background image

Lec2 Histology

  

 

Histology of renal

 

Dr

.Elham Majeed Al Hadithy

 

 

 

Histology of renal 

 Organs of the urinary system:  
Paired kidneys filter blood and produce urine.  
Paired ureters transport urine to the urinary bladder.  
Urinary bladder stores urine.  
Urethra transports urine to the exterior. 

 Function:  

1Excretes urine  

2) Regulate the electrolyte level  

3Synthesize rennin  and erythropoietin 

Basic structure of kidney : 
 

 1)  
•  The kidneys are located deep to  the posterior abdominal  wall at the 
T12-L3 level. Each kidney has a concave medial border  
• The kidney is invested by a tough fibrous capsule.  

• The hilum is the medial area where nerves, blood and lymph vessels, 
and the ureter enter and/or exit the kidney.  

• The expanded upper end of the ureter is the renal pelvis.  

• The renal pelvis divides into 2 or 3 major calices.  

• Each major calix branches into several minor calices.  

2)  
• The area surrounding a minor calix is a renal sinus.  

• On the interior aspect, the kidney has a cortex and an inner medulla.  

• The medulla consists of 6 to12 portions, called renal pyramids.  

• The apical part of a pyramid is a renal papilla.  


background image

Lec2 Histology

  

 

Histology of renal

 

Dr

.Elham Majeed Al Hadithy

 

 

 

• The areas in between the renal pyramids are called renal columns.  
Each medullary pyramid, plus the cortical tissue at its base, constitutes a 
renal lobe

The following structures are microscopic:  
1- The interlobular arteries give rise to the afferent arterioles.  
2-  The  afferent  arterioles  form  a  capillary  (for  now,  we’ll  call  it  the 
glomerular capillary).  
3- This capillary collects in another arteriole, called the efferent arteriole 
(yes, this is unusual… the vast majority of capillaries in the body collect 
into a vein; but this one is an exception, instead it collects into another 
arteriole).  
4-  The  efferent  arteriole  forms  a  second  capillary  with  2  parts  –  the 
peritubular capillary and the vasa recta.  
5-  The  blood  from  this  second  capillary  system  collects  into  the 
interlobular vein and the arcuate vein. 

Histology of the Urinary System – Kidneys  
Nephrons. there are 1 to 1.4 million nephrons per kidney.  
The functional unit of the kidney is the nephron. The nephron consists of 
several  discrete  structures  that,  essentially,  consist  of  a  filtration 
apparatus 
connected with a series of tubules.  
The tubule system of the nephron facilitates the recovery of nutrients, 
the excretion of waste, and the maintenance of osmotic pressure. 

The structure of the nephron:  

The nephron consists of the following portions:  
•  The  renal  corpuscle  filtrates  blood  (aka  filtration  apparatus,  as 
referred to in the previous slide
)  
 


background image

Lec2 Histology

  

 

Histology of renal

 

Dr

.Elham Majeed Al Hadithy

 

 

 

The  renal  corpuscule  has  2  parts:  the  Bowman’s  capsule  and  the 
glomerulus, which is a globular  
network of capillaries inside the capsule.  
• The proximal convoluted tubule  

• The loop of Henle  

• The distal convoluted tubule  
 
The  collecting  tubule,  which  eventually  joins  with  other  collecting 
tubules to form a collecting duct (the collecting duct is NOT considered 
part of the nephron)  
Filtrate contains everything found in blood plasma except for proteins. 
As filtrate moves into the collecting ducts, it has lost most of its water, 
ions and nutrients. The material that remains at this point is known as 
urine

There are 2 types of nephrons:  
Cortical nephron  
• Glomerulus in outer cortex  

• Short loop of Henle  

• 80% to 85% of nephrons are this type  
 
Juxtamedullary nephron  
• Glomerulus very close to medulla  

• Long loop of Henle  

• 15% to 20% of nephrons are this type  
 
Nephron and a portion of the kidney blood circulation.  
Some  relationships  between  the  nephron  and  the  vasculature,  and  the 
kidney regions are:  


background image

Lec2 Histology

  

 

Histology of renal

 

Dr

.Elham Majeed Al Hadithy

 

 

 

• The arcuate artery is at the border of the cortex and the medulla.  

• Most of the nephron is in the cortex.  

• Most of the loop of Henle is in the medulla.  
 
Histology  of  the  Urinary  System  –  Kidneys  –  Nephrons  –  Cross-
sections 
 

A renal corpuscle:  

(Note:  remember  that  the  renal  corpuscle  has  2  parts  –  the  glomerular 
capsule,  also  known  as  Bowman’s  capsule,  and  the  capillary,  called 
glomerulus.)  
The capillary (called glomerulus) is linked with the afferent and efferent 
arteries.  
the capillary is covered by cells. These cells are called podocytes  
Renal  corpuscle  includes  the  glomerulus  and  the  Bowman’s  capsule. 
Between these 2 structures is the urinary space.  
Glomerulus :is described as a “tuft” or “ball” of fenestrated capillaries.  
Bowman’s capsule lines the urinary space and consists of:  
• An outermost layer – simple squamous epithelium (properly referred to 
as the  
 
parietal layer of Bowman’s capsule)  

•  An innermost layer – cells known as podocytes (more on next slide), 
which adhere to the external surface of the glomerulus (properly referred 
to as the visceral layer of Bowman’s capsule)  
Podocytes: These are specialized cells with foot processes that give off 
small finger-like projections, known as pedicels. These projections form 
interdigitations with other adjacent podocyte pedicels, which give rise to 
slit valves (or filtration slits). Together these slit valves function as a filter. 


background image

Lec2 Histology

  

 

Histology of renal

 

Dr

.Elham Majeed Al Hadithy

 

 

 

They trap large molecules and particles here in order to prevent them from 
entering the urinary space.  
 
Function of renal corpuscles:  
Blood flows into the glomerulus by way of an afferent arteriole; blood 
then circulates in the glomerular capillaries, and finally exits through an 
efferent arteriole.  
Water, solutes, and small molecules from the blood are able to pass 
through  the  walls  of  the  glomerulus,  between  the  filtration  slits  of  the 
podocytes, and into the urinary space, where they form a fluid substance 
called filtrate (it’s not called urine yet).  
It  is  important  to  note  that  cells  and  large  proteins,  such  as  serum 
albumin, are  NOT able to cross this  barrier  (the filtration barrier of the 
glomerulus) under normal conditions.  
 
(The particulars of the filtration system are discussed in Physiology.

Filtration system or barrier:  
This is a 3-layered system – materials leaving the blood and entering the 
urinary space must go from the glomerular capillary through:  
1- The fenestrated endothelium of the glomerulus  
2- The uniquely thick glomerular basement membrane (GBM)  
3- The filtration slits of the podocyte (also known as the visceral layer 
of Bowman
s capsule)  
until they get to the urinary space

In addition to providing a physical barrier for cells and large proteins, the 
glomerular basement membrane and the pedicels of the podocytes contain 
negatively  charged  glycosaminoglycans,  which  act  to  repel  negatively 
charged proteins, particularly serum albumin.  
The structure between capillary loops in the glomerulus:  


background image

Lec2 Histology

  

 

Histology of renal

 

Dr

.Elham Majeed Al Hadithy

 

 

 

Mesangial cells are glomerular cells that are NEITHER podocytes NOR 
endothelial cells.  
They are modified smooth muscle cells.  
Mesangial cells  
– Have phagocytic properties  
– Provide structural support for the glomerulus  
– Play a role in controlling the glomerular flow rate via their contractile 
ability  
 

Proximal convoluted tubule:  

The PCT can be recognized by several histological characteristics: 

A simple cuboidal epithelium  
A brush border (meaning the cell surface contains microvilli, which add 
to the absorptive surface area of the cells)  
• Intensely eosinophilic staining and“frothy”appearing cytoplasm  

•  Basal  striations  (parallel  rows  of  mitochondria  in  infoldings  of  cell 
membrane) – these can only be seen at extremely high magnification  
 
In addition, the PCT often appears to be filled with “debris” – the lumen 
of  this  tubule  tends  to  not  be  clear.  This  is  likely  due  to  small  plasma 
proteins adhering to the microvilli.  
Function: The proximal convoluted tubule is the first segment of renal 
tubules where filtrate enters as it exits the urinary space. PCT is the site at 
which a  majority (~65% to 67%) of recovered water, ions, and glucose 
are transported from the filtrate and added back to the blood.  
The PCT cells actively transport glucose and ions from the lumen of the 
PCT through their basal surface, and into the peritubular capillary plexus. 
Water is also drawn through these cells, as it follows the osmotic gradient, 


background image

Lec2 Histology

  

 

Histology of renal

 

Dr

.Elham Majeed Al Hadithy

 

 

 

created  by  the  movement  of  Na+  and  Cl-.  These  cells  have  numerous 
mitochondria located in their basal cytoplasm.  
 
Distal Convoluted Tubule:  
• A simple cuboidal epithelium  
• NO brush border  

• Large clearly defined lumen  

• Paler cytoplasm (due to fewer organelles)  
DCT  cells  have  a  tendency  to  show  more  nuclear  profiles  per  tubule 
relative to PCT cells; owing to the fact that PCT cells have more abundant 
cytoplasm.  
Function:  DCT  cells  are  unique  in  that  they  are  the  site  at  which  the 
kidney regulates Na+ concentration, via absorption and secretion of this 
ion, in a response to aldosterone secretion.  
In addition, they play a role in regulating pH by absorbing and secreting 
bicarbonate and protons.  
Collecting tubules: travel toward the medulla on their way to joining a 
collecting duct. In doing so, they form medullary rays.  
 

Medulla: Loops of Henle 

 
In  the  renal  medulla,  a  proximal  convoluted  tubule  becomes  straight  – 
while sometimes they are simply referred to as proximal tubules, they are 
more  commonly  referred  to  as  thick  descending  limbs  of  the  loop  of 
Henle
.  
The loop of Henle then becomes thin and, thus, it is referred to as the thin 
loop of Henle 
(ascending and descending parts). 
 


background image

Lec2 Histology

  

 

Histology of renal

 

Dr

.Elham Majeed Al Hadithy

 

 

 

Finally, the loop of Henle becomes thick and, thus, it is called the thick 
ascending loop of Henle 
(before becoming a DCT).  
The loop of Henle is the portion of the nephron that is largely responsible 
for the kidney’s ability to produce hypertonic (or concentrated) urine.  
Juxtaglomerular apparatus (JGA):  
Next  to  the  macula  densa,  the  smooth  muscle  cells  of  the  afferent 
arteriole  are  also  modified,  and  are  now  called  juxtaglomerular  cells
Also  at  the  vascular  pole  are  lacis  cells  –  extraglomerular  mesangial 
cells  
that  seem  to  be  similar  to  the  mesangial  cell  –  inside  the  renal 
corpuscle.  
Function: maintains blood pressure 
 

 

 

 




رفعت المحاضرة من قبل: ali anas
المشاهدات: لقد قام 4 أعضاء و 141 زائراً بقراءة هذه المحاضرة








تسجيل دخول

أو
عبر الحساب الاعتيادي
الرجاء كتابة البريد الالكتروني بشكل صحيح
الرجاء كتابة كلمة المرور
لست عضواً في موقع محاضراتي؟
اضغط هنا للتسجيل