Выделительная система

Выделение — совокупность процессов, обеспечивающих удаление из организма человека отходов обмена веществ, избыточного количества воды, минеральных солей, холестерина, чужеродных молекул лекарственных препаратов и продуктов их распада, пищевых красителей и других добавок.

Ни один из удалённых продуктов не подлежит дальнейшему использованию в энергетическом или пластическом обмене.

В процессах выделения участвуют многие органы:

• Через лёгкие выводятся пары воды, углекислый газ и некоторые летучие соединения;

• Через кишечник с непереваренными остатками пищи (с калом) выводятся желчные пигменты, соли тяжёлых металлов, избыток холестерина и др.;

• Через кожные (потовые и сальные) железы выводятся вода, минеральные соли, мочевина и аммиак;

• Однако наибольший вклад в процессы выделения вносит мочевыделительная система.

У человека мочевыделительная система включает парные почки, парные мочеточники, непарный мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Почки представляют собой парные органы бобовидной формы длиной 10—12 см и весом 120—150 г. Лежат в поясничной области по обе стороны от позвоночника на уровне последнего грудного и первых поясничных позвонков. На верхушке почек находятся эндокринные железы – надпочечники. Правая почка ниже левой на 1-1,5 см. На вогнутом крае почек имеются ворота, через которые в почку входят нервы и почечная артерия, а выходят — почечная вена и мочеточник.

Окружена фиброзной оболочкой (капсулой из соединительной ткани) и жировой капсулой почки (в области ворот и на задней поверхности). На разрезе различают корковое и мозговое вещество почек.

Корковое вещество: располагается по периферии (толщиной 5-7 мм), образует инвагинации в виде колонок (столбов) между пирамидами мозгового вещества. Мозговое вещество: расположено внутри.

Состоит из 15-20 перевёрнутых почечных пирамидок, разделенных полосками коркового вещества (почечными столбами / столбами Бертена — участками коркового вещества почки среди мозгового вещества, расположенными между пирамидами), верхушки пирамид (сосочки) охвачены воронкообразными почечными чашечками (малыми и большими), по которым моча попадает в почечную лоханку, затем по мочеточникам в мочевой пузырь и через наружное отверстие мочеиспускательного канала (уретры) покидает организм.

Нефрон – структурно-функциональная единица почки.

В каждой почке около миллиона нефронов.

Состоит из четырех основных элементов:

Почечное тельце – капсула Боумена-Шумлянского + капиллярный (мальпигиев) клубочек (гломерула), расположено в корковом веществе. Капсула имеет вид двустенной чаши, охватывающей сеть капилляров почечной артерии - капиллярный (мальпигиев) клубочек.

Проксимальный извитой каналец (каналец 1-го порядка) расположен в корковом веществе, ход направлен к мозговому веществу, самая длинная часть нефрона.

Петля Генле расположена на границе между корковым и мозговым веществом, состоит из нисходящей и восходящей части.

Дистальный извитой каналец (каналец 2-го порядка) отходит от восходящий части петли Генле, открывается в собирательные трубочки (выводные протоки), образующие пирамиды мозгового вещества.

Отходящая от брюшной части аорты почечная артерия обеспечивает кровоснабжение почки почечная артерия входит в ворота почки и распадается на приносящие артериолы, которые в корковом веществе проникают внутрь почечных капсул и образуют капиллярные клубочки нефронов, обеспечивающие ультрафильтрацию капилляры клубочка собираются в выносящую артериолу, диаметр которой приблизительно в 2 раза меньше диаметра приносящей артериолы покинув капсулу, выносящая артериола вторично распадается на капилляры, которые оплетают почечные канальцы и обеспечивают газообмен и затем переходят в мелкие вены (венулы), которые сливаются и образуют почечную вену, выносящую кровь из почки.

Вывод: почка содержит двойную систему капилляров, одни из которых обеспечивают ультрафильтрацию (капиллярные клубочки нефронов), а другие — газообмен (капилляры вокруг извитых канальцев). Полная последовательность: нисходящая часть аорты → почечная артерия → приносящая артериола → капиллярный (мальпигиев) клубочек нерфона → выносящая артериола → сеть капилляров, оплетающих извитые канальцы венула → венула → почечная вена.

Протекает в 3 этапа:

Ультрафильтрация (клубочковая / гломерулярная фильтрация).

Через поры в стенках капиллярного (мальпигиева) клубочка (гломерулы) в полость капсулы Боумена-Шумлянского фильтруется плазма крови, в результате чего проходит (фильтруется) все, кроме белков (крупных молекул) и жиров. Образуется первичная моча / клубочковый фильтрат (150-180 (200) л в сутки), содержит глюкозу, аминокислоты, продукты метаболизма, витамины, некоторые гормоны, минеральные соли (электролиты) и т. д.).

Факторы, способствующие ультрафильтрации:

• давление в капиллярах мальпигиева клубочка (гломерулы) больше, чем давление в полости капсулы нефрона;

• ширина просвета приносящей артериолы почти в 2 раза больше, чем выносящей, благодаря чему создается необходимое высокое давление в капиллярах мальпигиева клубочка (гломерулы).

Канальцевая реабсорбция (обратное всасывание веществ).

В почечных канальцах происходит обратное всасывание в кровь воды, глюкозы, ионов K+ , Na+ , аминокислот, витаминов, гормонов и т.д. Образуется вторичная моча (около 1,5-2л л в сутки) — содержит мочевину, мочевую кислоту, аммиак, сульфаты и т.д.

Значение: сохранение всех жизненно важных организму элементов в необходимых количествах.

Канальцевая секреция

Нефрон имеет несколько специализированных систем, которые секретируют вещества (ионы Н+ и К+ , мочевая кислота и креатинин, лекарственные вещества и т.д.) в просвет канальца посредством переноса их из плазмы крови (активный транспорт).

Появление глюкозы, белков и жиров во вторичной моче свидетельствует о развивающейся патологии.

Вторичная (конечная), моча из извитых канальцев поступает в собирательные трубочки (в каждую такую трубочку впадают извитые канальцы нескольких нефронов.

• В собирательных трубочках в незначительных объёмах всасывается вода и моча из них поступает в почечные чашечки (в каждую чашечку впадает несколько собирательных трубочек);

• Из чашечки моча сливается в почечную лоханку и далее поступает в мочеточник.

Мочеточники

Представляют собой цилиндрические трубки с просветом 4 -9 мм и длиной 30—35 см.

• Они спускаются вниз и в полости таза переходят в мочевой пузырь.

В стенках мочеточника имеется слой гладкомышечных клеток, благодаря чему стенки мочеточника совершают перистальтические сокращения, обеспечивающие перемещение мочи из почечной лоханки в мочевой пузырь.

Мочевой пузырь

- В области малого таза;

- Представляет собой мешок (полый орган) с толстой стенкой, которая при наполнении мочевого пузыря сильно растягивается и утончается;

- Объем в среднем составляет около 300-400 мл.

Выход мочи из мочевого пузыря в мочеиспускательный канал (уретру) ограничен 2-мя мышечными сфинктерами, которые открываются только в момент мочеиспускания.

• Первый сфинктер — непроизвольный (гладкомышечный), а второй — произвольный (состоит из поперечнополосатых мышечных волокон). Стенки мочевого пузыря и сфинктеры обильно снабжены нервами, при наполнении мочевого пузыря в рецепторах его стенки возникают нервные импульсы, которые идут в центры мочеиспускания. При сокращении мышц стенок мочевого пузыря происходит мочеиспускание, моча проходит через мочеиспускательный канал (уретру).

Центр безусловного рефлекса мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга. Центр условного рефлекса мочеиспускания находится в коре больших полушарий головного мозга (поэтому человек способен сознательно задерживать мочеиспускание).

Нервная регуляция

Центр нервной регуляции находится в продолговатом мозге. Почки иннервируются симпатическими и парасимпатическими нервами. Симпатика: сужает артерии и уменьшает диурез (образование мочи). Парасимпатика: расширяет артерии и увеличивает приток крови к почкам, что увеличивает диурез (образование мочи).

У маленьких детей мочеиспускание происходит рефлекторно: в центральную нервную систему от рецепторов мочевого пузыря поступает сигнал о том, что его стенки растянуты (значит накопилось много мочи) и из нервной системы приходит ответный сигнал, заставляющий стенки пузыря сократиться и избавиться от мочи. В процессе взросления этот рефлекс становится подконтрольным высшим отделам мозга (головному мозгу), и мочеиспускание делается произвольным (т.е. поддающимся контролю сознания).

Гуморальная регуляция

Вазопрессин (антидиуретический гормон) – усиливает реабсорбцию (обратное всасывание воды в кровь и уменьшает диурез (образование мочи).

Тироксин (Т4) – ослабляет реабсорбцию, повышая объем выделяемой мочи.

Альдостерон — усиливает реабсорбцию Na и выведение К в почках (Na и K регулируют водно-солевой обмен).

Адреналин – имеет двоякое действие: в малых дозах вызывает сужение выносящих артериол клубочков, что приводит к увеличению фильтрационного давления и усилению диуреза; в больших дозах вызывает сужение приносящих артериол клубочков, что уменьшает объем притекающей крови и снижает диурез.

Функции почек

выделительная (экскреторная) функция;
осморегуляция;
поддержание кислотно-щелочного баланса;
регуляция артериального давления;
эндокринная функция – синтезируют гормон эритропоэтин (стимулирует образование эритроцитов клетками красного костного мозга) и ренин (компонент ренин-ангиотензин-альдестероновой системы, регулирующей кровяное давление).

Воспаление мочевого пузыря - вызывается бактериями, проникающими в полость мочевого пузыря по мочеиспускательному каналу (уретре), или химическими веществами, вызывающими раздражение его слизистой. Проявляется сильными болями в области мочевого пузыря при мочеиспускании, которое значительно учащается.

Появление камней в почках. Камни — твердые тела, появление которых приводит к возникновению болей, кровотечениям, воспалению и нарушениям оттока мочи. Образуются, когда моча перенасыщена солями или в ней не хватает тех веществ, которые препятствуют образованию этих твердых тел, чаще всего состоят из солей кальция.

Воспалительный процесс в однослойном эпителии капсул нефронов и чашечнолоханочной системе почки. Возбудители: кишечная палочка, стафилококк, стрептококк и т.д.. В моче появляются клетки крови (эритроциты, лейкоциты) и крупные молекулы (белки).

Снижение способности почек очищать кровь от продуктов обмена (например, мочевины). Причины: повреждение почек, нарушение их кровоснабжения, почечные камни, отравления и др.