2. Роль выделительных процессов в поддержании постоянства внутренней среды организма.
Выделительные функции обеспечивают освобождение организма от продуктов обмена веществ, избытка воды, органических соединений, минеральных веществ, поступающих с пищей; т.е. выделительная функция поддерживает постоянство внутренней среды организма, избавляя его от избытка веществ, нарушающих гомеостаз.
Выделительные функции у человека выполняют почки, потовые железы, легкие, железы желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).
Через почки удаляется избыток воды, солей, продуктов метаболизма. Это позволяет организму поддерживать постоянство ионного состава жидких сред организма, объем крови и тканевой жидкости, осмотического давления, кислотно-основного состояния.
Железами ЖКТ выделяются соли тяжелых металлов, некоторые лекарственные вещества. Печень выводит продукты обмена гемоглобина, избыток гормонов.
Легкие удаляют пары воды, летучие вещества (например, продукты распада алкоголя).
Потовые железы выделяют воду, соли, мочевину, молочную кислоту.
Но ведущую роль в выделении играют почки. Участие почек в поддержании гомеостаза не ограничивается выделительными процессами. Они синтезируют биологически активные вещества (ренин, брадикинин, простагландины), которые участвуют в регуляции и поддержании постоянства внутренней среды организма, т.е. почки являются типичным органом внутренней секреции (ренин повышает артериальное давление; брадикинин понижает артериальное давление, оказывает сосудорасширяющее воздействие на артерии и артериолы; простагландины, синтезируются в мозговом слое почек, регулируют передачу гормональных влияний с рецепторов мембран клетки на внутриклеточные процессы обмена). Почки участвуют в регуляции кроветворной функции, вырабатывают и выделяют в кровь эритрогенин, стимулируют эритропоэз. Также почки синтезируют глюкозу в процессе глюконеогенеза и фосфолипиды, расщепляют белки плазмы крови до аминокислот.
Механизм образования мочи.
Образование мочи является результатом взаимодействия фильтрации жидкой части плазмы крови и продуктов, обратного всасывания (реабсорбции) в почечных канальцах, секреции – захвата эпителием нефрона некоторых веществ из крови и межклеточной жидкости и переноса их в просвет почечных канальцев, также переход в просвет канальцев части синтезируемых почечными клетками веществ.
Фильтрация – следствие гидростатического давления крови в капиллярах почечных клубочков за вычетом онкотического давления плазмы крови и встречного давления ультрафильтрата в капсуле Шумлянского–Боумена. В норме эта разность составляет 15-20 мм рт.ст. процесс фильтрации обеспечивает переход в капсулу воды, минеральных веществ, продуктов обмена, низкомолекулярных белков (высокомолекулярные белки через стенки капилляров не проходят, т.к. поры эндотелия не пропускают крупные молекулы). Таким образуется клубочковый фильтрат (первичная моча). Через почку в 1 минуту проходит около 1200 мл крови, что составляет 25% всей перекачиваемой сердцем крови. Переход жидкости из клубочка в капсулу за единицу времени называется скоростью клубочковой фильтрации, которая в норме равна около 125 мл в минуту или 150-180 л в сутки. Это первичная моча.
Реабсорбция органических, минеральных веществ и воды из почечных канальцев осуществляется или пассивным переносом, или активным транспортом. Активная реабсорбция осуществляется благодаря деятельности эпителия почечных канальцев при участии специальных ферментативных систем с затратой энергии. Активно реабсорбируются глюкоза, аминокислоты, фосфаты, соли натрия. Эти вещества полностью всасываются и во вторичной моче отсутствуют.
Пассивная реабсорбция происходит без затраты энергии за счет диффузии и осмоса. Это обеспечивается за счет разницы онкотического и гидростатического давления в капиллярах канальцев. За счет пассивной реабсорбции обратно всасываются вода, хлориды. Пассивной реабсорбции подвергаются вещества, подлежащие выведению из организма.
Мочевина, мочевая кислота обратно не всасываются, поэтому их концентрация в моче по ходу канальцев увеличивается. Помимо реабсорбции в почечных канальцах происходит и активный процесс секреции, т.е. выделение в просвет канальцев некоторых красителей и лекарств, которые не могут профильтроваться из капиллярного клубочка в полость капсулы нефрона. В результате обратного всасывания и активной секреции в мочевых канальцах образуется около 1,5 л вторичной мочи в сутки (суточный диурез).