Выделительная система
Выделение — это удаление из организма продуктов обмена веществ, ядовитых и излишних веществ. Выделение осуществляется органами выделительной системы, желудочно-кишечным трактом, легкими, кожей и слизистыми оболочками. Почки удаляют из организма воду, избыток солей, продукты распада и чужеродные вещества; легкие — в основном углекислый газ и воду в виде пара; кожа и слизистые — воду и соли.
Строение выделительной системы
Органы выделительной системы: почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал (рис. 3.46).
Рис. 3.46. Выделительная система человека
Почки
Почки — это парный орган бобовидной формы с закругленными верхним и нижним полюсами (рис. 3.47). На верхнем полюсе расположены надпочечники. Почки у взрослого человека располагаются на задней стенке брюшной полости и лежат по бокам от позвоночника, причем правая почка расположена несколько ниже левой. В почку входят почечная артерия и лимфатические сосуды, от почки отходит почечная вена и мочеточник. Почки интенсивно снабжаются кровью (за сутки через почки проходит до 1500 л крови).
Снаружи почка покрыта капсулой, в которой много гладких мышечных клеток и волокон. К капсуле снаружи примыкает слой жировой клетчатки.
Рис. 3.47. Строение почки
Микроскопическое строение почек
В почке различают наружное корковое вещество (темное) и внутреннее мозговое вещество (светлое). В корковом веществе находятся почечные тельца, а также отростки мозгового вещества. Мозговое вещество расположено в виде 7—10 пирамид; между пирамидами находятся прослойки коркового вещества. Основание пирамиды направлено к корковому веществу, а вершина (почечный сосочек) — к малой чашке. Несколько малых чашек открываются в большую чашку (у человека их 2—3). Большие чашки, сливаясь друг с другом, образуют почечную лоханку, которая постепенно суживается и переходит в мочеточник.
Основная структурно-функциональная единица почки — нефрон (см. рис. 3.46).
В каждой почке находится свыше 1 млн нефронов. Нефрон состоит из почечного тельца и канальца длиной 50—55 мм. Почечное тельце состоит из клубочка (имеет 50 капиллярных петель) и его капсулы (капсула Шумлянского — Боумена). Клубочки всех нефронов находятся в корковом веществе. Клубочек нефрона состоит из капилляров (так называемая «чудесная сеть»), расположенных между двумя артериолами: приносящей и выносящей. Приносящая клубочковая артериола крупнее выносящей примерно в 2 раза (за счет этого выносящие артериолы создают дополнительное сопротивление кровотоку и поддерживают в клубочках повышенное давление, необходимое для эффективной фильтрации). Выносящая артериола ветвится и оплетает почечный каналец.
Капсула клубочка состоит из двух слоев, внутренний слой тесно связан со стенками сосудистого клубочка. Внутренний слой капсулы образован одним слоем эпителиальных клеток, имеющих отростки и расположенных на базальной мембране. Они прилегают к эндотелию капилляров. Таким образом, в клубочке формируется трехслойный фильтр (стенка капилляра, эпителиальные клетки и базальная мембрана внутреннего слоя капсулы).
Функции почек
- Выделение из организма различных веществ, прежде всего продуктов метаболизма.
- Участвуют в регуляции водно-минерального обмена.
- Синтезируют вещества, участвующие в свертывании крови (тромбопластин); гормоны (ренин — регулирует кровяное давление; эритропоэтин — регулирует образование эритроцитов);
Мочеточники
Это цилиндрические трубки длиной 25—30 см, отходящие от почечных лоханок каждой почки. В них выделяют две части: брюшную и тазовую. Стенка мочеточника состоит из трех оболочек: внутренней слизистой (выстлана переходным эпителием и имеет складки), толстой мышечной оболочки (два слоя гладких мышц — круговой и продольный) и внешней адвентициальной оболочки. Мочеточники впадают в мочевой пузырь.
Мочевой пузырь
Это непарный полый орган объемом до 0,5 л, стенка которого состоит из трех оболочек: слизистая и подслизистая основа, мышечная и адвентициальная. Он находится в полости малого таза. Основу стенки мочевого пузыря составляет гладкая мышечная ткань, которая имеет три слоя, переплетающихся между собой: внутренний и наружный продольный и средний круговой (наиболее развит). Переплетение мышечных слоев способствует равномерному сокращению стенок при мочеиспускании. Слизистая оболочка покрыта переходным эпителием и непроницаема для мочи; подслизистая основа хорошо развита.
При поступлении сигнала в мозг о наполнении мочевого пузыря, мозг посылает по нервам импульс к мышцам мочевого пузыря и мочеиспускательного канала. При этом мышцы сфинктеров расслабляются, а мышцы стенок, наоборот, сокращаются, и моча через мочеиспускательный канал удаляется из организма.
Мочеиспускательный канал
У женщин это короткая трубка (3—6 см) с тремя оболочками. Наружное отверстие окружено сфинктером и находится в преддверии влагалища.
У мужчин это узкая длинная трубка (16—22 см), также имеющая в своем составе три оболочки. В нем различают три части: предстательная (проходит через простату), перепончатая (проходит через мочеполовую диафрагму) и губчатая (находится в половом члене). Перепончатая часть окружена сфинктером из поперечнополосатых мышц.
Механизмы мочеобразования
Этот процесс состоит из трех основных фаз:
- Фильтрация в клубочке. Из плазмы крови в полость клубочка переходят вода и различные вещества. Это пассивный процесс. При этом образуется первичная моча, по своему составу аналогичная плазме крови (но она не содержит белков). За сутки образуется 200 л первичной мочи.
- Дифференциальное обратное всасывание различных веществ из первичной мочи, происходящее в почечном канальце нефрона. Это активный процесс, идущий с большими затратами энергии. Во время этого процесса всасывается 99% первичной мочи (вода, ионы, аминокислоты, глюкоза). При этом возрастает концентрация веществ, не подвергающихся реабсорбции (например, мочевины).
- Канальцевая секреция веществ. Из крови в мочу поступают ионы, органические кислоты, чужеродные вещества (в том числе лекарства), т. е. из организма удаляются опасные и потенциально опасные вещества. Этот процесс также идет с затратами энергии.
В результате этих процессов формируется вторичная моча. Это прозрачная жидкость светло-желтого цвета, с относительной плотностью чуть более 1 г/см3 и слабокислой реакцией. Состав: вода (свыше 90%), мочевина, мочевая кислота, аммиак, креатинин, соли органических кислот. Ее объем в сутки составляет 1,5—2 л.
Регуляция работы выделительной системы
Регуляция осуществляется нервным и гуморальным путем. В нервной регуляции
в основном принимает участие вегетативная нервная система. Ее симпатический отдел усиливает, а парасимпатический — уменьшает реабсорбцию.
Гуморальная регуляция осуществляется гормонами. Так, вазопрессин усиливает реабсорбцию воды; тироксин уменьшает реабсорбцию воды в канальцах. Также принимают участие внутрипочечные гуморальные регуляторы (ренин), повышающие тонус сосудов.
Болезни мочевыделительной системы
- Нисходящие инфекции. Причиной заболеваний может стать внедрение в почечную ткань болезнетворных микроорганизмов, попадающих из внешней среды или постоянно присутствующих в самом организме.
- Восходящие инфекции. Они возникают при несоблюдении личной гигиены:
болезнетворные микроорганизмы проникают через мочеиспускательный канал
в мочевой пузырь и распространяются на другие участки мочевыделительной системы, вызывая их воспаление. Восходящая инфекция мочевых путей обычно проявляется циститом (воспаление мочевого пузыря) или нефритом (воспалительный процесс почек). - Мочекаменная болезнь. Это заболевание, проявляющееся образованием камней в почках и других органах мочевыделительной системы. Основной механизм заболевания — нарушение обмена веществ, что приводит к образованию нерастворимых солей, которые формируются в камни. Камни затрудняют отток мочи, острыми краями раздражают слизистые оболочки мочевыводящих путей, вызывая сильную боль.
- Нефрит. Это воспаление почек, вызываемое бактериями (стрептококки и т. д.). Нефрит может быть следствием других болезней (например, ангины) или общего переохлаждения организма. Нефрит проявляется внезапным развитием отеков и одышкой (результат переполнения сосудистой системы задержанной жидкостью), малым количеством мочи с примесью белка и крови.
- Большая чувствительность к ядам и некоторым лекарствам. Почки, особенно
у детей, чувствительны к различным ядовитым веществам. Такие вещества, как алкоголь, ионы тяжелых металлов и др., поступая в кровь, выводятся через почки и вызывают нарушения их работы. Некоторые лекарственные средства (сульфаниламиды, антибиотики), применяемые в больших количествах, могут накапливаться в почках и вызвать их заболевания.
Гигиена мочевыделительной системы
- Своевременное лечение зубов, ангины и других заболеваний.
- Закаливание.
- Не подвергаться переохлаждению.
- Прием лекарств (в особенности антибиотиков) только под контролем врача.
- Отсутствие ядов в пище, в том числе алкоголя и никотина.
- Соблюдения личной гигиены.