rozwój układu moczowego
TRANSCRIPT
Rozwój układu moczowegoArtur Nowakowski & Oskar Korczak
Olsztyn, 5 – 04 – 2013 r.
Uniwersytet Warmińsko – Mazurski w Olsztynie.Wydział Nauk Medycznych. Kierunek Lekarski.
2
Wprowadzenie – rozwój układu moczowego. Przednercze. Śródnercze. [3]
Nerka ostateczna
Pęcherz moczowy i cewka moczowa
Gruczoł krokowy (stercz)
Zaburzenia w rozwoju układu moczowego. Brak zawiązków nerki, agnezja nerki. Zespół skrzelowo – uszno – nerkowy. Przemieszczenie nerki. Nerka podkowiasta. Wady naczyń krwionośnych nerki. Zdwojenie górnego odcinka dróg moczowych. Przemieszczenie moczowodów. Wielotorbielowatość nerek. Wynicowanie pęcherza moczowego. Wady moczownika. Przetoki odbytniczo-moczowe.
Plan prezentacji:
3
Wprowadzenie – rozwój układu moczowego.Przednercze. Śródnercze.
4
grzebień moczowo – płciowygrzebień (sznur) nerkotwórczy
nerka & moczowód
grzebień (sznur) płciowygonady
Grzebień moczowo – płciowy
Rozwój układu moczowo – płciowego
Schemat 1: Część grzebienia moczowo-płciowego, zwana sznurem nerkotwórczym daje początek zasadniczym częściom układu moczowego. Pozostała część, tworząc grzebienie płciowe, bierze udział w różnicowaniu układu płciowego.
5
Ryc.1: Przekroje poprzeczne przez zarodki na różnych etapach rozwoju, pokazujące powstawanie kanalików nerkowych, A – 21 dzień B – 25 dzień. Zwraca uwagę powstawanie kłębuszków zewnętrznych i wewnętrznych, a także otwarte połączenie między jamą ciała a kanalikiem przednerczowym.
Rozwój układu moczowego
6Rozwój układu moczowego
Ryc.2: Zależność między mezodermą pośrodkową i narządami przednercza, śródnercza i nerki ostatecznej. Mezoderma wykazuje segmentację w odcinku szyjnym i górnym piersiowym. W odcinkach: dolnym piersiowym, lędźwiowym i krzyżowym mezoderma jest lita, tworzy pasmo nerkotwórcze.
7
Ryc.3: Przedstawione schematycznie kanaliki wydalnicze przednercza i śródnercza u 5 tyg. zarodka. Zwracają uwagę pozostałości kanalików wydalniczych przednercza oraz podłużny przewód zbiorczy.
Rozwój układu moczowego
Utrata łączności z jamą ciała przez mezodermę pośrodkową
Utrata budowy segmentowanej
Wytworzenie 2, 3 a nawet więcej kanalików wywodzących
się z jednego segmentu
8
Sznury nerkowe
Przednercze[Pronephros]
Śródnercze[Mesonephros]
Nerka ostateczna [Metanephros]
Rozwój układu moczowego
Ryc.4: W procesie rozwoju nerki powstają 3 zawiązki. Rozwijają się one kolejno po sobie, wzdłuż sznurów nerkotwórczych [od okolicy szyjnej do ogonowej zarodka]
9
Podział sznurów nerkotwórczych na nefrotomy w
których powstają pęcherzyki.
Wydłużanie się pęcherzyków w kanaliki (7-10)
Kanaliki łączą się w przewód zbiorczy – przewód
przednercza
Rozwój przednercza
Przednercze
Schemat 4: Przednercze pojawia się w 4 tygodniu. Ostatecznie przednercze zanika w całości, nie pozostawiając żadnej struktury szczątkowej.
10
Wzrost pęcherzyków śródnercza.
Tworzenie esowatych kanalików.
Przeciwległy biegun kanalika otwiera się do przewodu zbiorczego.
Od strony środkowej do kanalika dochodzi pętla naczyniowa od aorty.
Wytworzenie kłębuszka.
Rozwój śródnercza
Śródnercze
Schemat 5: Śródnercze zaczyna się różnicować na początku 5 tygodnia z nefrotomów położonych ogonowo względem przednercza. Segmentacja w śródnerczu występuje tylko w odcinku głowowym.
11Śródnercze
Ryc.5: W końcu 8 tygodnia śródnercze tworzy duży, jajowaty, zbity narząd umiejscowiony w tylnej i ogonowej części jamy ciała. W tym czasie zaczyna się już zanik śródjądrza. Z ogólnej liczby około 40 kanalików pozostaje ostatecznie tylko kilka z nich i przewód śródjądrza. Są one zlokalizowane w pobliżu jąder i jajników.
Dalszy rozwój śródnercza
12
Schemat 6: U płci męskiej: pozostałe kanaliki śródjądrza stają się przewodzikami odprowadzającymi jądra.
Śródnercze
Przekształcenia kanalików śródjądrza
pozostałe kanaliki śródjądrza
przewodziki odprowadzające jądra
przewód śródnercza
nasieniowód przewód najądrza
przewód wytryskowy
Schemat 7: Przewód śródnercza przekształca się w przewód najądrza, nasieniowód i przewód wytryskowy.
13
Rozwój układu moczowego.Nerka ostateczna.
14
nerka ostateczna
pączek moczowodowy (uchyłek nerki ostatecznej)
blastema nerki ostatecznej (mezoderma nerki ostatecznej)
Nerka ostateczna
Rozwój nerki ostatecznej
Schemat 8: Nerka ostateczna powstaje z 2 zawiązków mezodermalnych: pączka moczowodowego, zwanego uchyłkiem nerki ostatecznej orz mezodermy tkanki ostatecznej, nazywanej blastemą nerki ostatecznej
15
Pączek moczowodowy odchodzi od przewodu śródnercza w pobliżu jego ujścia do steku. Na początku 5 tygodnia wnika do niesegmentowanej mezodermy dolnej części sznura nerkotwórczego i pobudza ją do szybkiego namnażania się. W odpowiedzi mezoderma nerkotwórcza wytwarza nad pączkiem czapeczkę.
Nerka ostateczna
Pączek moczowodowy
16
moczowódmiedniczka
nerkowakielichy nerkowe
większe & mniejszeprzewody
brodawkowekanaliki zbiorcze
Ryc.6: Schematyczne rysunki pokazujące rozwój miedniczki nerkowej, kielichów oraz kanalików zbiorczych nerki ostatecznej. A – 6 tydzień B – koniec 6 tygodnia C – 7 tydzień D – noworodek
Nerka ostateczna
Schemat 9: Z pączka moczowodowego powstają drogi wyprowadzające mocz.
17
Kielichy nerkowe i moczowód
Nerka ostateczna
Ryc.7: Szypuła pączka moczowodowego przekształca się w moczowód, a ślepo zakończony biegun, zatopiony w mezodermie nerki ostatecznej, podlega wielokrotnym podziałom. Rozszerzony odcinek pączka tworzy miedniczkę, w której następnie powstają 2 uchyłki – przyszłe kielichy większe. Kielichy wnikające do mezodermy podlegają dalszym rozgałęzieniom.
18Nerka ostateczna
Oddzielenie części komórek czapeczki i wytworzenie
pęcherzyka nerki ostatecznej
Rozrost mezodermy
Wytworzenie czepeczki pokrywającej na końcu
każdego kanalika
Schemat 10: Wraz z powstawaniem kolejnych rozgałęzień pączka moczowodowego następuje rozrost mezodermy nerki ostatecznej. Na końcu każdego rozgałęziającego się kanalika pochodzącego z pączka, mezoderma nerki ostatecznej tworzy skupienia w formie czapeczki pokrywającej. Część komórek czapeczki oddziela się i formuje po każdej stronie kanalika mały pęcherzyk nerki ostatecznej (sferoid)
20Nerka ostateczna
Rozwój nefronu
Ryc.9: W odcinku bliższym, po inwaginacji ściany pęcherzyka wytwarza się torebka ciałka nerkowego (torebka Bowmana) a po wniknięciu naczyń tętniczych – kłębuszek nerkowy. Odcinek dystalny kanalika krętego łączy się z kanalikiem zbiorczym końcowym rozgałęzieniem pączka moczowodowego. Połączenie następuje na początku 8 tygodnia.
21Nerka ostateczna
Stadium pęcherzyka (sferoidu)
Stadium różnicowania
się włosowatej pętli
naczyniowej ciałka
nerkowego
Stadium kanalika S
Stadium dojrzewania
Schemat 11: Uwzględniając zachodzące zmiany morfologiczne, jak i czynnościowe w rozwoju nerki można wyróżnić 4 zasadnicze stadia.
Rozwój nerki - stadia
22Nerka ostateczna
Między 13 a 15 tygodniem wykształconych jest około 20% nefronów i w tym czasie nerka zaczyna wydzielać mocz. Podwojenie liczby nefronów następuje między 20 a 38 tygodniem.
Rozwój nefronów
23
W zasadzie liczba nefronów nie zwiększa się po urodzeniu, a wzrost masy nerki zachodzący do 12 roku życia związany jest ze zwiększeniem objętości ciałka nerkowego i kanalików nefronów.
Nerka ostateczna
Rozwój nefronów
24
Nerka ostateczna początkowo umiejscowiona jest w dolnej części lędźwiowej i części krzyżowej, jedna blisko obok drugiej. Przemieszczenie nerki do okolicy brzusznej następuje w 9 tygodniu. Wstępowanie nerki związane jest ze zmniejszaniem się krzywizny ciała płodu oraz wzrostem jego okolicy lędźwiowej i krzyżowej. Wraz z tą wędrówką wydłuża się moczowód. W czasie przemieszczania się nerki dochodzi także do jej obrotu o ok. 90 stopni.
Nerka ostateczna
Położenie nerki
25
Pierwotnie nerka unaczyniona jest przez odgałęzienia tętnicy biodrowej wspólnej. W miarę przesuwania się do jamy brzusznej unaczynienie nerki pochodzi z coraz wyższych odcinków tętnicy głównej, a początkowe dolne naczynia zanikają.
Nerka ostateczna
Unaczynienie nerki
26
Rozwój układu moczowego.Pęcherz moczowy. Cewka moczowa.
27
Podział steku
Zatoka moczowo-płciowa (urogenital sinus) brzusznie
Ste
k (cloaca)
Kanał odbytowo-odbytniczy(anorectal canal) grzbietowo
Przegroda moczowo-odbytowa(urorectal septum)
28
Podział steku
Podział steku
30
Części zatoki moczowo-płciowej
Część pęcherzowa(urethic part)
Zatoka moczowo-płciowa (urogenital sinus)
Część ogonowalub prąciowa (phallic part)
Część miednicza(pelvic part)
pęcherz moczowy (urinary bladder)
części sterczowai błoniasta cewki
moczowej (prostatic and membranous part of the urethra
Część gąbczasta cewki moczowej
(spongiuos part of urethra)
Początkowo pęcherz
moczowy jest
połączony z omocznią
Omocznia wkrótce zamyka
się i zanika
Powstały sznur łącznotkankowy zwany
moczownikiem (urachus) łączy szczyt pęcherza moczowego z
pępkiem
Po porodzie z moczownika
powstaje więzadło pępkowe środkowe
Powstanie więzadła pępkowego środkowego
Rozwój pęcherza moczowego
Uwaga: moczowody stopniowo odłączają się od kanału śródnercza i przyłączają się bezpośrednio do ściany pęcherza moczowego
5. tydzień 8. tydzień7. tydzień
Rozwój pęcherza moczowego
33
Początkowo przewody śródnercza
wnikają do części grzbietowej zatoki moczowo-płciowej
W piątym tygodniu blisko ich ujścia powstają pączki moczowodowe
W ciągu następnych trzech tygodni
wstępująca nerka przemieszcza ujścia
pęcherzowe moczowodów
głowowo i brzusznie
Przemieszczanie się ujść śródnercza do pęcherza
Rozwój pęcherza moczowego
34
Początkowo moczowody są
utworzone przez pączki na
przewodach śródnercza
Później moczowody mają osobne ujście
do pęcherza moczowego
Trójkąt pęcherza moczowego jest utworzony przez
połączenie przewodów śródnercza
Przemieszczanie się ujść śródnercza do pęcherza
Rozwój pęcherza moczowego
Rozwój pęcherza moczowego
36
Nabłonek pęcherza moczowego
Moczowody i przewody
śródnercza pochodzą z mezodermy
Początkowo trójkąt pęcherza
moczowego wyścieła nabłonek
mezodermalny
Endodermalny nabłonek zatoki
moczowo -płciowej wypiera nabłonek
mezodermalny
Ostatecznie pęcherz
moczowy i górna część
cewki moczowej wyścieła nabłonek
endodermalny
Pozostałe warstwy ściany
pęcherza moczowego powstają z
mezenchymy trzewnej
Rozwój pęcherza moczowego
37
Rozwój cewki moczowej u płci męskiej
•Górna część odcinka sterczowego
Kanał pęcherzowo-cewkowy
•Dalszy odcinek części sterczowej
•Część błoniasta
Część miednicza zatoki moczowo-
płciowej
•Część gąbczasta (z wyjątkiem dołka łódeczkowatego i ujścia zewnętrznego)
Część prąciowa zatoki moczowo-płciowej
•Najbardziej obwodowa część cewki
Płytka gruczołowa
•Drogi wyprowadzające nasienie – przewód najądrza, nasieniowód i przewód wytryskowy
Obwodowa część przewodu śródnercza
•Pęcherzyk nasienny
Uchyłek przewodu wytryskowego
Rozwój cewki moczowej u płci męskiej
39
Rozwój cewki moczowej u płci żeńskiej
•Pęcherz moczowy
•Dolna część cewki moczowej
Kanał pęcherzowo-
cewkowy
•Nadjajnik
•Przyjajnik
•Przewód podłużny nadjajnika
Przewód śródnercza (w
większości zanika)
40
Rozwój gruczołu krokowego
W końcu trzeciego miesiąca endodermalny nabłonek części sterczowej cewki moczowej
rozrasta się i wnika do otaczającej mezenchymy
Powstaje gruczoł krokowy u płci
męskiej
Powstają gruczoły cewkowe i
przycewkowe u płci żeńskiej
Rozwój układu moczowego - podsumowanie
42
Zaburzenia w rozwoju układu moczowego.Brak zawiązków nerki, agnezja nerki. Zespół skrzelowo – uszno – nerkowy. Przemieszczenie nerki. Nerka podkowiasta. Wady naczyń krwionośnych nerki. Zdwojenie górnego odcinka dróg moczowych. Przemieszczenie moczowodów. Wielotorbielowatość nerek. Wynicowanie pęcherza moczowego. Wady moczownika. Przetoki odbytniczo-moczowe.
43
Agnezja (brak zawiązków) nerki
Wady układu moczowego
Do tej wady dochodzi w wyniku• niewykształcenia się pączka moczowodowego• lub gdy ulega on nagłemu zanikowi
Agnezja może być• Jednostronna
• Ok. 1% noworodków• Obustronna
• Ok 0,3% noworodków
U płci żeńskiej• Wiąże się z nieprawidłowym rozwojem przewodów przyśródnerczowych• I w związku z tym brakiem macicy i części pochwy
Obustronnej agnezji• Towarzyszy małowodzie• I w związku z tym do wytworzenia zespołu Pottera
44
Zespół skrzelowo-uszno-nerkowy
Wady układu moczowego
Do tej wady dochodzi w wyniku• Wady autosomalnej dominującej
Cechuje się• Ślepo zakończonymi dołeczkami w okolicy małżowiny usznej• Małżowinami o kształcie kielichowatym• Głuchotą• Różnego stopnia niedorozwojem nerek
45
Przemieszczenie nerki
Wady układu moczowego
Jedna lub obie nerki mogą znajdować się w nieprawidłowym miejscu• Najczęściej nerka zlokalizowana jest w
miednicy• Lub w dolnej części brzucha
Z przemieszczeniem często wiąże się niedokonanie obrotu nerki
• Wówczas wnęka nerki znajduje się z przodu
46
Nerka podkowiasta
Wady układu moczowego
Występuje u
• Jednego na 600 noworodków
Występuje w wyniku
• Utrudnienia naturalnego procesu wędrówki nerek w okolicę lędźwiową przez tętnicę krezkową dolną
Wówczas następuje• Zrośnięcie się biegunów nerki (z reguły
dolnych)• Duża nerka w kształcie litery U może
znajdować się w okolicy podżołądkowej i ku przodowi od kręgów lędźwiowych
47
Wady naczyń krwionośnych nerki
Wady układu moczowego
Występują u• Około 3% noworodków
Występują w wyniku• Zdwojenia lub zwielokrotnienia naczyń nerek (częściej tętnic niż
żył)
Wówczas następuje• Ucisk na moczowód• Zaburzenia w wydalaniu moczu
48
Zdwojenie górnego odcinka dróg moczowych
Wady układu moczowego
Występują w wyniku
• Podziału pączka moczowodowego
Wówczas następuje
• Zdwojenie moczowodu• Dodatkowe nerki występują rzadko
49
Przemieszczenie moczowodów
Wady układu moczowego
Charakteryzuje się
• Ujściem moczowodów poza tylną ścianą pęcherza moczowego
U chłopców moczowody otwierają się do
• Zazwyczaj części sterczowej cewki moczowej
U dziewczynek moczowody otwierają się do• Pochwy• Przedsionka pochwy
50
Wielotorbielowatość nerek
Wady układu moczowego
Dziedziczona jest
• Autosomalnie recesywnie
W jej wyniku następuje
• Śmierć przed, lub krótko po urodzeniu
Postać dziecięca
Dziedziczona jest• Autosomalnie dominująco
Występuje u• Jednego na 500-1500 osobników
Charakteryzuje się• Występowaniem dużych lub bardzo dużych
nerek• Występowaniem licznych różnej wielkości
torbieli
Mechanizm powstawania• Nie jest wyjaśniony
Postać dorosłych
51
Wielotorbielowatość nerek
Wady układu moczowego
52
Wynicowanie pęcherza
Wady układu moczowego
Występuje• Głównie u płci męskiej• U jednego na 10 000 – 50 000 noworodków
Występuje w wyniku• Niedoboru mezenchymy która w trakcie rozwoju bierze udział w tworzeniu
przedniej ściany pęcherza moczowego i brzucha
Wówczas następuje• Przednia ściana jamy brzusznej poniżej pępka nie jest zrośnięta• Pęcherz moczowy znajduje się na zewnątrz i jego przednia ściana nie jest
zrośnięta• Widoczna jest tylna ściana pęcherza moczowego• Często obserwuje się inne wady towarzyszące
53Wady układu moczowego
Występuje u
• Około 50% osobników
Występuje w wyniku
• Niecałkowitego zaniku światła moczownika
Wówczas mogą ujawniać się• Torbiele• Przetoki – w tym wypadku mocz może
pojawiać się w pępku. Objaw ten jednak może występować dopiero w starszym wieku
• Zatoki
Pępek
Pęcherz moczowy
Torbiel Przetoka Zatoka
Wady moczownika
54Wady układu moczowego
Występują w wyniku
• Nieprawidłowego podziału steku
Przetoki odbytniczo-moczowe
Przetoka odbytniczo-cewkowa
Przetoka odbytniczo-pęcherzowa
55
Bibliografia:
Prof. dr hab. med. Hieronim Bartel. «Embriologia. Podręcznik dla studentów». Wydanie IV zmienione i uzupełnione. Warszawa 2007. Wydawnictwo Lekarskie PZWL
Prof. T. W. Sadler. Zakład Biologii Komórki i Anatomii. Uniwersytet Północnej Karoliny w Chapel Hill. Szkoła Medyczna. «Embriologia lekarska». Wydanie I. Warszawa 1993. Med. Tour Press International.
T. W. Sadler, Ph.D. . «Langman’s Medical Embryology 10th Edition». Wydanie IX. USA 2006. Lippincott Williams & Wilkins.
Prof. dr hab. med. Hieronim Bartel. «Embriologia medyczna. Ilustrowany podręcznik». Wydanie I. Warszawa 2009. Wydawnictwo Lekarskie PZWL