sjedinjenjem Ren arcuatus je potkovičasti bubreg, nastao sjedinjenjem parenhima ili čahure polova organa. 14
Slika 4. Ren arcuatus (Izvor: http://salerno.uni-muenster.de/data/bl/sobotta/pics_small/1036.jpg)
Ren pelvicus je bubreg koji ostaje u položaju metanefrosa ( u karlici ).
Triplicitas/quadriplicitas Triplicitas/quadriplicita s renum su prekobrojni bubrezi. Nastaju razdvajanjem metanefrosne kapice na manje cjeline, tako da se iz svake od njih stvara poseban bubreg. Prekobrojni bubrezi su manje veličine.
15
6. SAŽETAK Organogeneza bubrega počinje krajem treće sedmice embrionalnog života. Prolazi kroz tri faze: pronefros, mezonefros m ezonefros i metanefros, a svi se razvijaju iz intermedijarnog mezoderma, koji se pruža od cervikalnog do kaudalnog dijela embriona. Pronefros i mezonefros odgovaraju provizornim organima koji prethode razvoju pravog bubrega (metanefros). Pronefros se razvija u cervikalnoj regiji, krajem treće sedmice gestacije. Kod čovjeka je rudimentaran r udimentaran i ne funkcioniše kao ekskrecijski organ. Mezonefros se razvija sredinom četvrte sedmice gestacije, kaudalnije od pronefrosa. Krajem drugog mjeseca uglavnom atrofira, osim dijela od kojeg će se kod muškog pola razviti ductuli efferentes i piradydimis, a kod ženskog epoophoron i paraoophoron. Metanefros se razvija u definitivni bubreg. Njegov razvoj počinje u petoj sedmici embrionalnog života. Bubreg mijenja svoj položaj, penje se iz karlice u lumbalni predio. Istovremeno se okreće oko svoje uzdužne osovine, tako da hilus koji je bio b io postavljen ventralnom dođe na medijalnu stranu ( okrenut je prema kičmenom stubu). 16
Tokom razvoja, moguće su određene nepravilnosti koje se kod definitivnog bubrega ispoljavaju kao anomalije u smislu broja, br oja, veličine i građe bubrega. Neke od njih su: agnesia renis, hypoplasia renis, ectopia renis, malrotatio renis, morbus cysticus renum, triplicitas et quadriplicitas renum...
7. LITERATURA - Draganić V., Abdomen Abdomen i karlica, Beograd, Savremena administracija, 2005. - Duančić V., Osnove embriologije čovjeka, Beograd-Zagreb, Medicinska knjiga, 1983. - Junqueira L.C., Osnovi histologije, Beograd, Data status, 2005. - Milin J., Embriologija, Novi Sad, STYLOS – Izdavaštvo, 2000. - Nikolić I., Embriologija čoveka, Niš, Medicinski fakultet, 2004. - Popović S., Embriologija čoveka, Zaječar, RO za grafičku i izdavačku delatnost „Zaječar“, 1979.
17
