Выделение. Выделительная система
Из организма выделяются конечные продукты метаболизма (экскреты), являющиеся токсичными, нарушающими гомеостаз, - конечные продукты белкового обмена – мочевина (слаботоксична), кристаллическая мочевая кислота (нетоксична), креатин, креатинин - конечные продукты углеводного и жирового обмена: СО2 и Н2О - избытки минеральных солей и других веществ (вода, глюкоза, лекарства, витамины и др.) - пигменты, холестерин, чужеродные вещества
Токсичные продукты образуются во всех живых клетках организма в результате реакций энергетического обмена, в основном, в процессе дыхания в митохондриях
Из клеток экскреты поступают в кровь и лимфу, которые несут их в органы, обладающие выделительными (экскреторными) функциями: - почки – выделяют воду, мочевину, мочевую кислоту , креатины, креатинины, избытки веществ - лёгкие – выделяют углекислый газ, воду (около 200 мл в сутки) - кожа (потовые железы и сальные железы) – выделяют воду (около 0,6 л в сутки), соли, мочевину - пищеварительная система – выделяет воду, соли, желчные пигменты, холестерин - слизистая носовой полости
Главными органами выделения у человека являются почки (75% всех продуктов обмена веществ); при нарушении двух почек наступает сильное отравление организма человека, и он погибает по истечении пяти дней
Удаление из организма веществ, не участвовавших в обмене веществ – дефекация (осуществляется через толстый кишечник в виде непереваренных остатков)
Мочевыделительная система (почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал)
Функции почек 1. Выделительная (экскреторная) - выделение из организма жидких продуктов метаболизма (вода, соли, мочевина, мочевая кислота, избытки веществ) 2. Защитная (выведение из организма токсичных веществ, образующихся в ходе метаболизма) 2. Поддержание кислотно-щелочного баланса (рН+) 3. Водно-солевой баланс (постоянство осмотического давления) 4. Поддержание гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) 5. Участие в регуляции артериального давления
Внешнее строение почек
Парные органы, имеют бобовидную форму (вес около 120 г) - на задней стенке брюшной полости, сверху расположены надпочечники – на правую почку прилегает печень
Снаружи покрыта плотной эластичной фиброзной капсулой (поверх расположена жировая капсула)
На внутреннем крае – углубление – ворота (место входа почечной артерии, выхода почечной вены и мочеточника)
На продольном разрезе различают: - корковое вещество – наружный, тонкий, темно-красный слой - мозговое вещество – внутренний, широкий, светлый слой; имеет вид т. н. пирамидок (7- 10 штук) - верхушки пирамидок образуют почечные сосочки, которые вдаются в малые почечные чашки, которые сливаясь, образуют большие почечные чашки)
Большие почечные чашки образуют почечную лоханку, которая сужаясь, переходит в мочеточник - мышечная трубка диаметром 6-8 мм, длинной 25-30 см, соединяющая почечную лоханку (почки) с мочевым пузырём - мочевой пузырь – полый мышечный орган, резервуар для накопления мочи (объём около 500 мл), имеет складчатую слизистую и толстый гладкомышечный слой(около 1 см) и непроизвольный сфинктер
Внутреннее (микроскопическое) строение почек
Структурно-функциональная единица почек - почечное тельце – нефрон (в каждой почке их около 1 млн.)
Функция нефронов – образование мочи
В нефроне различают: - капсула Шумлянского – Боумена - имеет однослойные проницаемые стенки и полость между ними (место образования первичной мочи) - извитой каналец – изогнутая трубка длинной около 5 см (место образования вторичной мочи) - в почках имеется примерно 130 км трубочек, по которым проходит жидкость - в середине канальца имеется петля Генле (спускается в мозговое вещество, а затем снова выходит в корковое) - несколько извитых канальцев сливаясь образуют собирательную трубочку - прямой каналец (собирательная трубочка) – проходит в пирамидах мозгового вещества (выводит вторичную мочу в сосочки малых чашек пирамид) - капсулы и извитые канальцы нефронов располагаются в корковом веществе почек – место образования мочи
Кровообращение почек
Кровь поступает в почки по почечной артерии (ответвление брюшной аорты) и многократно ветвиться
Конечное ветвление – приносящая артериола - образует внутри капсулы нефрона капиллярный клубочек, который плотно прилегает к внутренней стенке капсулы - капсула с капиллярным клубочком составляет почечное тельце (образуют темно-красный корковое вещество)
Из капиллярных клубочков кровь оттекает по выносящим артериолам (их диаметр значительно меньше, чем у приносящего сосуда)
Выносящие артериолы распадаются на капиллярную сеть вокруг извитых канальцев нефронов
Кровь собирается в почечную вену, которая с уже очищенной кровью впадает в нижнюю полую вену - всего через обе почки проходит 1, 2 л крови в 1 мин (т.е. за 4 - 5 мин проходит вся кровь, имеющаяся в кровеносной системе); за сутки вся кровь пройдет через почки примерно двести раз
Артерии в почках два раза распадаются на капилляры: в капиллярных клубочках и вокруг извитых канальцев
Работа почек. Мочеобразование (диурез)
Процесс мочеобразования в нефронах проходит в две стадии, в течение которых осуществляется три процесса: клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция и секреция
I стадия – клубочковая фильтрация (осуществляется в капсулах нефронов) - плазма крови из капиллярного клубочка фильтруется в полость между стенками капсулы нефрона - фильтрация происходит за счет разницы давления в капсуле и сосудах (кровь в клубочке находится под большим давлением из-за разницы в диаметре приносящего – в 2 раза больше - и выносящего сосудов); функцию фильтра выполняют стенки капилляров и внутренний листок капсулы нефрона - белки плазмы при фильтрации остаются в крови из-за крупного размера молекул - заканчивается процесс образованием первичной мочи (по химическому составу клубочковый фильтрат сходен с плазмой крови; от плазмы крови первичная моча отличается отсутствием молекул белка) - первичная моча содержит ценные вещества – аминокислоты, глюкозу, жирные кислоты, нуклеотиды, минеральные соли, воду, электролиты, витамины, гормоны, лекарства и т.д. – первичная моча содержит все токсичные и избыточные продукты обмена веществ: мочевину, мочевую кислоту, креатины, пигменты, избытки веществ и т. д. – за сутки образуется150 -180 л первичной мочи - лейкоциты, эритроциты, тромбоциты и такие белки плазмы, как альбумины и глобулины, не могут выходить из капилляров - они задерживаются мембраной капсулы, которая выполняет роль фильтра. - процесс фильтрации пассивный и неизбирательный, т. к. из крови удаляются и вещества, необходимые для жизнедеятельности
II стадия – канальцевая реабсорбция – обратное всасывание в кровь из первичной мочи всех ценных веществ - обратно в кровь всасываются 99% воды, аминокислоты, жирные кислоты, глюкоза, нужные минеральные соли, витамины, гормоны и проч.(ионы Na+ всасываются в петле Генле) – в результате образуется вторичная (конечная) моча – около 1,5 л в сутки - во вторичной моче содержатся вода, соли, аммиак, мочевина, мочевая кислота, креатинин, соли щавелевой и молочной кислот, сульфаты, фосфаты, пигменты и другие вредные вещества (нет глюкозы, белков) - образование вторичной мочи происходит по мере прохождения первичной мочи по извитым канальцам - вторичная моча по прямым канальцам (собирательным трубочкам) пирамид мозгового вещества поступают в чашки, а потом в почечную лоханку и оттуда в мочеточники и мочевой пузырь - В извитых канальцах нефронов происходит и завершающий процесс мочеобразования - канальцевая секреция- транспорт веществ из крови в просвет канальцев - в первичную мочу из крови путём активного транспорта поступают вещества , которые не могут пройти через почки при клубочковой фильтрации (ионы К +, органические кислоты - мочевая кислота, антибиотики, лекарства, пигменты и др.)
Эпителий почечных канальцев обладает избирательной реабсорбцией, поглощая из первичной мочи все необходимые в данный момент вещества
Обратное всасывание ионов Na+
Реабсорбция аминокислот, глюкозы, ионов Na+ представляет собой активный транспорт против градиента концентрации и требует затрат большого количества энергии
Интенсивность мочеобразования колеблется на протяжении суток: днем ее образуется больше, ночью - меньше. При продолжительной физической нагрузке и сильной боли количество выделяемой мочи понижается. Моча собой представляет прозрачную светло-желтоватую жидкость, из которой по прошествии некоторого времени выпадает осадок из слизи и солей.
В среднем с мочой за сутки выделяется до 60 г солей. В нормальной моче белка нет, если белок появляется в ней, то это говорит о болезни почек (воспаление или в результате патологических перемен проницаемости стенок капилляров). Белок может появиться в моче у здорового человека при большой физической нагрузке. Образование в моче белка называется альбуминурией.
