background image

By 

 

Dr.  Suhair   Majeed 


background image

Urinary  system 

       The urinary system consists of the 

kidneys

      

 uretersurinary bladder, and urethra. The 

kidneys constitute the glandular component; the 
remainder of the urinary system forms the 
excretory passages.The ureters conduct urine 
from the kidneys to the bladder, where it is stored 
temporarily. In turn, the bladder is drained by the 
urethra, through which the urine is voided from 
the body. 


background image

Kidneys : 

           kidneys are bean-shaped organs that lie in a 
     retroperitoneal position against the posterior 
    abdominal wall, one on either side of the upper 
    lumbar vertebrae. Superior to each kidney is the 

adrenal gland embedded in renal fat and 

    connective tissue. Each kidney is contained 

within a thin but strong connective tissue 
capsule . 


background image

Cont. 

           The renal artery and nerves enter the kidney 

on the medial border at the 

hilum, a concavity 

that also serves as the point of exit for the renal 
vein, lymphatics, and ureter. The hilum is 
continuous with the 

renal sinus, a large central 

cavity  surrounded by the  parenchyma of the 
kidney and filled with loose areolar connective 
tissue that normally contains much fat. Nerves, 
lymphatics, and  branches of the renal artery and 
vein  run through the sinus. 


background image

Cont. 

      The 

renal pelvis is a funnel shaped expansion 

of the ureter where it joins the kidney; it also 
passes through the sinus, dividing into two or 
three short tubular structures called the 

major 

calyces. These in turn divide into eight to twelve 
smaller units called 

minor calyces. Each minor 

calyx  forms a cylindrical  attachment  around a 

   conical projection of renal tissue called a 

renal 

    

papilla. 

 


background image

Cont

      When  the kidney is examined macroscopically,  

two distinct regions can be seen. The darker, 
granular  outer region is the 

cortex, a  layer 

beneath the capsule. The inner region, or 
medulla, is paler and smoother in texture and 
consists of 

8 to 20 cone-shaped structures called 

medullary pyramids, which are separated from 
each other by inward extensions of cortical tissue. 


background image

Cont. 

        The cortex that separates adjacent medullary 

pyramids makes up a 

renal column. The bases of 

the pyramids are directed toward the overlying 
cortex, while their apices are oriented toward the 
renal sinus and form the 

renal papillae. From 

the bases of the pyramids

groups of tubules 

extend into the cortex, giving it a striated 
appearance. These striations represent a 

   continuation of medullary tissue into the cortex 

and constitute the 

medullary rays. 


background image

background image

Uriniferous Tubules and Nephrons 
of the Kidney : 

          The functional unit of each kidney is the 

microscopic 

uriniferous tubule. It consists of a 

nephron and a collecting duct into which empty 
the filtered contents of the nephron.Millions of 
nephrons are present in each kidney cortex.        
The nephron,  is subdivided into two components,      
1-

renal corpuscle 

   2- 

renal tubules. 

 


background image

Cont. 

              

There are two types of nephrons.  

    Cortical nephrons are located in the cortex of 

kidney

  . 

     

juxtamedullary nephrons are situated near 

the junction of the cortex and medulla of the 
kidney. 

           Although all nephrons participate in urine 

formation, juxtamedullary nephrons produce  a 
hypertonic environment in the interstitium of the 
kidney medulla that results in the production of 
concentrated (hypertonic) urine. 

  


background image

1- Renal Corpuscle : 

           The renal corpuscle consists of a tuft of 

capillaries, called the 

glomerulus, surrounded 

by a double layer of epithelial cells, called the 
glomerular  Bowman’s  capsule. The inner or 
visceral  layer of the capsule consists of unique 
and highly  modified branching  epithelial cells, 
called 

podocytes. The podocytes are adjacent to 

and completely invest the glomerular capillaries. 
The outer  layer of the glomerular capsule 
consists of 

simple squamous epithelium. 


background image

background image

background image

background image

background image

Cont. 

            

The renal corpuscle is the initial segment of 

each nephron. Blood is filtered in renal 
corpuscles through the capillaries of the 
glomerulus, and the filtrate enters the 

capsular 

(urinary) space located between the parietal 
and visceral cell layers of the glomerular capsule. 
Each renal corpuscle has a 

vascular pole, where 

the afferent arteriole enters and the efferent 
arteriole leaves the corpuscle

. 

  


background image

Cont. 

        On the opposite end of the renal corpuscle is     

the 

urinary pole. Filtrate produced by the 

    glomerulus that enters the capsular space leaves 

each renal corpuscle at the urinary pole, where 

   the proximal convoluted tubule starts. Filtration 

of blood in renal corpuscles is facilitated by 
glomerular  endothelium. 


background image

background image

Cont. 

       

The endothelium in glomerular capillaries is 

porous (fenestrated) and highly permeable to 
many substances in the blood, except to the 
formed blood elements or plasma proteins. Thus, 
glomerular  filtrate that enters the capsular space 
is not urine. Instead, it is an ultrafiltrate that is 
similar to plasma, except for the absence of 
proteins. 


background image

background image

2- Renal Tubules : 

            

As the glomerular filtrate leaves the renal 

corpuscle at the urinary pole, it flows through 
different parts of the nephron before reaching the 
renal tubules called 

the collecting tubules and 

collecting ducts. The glomerular filtrate first 
enters the renal tubule

which extends from the 

glomerular capsule to the collecting tubule. This 
renal tubule has several distinct histologic and 
functional regions. 


background image

Cont. 

         

The portion of the renal tubule that begins at 

the renal corpuscle is highly twisted or tortuous 

   and is therefore called the 

proximal convoluted 

tubule. Initially, this tubule is located in the 

   cortex but then descends into the medulla to 

become continuous with the 

loop of Henle


background image

background image

Loop of Henle : 

    The 

loop of Henle consists of several parts

     - a thick, descending portion of the proximal 

convoluted tubule; 

     - a thin descending and  
     - a thick, ascending portion called the 

distal 

convoluted tubule. The distal convoluted 
tubule is shorter and less convoluted than the 
proximal convoluted tubule, and it ascends into 
the kidney cortex.   


background image

Cont. 

           Because the proximal convoluted tubule is 

longer than the distal convoluted tubule, it is 
more frequently observed near the renal 
corpuscles and in the renal cortex. 


background image

background image

background image

Cont. 

        Glomerular filtrate then flows from the distal 

convoluted tubule to the 

collecting tubule. 

         In  juxtamedullary nephrons, the loop of 

Henle is very long; it descends from the kidney 
cortex deep into the medulla and then loops back 
to ascend into the cortex . The collecting tubule is 
not part of the nephron . A number of short 
collecting tubules join to form several larger 
collecting ducts. 


background image

Cont. 

        As the collecting ducts become larger and 

descend toward the papillae of the medulla, they 
are called 

papillary ducts. Smaller collecting 

ducts are lined by light-staining cuboidal 
epithelium. Deeper in the medulla, the 
epithelium in these ducts changes to columnar. 
At the tip of each papilla, the papillary ducts 
empty their contents into the minor calyx. The 
area on the papilla that exhibits openings of the 
papillary ducts is called the 

area cribrosa 


background image

Cont. 

              

The kidney cortex also exhibits numerous, 

lighter-staining 

medullary rays that extend 

vertically from the bases of the pyramids into 
the cortex.Medullary rays consist primarily of 
collecting ducts, blood vessels, and straight 
portions of a number of nephrons that penetrate 
the cortex from the base of the pyramids


background image

background image

 Kidney Cells and Tubules : 

  

 1-  

Mesangial Cells : 

             In addition to podocytes that surround the 

capillaries, there are other specialized cells in the 

   glomerulus, called 

mesangial cells, that are also 

attached to the capillaries. 

           Mesangial cells synthesize the extracellular 

matrix  and provide structural  support  for  the  
glomerular capillaries.

 


background image

Cont. 

         As blood is filtered, numerous proteinaceous 

macromolecules are trapped in the basal lamina 

   of the glomerulus. Mesangial cells function as 

macrophages in the intraglomerular regions 

   and phagocytose material that accumulates on 

the glomerular filter, thus preventing its closure 

   with debris. These cells also appear to be 

contractile and can regulate glomerular blood 

   flow as a result of the presence of receptors for 

vasoactive substances. 


background image

Cont. 

     

Some of the mesangial cells are also located 

outside of the renal corpuscle in the vascular pole 
region. Here, they are called                                 
the  extraglomerular mesangial cells that 
form part of the juxtaglomerular apparatus


background image

2-Proximal Convoluted Tubules: 

           All nephrons participate in urine formation. 

The cells of the 

proximal convoluted tubules 

   show numerous deep infoldings of the basal cell 

membrane. 

         These features characterize cells that are 

involved in active transport of molecules and 
electrolytes from the filtrate across the cell 
membrane into the interstitium. 


background image

background image

Cont. 

   

Reabsorption of most of the substances from the 

glomerular  filtrate takes place in the proximal 
convoluted tubules. As the glomerular filtrate 
enters the proximal convoluted tubules

, all 

glucose, proteins, and amino acids, almost all 
carbohydrates, and about 75 to 85% of water 
and 

sodium and chloride ions are absorbed 

from the  glomerular filtrate into the surrounding 
peritubular capillaries

The presence of microvilli 

(brush border

on proximal convoluted tubule 

cells greatly increases the surface area and 
facilitates absorption of filtered material. 


background image

Cont. 

          The metabolic waste products urea and uric 

acid remain in the proximal convoluted tubules 
and are eliminated from the body in the urine. 

      The proximal convoluted tubule is longer than 

the distal convoluted tubule. As a result, the 
sections of this tubule are more frequently seen 
in the cortex near the renal corpuscles that those 
of distal convoluted tubules. 


background image

3-Loops of Henle : 

            

The loops of Henle of the 

juxtaglomerular 

nephrons produce the hypertonic urine by 
creating an osmotic gradient in the interstitium 
from the cortex of the kidney to the tips of the 

   renal papillae . 
         In the juxtamedullary nephrons, the loops of 

Henle are very long, extend deep into the 
medulla, and assist in maintaining the high 
osmotic gradient necessary for removing water 
from the filtrate into the interstitium.  


background image

Cont. 

         The hypertonicity (high osmotic pressure) of 

extracellular fluid in the medulla removes water 
from the glomerular filtrate as it flows through 
these tubules, with the 

vasa recta helping to 

maintain the osmotic concentration gradient in

 

the medulla

. 


background image

Vasa  recta  

            

Efferent arterioles from juxtamedullary 

nephrons, form several long, straight vessels, the 
vasa recta, that descend into the medullary 
pyramid and form hairpin loops.   Like the loop 
of Henle, the loops of the vasa recta are scattered 
throughout the medulla. 

        The walls of the vasa recta are thin, and the 

endothelium of the ascending (venous) limb is 
fenestrated. 


background image

background image

Cont. 

        The vasa recta form a 

vascular 

countercurrent exchange system  that 
removes excess water and ions

.  These capillary 

loops are permeable to water and take up the 
water from the medullary interstitium to return 
it to systemic circulation


background image

background image

background image

4- Distal Convoluted Tubules 

             

The distal convoluted tubules are 

shorter 

and less convoluted than the proximal tubules

           Therefore, these tubules are less frequently 

observed in the cortex and near the renal 
corpuscles. In comparison with the proximal 
convoluted tubules, the distal convoluted tubules 
do not exhibit brush borders, the cells are 
smaller, and more nuclei are seen per tubule.  


background image

background image

Cont. 

          The main function of the distal convoluted 
    tubules is to actively reabsorb sodium ions from 

the tubular filtrate. This activity is directly 

    linked with excretion of hydrogen and potassium 

ions into the tubular fluid. Sodium reabsorption 
in the distal convoluted tubules is controlled by 
the hormone 

aldosterone, which is secreted by 

the adrenal cortex

. 


background image

Cont. 

           These functions of distal convoluted tubules 

are vital for maintaining the acidbase balance of 
body fluids and blood. 


background image

Juxtaglomerular  Apparatus 

         Adjacent to the renal corpuscles and distal 

convoluted tubules lies a special group of cells 
called 

juxtaglomerular apparatus. This 

apparatus consists of two components, 

       - 

the juxtaglomerular cells   

       -

the macula densa

        Juxtaglomerular cells are a group of modified 

smooth muscle cells located in the wall of 

   the afferent arteriole just before it enters the 

glomerular capsule to form the glomerulus. 


background image

background image

Cont. 

           

The cytoplasm of these cells contains 

membrane-bound secretory granules of the 
enzyme 

renin. 

        The 

macula densa is a group of modified 

distal convoluted tubule cells. The macula densa 
cells and juxtaglomerular cells are separated by a 
thin basement membrane. The proximity of 
juxtaglomerular cells to the macula densa allows 
for integration of their functions. 


background image

Cont. 

            

The main function of the juxtaglomerular 

apparatus is to maintain the necessary blood 

   pressure in the kidney for glomerular filtration.     

The cells of this apparatus act as both the 

    

baroreceptors and chemoreceptors

        The juxtaglomerular cells monitor changes in 

the systemic blood pressure by responding to 
stretching in the walls of the afferent arterioles. 
The cells in the macula densa are sensitive to 
changes in sodium chloride concentration. 


background image

background image

background image

Ureter 

              

The ureter is a muscular tube that conveys 

urine from the kidneys to the bladder by the 
contractions of the thick, smooth muscle layers 
found in its wall.  The mucosa of the ureter is 
highly folded and lined by a thick 

transitional 

epithelium . Below the transitional epithelium is 
the connective tissue 

lamina propria . 


background image

Cont. 

          The muscularis of the ureter contains smooth 

muscle layers, an  

      -inner longitudinal layer  
     - a middle circular muscle layer . 
     - A third outer longitudinal layer 
           A connective tissue 

adventitia , with blood 

vessels  and adipose tissue 

surrounds the ureter


background image

background image

background image

background image

Urinary Bladder: 

               

The bladder has a thick muscular wall. The 

wall is similar to that of the lower third of the 
ureter, except for its thickness. In the wall are 
found three loosely arranged layers of smooth 
muscle,  

     -the inner longitudinal,  
     -middle circular, and 
     - outer longitudinal layers. 
          


background image

Cont. 

        

The three layers are arranged in 

anastomosing

 smooth muscle bundles  

between which is found the interstitial 
connective tissue 

.  The interstitial 

connective tissue  merges with the connective 
tissue of the 

serosa .Mesothelium  covers 

the connective tissue of serosa  and is the 
outermost layer. 


background image

background image

Cont. 

               

Serosa  lines the superior surface of the 

bladder,whereas its inferior surface is covered by 
the connective tissue adventitia, which merges 
with the connective tissue of adjacent structures. 


background image

background image

background image

Cont. 

         The mucosa of an empty bladder exhibits 

numerous 

mucosal folds  that disappear during 

  bladder distension. The transitional epithelium

  is 

thicker than in the ureter and consists of about 
six layers of cells , the superficial cells of the 
transitional epithelium  are low cuboidal or 
columnar and appear dome-shaped. The deeper 
cells in the epithelium are round  and the basal 
cells more columnar 

The lamina propria , 

inferior to the epithelium, is wider than in the 
ureters.  

         


background image

background image

Cont. 

        The subepithelial 

lamina propria  contains 

fine

 connective tissue fibersnumerous 

fibroblasts, and blood vessels . 

         Numerous blood vessels 

 of various sizes are 

found in the 

serosa , between the smooth muscle 

bundles and in the lamina propria

 


background image

Thank   you 




رفعت المحاضرة من قبل: Ismail AL Jarrah
المشاهدات: لقد قام 5 أعضاء و 109 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