Nefron je mikroskopski mala strukturna i osnovna funkcijska jedinica bubrega. Sastoji se od brežnog tjelašca i bubrežne tubule. Bubrežno tjelašce se sastoji od klupka kapilara zvanog glomerul koji obuhvatajuće Bowmanove čahure. Od čahure proteže se bubrežna tubula. Čahura i tubula su povezani i sastoje se od epitelnih ćelija sa lumenom. Zdrava odrasla osoba, u svakom bubregu ima po 1–1,5 miliona nefrona. Krv se filtrira dok prolazi kroz tri sloja: endotelne ćelije zida kapilara, njegovu baznu membranu i između natavaka stopala podocita čahurske sluznice. Cjevčica (tubula) ima susjedne peritubulske kapilare koje se protežu između silaznog i uzlaznog dijela tubule. Kako tečnost izlazi iz čahure prema dolje u tubulu, epitelne ćelije oblažu tubule: reapsorbira se voda i razmjenjuju supstance (neke se dodaju, druge uklanjaju); prvo sa intersticijskom tečnošću izvan tubula, a zatim u plazmi susjednih peritubulskih kapilara, kroz endotelne ćelije koje oblažu taj kapilar. Ovaj proces regulira količinu tjelesne tečnosti, kao i nivo mnogih tjelesnih supstanci. Na kraju tubula, izlazi preostala tečnost – mokraća. Sastoji se od vode, metaboličkog otpada i toksina.

Pregled Organi za ekskreciju u čovjeka i ostalih kičmenjaka su: bubrezi, mokraćovodi, mokraćni mjehur/bešika izvodni mokraćni kanal.

Bubreg (ren) na uzduznom presjeku ispoljava tri zone: spolja je omotač (kapsu¬la) od vezivnog i masnog tkiva, ispod njega je bubrežna kora (cortex renis) u kojoj se nalaze bubrežna ili Malpigijeva tjelešca i početni dijelovi bubrežnih kanalića, a u centru bubrega je srž ili medulla (medulla renis) u čiju se centralnu šupljinu¬ bubrežnu karlicu (pelvis renalis) ulijevaju svi bubrezni kanalići.

Glavni dijelovi nefrona su glomerul, Henleova petlja i sabirni kanal.

Početni dio nefrona je Bowmanova čahura sa dvostrukim zidovima. U unutrašnjosti Bowmanove čahure je glomerul, splet arterijskih kapilara koje prisno naliježu na unutrašnji zid čahure. Bowmanova čahura i glomerul grade jedinstveno bubrežno ili Malpighijevo tjelešce. Između unutrašnjeg i spoljašnjeg zida čahure postoji međuprostor, koji se nastav¬lja u sljedeći dio nefrona – bubrežni kanalić (tubula), koji se krivudavo provlači kroz koru bubrega, a zatim silazi u srž (medulu), pa ponovo prelazi u koru gdje vijuga. Prema tome, glomeul predstavlja artelijsku mrežu kapi¬lara pod visokim ptitiskom. Pošto su i dovod¬ni i odvodni kapilari arterijske prirode, u tom pogledu on je jedinstvena pojava u ljudskmn organizmu. U jednom dijelu, nakon silaznog i prije uzlaznog dijela, bubrežni kanalić gradi tzv. Henlejevu petlju. Završni, izuvijani dio kanalića ulijeva se, zajedno sa ostalim nefronima, u sabirni kanalić. Sabirni kanali izlijevaju se u bubrežnu čašicu, a ona u bubrežnu karlicu.

Od bubrežne karlice polazi izvodni mokraćni kanal – mokraćovod (ureter). Ureter je cijev kojom se provodi mokraća od bubrežne karlice do mokraćne bešike, šupljeg kruškolikog organa. Sa dna mokraćne bešike polazi mokraćna cijev. Mokraćna bešika ima ulogu rezervoara mokraće, do njenog pražnjenja.

Mokraćna cijev silazi od bešike naniže, a njen izvodni otvor nalazi se, kod žena ispred otvora vagine, a kod muškaraca na vrhu penisa. Kod žena duga je samo 4–5 cm, a kod muškaraca oko 16–18 cm.

Mokraća najprije nastaje kao filtrat – primarna moktaća, a zatim, nakon resorpcije soli malih molekula postaje sekundarna mokraća.

U stvaranju tnokraće učestvuju svi dijelovi nefrona. Proces počinje u Malpigijevom tjelešcu gdje se, pod djelovanjem krvnog pri¬tiska, obavlja filtracija krvne plazme kroz "cjedilo" sačinjeno od zida kapilara, ununtrašnjeg zida Bowmanove čahure i bazne membrane. Kroz ovaj filter lahko prolaze sve molekule čija je masa ispod 10.000, dok one sa molekulskom masom iznad 200.000 uopće ne prolaze. Tako, u početnotn dijelu nefrona, nastaje filtraf koji sadrži sve prave rastvore i neznatne količine proteina. Od krvi razlikuje se po odsustvu uobličenih elemenata (krvnih ćelija) i bjelančevina. Ova tečnost u početnom dijelu nefrona tako slična krvnoj plazmi naziva se primarna mokraća. U toku 24 sata u bubrezma čovjeka, tj. u nefronima stvara se i do 180 litara glomerulskog filtrata ili primarne mokraće. Međutim, u toku 24 sata izluči se stotinjak puta manja količina, jer nakon stvaranja primarne mokraće slijede procesi reapsorpcije u daljim dijelovima nefrona, a kao rezultat nastaje definitivna mokraća.

Primarna mokraća sadrži, ne samo tvari koje se izlučuju iz organizma, nego i mnoge korisne materije: vodu, glukozu, hormone, vitamine, fermente, neorganske soli, proteine, aminokiseline i dr. Reapsorpcija tih supstanci, tj. njihova vraćanje u krv, odvija se duž nefronskog kanalića – tubule. U početnom izuvijanom dijelu tubule dešava se aktivna reapsporpcija glukoze, aminokiselina, proteina, vitamina, neorganskih soli i dr. Po osmotskim principima, zajedno sa tim materijama, iz tubula u krv, prelazi i tubulska voda. Tako se već u ovom dijelu tubula količina primarne mokraće znatno smanjuje, ali se njena koncentracija još ne mijenja u bitnijem obimu. Sve reapsorbirane supstance vraćaju se u kapilare koji oblažu tubulu. Suprotno tim procesima, u ovom dijelu tubula i dalje se izlučuju neki krajnji proizvodi metabolizma. U Henlejevoj petlji, sljedećem dijelu nefronskog kanalića, dolazi do stvaranja hipo¬tonične mokrače, putem aktivnog izlučivanja natrija u uzlaznom dijelu petlje. U završnom, izuvijanom dijelu tubula dolazi do dalje reapsorpcije nekih materija i vode, ali i do sekrecije nekih iona u lumen tubula. Na taj način nefron zadržava potrebne, a izlučuje suvišne i štetne materije. Stvaranje hipertonične mokraće odvija se u toku njenog pro¬laska kroz sabirne kanaliće. Ovakva tečnost sada ima trostruko veći osmotski pritisak od krvne plazme; to je ustvari definitivna mokraća.

Definitivna tnokraća, nastala u nefronima, dospijeva u bubrežnu karlicu, a odatle ureterom u mokraćni mjehur. Iz mjehura, kako je ranije navedeno, mokraćovodom, preko izvodnog otvora, izbacuje se iz ekskrecijskog sistema.

Mokraca čovjeka je žućkasta tečnost karakterističnog mirisa. Gustina joj se kreće dijapazonu od 1,010 do 1,030, a pH vrijednost normalno iznosi 4,8 do 7,4. Boja joj potiče od urobilinogena, produkta raspadanja hem grupe hemoglobina. Karaktetistini miris na amonijak, koji se javlja dužim stajanjem, potiče od uree, krajnjeg produkta razlaganja organskih spojeva koji sadrže dušik. Naime, stajanjem u mokraći dolazi do razlaganja ureje i oslobadanja amonijaka. Od neorganskih tvari u mokraći čovjeka sadržani su: hloridi, fosfati, karbonati i sulfati natrija, kalija, kalcija i magnezija. Od organskih materija sadrži ureu, hipurnu kiselinu, kreatin, soli mokraćne kiseline, žučne boje i dr. Čovjek dnevno izluci 1.200 do 1.500 cm3 mokraće, čiji sastav zavisi od hrane i količine tečnosti koja se unosi u organizam, općeg prometa materija, stanja svih dijelova ekskrecijskog sistema.

Mehanizam djelovanja Unutrašnjost Bowmanove čahure, koja se naziva Bowmanov prostor, sakuplja filtrat iz filtrirajućih kapilara glomerularnog klupka, koje također sadrži mezangijske ćelije koje oblažu ove kapilare. Ove komponente funkcioniraju kao filtracijska jedinica i čine bubrežno ili Malpighijevo tjelašce. Struktura za filtriranje (barijera glomerulske filtracije) ima tri sloja koja se sastoje od endotelnih ćelija, bazne membrane i podocita (nastavci stopala). Cjevčica ima pet anatomski i funkcionalno različitih dijelova: proksimalna tubula, koji ima savijeni dio proksimalna izuvijana tubula, nakon čega slijedi ravni dio (proksimalna ravna tubula); Henleova petlja, koja se sastoji od dva dijela, silazna Henleova petlja ("silazna petlja") i Henleova uzlazna petlja ("uzlazna petlja"); distalna izuvijana tubula („distalna petlja“); spojna tubula i posljednji dio nefrona sabirni kanal. Nefroni imaju dvije dužine s različitim kapacitetima koncentracije mokraće: duge jukstamedularne i kratke korteksne nefrone.

Četiri mehanizma koja se koriste za stvaranje i obradu filtrata (čiji je rezultat pretvaranje krvi u urin) su filtracija, reapsorpcija, sekrecija i izlučivanje. Filtracija se javlja u glomerulu i uglavnom je pasivna: ovisi o intrakapilarnom krvnom pritisku. Otprilike petina plazme se filtrira dok krv prolazi kroz glomerulske kapilare; četiri petine nastavlja put u peritubulske kapilare. Jedine komponente krvi koje se ne filtriraju u Bowmanovu kapsulu, obično su proteini krvi, crvene krvne ćelije, bijele krvne ćelije i trombociti. Preko 150 litara tečnosti svakodnevno ulazi u glomerule odrasle osobe: 99% vode u tom filtratu se ponovo upije. Reapsorpcija se dešava u bubrežnim tubulama i pasivna je zbog difuzije ili je aktivna zbog pumpanja prema gradijentu koncentracije. Sekrecija se također javlja u tubulama i aktivna je. Reapsorbirane supstance uključuju: vodu, natrij-hlorid, glukozu, aminokiseline, laktate, magnezij, kalcij, fosfate, mokraćnu kiselinu i bikarbonat. Izlučene supstance uključuju urea, kreatinin, kalij, vodik i mokraćnu kiselinu. Neki od hormona koji signaliziraju tubulama da promijene brzinu reapsorpcije ili sekrecije i time održavaju homeostazu, uključuju (zajedno s pogođenom supstancom) i antidiuretski hormon, aldosteron (natrij, kalij), paratireoidni hormon (kalcij, fosfat), pretkomorski natriuretski peptid (natrij) i komorski natriuretski peptid (natrij). Protivstrujni sistem u bubrežnoj srži pruža mehanizam za stvaranje hipertoničnog intersticija, koji omogućava oporavak vode bez otopljene vode unutar nefrona i vraćanje u vensku vaskulaciju kada je to prikladno.

Struktura

Nefron je osnovna jedinica organizacije I funkcioniranja bubrega. To znači da se na svakom posebnom nefronu obavlja glavna ktivnost bubrega.

Nefron se sastoji od dva dijela:

bubrežno tjelašce, koje je početna komponenta filtriranja, i bubrežna tubula koji obrađuje i odvodii filtriranu tečnost.

Bubrežno tjelašce thumb|280px|Slika 2) Shema glomerulske filtracijske barijere (GFB). A. Endotelne ćelije glomerula1 endotelna pora (fenestra). B. glomerulska bazalna membrana: 1. lamina rara interna 2. lamina densa 3. lamina rara externa C. Podociti: 1. enzimski i strukturni proteini 2. filtracijski otvor 3. dijafragma Bubrežno tijelašce je mjesto filtracije krvne plazme. Sastoji od glomerula i glomerularske čahure ili Bowmanove ćahure. Tjelašce ima dva pola: vaskularni i cjevasti pol. Arteriole iz bubrežnog krvotoka ulaze i napuštaju glomerul na vaskularnom polu. Glomerulskii filtrat napuštaa Bowmanovu čahuru u bubrežnom kanaliću na mokraćnom polu.

Glomerul

Glomerul je mreža poznata kao klupko filtriranja kapilara smještenih na vaskularnom polu bubrežnog tjelašceta u Bowmanovoj čahuri. Svaki glomerul dobija dotok krvi iz aferentne arteriole bubrežne cirkulacije. Glomerulskii krvni pritisak pruža pokretačku silu za filtriranje vode i rastvorenih supstanci iz krvne plazme i u unutrašnjost Bowmanove čahure, zvane Bowmanov prostor. U glomerulu filtrira se samo oko petine plazme. Ostatak prelazi u eferentnu arteriolu. Promjer eferentne je manji od aferentne, a ta razlika povećava hidrostatski pritisak u glomerulu.

Bowmanova čahura Bowmanova čahura, koja se naziva i glomerulska kapsula, okružuje glomerul. Sastoji se od visceralnog unutarnjeg sloja koji čine specijalizirane ćelije zvane podociti i vanjskog parijetalnog sloja koji se sastoji od jednostavog pločastog epitela. Tečnosti iz krvi u glomerulu se ultrafiltriraju kroz nekoliko slojeva, što rezultira onim što je poznato kao filtrate ili primarna mokraća. Sljedeći filtrat prelazi u bubrežne tubule, gdje se dalje obrađuje u urin. Različite faze ove tečnosti zajednički su poznate kao tubulska tečnost.

Bubrežna tubula