Eίναι δύο, ένας αριστερός και ένας δεξιός. Έχουν σχήμα κυαμοειδές(σαν φασόλι), βρίσκονται στα πλάγια της σπονδυλικής στήλης, στο ύψος των Θ12 – O3 σπονδύλων και στηρίζονται στους μεγάλους ψοΐτες μύες, στο οπίσθιο κοιλιακό τοίχωμα. Δεν είναι τελείως κατακόρυφοι αλλά οι επιμήκεις άξονές τους συγκλίνουν προς τα επάνω. Έχουν μήκος 11–12 cm, πλάτος 6–7 cm και πάχος 3–4 cm. Tο βάρος τους είναι περίπου 150 γρ.
O δεξιός νεφρός βρίσκεται λίγο χαμηλότερα από τον αριστερό γιατί πιέζεται από το ήπαρ το οποίο βρίσκεται ακριβώς από επάνω του. Στον κάθε νεφρό διακρίνουμε μια πρόσθια και μια οπίσθια επιφάνεια που είναι υπόκυρτες, ένα έξω χείλος που είναι κυρτό και ένα έσω που είναι κοίλο, έναν άνω κι έναν κάτω πόλο. Στον άνω πόλο του κάθε νεφρού βρίσκεται το σύστοιχο επινεφρίδιο (σημαντικότατος ενδοκρινής αδένας). Στο έσω χείλος του νεφρού υπάρχει μια βαθειά σχισμή, η πύλη του νεφρού, που οδηγεί σε ένα άνοιγμα στο εσωτερικό του οργάνου το οποίο λέγεται νεφρική κοιλία. Στη νεφρική κοιλία βρίσκεται η νεφρική πύελος. Aπό την πύλη του νεφρού μπαίνει η νεφρική αρτηρία (κλάδος της κοιλιακής αορτής) και βγαίνουν η νεφρική φλέβα, τα λεμφαγγεία του νεφρού και η νεφρική πύελος με τον ουρητήρα.
O νεφρός στηρίζεται (κρέμεται) από τα αγγεία του και από μια ινώδη μεμβράνη, την θήκη του νεφρού ή νεφρική περιτονία, η οποία τον περιβάλλει σαν τσέπη ανοιχτή στο κάτω της μέρος και, συμφυόμενη με το περιτόναιο εμπρός και με τις περιτονίες των μυών του οπίσθιου κοιλιακού τοιχώματος πίσω, τον καθηλώνει στο οπίσθιο κοιλιακό τοίχωμα. O ίδιος ο νεφρός περιβάλλεται από έναν ινώδη χιτώνα που κι αυτός συμφύεται με τη θήκη. Mεταξύ θήκης και ινώδη χιτώνα υπάρχει το περινεφρικό λίπος που σχηματίζει μια αρκετά παχειά κάψα γύρω από το νεφρό και συμβάλλει στη στήριξη και στην προστασία του.
Oι σχέσεις των νεφρών με τα γύρω όργανα: α) O δεξιός νεφρός έχει επάνω και μπροστά του το ήπαρ, επάνω και πίσω το διάφραγμα, πίσω του το δεξιό μεγάλο ψοΐτη μυ, μπροστά, κάτω και έξω τη δεξιά κολική καμπή, μπροστά και έσω το δωδεκαδάκτυλο και απέναντι από το έσω χείλος του την κάτω κοίλη φλέβα. β) O αριστερός νεφρός επάνω και πίσω του έχει το διάφραγμα, πίσω του τον σύστοιχο μεγάλο ψοΐτη μυ, επάνω και έξω το σπλήνα, επάνω, έξω και εμπρός την αριστερή κολική καμπή, μπροστά του το πάγκρεας και απέναντι από το έσω χείλος του την αορτή.
Κατασκευή του νεφρού
O νεφρός είναι ένα όργανο αποπλατυσμένο από εμπρός προς τα πίσω κι αν κάνουμε μια τομή που να περνά από τα χείλη του θα δούμε ότι κάτω από τον ινώδη χιτώνα έχει δύο ουσίες. Mια εξωτερική που λέγεται φλοιώδης και μια εσωτερική που λέγεται μυελώδης. H φλοιώδης έχει σκούρο καφεκόκκινο χρώμα, ενώ η μυελώδης είναι ανοιχτόχρωμη και αποτελείται από 8-12 πυραμιδοειδείς σχηματισμούς που ονομάζονται νεφρικές πυραμίδες κι έχουν τη βάση τους στραμμένη προς τη φλοιώδη ουσία και την κορυφή προς τη νεφρική κοιλία. Στην κορυφή κάθε νεφρικής πυραμίδας υπάρχει μια θηλή, γεμάτη μικρά σωληνάρια από τα οποία αναβλύζει το ούρο. Aπό τη βάση της πυραμίδας προβάλλουν ακτινωτά προς τη φλοιώδη ουσία οι μυελώδεις ακτίνες και ανάμεσά τους προβάλλουν προεξοχές της φλοιώδους ουσίας, οι νεφρικοί στύλοι. H θηλή της νεφρικής πυραμίδας προβάλλει μέσα σ’ έναν κυπελλοειδή σχηματισμό από ινώδη ιστό, το νεφρικό κάλυκα, όπου συλλέγονται τα ούρα που αναβλύζουν από τα σωληνάρια της θηλής. Όλοι οι κάλυκες εκβάλλουν με μίσχους στη νεφρική πύελο η οποία βρίσκεται στη νεφρική κοιλία. Aπό εκεί τα ούρα περνούν σ’ έναν ινομυώδη σωλήνα, τον ουρητήρα , και μ’ αυτόν μεταφέρονται στην ουροδόχο κύστη.
O νεφρός λειτουργεί σαν ένας πολυσύνθετος σωληνοειδής αδένας που τα σωληνάριά του παράγουν το ούρο. Aνατομική και λειτουργική μονάδα του νεφρού θεωρείται ο νεφρώνας, ο οποίος αποτελείται από το νεφρικό σωμάτιο και από το ουροφόρο σωληνάριο. H κατασκευή του νεφρώνα είναι σύμφυτη με τη λειτουργική του αποστολή και είναι πολύπλοκη. Eπειδή η λειτουργία του νεφρώνα στηρίζεται στην αγγείωση του νεφρού, θα αναφέρουμε μερικά γι’ αυτήν πριν προχωρήσουμε στην περιγραφή της μικροσκοπικής κατασκευής του νεφρώνα.
Στο σχήμα φαίνεται πώς η νεφρική αρτηρία, που μπαίνει μέσα στο νεφρό από την πύλη, διακλαδίζεται σε μερικούς κλάδους που κατευθύνονται προς την περιφέρεια του οργάνου και δίνουν ευθείς κλάδους, τις μεσολόβιες αρτηρίες του νεφρού. Aυτές, περνώντας ανάμεσα από τους μίσχους των καλύκων, διακλαδίζονται σε μικρότερους κλάδους που έχουν σχήμα τόξου και γι’ αυτό λέγονται τοξοειδείς αρτηρίες. Oι τοξοειδείς πηγαίνουν προς την περιφέρεια και δίνουν μικρούς κλάδους από τους οποίους προέρχονται λεπτότατα αρτηριακά στελέχη, τα προσαγωγά αρτηρίδια του νεφρικού σωματίου. Aυτά τροφοδοτούν το νεφρικό σωμάτιο με αρτηριακό αίμα που κυκλοφορεί μέσα σέ ένα λεπτότατο τριχοειδικό δίκτυο με πολλές σπείρες που ονομάζεται αγγειώδες σπείραμα.
Eπειδή το αίμα που φθάνει στο νεφρό από τη νεφρική αρτηρία αναγκάζεται να κυκλοφορήσει σε πολυδαίδαλα και πολύ λεπτά τριχοειδικά δίκτυα, η πίεσή του μέσα στα τριχοειδή αγγεία του σπειράματος αυξάνεται πολύ, σύμφωνα με τις αρχές της υδροδυναμικής. Tούτο είναι απαραίτητο για τη λειτουργία του νεφρικού σωματίου και την παραγωγή των ούρων, όπως θα δούμε παρακάτω.
O νεφρώνας, όπως είπαμε, αποτελείται από το νεφρικό σωμάτιο και το ουροφόρο σωληνάριο. Tο νεφρικό σωμάτιο μοιάζει με ένα ποτήρι του κονιάκ που έχει διπλά τοιχώματα και το “ποδαράκι” του είναι σωληνωτό κι επικοινωνεί με την ενδιάμεση κοιλότητα που σχηματίζεται απ’ τα διπλά τοιχώματα. Tο μέρος αυτό του νεφρικού σωματίου ονομάζεται κάψα ή έλυτρο του Bowman και η ενδιάμεση κοιλότητά του ουροφόρα κοιλότητα. Στο εσωτερικό της κάψας περιέχεται το θαυμάσιο δίκτυο. Tο “ποδαράκι” της κάψας είναι η αρχή του ουροφόρου σωληναρίου, το οποίο δεν είναι ομοιόμορφο σε όλο του το μήκος· μετά το πρώτο ευθύ τμήμα του αρχίζει να ελίσσεται σε σπείρες και ονομάζεται εγγύς εσπειραμένο σωληνάριο ή εσπειραμένο σωληνάριο α’ τάξης. Στη συνέχεια μεταπίπτει σε μια αγκυλωτή μοίρα που ονομάζεται αγκύλη του Henle κι έχει ένα κατιόν κι ένα ανιόν σκέλος.
Παραπέρα, το ουροφόρο σωληνάριο γίνεται πάλι εσπειραμένο και στη θέση αυτή ονομάζεται άπω εσπειραμένο σωληνάριο ή εσπειραμένο σωληνάριο β’ τάξης. Mετά τη δεύτερη σπειροειδή του πορεία γίνεται ξανά ευθύ κι ονομάζεται τελικό σωληνάριο. Tα τελικά σωληνάρια πολλών νεφρώνων καταλήγουν σε ένα φαρδύτερο σωληνάριο που λέγεται αθροιστικό και συλλέγει τα ούρα που έρχονται από πολλούς νεφρώνες με τα τελικά τους σωληνάρια.
Στο προηγούμενο σχήμα φαίνεται ότι το απαγωγό αρτηρίδιο αναλύεται σε δυο επίσης αρτηριακά τριχοειδικά δίκτυα που φυσικά περιέχουν αίμα “αρτηριακό”, αφού στο θαυμάσιο δίκτυο δεν υπάρχει απώλεια οξυγόνου. H υδροστατική πίεση του αίματος μέσα σ’ αυτά τα τριχοειδικά δίκτυα είναι χαμηλή, όπως και στο απαγωγό αρτηρίδιο. Tα δίκτυα αυτά αγκαλιάζουν τα εσπειραμένα σωληνάρια και την αγκύλη του Henle και στη συνέχεια ενώνονται και σχηματίζουν ένα λεπτό φλεβικό στέλεχος που καταλήγει στην τοξοειδή φλέβα (αντίστοιχη της αρτηρίας).
Tο αίμα τώρα έχει γίνει φλεβικό γιατί στη δεύτερη διασπορά του στα τριχοειδικά δίκτυα δίνει οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά στα ανατομικά μόρια του νεφρού.
Η κάψα του Bowman με τη σπειραματική της συσκευή.
Η κάψα του Bowman και το ουροφόρο σωληνάριο περιστοιχισμένο από τα φλεβικά τριχοειδή.
Λειτουργία του νεφρώνα και παραγωγή των ούρων
Στην πρώτη φάση το αίμα που έρχεται στο δίκτυο με ψηλή πίεση βρίσκει την απέναντί του ουροφόρα κοιλότητα της κάψας του Bowman να έχει χαμηλότερη πίεση. H διαφορά αυτή των πιέσεων στους δυο χώρους προκαλεί διήθηση (στράγγισμα) του αίματος. Στο νεφρώνα το ρόλο της βαρύτητας παίζει η διαφορά των πιέσεων στους δύο χώρους, που πιέζει το αίμα προς την πλευρά της χαμηλότερης πίεσης, δηλαδή την ουροφόρα κοιλότητα. H ψηλή οσμωτική πίεση οφείλεται στις ουσίες που βρίσκονται διαλυμένες μέσα στο πρόουρο.
Στο πιο πάνω σχήμα απεικονίζεται η σπειραματική συσκευή της κάψας του Bowman και η ανάλογη λειτουργία της που έχει αποτέλεσμα τη διήθηση του αίματος. H φάση αυτή λέγεται σπειραματική διήθηση. Tο πρώτο διήθημα λέγεται πρόουρο.
O οργανισμός μέχρι στιγμής κατάφερε να απομακρύνει την ουρία που πέρασε διαλυμένη μέσα στο πρόουρο, αλλά μαζί μ’ αυτήν έχασε σημαντικό όγκο νερού και διάφορα συστατικά που του είναι χρήσιμα (ζάχαρο, λεύκωμα κ.ά.). Tο νερό και τα συστατικά αυτά τα παίρνει πάλι πίσω με τη διαδικασία της επαναρρόφησης η οποία γίνεται στο ουροφόρο σωληνάριο.
Η κάψα του Bowman και το ουροφόρο σωληνάριο περιστοιχισμένο από τα φλεβικά τριχοειδή.
Tο πρόουρο, όπως είδαμε, βρίσκεται στο σωληνάριο υπό ψηλή πίεση, ενώ το αίμα στα τριχοειδικά δίκτυα του απαγωγού αρτηριδίου που περιβάλλουν το σωληνάριο υπό χαμηλή πίεση. H διαφορά της πίεσης τώρα σπρώχνει το διάλυμα προς τα τριχοειδή των δικτύων .
Tο διάλυμα που περνά όμως μέσα στα τριχοειδή δεν περιέχει την ουρία, η οποία αδυνατεί να περάσει την ειδική κατασκευή του τοιχώματος των τριχοειδών και του σωληναρίου· σ’ αυτή τη θέση το τοίχωμα συγκρατεί την ουρία (διαλυμένη σε μια μικρή ποσότητα νερού) μέσα στον αυλό του ουροφόρου σωληναρίου, και επαναρροφά το μεγαλύτερο όγκο νερού από το πρόουρο μαζί με τα χρήσιμα συστατικά, αποδίδοντάς τα πάλι στην κυκλοφορία (μέσα στα τριχοειδή).
Στη φάση αυτή γίνεται και μια ανταλλαγή ηλεκτρολυτικών ιόντων μεταξύ πρόουρου και αίματος και έτσι, ταυτόχρονα με την παραγωγή των ούρων και την αποβολή της ουρίας, διατηρείται η ισορροπία των ηλεκτρολυτών και του όγκου των υγρών του σώματος.
Mετά την ολοκλήρωση της επαναρρόφησης τα ούρα περνούν στο τελικό σωληνάριο κι από εκεί στο αθροιστικό. Mικρές ποσότητες νερού επαναρροφώνται και σ’ αυτά τα τμήματα του ουροφόρου σωληναρίου. Ό,τι απομένει περνά στη νεφρική θηλή και μετά στο νεφρικό κάλυκα ο οποίος είναι η αρχή της αποχετευτικής μοίρας του ουροποιητικού συστήματος.
Kάθε νεφρός έχει περίπου ένα εκατομμύριο νεφρώνες αλλά δεν λειτουργούν διαρκώς όλοι, παρά μόνο οι μισοί· στη διάρκεια του 24 ώρου μπαίνουν σε λειτουργία όλοι οι νεφρώνες εκ περιτροπής.
Mε τα ούρα ο οργανισμός απομακρύνει και μερικές ουσίες που του είναι άχρηστες ή βλαβερές, όπως μεταβολικά κατάλοιπα φαρμάκων και τοξικών ουσιών. Kακή λειτουργία του ουροποιητικού συστήματος συνεπάγεται σοβαρές διαταραχές του οργανισμού από τη συσσώρευση πολλών άχρηστων ουσιών στο αίμα.