❖ 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.

♦ 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.;

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 D 3 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(NH 2) 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. « «).

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.

В процессе жизнедеятельности организма в тканях происходит распад белков, жиров и углеводов с выделением энергии. Выделительная система человека избавляет организм от конечных продуктов распада - воды, углекислого газа, аммиака, мочевины, мочевой кислоты, фосфорнокислых солей и других соединений.

Из тканей эти продукты диссимиляции переходят в кровь, кровью приносятся к органам выделения и через них выводятся из организма. В выведении этих веществ участвуют легкие, кожа, пищеварительный аппарат и органы мочевыделительной системы.

Большая часть продуктов распада выделяется через систему мочевыделительных органов. В эту систему входят почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Функции почек человека

Благодаря своей деятельности в организме человека почки участвуют:

• В поддержании постоянства объема жидкостей тела, их осмотического давления и ионного состава;
• регуляции кислотно-щелочного равновесия;
• выделении продуктов азотистого обмена и чужеродных веществ;
• экономии или экскреции различных органических веществ (глюкоза, аминокислоты и др.) в зависимости от состава внутренней среды;
• метаболизме углеводов и белков;
• секреции биологически активных веществ (гормон ренин);
• кроветворении.

Почки имеют широкие пределы функциональной адаптации к потребностям организма в поддержании гомеостаза, так как они способны в значительной степени варьировать качественный состав мочи, ее объем, осмотическое давление и pH.

Почки правая и левая, каждая около 150г, находятся в брюшном пространстве по бокам позвоночного столба на уровне поясничных позвонков. Снаружи почки покрыты плотной оболочкой. На внутренней вогнутой стороне располагаются «ворота» почки, через которые проходят мочеточник, почечные артерии и вены, лимфатические сосуды и нервы. На разрезе почки видно, что она состоит из двух слоев:

• Наружный слой, более темный - корковое вещество;
• внутренний - мозговое вещество.

Строение почки человека. Строение нефрона

Почка имеет сложное строение и состоит примерно из 1 млн. структурных и функциональных единиц - нефронов, пространство между которыми заполнено соединительной тканью.

Нефроны - это сложные микроскопические образования, начинающиеся двустенной капсулой клубочка (капсулой Шумлянского-Боумена), внутри которой находится почечное тельце (мальпигиево тельце). Между слоями капсулы находится полость, переходящая в извитой (первичный) мочевой каналец. Он доходит до границы коркового и мозгового слоев почки. На границе каналец суживается, выпрямляется.

В мозговом слое почки он образует петлю и возвращается в корковый слой почки. Здесь он вновь становится извитым (вторичный) и открывается в собирательную трубку. Собирательные трубки, сливаясь, образуют общие выводные протоки, которые проходят через мозговой слой почки к верхушкам сосочков, выступающих в полость лоханки. Лоханка переходит в мочеточник.

Образование мочи

Как же образуется моча в нефронах? В упрощенном виде это происходит следующим образом.

Первичная моча

Когда кровь проходит через капилляры клубочков, то из ее плазмы через стенку капилляра в полость капсулы фильтруется вода и растворенные в ней вещества, за исключением крупномолекулярных соединений и форменных элементов крови. Следовательно, в фильтрат не попадают белки с большой молекулярной массой. Зато сюда поступают такие продукты обмена, как мочевина, мочевая кислота, ионы неорганических веществ, глюкоза и аминокислоты. Такую фильтрованную жидкость называют первичной мочой .

Фильтрация осуществляется благодаря высокому давлению в капиллярах клубочков - 60-70 мм рт. ст., что в два или более раз выше, чем в капиллярах других тканей. Оно создается за счет разной величины просветов приносящего (широкого) и выносящего (узкого) сосудов.

В течение суток образуется огромное количество первичной мочи - 150-180л. Такая интенсивная фильтрация возможна благодаря:

• Большому количеству крови, которая протекает в течение суток через почки - 1500-1800л;
• большой поверхности стенок капилляров клубочков - 1,5м 2 ;
• высокому давлению в них крови, что создает фильтрующую силу, и другим факторам.

Из капсулы клубочка первичная моча поступает в первичный каналец, который густо оплетен вторично разветвеленными кровеносными капиллярами. В этой части канальца происходит всасывание (реабсорбция) в кровь большей части воды и ряда веществ: глюкозы, аминокислот, низкомолекулярных белков, витаминов, ионов натрия, калия, кальция, хлора.

Вторичная моча

Та часть первичной мочи, которая остается к концу продвижения по канальцам, называется вторичной.

Следовательно, во вторичной моче, при нормальной работе почек, отсутствуют белки и сахар. Их появление там свидетельствует о нарушении работы почек, хотя при избыточном потреблении простых углеводов (свыше 100г в сутки) возможно появление сахаров в моче и при здоровых почках.

Вторичной мочи образуется немного - около 1,5л в сутки. Вся остальная жидкость первичной мочи из общего количества 150-180л всасывается в кровь через клетки стенок мочевых канальцев. Общая поверхность их составляет 40-50м 2 .

Почки совершают большую работу безостановочно. Поэтому при сравнительно небольших размерах они потребляют много кислорода, питательных веществ, что свидетельствует о больших энергетических тратах при образовании мочи. Так, в них расходуется 8-10% всего кислорода, поглощаемого человеком в покое. На единицу массы в почках расходуется больше энергии, чем в любом другом органе.

Моча собирается в мочевом пузыре. По мере накопления происходит растяжение его стенок. Это сопровождается раздражением нервных окончаний, находящихся в стенках мочевого пузыря. Сигналы поступают в центральную нервную систему и человек ощущает позывы к мочеиспусканию. Оно осуществляется через мочеиспускательный канал и находится под контролем нервной системы.

Выделительная система является крайне важной для организма человека. Продукты обмена веществ необходимо выводить быстро, иначе они могут привести к отравлению организма.

Основным органом выделения человека являются почки. Также выделительную функцию осуществляют легкие, кожа и печень (рис. 21.1).

Рис. 21.1. Органы человека, выполняющие выделительные функции

Почки являются частью мочевыделительной системы, в состав которой входят также мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал (рис. 21.2). Главная задача мочевыделительной системы - выведение из организма водорастворимых продуктов обмена веществ.

Рис. 21.2. Строение мочевыделительной системы

Почки

Почки - это парные органы бобовидной формы (рис. 21.3). Они состоят из двух слоев - наружного коркового и внутреннего мозгового. Артерии, вены, лимфатические сосуды, нервы и мочеиспускательный канал входят в почку с ее внутренней стороны, а место их входа называют воротами почки. Полость внутри почки называется почечной лоханкой.

Рис. 21.3. Строение почки

Основной функциональной единицей почки является нефрон. Нефроны отвечают за образование мочи.

Мочеточники

Мочеточники - это трубки длиной 30–35 см, соединяющие почки с мочевым пузырем. По ним моча из почечной лоханки попадает в мочевой пузырь.

Мочевой пузырь

Из нефронов моча по собирательным трубочкам попадает в почечную лоханку, а оттуда по мочеточнику - в мочевой пузырь. Мочевой пузырь - это мышечный мешок, который состоит из гладкой мускулатуры и изнутри покрыт эпителием. В мочевом пузыре собирается моча. Чтобы она не вытекала наружу самопроизвольно, у этого органа есть два сфинктера (мышцы-замыкатели). Из мочевого пузыря моча выводится из организма через мочеиспускательный канал.

Мочеиспускательный канал

Мочеиспускательный канал - это трубка, которая выводит мочу, накопившуюся в мочевом пузыре, из организма. У мужчин мочеиспускательный канал значительно длиннее, чем у женщин. Если у женщин его длина составляет всего 3–4 см, то у мужчин - 18 см.

Нефрон

Нефрон (рис. 21.4) состоит из капсулы, двух извитых канальцев и длинной петли между ними. Внутри капсулы размещается сосудистый клубочек, образованный капиллярами.

Рис. 21.4. Схема строения нефрона

От капсулы отходит извитой каналец, образующий длинную петлю, которая, в свою очередь, переходит в следующий извитой каналец. Тот впадает в собирательную трубочку, по которой моча, образовавшаяся в нефроне, транспортируется дальше.

Кожа

Через протоки потовых желез из организма выводятся вода, мочевина и некоторые соли. Благодаря большой площади поверхности кожи через нее могут очень быстро выводиться различные токсины и продукты обмена. Испарение воды, выводимой через потовые железы, приводит к потере тепла, что тоже очень важно, поскольку тепло является одним из продуктов обмена веществ и его избыток в организме нежелателен.

Тепло может выводиться через кожу не только при испарении пота. У кожи температура обычно выше, чем температура окружающей среды, поэтому тепло выделяется всей ее поверхностью. Чем больше разница температур кожи и окружающей среды, тем быстрее тепло выводится из организма.

Печень

В печени из гемоглобина разрушенных эритроцитов образуются желчные пигменты, которые в составе желчи выводятся в кишечник, откуда удаляются вместе с калом. Кроме того, одна из наиболее важных функций печени - переработка продуктов обмена белков и нуклеиновых кислот, в результате чего образуются азотистые продукты, которые выводятся почками.

Легкие

С помощью легких из организма выводятся газообразные продукты обмена. Прежде всего это углекислый газ, который является продуктом окисления органических веществ в процессе выработки энергии. Через влажную поверхность легочных альвеол из организма также выводится вода.

Роль почек в осуществлении водно-солевого обмена

Для нормального обмена веществ концентрация солей в организме человека должна быть относительно постоянной. В результате она может колебаться в довольно узких пределах благодаря наличию у че ловека почек, которые являются чрезвычайно важным регулятором водно-солевого баланса организма.

Если воды в организме слишком много и концентрация солей уменьшается, почки ограничивают поглощение воды из первичной мочи, которая образуется в капсуле нефрона, и ускоряют ее выведение из организма. Если воды, наоборот, мало, то интенсивность ее поглощения из первичной мочи возрастает.

• Здоровые почки фильтруют около 1200 мл крови в минуту.
• Из всех органов почки людям пересаживают чаще всего.
• Всего в почке насчитывается около 1 млн нефронов.

Проверьте свои знания

1. Зачем нужна выделительная система?
2. Какие органы выполняют выделительные функции?
3. Каково строение почек?
4. Что является функциональной единицей почки?
5. Какие продукты выделяются через легкие?
6. Почему продукты обмена быстро выводятся из организма именно через кожу?
7. Предложите свое объяснение того факта, что существует несколько путей вывода продуктов обмена веществ из организма человека.

Выделительная система - совокупность органов, выводящих из организма животных и человека избыток воды, конечные продукты обмена веществ (углекислый газ, мочевина, мочевая кислота и др.), а также соли и чужеродные вещества. Процессы выделения играют важную роль в организме, поддерживая постоянство химического состава и объема жидкостей внутренней среды, осмотическое давление - необходимые условия эффективной деятельности различных органов и систем (см. Гомеостаз).

У простейших продукты выделения выводятся путем диффузии или с помощью сократительных вакуолей. У многоклеточных водных беспозвоночных выделение осуществляется специальными выделительными органами - протонефридиями и метанефридиями (у червей), целомодуктами (у моллюсков) или специальными железами (у ракообразных). У наземных обитателей (главным образом насекомых и паукообразных) выделительные функции выполняют стенки кишечника, а чаще - так называемые мальпигиевы сосуды, физиологическое преимущество которых в том, что выпадающие в осадок продукты обмена (мочевая кислота и др.) выводятся с мочой в заднюю кишку, где происходит поглощение воды, а обезвоженные продукты выделения вместе с непереваренными остатками пищи выводятся наружу через анальное отверстие. Выделительная система беспозвоночных показана на рис. 1, 2.

Выделительные функции у позвоночных выполняют почки, легкие, печень, толстая кишка, кожа. Легкие удаляют из организма диоксид углерода и воду, печень - желчные пигменты (продукты расщепления гемоглобина), толстая кишка - соли кальция и тяжелых металлов, кожа - воду, мочевину, соли натрия и др. Однако основным органом выделения являются почки (рис. 4), выводящие воду, мочевину, мочевую кислоту, креатин, соли.

В выделительной системе позвоночных два отдела: мочеообразовательный (почки) и моче-выводящий, состоящий из мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала (рис. 3).

Структурные и функциональные мочевыде-лительные элементы почек позвоночных - почечные тельца, или нефроны (рис. 5). В капсуле нефрона располагается клубочек примерно из 50 капиллярных петель. Причем приносящий кровь сосуд почти в два раза шире выносящего. Давление крови в приносящей артериоле - 95, в капиллярном клубочке - 57, а в выносящем сосуде - 25 мм рт. ст. Благодаря этому кровь фильтруется через мембраны клеток капиллярного клубочка и капсулы. Так возникает первичная моча, содержащая как используемые вновь (сахара, простые белки и пр.), так и выводимые из организма продукты жизнедеятельности.

В извитых канальцах, оплетенных сетью капилляров, происходит всасывание части воды с питательными веществами и образование вторичной мочи, в которой резко увеличивается количество ненужных организму веществ. По прямым канальцам моча стекает в полость почек и далее в мочеточники - парные трубочки, заканчивающиеся сфинктерами. По ним моча стекает в непарный мочевой пузырь. Его гладкие мышцы залегают тремя слоями. При наполнении пузыря рефлектор-но открывается его сфинктер, и моча выводится из организма.

Функциональная активность почек высока. Их масса у человека всего 120-200 г, а за сутки через них протекает при покое около 700 л крови, при усиленной работе - до 1500 л и более. За сутки образуется в среднем около 17 л первичной и 1,5 л вторичной мочи.

Почки - автономно работающий орган, скорость образования мочи в котором регулируется как нервными, так и гуморальными воздействиями. Импульсы с химических рецепторов дуги аорты, почечных лоханок, мочевого пузыря, прямой кишки через центры мочеотделения спинного и промежуточного мозга вызывают изменение притока крови к нефронам, открывая или закрывая сфинктеры приносящих сосудов. Изменяется мочеотделение (диурез) в зависимости от количества и качества съеденной и выпитой пищи, температуры, времени года и пр.

У подростков к 13-15 годам почки достигают структурных и функциональных показателей взрослых людей.

Жизнедеятельность нашего организма обеспечивает слаженная работа систем органов.

Немаловажную роль в регуляции и выполнении всех функций играют органы выделения человека.

Природа наградила нас специальными органами, которые способствуют выведению из организма продуктов метаболизма.

Какие же органы выделения есть у человека?

Система органов человека состоит из:

• почек,
• мочевого пузыря,
• мочеточников,
• мочеиспускательного канала.

В данной статей мы подробно рассмотрим органы выделения человека и их строение и функции.

Почки

Эти парные органы располагаются на задней стенке брюшной полости, по обеим сторонам позвоночника. Почка – парный орган.

Внешне она имеет бобовидную форму, а внутри – паренхиматозную структуру . Длина одной почки не более 12 см, а ширина – от 5 до 6 см. В норме масса почки не превышает 150-200 г.

Строение

Оболочка, которая покрывает почку снаружи, называется фиброзной капсулой . На саггитальном разрезе можно увидеть два различных слоя вещества. Тот, который расположен ближе к поверхности, называется корковым , а вещество, занимающее центральное положение – мозговое .

Они имеют не только внешнее различие, но и функциональное. Со стороны вогнутой части располагаются ворота почки и лоханка , а также мочеточник .

Через почечные ворота почка сообщается с остальным организмом посредством входящей почечной артерии и нервов, а также выходящих лимфатических сосудов, почечной вены и мочеточника.

Совокупность этих сосудов называется почечной ножкой . Внутри почки различают почечные доли. В каждой почке имеется 5 штук. Почечные доли отделены друг от друга кровеносными сосудами.

Чтобы достаточно ясно понимать выполняемые функции почек, необходимо знать и их микроскопическое строение .

Главной структурно-функциональной единицей почек является нефрон .

Количество нефронов в почке достигает 1 млн. Нефрон состоит из почечного тельца , которое расположено в корковом веществе, и системы канальцев , которые в конечном итоге впадают в собирательную трубку.

В нефроне также выделяют 3 сегмента :

• проксимальный,
• промежуточный,
• дистальный.

Сегменты вместе с восходящими и нисходящими коленами петли Генле залегают в мозговом веществе почки .

Функции

Наряду с главной выделительной функцией , почки также обеспечивают и выполняют:

• поддержание на стабильном уровне рН крови , ее циркулирующий объем в организме и состав межклеточной жидкости;
• благодаря метаболической функции , почки человека осуществляют синтез многих веществ , важных для жизнедеятельности организма;
• образование крови , путем продуцирования эритрогенина;
• синтез таких гормонов , как ренин, эритропоэтин, простогландин.

Мочевой пузырь

Орган, который накапливают мочу, поступающую по мочеточникам и выводящий ее через уретру, называется мочевым пузырем . Это полый орган, который располагается внизу живота, сразу за лобком.

Строение

Мочевой пузырь округлой формы, в котором различают

• верхушку,
• тело,
• шейку.

Последняя сужается, переходя, таким образом, в мочеиспускательный канал. При наполнении стенки органа растягиваются, давая сигнал о необходимости опорожниться.

Когда мочевой пузырь пустой, его стенки утолщаются, при этом слизистая оболочка собирается в складки. Но есть место, которое остается не сморщенным – это треугольный участок между отверстием мочеточника и отверстием мочеиспускательного канала.

Функции

Мочевой пузырь выполняет функции:

• временного накопления мочи ;
• выведение мочи – объем накапливаемой мочи пузырем составляет 200-400 мл. Каждые 30 секунд моча притекает в мочевой пузырь, но время поступления зависит от количества выпитой жидкости, температуры и так далее;
• благодаря механорецепторам, которые находятся в стенке органа, осуществляется контроль количества мочи в пузыре . Их раздражение служит сигналом для сокращения пузыря и выведения мочи наружу.

Мочеточники

Мочеточники – это тонкие протоки, которые соединяют между собой почку и мочевой пузырь . Их длина составляет не более 30 см, а диаметр от 4 до 7 мм.

Строение

Стенка трубки имеет 3 слоя :

• наружный (из соединительной ткани),
• мышечный и внутренний (слизистая оболочка).

Одна часть мочеточника располагается в брюшной полости, а другая в полости малого таза. Если существуют затруднения оттока мочи (камни), то мочеточник может расширяться в некоторой области до 8 см.

Функции

Главная функция мочеточника – отток мочи , накопившейся в мочевом пузыре. Благодаря сокращениям мышечной оболочки, моча продвигается по мочеточнику в мочевой пузырь.

Мочеиспускательный канал

У женщин и мужчин мочеиспускательный канал отличается по своему строению. Это обусловлено различием половых органов.

Строение

Сам канал состоит из 3-х оболочек, как и мочеточник. Поскольку у женщин мочеиспускательный канал короче, чем у мужчин, то женщины чаще подвергаются различным заболеваниям и воспалениям урогенительного тракта.

Функции

• У мужчин канал выполняет несколько функций: выведение мочи и спермы. Дело в том, что в трубке канала заканчиваются семявыносящие протоки, посредством которых сперма через канал протекает в головку полового члена.
• У женщин мочеиспускательный канал представляет собой трубку 4 см длиной и выполняет только лишь функцию выведения мочи.

Как образовывается первичная и вторичная моча?

Процесс образования мочи включает три взаимосвязанных этапа :

• клубочковая фильтрация,
• канальцевая реабсорбция,
• канальцевая секреция.

Первый этап – клубочковая фильтрация представляет собой процесс перехода жидкой части плазмы из капилляров клубочка в просвет капсулы. В просвете капсулы находится фильтрационный барьер, который содержит в своем строении поры, избирательно пропускающие продукты диссимиляции и аминокислоты, а также препятствующие прохождению большинства белков.

В ходе клубочковой фильтрации образуется ультрафильтрат , представляющий собой первичную мочу . Она похожа на плазму крови, но содержит мало белков.

За сутки у человека образуется от 150 до 170 л именно первичной мочи, но только лишь 1,5-2 л превращается во вторичную мочу, которая выводится из организма.

Остальные 99% возвращаются в кровь.

Механизм образования вторичной мочи заключается в прохождение ультрафильтрата через сегменты нефрона и почечные канальцы. Стенки канальцев состоят из эпителиальных клеток, которые поэтапно всасывают обратно не только большое количество воды, но и все необходимые организму вещества.

Обратное всасывание белков объясняется большими их размерами. Все токсичные и вредные для нашего организма вещества остаются в канальцах, а дальше экскретируются с мочой. Эта конечная моча и называется вторичной. Весь этот процесс называется канальцевой реабсорбцией.

Канальцевой секрецией называется совокупность процессов, благодаря которым в просвет канальцев нефрона секретируются вещества подлежащие выведению из организма. То есть, это секреция не что иное, как запасной процесс мочеобразования.