Glomerulus

Rozbalit box

Obsah boxu

Glomerulus (z latiny, v překladu „klubíčko“) je mikroskopická síť krevních kapilár nacházející se v kůře ledvin. Tvoří klíčovou součást nefronu, základní funkční jednotky ledvin. Jeho hlavní a nezastupitelnou funkcí je filtrace krve, při které dochází k oddělení tekuté složky krve a malých molekul od krevních buněk a velkých proteinů. Tento proces, nazývaný ultrafiltrace, je prvním krokem při tvorbě moči. Glomerulus je obklopen Bowmanovým váčkem a společně tvoří strukturu známou jako ledvinové tělísko (Malpighiho tělísko).

Stav a funkčnost glomerulů je zásadním ukazatelem zdraví ledvin. Jejich poškození může vést k závažným onemocněním, jako je glomerulonefritida nebo chronické selhání ledvin.

🔬 Struktura a histologie

Glomerulus je unikátní cévní struktura, která se skládá z několika specializovaných částí, jež společně tvoří vysoce efektivní filtrační bariéru.

🩸 Cévní pól

Každý glomerulus je napojen na krevní oběh prostřednictvím dvou tepének (arteriol):

Přívodná tepénka (vas afferens nebo arteriola afferens): Přivádí krev do glomerulu. Má výrazně větší průměr než odvodná tepénka.
Odvodná tepénka (vas efferens nebo arteriola efferens): Odvádí krev z glomerulu. Její menší průměr klade odtékající krvi odpor, což v kapilárním klubíčku vytváří vysoký hydrostatický tlak (přibližně 55-60 mmHg), který je hnací silou filtrace.

Tato unikátní konfigurace – tepénka na vstupu i na výstupu – odlišuje glomerulární kapilární síť od většiny ostatních kapilárních sítí v těle, kde krev odtéká do žilky (venuly).

🛡️ Filtrační membrána

Samotná filtrace probíhá přes glomerulární filtrační membránu, která se skládá ze tří hlavních vrstev:

1. Fenestrovaný endotel kapilár: Vnitřní výstelka kapilár je tvořena endotelovými buňkami, které obsahují velké póry (fenestrace) o průměru 70–100 nm. Tyto póry jsou dostatečně velké na to, aby propustily plazmu, ale zabraňují průchodu krevních buněk, jako jsou červené krvinky, bílé krvinky a krevní destičky. 2. Glomerulární bazální membrána (GBM): Jedná se o spojitou, gelovitou vrstvu bez buněk, která se nachází mezi endotelem a podocyty. Skládá se především z kolagenu typu IV, lamininu a proteoglykanů (např. heparan sulfát). GBM funguje jako velikostní i nábojová bariéra. Její hustá struktura brání průchodu velkých molekul (zejména proteinů jako albumin) a její silný negativní náboj odpuzuje další negativně nabité molekuly, včetně albuminu. 3. Viscerální epitel (Podocyty): Vnější vrstvu kapilár tvoří vysoce specializované buňky zvané podocyty. Tyto buňky mají tělo a z něj vybíhající primární výběžky, které se dále větví na menší prstovité výběžky (pedicely). Pedicely sousedních podocytů se vzájemně proplétají a obepínají kapiláru. Mezi jednotlivými pedicely vznikají úzké štěrbiny (filtrační štěrbiny), které jsou překlenuty tenkou proteinovou membránou zvanou štěrbinová diafragma. Ta obsahuje klíčové proteiny jako nefrin a podocin a představuje poslední a nejjemnější část filtrační bariéry.

🏗️ Mesangium

Uvnitř glomerulárního klubíčka, mezi kapilárními kličkami, se nachází mesangium. Tvoří ho mesangiální buňky a extracelulární matrix, kterou produkují. Mesangium plní několik důležitých funkcí:

Poskytuje strukturální oporu pro kapilární síť.
Mesangiální buňky mají kontraktilní (stažlivé) vlastnosti a mohou regulovat průtok krve glomerulem.
Mají fagocytární schopnosti, což znamená, že pohlcují a odstraňují zbytky a makromolekuly, které se zachytí ve filtrační membráně.
Podílejí se na produkci růstových faktorů a cytokinů.

⚙️ Funkce

Hlavní funkcí glomerulu je zahájení procesu tvorby moči prostřednictvím filtrace krve.

💧 Ultrafiltrace krve

Vysoký hydrostatický tlak v glomerulárních kapilárách tlačí vodu a v ní rozpuštěné malé molekuly přes filtrační membránu do prostoru Bowmanova pouzdra. Tento filtrát se nazývá glomerulární filtrát nebo primární moč.

Co prochází filtrem: Voda, ionty (např. sodík, draslík, chlorid), glukóza, aminokyseliny, močovina, kreatinin a další nízkomolekulární látky.
Co neprochází filtrem: Krevní buňky (erytrocyty, leukocyty, trombocyty) a téměř všechny plazmatické proteiny (především albumin).

Denně se v ledvinách zdravého dospělého člověka vytvoří přibližně 180 litrů primární moči. Drtivá většina (přes 99 %) této tekutiny je následně zpětně vstřebána v dalších částech nefronu (tubulech), takže finální objem moči je jen asi 1,5–2 litry denně.

📊 Regulace glomerulární filtrace (GFR)

Rychlost, jakou se tvoří glomerulární filtrát, se nazývá rychlost glomerulární filtrace (anglicky Glomerular Filtration Rate, GFR). Je to klíčový ukazatel funkce ledvin. GFR je udržována na relativně konstantní úrovni díky několika regulačním mechanismům:

Autoregulace: Ledviny si dokáží samy udržovat stabilní GFR i při kolísání systémového krevního tlaku. Děje se tak pomocí myogenního mechanismu (reakce hladké svaloviny přívodné tepénky na roztažení) a tubuloglomerulární zpětné vazby (specializované buňky macula densa monitorují koncentraci NaCl v tubulární tekutině a signalizují přívodné tepénce, aby se zúžila nebo rozšířila).
Hormonální regulace: Systém renin-angiotenzin-aldosteron (RAAS) a atriální natriuretický peptid (ANP) ovlivňují GFR.
Nervová regulace: Sympatický nervový systém může při stresu (např. při velkém krvácení) způsobit zúžení přívodné tepénky a tím snížit GFR, aby se šetřila tekutina v těle.

🩺 Klinický význam a patologie

Poškození glomerulů (glomerulopatie) je příčinou mnoha závažných onemocnění ledvin. Projevuje se typicky dvěma hlavními příznaky:

Proteinurie: Přítomnost bílkovin (hlavně albuminu) v moči, což signalizuje poškození filtrační bariéry.
Hematurie: Přítomnost krve (červených krvinek) v moči, což ukazuje na porušení celistvosti kapilárních stěn.

Mezi nejčastější onemocnění postihující glomeruly patří:

Glomerulonefritida: Zánět glomerulů, často způsobený imunitní reakcí (např. po streptokokové infekci) nebo jako součást autoimunitních onemocnění (systémový lupus erythematodes).
Diabetická nefropatie: Dlouhodobě vysoká hladina cukru v krvi u pacientů s diabetem poškozuje strukturu glomerulu, což vede k ztluštění bazální membrány a glomeruloskleróze. Je to nejčastější příčina chronického selhání ledvin ve vyspělých zemích.
Glomeruloskleróza: Proces jizvení glomerulů, který může být důsledkem různých onemocnění. Zjizvená tkáň ztrácí schopnost filtrace.
Nefrotický syndrom: Klinický stav charakterizovaný masivní proteinurií, nízkou hladinou albuminu v krvi, otoky (edém) a vysokou hladinou lipidů v krvi. Je způsoben výrazným poškozením podocytů.
Nefritický syndrom: Klinický stav charakterizovaný hematurií, mírnou proteinurií, vysokým krevním tlakem a sníženou funkcí ledvin. Je typicky spojen se zánětlivým procesem v glomerulech.

📜 Historie výzkumu

První popis struktur, které dnes známe jako ledvinová tělíska, provedl v 17. století italský lékař a mikroskopik Marcello Malpighi. Na jeho počest se ledvinové tělísko někdy označuje jako Malpighiho tělísko. V 19. století britský chirurg a anatom sir William Bowman detailně popsal pouzdro obklopující kapilární klubíčko, které dnes nese jeho jméno – Bowmanův váček. Společně jejich objevy položily základ modernímu chápání funkce ledvin.

💡 Pro laiky

Představte si glomerulus jako extrémně jemný a výkonný kávový filtr nebo cedník uvnitř vaší ledviny. Vaše krev je jako znečištěná voda, která tímto filtrem neustále protéká.

Vysoký tlak: Aby filtrace byla účinná, je v glomerulu vytvořen vysoký tlak. Je to podobné, jako když stisknete konec zahradní hadice – voda stříká mnohem silněji. V ledvině to zajišťuje úzká "výstupní trubička" (odvodná tepénka), která brzdí odtok krve.
Co filtr propustí: Filtr je navržen tak, aby propustil vodu a všechny malé odpadní látky (jako je močovina) a užitečné látky (jako cukr a soli). Tato přefiltrovaná tekutina se nazývá primární moč.
Co filtr zadrží: Zároveň je filtr dostatečně jemný na to, aby zadržel všechny důležité věci, které mají v krvi zůstat – především krevní buňky a velké bílkoviny (proteiny), jako je albumin.
Když se filtr poškodí: Pokud se tento jemný filtr poškodí (například zánětem nebo cukrovkou), začne propouštět i to, co nemá. Když lékaři najdou v moči bílkoviny nebo krev, je to varovný signál, že "filtr" v ledvinách netěsní a je potřeba zjistit příčinu.

Glomerulus je tedy miniaturní, ale životně důležitá čistička, která pracuje 24 hodin denně, aby udržela vaši krev čistou.

Šablona:Aktualizováno