Выделительную систему образуют почки мочевой пузырь

Содержание:

• 1. Общая характеристика выделительной системы
• 2. Органы мочевыделительной системы
• 3. Строение и Функции почек
• 4. Моча, ее состав и образование
• 5. Регуляция деятельности почек
• 6. Мочеиспускание
• 7. Гигиена мочевыделительной системы

Общая характеристика выделительной системы

❖ Необходимость выделительных процессов в организме:

■ некоторые из веществ, образующихся в процессе обмена из пищи, не используются организмом (конечные продукты обмена), и их накопление во внутренней среде организма привело бы к его отравлению;

■ необходимо удалять из организма попадавшие в него токсичные чужеродные вещества (ксенобиотики) — никотин, алкоголь, многие лекарственные препараты, яды и др.

Выделительные процессы — процессы, обеспечивающие удаление из организма конечных продуктов обмена веществ и ксенобиотиков и тем самым способствующие поддержанию постоянства внутренней среды организма и оптимальных условий для жизнедеятельности клеток (см. также «Выделительная система«).

♦ Органы, обеспечивающие процессы выделения у человека:

■ мочевыделительная система (играет основную роль в выделительных процессах) выводит из организма жидкие продукты обмена и ксенобиотики;

■ потовые железы выводят из организма воду и растворы минеральных веществ;

■ легкие выделяют в атмосферу газообразные продукты обмена — углекислоту и водяные пары, а также пары алкоголя при опьянении, пары эфира после наркоза и.т.д.;

■кишечник участвует в выведении из организма твердых продуктов обмена — солей тяжелых металлов, продуктов распада гемоглобина и др. (см также «Нервная система«).

Органы мочевыделительной системы

Состав мочевыделительной системы: две почки, два мочеточника, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

Почки человека — парные органы, расположенные в задней части брюшной полости на уровне поясницы по обеим сторонам от позвоночника.

Мочеточник — выводной проток почки, соединяющий почечную лоханку с мочевым пузырем и представляющий собой полую трубочку, стенка которой образована гладкой мускулатурой. По мочеточнику моча из почки непрерывно поступает в мочевой пузырь, при этом движение мочи происходит в результате волнообразно распространяющихся (перистальтических) сокращений мышц.

Мочевой пузырь представляет собой полый мышечный орган, в котором накаливается моча (до 800 мл) перед периодическим выводом ее из организма. Стенка мочевого пузыря состоит из гладкомышечных клеток; при наполнении пузыря мочой она растягивается и утончается. Выход из мочевого пузыря в мочеиспускательный канал перекрывается клапаном — сфинктером.

Мочеиспускательный канал (уретра) — отходящая от мочевого пузыря мышечная трубочка, по которой моча выводится за пределы организма.

Сфинктер — кольцевая мышца, сокращение которой препятствует вытеканию мочи из мочевого пузыря.

Строение и Функции почек

Строение почек. Каждая почка имеет форму боба длиной около 10 см, обращенного вогнутой стороной к пояснице. Она состоит из внешнего темного слоя, образованного корковым веществом, внутреннего светлого мозгового вещества и покрыта капсулой, к которой снаружи прилежит слой жировой клетчатки. На верхнем полюсе почки расположен надпочечник (железа внутренней секреции). Корковое вещество в виде столбиков входит в мозговое вещество и делит его на 15-20 почечных пирамид, вершины которых направлены внутрь почки. От вершины каждой из пирамид мозгового вещества отходит мочевыводящий каналец, впадающий в небольшую полость внутри почки — почечную лоханку, в которой собирается моча. С вогнутой стороны почки к почечной лоханке примыкает глубокая выемка — ворота почки, через которую в почку входит почечная артерия и выходят почечная вена и мочеточник (мочеточник берет начало в почечной лоханке).

По почечной артерии в почку поступает неочищенная кровь, по почечной вене очищенная от жидких продуктов распада кровь из почки поступает в крозсноскую систему, по мочеточнику удаляемые вещества в виде мочи поступают з мочевой пузырь.

Структурно-функциональной единицей почки, осуществляющей всю совокупность процессов образования мочи, является иефрон. Одна почка человека содержит около миллиона нефронов.

Нефрон состоит из небольшого почечного тельца (находится в корковом веществе) и ^ разветвленной системы канальцев. Почечное тельце образовано капсулой в виде двустенной чаши, внутри которой находится клубок кровеносных капилляров (мальпигиев клубочек). Между стенками капсулы имеется полость, от которой начинается длинный извитой каналец нефрона первого порядка, проходящий через корковое вещество почки в мозговое вещество. Стенка канальца состоит из одного слоя плоских эпителиальных клеток.

На границе коркового вещества этот каналец выпрямляется, сужается и глубоко проникает в мозговое вещество. Затем, повернувшись на 180°, он следует в обратном направлении, образуя петлю Генле. После этого каналец вновь входит в корковое вещество, где расширяется и приобретает изгибы, переходя в каналец второго порядка, и впадает в собирательную трубочку. Общая длина канальцев одного нефрона составляет 50-55 мм, а общая фильтрующая поверхность одной почки — до 3 м2.

Собирательная трубочка (или собирательный проток) представляет собой канал, в который впадают канальцы второго порядка нескольких десятков нефронов. Собирательные трубочки направляются в почечную лоханку.

Ток крови в почке. Почечная артерия, войдя в ворота почки, ветвится на мелкие артериолы. Каждая из артериол заходит в одну из капсул, где образует капиллярный клубочек, состоящий из примерно 50 первичных капилляров. Затем эти капилляры объединяются, переходя в выносящую артериолу, которая выходит из капсулы и вновь разветвляется на вторичные капилляры, густо оплетающие извитые канальцы первого порядка, петлю Генле и канальцы второго порядка. Из капилляров кровь поступает в мелкие венулы, которые сливаются в почечную вену, впадающую в нижнюю полую вену. Кровоток через каждую почку составляет около 0,6 л (10-12% объема всей крови) в минуту.

Масса почки человека составляет около 150 г.

❖ Функции почек:

■ фильтрующая: выведение из организма избытка воды и минеральных солей, а также продуктов обмена (мочевины, мочевой кислоты и др.), чужеродных и ядовитых веществ, образующихся в организме или принятых в виде лекарств, при курении и т.п.;

■ гомеостатическая: участие в процессах регуляции кислотно-щелочной реакции крови (при увеличении в крови концентрации кислых или щелочных продуктов обмена увеличивается скорость выведения соответствующих солей из организма через почки), постоянства ионного состава крови (происходит с участием аммиака, который замещает в кислых продуктах обмена ионы натрия Na+ и калия К+, сохраняя их для нужд организма), постоянства объема крови, лимфы и тканевой жидкости в организме (волюморегуляция) а также осмотического давления крови (осморегуляция);

■ синтезирующая: синтез и выделение в кровь некоторых биологически активных веществ (фермента ренина, участвующего в биохимических реакциях расщепления белков плазмы, а также гормонов эритропоэтина, стимулирующего кроветворение, ангиотензина и др.); в почках неактивный витамин D3 превращается в физиологически активную форму;

■ регуляторная: участие в регуляции артериального давления крови (здесь посредником является ренин, при участии которого из определенных белков плазмы в почках образуются гормоны ангиотензины, повышающие артериальное давление);

■ метаболическая: ткани почек могут синтезировать глюкозу (процесс глюконеогенеза); при длительном голодании около половины образующейся в организме глюкозы синтезируется в почках.

Моча, ее состав и образование

Моча — жидкий продукт выделения, образующийся в почках и удаляемый из организма; представляет собой прозрачный, желтоватого цвета раствор отфильтрованных из крови веществ; содержит в среднем 98% воды, 1,5% солей (в основном NaCl), около 2,5% органических веществ (в основном мочевины и мочевой кислоты), а также билирубин (экскретируемый печенью продукт распада гемоглобина) и чужеродные вещества.

■ Состав мочи зависит от состояния организма.

■ Объем мочи, выделяемой за сутки, может колебаться в широких пределах и зависит от состояния организма; у здорового взрослого человека он составляет около 1,5 л.

■ Желтоватый цвет мочи обусловлен цветом продуктов распада гемоглобина.

■ После принятия пиши, богатой углеводами, и тяжелой физической работы в моче может появиться небольшое количество глюкозы, отсутствующей в норме.

■ При заболевании сахарным диабетом в моче постоянно присутствует глюкоза.

■ При почечных заболеваниях в моче обнаруживается белок.

Мочевина (формула О=C(NH2)2) — конечный продукт обмена белков; образуется (примерно 25-30 г в сутки) из двуокиси углерода и аммиака в печени; выводится с мочой и потом.

Мочевая кислота — один из продуктов распада пуринов, являющихся составными частями нуклеиновых кислот. Выводится из организма с мочой и экскрементами.

■ При подагре мочевая кислота и ее кислые соли откладываются в суставах и мышцах, при некоторых нарушениях обмена веществ они могут образовывать камни в почках и мочевом пузыре.

Образование мочи. Процесс мочеобразования подразделяется на два этапа: на первом этапе из плазмы крови образуется первичная моча, на втором этапе — вторичная (см. «Выделительная система«).

Первый этап — клубочковая фильтрация. Диаметр приносящей артериолы мальпигиева клубочка в два раза больше диаметра выносящей артериолы, поэтому выход крови из клубочка оказывается затруднен, и в его капиллярах создается более высокое (в 2-3 раза) кровяное давление, чем в других капиллярах тела. Под влиянием высокого давления плазма крови переходит из капилляров клубочка в полость соседнего канальца нефрона, при этом тонкие стенки капилляров клубочка и капсулы нефрона выполняют функцию фильтров, пропуская плазму и растворенные в ней небольшие молекулы низкомолекулярных соединений (глюкозы, аминокислот, витаминов и др.), но задерживая форменные элементы крови и крупные молекулы белков.

Полученный фильтрат, состоящий из плазмы крови, лишенной белков, — это первичная моча; ежесуточно ее образуется около 150-160 л.

Второй этап — канальцевая реабсорбция (или обратное всасывание). На этом этапе из первичной мочи, продвигающейся по извилистому канальцу нефрона, обратно в кровь капилляров, оплетающих густой сетью каналец, всасываются необходимые организму вещества (глюкоза, аминокислоты, витамины, ионы натрия и кальция и др.) и большая часть (99%) воды. В результате в канальце остается небольшое количество воды, насыщенной конечными продуктами обмена и веществами, ненужными организму или теми, которые он не в состоянии сохранить (например, глюкозой при сахарном диабете).

Реабсорбция требует больших затрат энергии: энергопотребление почек составляет примерно 9% энергопотребления всего организма, в то время как масса почки составляет лишь 4% массы тела.

Канальцевая реабсорбция сопровождается канальцевым синтезом (образованием из молекул аммиака удерживаемых мочой азотоводородных ионов) и избирательной канальцевой секрецией — выделением в просвет канальца нефрона ксенобиотиков, ионов калия, протонов и др. (происходит за счет активного транспорта;).

В результате процессов канальцевой реабсорбции, секреции и синтеза из первичной мочи образуется вторичная моча; ежесуточно ее образуется около 1,5 л.

Конечная вторичная моча, образовавшаяся в канальце нефрона, по собирательной трубочке стекает в почечную лоханку, а оттуда по мочеточнику поступает в мочевой пузырь.

Регуляция деятельности почек

Механизмы регуляции функциональной активности почек:

■ нервно-рефлекторный: возбуждение определенных центров симпатического отдела автономной нервной системы приводит к сужению просвета почечных артериол — приносящих (тогда приток и давление крови в мальпигиевом клубочке уменьшается, фильтрация плазмы замедляется и, как следствие, снижается образование первичной мочи) или выносящих (тогда давление крови в клубочке увеличивается, фильтрация плазмы усиливается, и образование первичной мочи возрастает);

■ гуморальный: интенсивность всех процессов мочеобразования (фильтрации, реабсорбции, канальцевого синтеза и секреции) изменяется под влиянием гормонов гипофиза (вазопрессин усиливает реабсорбцию воды из канальцев и одновременно ослабляет реабсорбцию ионов Na+ и С1—, в результате чего объем мочеобра-зования снижается), надпочечников (адреналин уменьшает мочеотделение, альдостерон усиливает реабсорбцию ионов Na+), самих почек (ангиотензин II сужает просветы выносящих артериол клубочков, усиливая фильтрацию), щитовидной и паращитовидной желез (их гормоны косвенно влияют на мочеобразование путем изменения водно-минерального обмена в тканях) и других желез; при этом количество образующейся мочи может уменьшаться или возрастать, но содержание в ней мочевины и мочевой кислоты будет оставаться неизменным.

Взаимодействие нервно-рефлекторного и гуморального механизмов обеспечивает водно-минеральный гомеостаз организма посредством регуляции состава и количества выводимой мочи.

Мочеиспускание

Мочеиспускание — рефлекторный процесс, заключающийся к одновременном сокращении мочевого пузыря и расслаблении сфинктеров мочевого пузыря и мочеиспускательного канала и приводящий к удалению мочи из мочевого пузыря.

Непроизвольное мочеиспускание (характерно для детей в возрасте до 2-3 лет). В стенках мочевого пузыря имеются рецепторы, реагирующие на растяжение гладкомышечной ткани. При накоплении мочи в пузыре его стенки растягиваются, раздражая рецепторы. Возбуждение от этих рецепторов передается по афферентным нервам рефлекторной дуги в центр мочеиспускания, расположенный в крестцовых сегментах спинного мозга. Отсюда импульсы по аксонам эфферентных нервов рефлекторной дуги поступают к мускулатуре мочевого пузыря и сфинктерам пузыря и мочеиспускательного канала, заставляя мускулатуру стенок сокращаться, а сфинктеры — расслабляться. В результате моча поступает в мочеиспускательный канал и удаляется из организма.

Энурез — ночное недержание мочи; обычно наблюдается у 5-10% детей в возрасте до 13-14 лет. При этом заболевании нужно исключить из рациона соленые и острые блюда, не употреблять на ночь много жидкости; необходимо специальное лечение.

Произвольная (сознательная) регуляция мочеиспускания устанавливается при увеличении размеров мочевого пузыря (в результате роста ребенка) и под влиянием оРфужающей среды (родителей, друзей). Она возможна вследствие существования связей нейронов коры головного мозга с нервными клетками крестцового отдела спинного мозга, позволяющих высшим отделам центральной нервной системы человека — его большим полушариям головного мозга — контролировать спинномозговой центр мочеиспускания и сознательно управлять актом мочеиспускания.

■ У детей произвольное мочеиспускание формируется к 2-3 годам.

Гигиена мочевыделительной системы

❖ Воспалительные процессы вызываются микроорганизмами:

■болезнетворные микроорганизмы могут проникнуть в органы мочевыделительной системы через кровь (нисходящие инфекции); так возникают инфекционные заболевания мочевыделительной системы, спровоцированные ангиной, кариесом, заболеваниями ротовой полости и др.;

■ микробы могут попасть в мочеиспускательный канал, откуда по мочевым путям распространиться в другие органы этой системы (восходящие инфекции); этому пути возникновения заболеваний способствуют несоблюдение правил личной гигиены, охлаждение организма, простуды.

Воспаления мочеиспускательного канала и мочевыводящих путей отличаются интенсивным слущиванием эпителия и его высокой ранимостью.

Нефрит — воспаление почек, приводящее к нарушению их работы; характеризуется повышением температуры, нарушением белково-жирового обмена, отеками, выделением крови с мочой.

■ При нефрите повышается проницаемость стенок капилляров почек, поэтому в моче обнаруживаются белки и форменные элементы крови, возникают отеки (наполнение тканей жидкостью), возможно отравление организма продуктами обмена — уремия.

Нарушение деятельности и заболевания почек вследствие их чувствительности к ядовитым веществам:

■ нарушение деятельности почек может быть вызвано попавшими в кровь свинцом, ртутью, борной кислотой, нафталином, бензолом, ядами насекомых и змей и т.д.;

■ особенно вредно злоупотребление алкоголем, который поражает почки;

■ почечные заболевания могут быть вызваны некоторые лекарствами (сульфаниламидами, антибиотиками) при их передозировке.

❖ Образование «камней» в почках и мочевыводящих путях связано с нарушениями обмена веществ:

■ камни образуются уратами (солями мочевой кислоты) или фосфатами кальция;

■ они нарушают отток мочи, а острыми краями раздражают слизистую оболочку, вызывая сильные боли.

♦Основные правила личной гигиены и предупреждения заболеваний органов мочевыделения:

■ необходимо содержать в чистоте наружные половые органы, обмывать их теплой водой с мылом утром и вечером перед сном;

■ избегать переохлаждения почек;

■ не злоупотреблять алкоголем и острой пищей, содержащей избыток пряностей и соли;

■ соблюдать правила безопасности при работе с ядовитыми веществами;

■ не допускать передозировки лекарств.

Метки: Биология человека