Мочевыделительная система поддерживает в организме человека гомеостаз жидкостей и химических веществ. Происходит это путем перекачки крови через почечные фильтры и последующего образования мочи, которая затем выводится вместе с лишними продуктами обмена. В течение суток почки прокачивают более 1700 литров крови, а мочи вырабатывается в объеме 1,5 л.
Строение мочевыделительной системы
Выделительный тракт включает ряд мочеобразующих и мочевыводящих органов, среди которых:
- две почки;
- парные мочеточники;
- мочевой пузырь;
- уретра.
Почки представляют собой бобовидный парный орган. Находятся они в поясничном отделе и состоят из двухслойной паренхимы и системы накопления урины. Масса органа достигает 200 граммов, в длину они могут быть около 12 см, в ширину примерно 5 см. В некоторых случаях у человека присутствует только одна почка. Такое возможно, если орган удаляется по медицинским показаниям, либо когда его отсутствие – это результат генетической патологии. Система накопления мочи состоит из почечных чашечек. Сливаюсь, они создают лоханку, переходящую в мочеточник.
Мочеточники – две трубки, состоящие из соединительнотканного слоя и мускулатуры. Их главная функция заключается в транспортировке жидкости из почек в мочевой пузырь, где происходит накопление урины. Располагается мочевик в малом тазу и при правильном функционировании способен вмещать в себя порцию размером до 700 мл. Уретра представляет собой длинную трубку, по которой спускается жидкость из мочевого пузыря. Управляют ее выведением из организма внутренний и внешний сфинктеры, расположенные в начале мочеиспускательного канала.
Функции мочевой системы
Главные функции мочевыделительной системы заключаются в выведении продуктов обмена веществ, регуляции pH крови, поддержании водно-солевого баланса, а также необходимого уровня гормонов. Важно отметить, что каждая из вышеперечисленных функций жизненно необходима для человека любого возраста.
Если говорить о свойствах отдельных органов, то почки фильтруют кровь, следят за содержанием ионов в плазме, выводят из организма отходы метаболизма, лишнюю воду, натрий, лекарственные препараты и патологические компоненты. Функции и строение мочеиспускательного канала у парней и девушек отличаются. Мужская уретра длинная (около 18 см), используется для вывода как мочи, так и эякулята во время полового акта. Длина женского канала редко превышает 5 см, кроме того, он более широкий в диаметре. По нему у женщин выходит только ранее накопленная моча.
Механизм работы органов мочевыделения
Процесс образования мочи регулируется эндокринными механизмами. Через почечные артерии, отходящие от аорты, обеспечивается кровоснабжение почек. Работа выделительной системы включает в себя несколько этапов:
- образование мочи сначала первичной, потом вторичной;
- выведение ее из лоханки в мочеточники;
- накопление в мочевом пузыре;
- процесс мочеиспускания.
Фильтрация, мочеобразование, всасывание и отдача веществ производится в нефронах почек. Данный этап начинается с того, что кровь, поступившая в капиллярные клубочки, процеживается в канальцевую систему, при этом в капиллярах задерживаются молекулы белков и иные элементы. Происходит все это действие под давлением. Канальцы объединяются в сосочковые протоки, по которым моча и выводится в почечные чашечки. Затем через лоханки урина попадает в мочеточники, накапливается в мочевом пузыре и выводится из организма по уретре.
Любой сбой в механизмах мочевыведения может привести к серьезным последствиям: дегидратации, нарушению мочеиспускания, пиелонефриту, гломерулонефриту и т.д.
Мочеобразование и состав урины
Интенсивность мочеобразования колеблется в зависимости от времени суток: ночью этот процесс существенно замедляется. Суточный диурез в среднем достигает 1,5–2 литра, состав мочи во многом зависит от выпитой ранее жидкости.
Первичная моча
Образование первичной мочи происходит при фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. Данный процесс называют первым фильтрационным этапом. В состав первичной мочи входит мочевина, глюкоза, шлаки, фосфаты, натрий, витамины, а также большое количество воды.
Чтобы все необходимые организму вещества не выводились наружу, далее следует вторая фаза – этап реабсорбции. В процессе образования первичной мочи благодаря миллиону капиллярных клубочков, которые содержатся в нефронах, из 2000 л крови получается до 150 литров выработанной жидкости. В норме состав первичной мочи не включает в себя белковые структуры, не должны попадать в него и клеточные элементы.
Вторичная моча
Состав вторичной мочи имеет отличия от первичной, включает в себя более 95% воды, оставшиеся 5% – это натрий, хлор, магний. В ней могут также содержаться ионы хлора, калия и сульфаты. На этой стадии моча имеет желтый цвет за счет содержания желчных пигментов. К тому же вторичная урина обладает характерным запахом.
Реабсорбционный этап образования мочи проходит в системе канальцев, заключается в процессе обратного всасывания необходимых для питания организма веществ. Реабсорбция позволяет возвратить в кровяной поток воду, электролиты, глюкозу, пр. В итоге образуется конечная моча, в ней остается креатин, мочевая кислота, мочевина. Далее следует фаза оттока биологической жидкости через выделительные пути.
Механизм мочеиспускания
Согласно физиологии, желание сходить в туалет «по-маленькому» человек начинает испытывать, когда давление в пузыре достигает около 15 см вод. ст., то есть когда мышечный орган наполняется примерно на 200-250 мл. При этом происходит раздражение нервных рецепторов, что и становится причиной дискомфорта, испытываемого при позыве к опорожнению. У здорового человека желание сходить в туалет возникает только в том случае, если сфинктер уретры закрыт. Стоит отметить, что из-за особенностей строения организма у мужчин желание помочиться появляется гораздо реже, нежели у женщин. Последовательность процесса мочеиспускания содержит в себе два этапа: накопление жидкости, а затем ее выведение.
Процесс накопления
Данная функция в организме осуществляется мочевым пузырем. При накоплении жидкости эластичные стенки полого органа растягиваются, вследствие чего постепенно увеличивается давление. Когда пузырь будет заполнен примерно на 150-200 мл, по волокнам тазовых нервов в спинной мозг направляются импульсы, которые затем передаются в головной мозг. У детей эта цифра существенно ниже. В возрасте 2–4 лет – это около 50 мл урины, до 10 лет – примерно 100 мл. И чем больше будет наполняться пузырь, тем сильнее человек будет чувствовать позывы к испусканию мочи.
Процесс мочеиспускания
Данный процесс здоровый человек способен регулировать сознательно. Однако порой возрастные особенности не позволяют этого делать, из-за чего у пациента наблюдается непроизвольное выделение мочи. Это характерно для младенцев и людей пожилого возраста. Регуляция выведения жидкости контролируется соматической и центральной нервной системой. При получении сигнала к мочевыделению мозг инициирует сокращение и расслабление мышц мочевого пузыря и сфинктеров. После опорожнения пузырь вновь готов к накоплению содержимого. В конце мочеиспускания, когда урина перестает выделяться из организма, уретра благодаря работе мышц становится полностью пустой.
Для нормального функционирования организма необходима слаженная работа всех систем. Тогда поддерживается постоянство внутренней среды – гомеостаз. Одной и важных систем, принимающей участие в этом процессе, является мочевыделительная. Она состоит из двух почек, мочеточников, мочевого пузыря и уретры. Почка принимает участие не только в образовании и выделении мочи, но и выполняет такие функции: регуляцию осмоса, метаболическую, секреторную, участвует в кроветворении, поддерживает постоянство буферных систем.
Почки имеют бобовидную форму, весом около 150-250 грамм. Они расположены забрюшинно, в области поясницы. Состоят из коркового и мозгового вещества. В мозговом, преимущественно, происходит процесс образования мочи. Помимо этого, они выполняют важную эндокринную функцию, выделяя гормоны (ренин, эритропоэтин и простогландины), а также биологически активные вещества.
Первичная моча образуется в почечном тельце. Это образование представляет собой клубочек, окутан, обильной сетью капилляров. Процесс формирования урины происходит благодаря разнице давления в нефроне (структурно-функциональная единица почки). В сети капилляров, происходит фильтрация крови и на выходе получается первичная моча. При этом, форменные элементы крови (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты) и большие молекулы белков остаются в кровяном русле, а на выходе образуется жидкость, которая по составу похожа на плазму.
В состав первичной мочи входит глюкоза, электролиты (натрий, калий, кальций, магний, хлор), некоторые гормоны, биологически активные вещества и небольшое количество гемоглобина и альбумина. Все эти вещества необходимы организму, потому потеря их может вызвать жизнеугрожающие ситуации. Поэтому, процесс образования мочи на этом не заканчивается и состоит из таких этапов, как клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция, секреция.
Процесс образования мочи
Именно на первом этапе при клубочковой фильтрации кровь превращается в первичную мочу. Так как, почки имеют огромную сеть капилляров, за сутки через их паренхиму проходит около 1500-2000 литров крови. Из ее далее формируется 130-170 л первичной мочи. Естественно, за день человек не выделяет такое количество жидкости, потому наступает вторая фаза мочеобразования.
Где же образуется вторичная моча? Так как, нефрон состоит из нескольких частей, то в области проксимальных канальцев начинается вторая фаза мочеобразования. Во время канальцевой реабсорбции образуется вторичная моча. Из первичной урины повторно всасывается около 90% воды и других веществ: глюкоза, альбумин, гемоглобин, белки. На выходе количество вторичной мочи у взрослого человека составляет около 1,2 – 2,0 литра. Далее, во вторичную мочу эксретируются вещества, которые необходимо вывести с организма.
Так начинается фаза секреции, которая проходит с помощью активной диффузии с помощью двух вариантов:
- С помощью специальных транспортных систем происходит перекачивание из кровяного русла в просвет канальцев, где собирается вторичная моча.
- Вещества синтезируются непосредственно в канальцевой системе.
Далее, по системе собирательных трубок, образованный вторичный субстрат поступает в почечные лоханки. Затем, по мочеточникам спускается в полость мочевого пузыря. Здесь она собирается. Если ее уровень достигает 200 мл, происходит возбуждение рецепторов на стенках органа. Импульс передается в центральную нервную систему и, далее, нисходящими путями обратно в мочевой пузырь.
Они дают сигнал органу для расслабления сфинктеров, после чего, происходит процесс мочеотделения.
Видео:
Процесс образования мочи
Причины нарушение мочеобразования
Образование первичной и вторичной мочи – это очень важный процесс. Так как, вместе с мочой, организм избавляется от ненужных ему веществ. Это продукты азотистого обмена, конечные метаболиты лекарственных веществ, различные токсины. Если не будет происходить их выведения, организм отравляется собственными продуктами жизнедеятельности. И, в первую очередь, будут страдать сами почки. Может развиться острая или хроническая почечная недостаточность.
Показателем нормальной работы выделительной системы является скорость клубочковой фильтрации. Это значение определяет, с какой скоростью образуется определенное количество первичной мочи за единицу времени.
Норма – 125 мл/мин у представителей мужского пола и 110 мл/мин у женщин.
Причиной нарушения работы органа может стать:
- отравление грибами, тяжелыми металлами, токсическими веществами;
- при переливании несовместимой крови;
- острая кровопотеря;
- передозировка некоторых лекарственных средств;
- отравление анилиновыми красителями;
- поступление в кровоток продуктов некроза тканей;
- crash-синдром;
- травмы;
- гепато-ренальный синдром;
- сахарный диабет;
- системная красная волчанка;
- системная склеродермия;
- ревматизм;
- сахарный диабет;
- амилоидоз почек;
- гломерулонефрит;
- новообразования;
- гидронефроз;
- болезни сердца.
Скорость клубочковой фильтрации определяется несколькими формулами: Шварца, MDRD, Кокрофта-Голта, при проведении пробы Реберга. От величины этого показателя зависит дальнейшая тактика ведения больного. Если СКФ больше 90 мл/мин – почки работают нормально или есть незначительная нефропатия. При уровне 89-60 мл/мин – проявляются явления нефропатии и легкое снижение СКФ, 59-45 мл/мин соответствует умеренному снижению СКФ, 44-30 мл/мин – выраженное, 29-15 мл/мин – тяжелое, менее 15 мл/мин – терминальное состояние, уремия, кровь перестает фильтроваться. Значительное снижение фильтрационной функции – показание к гемодиализу.
Наиболее характерными симптомами недостаточности почек являются следующие:
- Запах мочи от кожи и со рта пациента .
- Отеки тканей .
- Нарушение работы сердца — аритмия, тахикардия .
- Ускоренное дыхание .
- В крови — повышение креатинина и мочевины .
- Лихорадка .
- Потеря сознания .
- Снижение артериального давления .
Терапия зависит от причины возникновения поражения почек. Если состояние угрожает жизни пациента, в первую очередь, проводятся мероприятия, направлены на восстановление гомеостаза: восстановление кислотно-щелочного равновесия, работы сердца, профилактика отека головного мозга. Острая почечная недостаточность, в отличие от хронической может быть обратимой. Проводится диализная терапия. После чего, пациенту на длительное время назначаться ренопротективные препараты – блокаторы ангиотензин-превращающего фермента (Лизиноприл, Эналаприл, Периндоприл).
При наличии хронического заболевания, повлекшего к поражению почек, следует провести коррекцию лечения данного заболевания: инсулинотерапия при сахарном диабете, антигипертензивная – при гипертонической болезни, гормональная и цитостатическая – при системной красной волчанке.
Чтобы заболевания, приводящие к дефектам в образовании первичной и вторичной мочи не возникали, необходимо придерживаться рекомендаций:
- своевременно обращаться в медицинские учреждения;
- придерживаться назначенной терапии;
- контроль за пищевым рационом;
- избегания употребления в пищу грибов неизвестного происхождения;
- избегать длительного контакта с вредными веществами.
Видео: Фильтрация первичной и вторичной мочи
Состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала. В почках происходит фильтрация крови и образуется моча.
Почки состоят из двух слоев: коркового и мозгового , внутри почки находится лоханка , от которой начинается мочеточник .
В корковом веществе каждой почки находится около миллиона структурно-функциональных единиц - нефронов , состоящих из капсулы, клубочка и извитого канальца. Мозговое вещество представлено 10-15 пирамидами, состоящими из собирательных трубочек. Основания пирамид обращены в сторону коры, а верхушки открываются в лоханку.
Заходящая в почки почечная артерия распадается на приносящие артериолы, которые заходят внутрь почечных капсул (Боумена) и там образуют капиллярные (Мальпигиевы) клубочки . Выносящая артериола, которая выходит из капсулы, примерно в 2 раза уже приносящей, за счет этого в капиллярном клубочке создается повышенное давление, из-за которого около 10% плазмы крови фильтруется в полость капсулы Боумена (ультрафильтрация ), так образуется первичная моча, около 170 л в сутки. В ее состав не входят крупные элементы крови - клетки и белки, потому что они не могут профильтроваться через два слоя клеток: стенку капилляра и стенку капсулы. Все остальные компоненты крови - вода, соли, и простые органические вещества (глюкоза, аминокислоты, мочевина и т.д.) входят в состав первичной мочи.
Из почечной капсулы выходит извитой каналец, который оплетается капиллярами, на которые распадается выносящая артерия. В извитом канальце происходит обратное всасывание (реабсорбция) полезных веществ - воды, аминокислот, глюкозы, некоторых солей. Таким образом образуется вторичная моча , состоящая из воды, солей и мочевины, примерно 1,5 л в сутки. Извитые канальцы впадают в собирательные трубочки, впадающие в лоханку.
Из почечной лоханки моча поступает в мочеточник . Его стенки перистальтически сокращаются, проталкивая мочу в мочевой пузырь . Объем мочевого пузыря 250-500 мл, при его наполнении рецепторы растяжения в его стенках начинают посылать сигналы в центр мочеиспускания в головном мозге. Из мочевого пузыря выходит мочеиспускательный канал .
Рисунок
Рассмотрите рисунок с изображением органа человека и определите: (А) как называют его наружный и внутренний анатомические слои, (Б) процессы, обеспечивающие очищение крови от конечных продуктов метаболизма и (В) структурное образование органа, в котором скапливаются растворы веществ для выведения их из организма человека. Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) корковый, мозговой
2) мочевыделительная
3) почечная лоханка
4) петля Генле
5) транспорт питательных веществ
6) эпителиальный, мышечный
7) фильтрация, обратное всасывание
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.
Почки обеспечивают:
1) обезвреживание ядовитых веществ
2) синтез биологически активных веществ
3) гомеостаз
4) повышение иммунитета
5) накапливание мочи
6) биологическую фильтрацию крови
Ответ
1. Установите правильную последовательность прохождения воды в выделительной системе. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) попадание воды в почечную лоханку
2) всасывание воды в извитых канальцах
3) сбор воды в мочевом пузыре
4) прохождение воды в почечной капсуле
5) удаление воды через мочеиспускательный канал
Ответ
2. Установите последовательность процессов, происходящих при образовании и продвижении мочи. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) поступление первичной мочи в почечные канальцы
2) поступление вторичной мочи в лоханку
3) обратное всасывание из первичной мочи
4) фильтрация в капсуле нефрона
5) движение мочи по мочеточнику
Ответ
3. Установите последовательность этапов образования и движения мочи в организме человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) накопление мочи в почечной лоханке
2) обратное всасывание из канальцев нефронов
3) фильтрация плазмы крови в почечных клубочках
5) движение мочи по собирательным трубочкам пирамидок
Ответ
4. Установите последовательность этапов образования и движения мочи в организме человека.
1) движение мочи по извитым канальцам нефронов и образование вторичной мочи
2) движение мочи по собирательным трубочкам пирамидок
3) фильтрация крови из почечного клубочка в капсуле нефрона
4) отток мочи по мочеточнику в мочевой пузырь
5) скопление мочи в почечной лоханке
Ответ
5. Установите последовательность этапов образования мочи. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) образование первичной мочи
2) реабсорбция в извилистых канальцах
3) фильтрация плазмы крови в полость капсулы нефрона
4) образование вторичной мочи
5) приносящий сосуд
6) собирающая трубочка
Ответ
6. Установите последовательность процессов, протекающих в почках человека при образовании мочи. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) удаление мочи из почечной лоханки
2) обратное всасывание в капилляры извитых канальцев
3) поступление мочи в собирательные трубочки
4) образование первичной мочи
5) фильтрация крови из капилляров клубочка в полость капсулы
Ответ
Установите соответствие между процессом и части мочевыделительной системы человека, в которой он происходит: 1) почка, 2) мочевой пузырь, 3) мочеточник. Запишите цифры 1-3 в правильном порядке.
А) формирование первичной мочи
Б) накопление вторичной мочи
В) передвижение вторичной мочи
Г) формирование вторичной мочи
Д) превращение первичной мочи во вторичную
Е) передвижение первичной мочи
Ответ
В организме человека моча образуется из
1) лимфы
2) плазмы крови
3) тканевой жидкости
4) воды и минеральных солей
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны.
В состав нефрона входят
1) капиллярный клубочек
2) почечная лоханка
3) почечный каналец
4) почечная капсула
5) мочеточник
6) надпочечники
Ответ
Первичная моча - это жидкость
1) отфильтровавшаяся из кровеносных капилляров в полость капсулы почечного канальца
2) отфильтровавшаяся из просвета почечного канальца в прилежащие кровеносные сосуды
3) поступающая из нефрона в почечную лоханку
4) поступающая из почечной лоханки в мочевой пузырь
Ответ
1. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Строение почки». Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) почечная лоханка
2) капсула нефрона
3) корковый слой
4) пирамидки мозгового слоя
5) мочеточник
6) почечная артерия
Ответ
2. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Строение почки человека». Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) мозговое вещество
2) почечная пирамидка
3) капсула нефрона
4) мочеточник
5) почечная лоханка
6) лимфатический сосуд
Ответ
Установите соответствие между особенностью функциональной единицы и самой функциональной единицей: 1) нефрон, 2) нейрон. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) В состав входит петля Генле
Б) Имеет отростки - аксоны и дендриты
В) Основные свойства - возбудимость и проводимость
Г) Охватывает клубочек капилляров
Д) Состоит из капсулы Боумена и канальцев
Е) Проводит нервные импульсы
Ответ
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В почках организма человека происходят процессы
1) фильтрация в почечном клубочке
2) обратное всасывание в извитых канальцах
3) активирование работы надпочечников
4) накопление мочи в почечной лоханке
5) выработка гормонов
6) обеззараживание ядовитых веществ
Ответ
Расположите в правильном порядке элементы кровоснабжения нефрона, начиная с брюшной аорты. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) почечная артерия
2) выносящая артериола
3) приносящая артериола
4) венула
5) почечная вена
6) капиллярный клубочек капсулы
Ответ
© Д.В.Поздняков, 2009-2019
Моча – это вырабатываемая почками жидкость, выводимая из организма посредством мочеполовой системы как экскремент. Является результатом почечной фильтрации кровяного потока (нацеленной на выведение из организма конечных продуктов метаболизма), делающего до 30 полных оборотов за сутки. До выведения через мочеиспускательные органы она проходит две стадии формирования:
- Образование первичной мочи
Что такое первичная моча?
Она образуется как результат ультрафильтрации – процессе очистки плазмы крови от белков и низкомолекулярных коллоидных частиц. Фильтрация происходит в нефронах - структурно-функциональной единице почек, при прохождении жидкой части кровяного потока через капиллярное разветвление в мальпегиевом тельце.
Процесс происходит без конкретного выборочного алгоритма, перемещая шлаки с необходимыми для жизнедеятельности веществами. Длина канальцев одного нефрона около 50 мм . Суммарная же их протяженность составляет до 100 км. В течение минуты отфильтровывается около 100 мл жидкости, за сутки – до 180 л.
Состав первичной мочи
99% составляет вода . Данный фильтрат имеет схожий химический состав, что и у плазмы крови, за тем исключением, что в нем присутствуют минимальные количества молекул белка, таких как гемоглобин и альбумин. Процентное соотношение аминокислоты, глюкозы, свободных ионов соответствует такому же показателю у крови.
Этапы и механизм образования
Фаза фильтрации в почечном тельце обусловлена функционированием сердечно-сосудистой системы, поддерживающей стабильное артериальное давление в почках даже при его двукратном изменении в самом организме. Выражена она в просачивании через стенки кровеносных сосудов жидкой части крови в капсулу почечного тельца.
Данный процесс обеспечен разницей показателей артериального давления в приносящих сосудах и самой полости капсулы Шумлянского – Боумена . В первом случае оно составляет 70-90 мм ртутного столба, во втором - 10-15 мм ртутного столба. Он не контролируется мозгом человека, а выполняется пассивно. При снижении давления в капиллярах до 30 мм процесс фильтрации прекращается. Поры стенок капилляров имеют минимальные размеры, поэтому все крупные молекулы белков и кровяные тельца (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) удерживаются в крови.
Что такое вторичная моча?
98-99% составляет вода. Образуется в результате обратного всасывания многих веществ из первичной мочи (перешедшей в почечные канальцы) в кровяной поток, циркулирующий в сетях капилляров, окружающих эти канальцы - проксимальный и дистальный. Проксимальный каналец устлан огромным количеством ворсинок, обеспечивающих сорокакратную реабсорбцию воды и солей, по сравнению с обычной способностью к фильтрации через стенки капилляров.
Благодаря реабсорбции в кровь возвращаются необходимые организму полезные вещества. Суточный объем получаемой жидкости колеблется в районе 1,5 литра. Обратная транспортировка обеспечивает возврат 80% необходимых веществ, в числе которых - аминокислоты, витамины.
Состав вторичной мочи
Химический состав сильно разнится от первичной, преобладая содержанием большого количества мочевины, гуппировой кислоты, креатинина, сульфатов, хлора. Она превосходит по концентрации первичную мочу.
Этапы и механизм образования
Реабсорбция включает в себя обязательную обратную транспортацию молекул белка и глюкозы (требующая значительного расхода химической энергии клеточного слоя проксимального канальца), а также пассивную всасываемость солей и воды (обусловленную осмотическим давлением и диффузией).
Функции проксимального канальца также состоят в выработке кислот и щелочей для поддержания кислотно-щелочного баланса крови. Данные процессы синтеза и секреции обусловлены деятельностью эпителия почечных канальцев, на поддержание которой почками потребляется в шесть раз больше кислорода, чем мышечной тканью (при соотношении их масс). Итоговая жидкость является мочой, пропускаемая через мочеточники в мочевой пузырь для последующего удаления из организма.
Осуществление регуляции физико-химического состава мочи
- За счет разветвленной системы симпатических и парасимпатических нервных окончаний, способствующей снижению или увеличению кровяного потока в почках. Также выражена роль осморецепторов, раздражаемых изменением уровня осмотического давления из-за увеличения или уменьшения количества солей в крови. Такая регуляция оказывает большее значение на фильтрацию;
- Гуморальной регуляцией, оказывающей большее значение на обратное всасывание. В зависимости от преобладания тех или иных элементов в кровяном потоке происходит выделение определенных гормонов, ссужающих просветы и щели в эпителии, следовательно - усиливающих (либо уменьшающих) обратное всасывание воды, ионов натрия и калия.
- Секрецией (транспортировкой элементов из крови) ионов водорода и калия, органических кислот, пенициллина, служащей ответной реакцией на резкое увеличение этих элементов в крови.
Влияние концентрации веществ, циркулирующих в крови, на степень фильтрации в почках
- Пороговые - аминокислоты, витамины, различные ионы, глюкоза. Они не удаляются вместе с мочой до тех пор, пока их количество не превышает определенного уровня в плазме крови. Наличие боль.
- Непороговые - мочевина, сульфаты. Выделяются при ультрафильтрации в первичную мочу (независимо от их количества), не подвергаясь обратному всасыванию.
Обнаружение избытка пороговых веществ в анализах вторичной мочи может свидетельствовать о нарушении механизма реабсорбции, либо может сигнализировать о нарушении функционирования организма.
Их функции включают удаление из организма ненужных продуктов обмена и чужеродных веществ, регуляцию химического состава жидкостей тела путем удаления веществ, количество которых превышает текущие потребности, регуляцию содержания воды в жидкостях тела (и тем самым их объема) и регуляцию рН жидкостей тела .
Почки обильно снабжаются кровью и гомеостатически регулируют состав крови . Благодаря этому поддерживается оптимальный состав тканевой жидкости , и, следовательно, внутриклеточной жидкости омываемых ею клеток, что обеспечивает их эффективную работу.
Почки приспосабливают свою деятельность к изменениям, происходящим в организме. При этом только в двух последних отделах нефрона - в дистальном извитом канальце почки и собирательной трубке почки - изменяется функциональная активность с целью регуляции состава жидкостей тела . Остальная часть нефрона вплоть до дистального канальца функционирует при всех физиологических состояниях одинаково.
Конечным продуктом деятельности почек является моча , объем и состав которой варьирует в зависимости от физиологического состояния организма.
Каждая почка содержит около одного миллиона структурно-функциональных единиц (нефронов). Схема нефрона показана на Рис. № 1
Рисунок № 1. Строение почечного клубочка и нефрона с кровеносными сосудами:
1-приносящая артерия; 2-выносящая артерия; 3-клубочковая капиллярная сеть; 4-капсула Боумена; 5-проксимальный каналец; 6-дистальный каналец; 7.собирательные трубочки; 8-капиллярная сеть коркового и мозгового вещества почек.
Попавшая в почки плазма крови (около 20 % общего сердечного выброса) подвергается ультрафильтрации в клубочках. Каждый клубочек содержит почечные капилляры, окруженные капсулой Боумена. Движущая сила, обеспечивающая ультрафильтрацию – градиент между давлением крови и гидростатическим давлением гломерулярного пространства, составляющей около 8 кПа. Противодействует ультрафильтрации онкотическое давление, составляющее около 3,3 кПа, создаваемое растворенными белками плазмы, которые сами практически не подвергаются ультрафильтрации (Рис. № 2).
Рисунок № 2. Силы, обеспечивающие фильтрацию плазмы в клубочках почек
|
|
Рисунок № 3. Мочевые органы |
|
кора почек мозговое вещество |
|
|
почечные чашечки |
|
|
почечная лоханка |
|
|
мочеточник |
|
|
мочевой пузырь |
|
|
Мочеиспускательный канал |
Процесс образования мочи проходит в два этапа. Первый проходит в капсулах наружного слоя почек (почечном клубочке). Вся жидкая часть крови, которая поступает в клубочки почек, фильтруется и попадает в капсулы. Так образуется первичная моча, которая представляет собой практически плазму крови.
В первичной моче содержатся наряду с продуктами диссимиляции и аминокислоты, и глюкоза, и многие другие соединения, необходимые организму. Нет в первичной моче только белков из кровяной плазмы. Это и понятно: ведь белки не фильтруются.
Второй этап образования мочи заключается в том, что первичная моча проходит по сложной системе канальцев, где последовательно всасываются нужные для организма вещества и вода. Все вредное для жизнедеятельности организма остается в канальцах и в виде мочи выводится из почек по мочеточникам в мочевой пузырь. Эта конечная моча и называется вторичной.
Как же совершается этот процесс?
Первичная моча непрерывно проходит через извитые почечные канальцы. Эпителиальные клетки, из которых состоят их стенки, совершают огромную работу. Они активно всасывают из первичной мочи большое количество воды и все вещества, необходимые организму. Из эпителиальных клеток они возвращаются в кровь, текущую по сети капилляров, которая оплетает почечные канальцы.
Насколько велика работа, совершаемая почечным эпителием, можно судить, например, по тому, что его клетки всасывают из первичной мочи около 96% содержащейся в ней воды. На свою работу клетки почечного эпителия затрачивают огромное количество энергии. Поэтому обмен веществ происходит в них очень интенсивно. Это подтверждается тем, что почки, которые составляют всего 1/160 веса нашего тела, потребляют примерно 1 / 11 поступающего в него кислорода. Образовавшаяся моча течет по трубочкам пирамидок к сосочкам и просачивается через находящиеся в них отверстия в почечные лоханки. Оттуда она стекает по мочеточникам в мочевой пузырь и удаляется наружу (Рис. № 3).