Значение и строение мочевыделительной системы

Участие различных систем органов в процессах выделения.Врезультате обмена веществ в клетках тканей образуются ко­нечные продукты распада и окисления. К их числу принадлежат Н₂О и С0₂. Кроме того, к конечным продуктам распада белков относится и сильно ядовитый аммиак. Накопление во внутренней среде углекислого газа угнетает жизнедеятель­ность организма, но накопление аммиака привело бы его к тяжелому отравлению. Однако, когда кровь, содержащая аммиак, протекает через печень, он превращается в гораздо менее ядовитую для организма мочевину. Но значительная концентрация мочевины в крови представляет для организмасерьезную опасность.

Образующиеся в тканях конечные продукты обмена непрерывно выводятся из организма. Удаляются из него и избыточные количества воды, а также минеральных солей.

Углекислый газ и некоторое количество воды удаляются через органы дыхания, которые таким образом выполняют выделительную функцию. В выделении принимает участие и кожа. Через нее из организма удаляется пот, содержащий воду, очень малое количество мочевины, а также некоторые минеральные соли, преимущественно поваренную. Таким об­разом, кожа также принадлежит к числу выделительных органов, хотя участие ее в выделении ненужных веществ из организма незначительно.

Через кишечник вместе с каловыми массами из организма выводятся некоторые соли тяжелых металлов, а также желчные пигменты, образовавшиеся в печени в результате разрушения гемоглобина погибших эритроцитов. В этом заключается выделительная функция кишечника.

Основную роль в выделении играют почки. Через них из организма непрерывно удаляются избыток воды, минеральных солей, почти вся мочевина, обра­зующаяся в организме, мочевая кислота и некоторые другие продукты распада белков, а также ядовитые вещества, по­падающие во внутреннюю среду организма из органов пище­варения или из дыхательных путей. При диабете, когда со­держание глюкозы в крови повышается, избыток ее выводит­ся из организма также с мочой.

Почки не только освобождают организм от ненужных веществ, но и выполняют важную функцию поддержания постоянного состава внутренней среды организма, а также нормального осмотического давления в ней. Наконец, в почках вырабатывается физиологически активное вещество ренин, вызывающий совместно с другими веществами, например адреналином, сужение кровеносных сосудов.

Строение органов мочевыделения. Мочевыделительная система состоит из двух почек, отходящих от них мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала

Почки расположены в верхней части брюшной полости по обе стороны позвоночного столба на уровне двух последних грудных и двух первых поясничных позвонков. Почки имеют форму бобов, обращенных вогнутой стороной к средней линии тела. Длина почки 10—12 см, а масса — 120 г.

На вогнутой стороне каждой почки находится глубокая выемка. Это ворота почки, в которые входит почечная арте­рия, а выходят почечная вена и мочеточник.

На разрезе почки видно, что она образована двумя слоями. Наружный слой имеет красно-бурую окраску и состоит из коркового вещества. Внутренний слой светлее. Он образован мозговым веществом. Корковое вещест­во, вдаваясь в мозговое, разделяет его на 12—20 почечных пирамид. Внутри почки находится полость — почечная лоханка. В нее открываются 7—8 почечных сосочков, в образовании которых принимают участие 2—3 пирамиды, слившиеся свои­ми вершинами. На сосочках есть отверстия, через которые об­разующаяся в почках моча попадает в почечную лоханку. Оттуда моча по мочеточнику стекает в полый мышечный орган — мочевой пузырь. Его стенки очень растяжимы. Когда мочевой пузырь наполняется мочой и растягивается, рефлекторно открывается замыкающий его кольцеобразный сфинк­тер, образованный гладкой мышечной тканью. Ниже его располагается второй, наружный сфинктер, состоящий из поперечнополосатой мышечной ткани. Деятельность наружного сфинктера подчинена воле человека: при его расслаблении происходит мочеиспускание.

Микроскопическое строение почки. В корковом веществе почки находится огромное количество артериальных ка­пиллярных клубочков, каждый из которых охвачен капсулой, имеющей форму глубокой чаши.

Двухслойные стенки капсулы образованы эпителиальной тканью. Между этими слоями находится щелевидная полость, от которой отходит почечный каналец.

Капсула вместе с клубочками образует тельце почки. Именно здесь начинается процесс мочеобразования. В обеих почках человека находится около 2 000 000 почечных телец, а общая поверхность стенок всех капилляров, входящих в клу­бочки, достигает 1,8 м², т. е. примерно равна поверхности тела

человека.

Почечный каналец сначала извивается в корковом вещест­ве, затем петлей опускается в мозговое вещество, новь возвращается в корковое, где опять извивается, и, наконец в мозговом веществе впадает в трубочку, куда собирается моча из многих почечных канальцев. Трубочки собираются в сосочки,которые сосочковыми отверстиями открываются в почечные лоханки.

Основные процессы мочеобразования совершаются в почеч­ных канальцах. В связи с этим общая их протяженность вобеих почках достигает 70 км.

Кровоснабжение почек. Вкаждую почку впадает ответвляющаяся от аорты почечная артерия. Она многократно ветвится и в корковом слое образует уже упоминавшиеся капиллярные клубочки. Мельчайшие артерии, приносящие кровь в капиллярные клубочки, несколько шире сосудов, которые из них выносят кровь. Поэтому в клубочках давление крови повышено. Но выносящие сосуды вторично разветвляются на ка­пилляры, сеть которых оплетает почечные канальцы. Из этих капилляров кровь собирается в вены, которые постепенно укрупняются и образуют отходящие от почек почечные вены. Они впадают в нижнюю полую вену.

ОБРАЗОВАНИЕ МОЧИ

Образование первичной мочи. Всвязи с тем, что в капиллярах клубочков почечного тельца давление крови велико (примерно 70 мм рт. ст.), сквозь однослойные клетки этих капилляров происходит фильтрация составных частей крови. Они проникают в щелевидную полость, находящуюся между обоими слоями капсулы. Так образуется первичная моча. Как по­казали исследования, ее состав очень близок к составу кровяной плазмы. В первичной моче содержится примерно 0,1% глюкозы, 0,3% ионов натрия, 0,37% ионов хлора, 0,02% ионов калия, 0,03% мочевины. Все эти цифры соответствуют содержанию тех же веществ в кровяной плазме. Однако не все вещества, входящие в состав плазмы крови, способны проникать сквозь стенки капилляров в клубочки капсулы. Так, белков, жиров и гликогена в плазме крови 7—9%, а в первичной моче их совсем нет. Это связано с тем, что молекулы перечисленных веществ крупны и не могут проникать через стенку капилляров и капсулы.

В течение суток в почках образуется 150—170 л первичной мочи. Такое большое количество мочи может вырабатываться благодаря тому, что через почки протекает 1700 л крови в сутки. Следовательно, из каждых 6—10 л крови, которая проходит через клубочки, образуется примерно 1 л первичной мочи. Образование первичной мочи — это первый этап мочеобразования.

Образование вторичной мочи.Первичная моча поступает из капсул в почечные канальцы. Здесь совершается важней­ший процесс обратного всасывания ряда составных частей пер­вичной мочи в кровь, текущую по капиллярной сети, оплетаю­щей эти канальцы. Это происходит вопреки закономерностям диффузии. Так, несмотря на равенство концентрации глюкозы в первичной моче и плазме крови, этот моносахарид пол­ностью переходит из почечных канальцев в кровь. Аналогич­ная картина наблюдается и при обратном всасывании в кровь других составных частей первичной мочи. Обратное всасывание происходит благодаря активной деятельности эпителиаль­ных клеток, образующих почечные канальцы.

В результате из 150—170 л первичной мочи в течение суток образуется всего около 1,5 л вторичной мочи. В ней отсутствуют вещества, необходимые организму, например глюкоза. В состав вторичной мочи входят такие продукты распада бел­ков, как мочевина, мочевая кислота, аммиак и некоторые другие. Во вторичной моче содержатся органические кислоты, например щавелевая, и неорганические соли.

Состав мочи подвержен колебаниям в зависимости от того, какие вещества находятся в плазме крови в избыточном количестве. Это происходит под влиянием нервных и гуморальных механизмов. Так, когда увеличивается концентрация солей в плазме крови, повышается ее осмотическое давление. Это раздражает особые рецепторы, называемые осморецепторами, которые расположены в подгрубовой области головного мозга. Под влиянием раздражения осморецепторов усиливается выделение одного из гормонов гипофиза — антидиуретического гормона. Приносимый кровью в почку, этот гормон усиливает обратное всасывание воды из первичной мочи, и вторичная моча становится более концентрированной, благодаря чему из организма удаляется много солей при небольшой потере воды. А когда увеличивается содержание воды в крови, например, вследствие обильного питья, количество антидиуретического гормона, образуемого гипофизом, уменьшается, что приводит к уменьшению обратного всасывания воды из первичной мочи. Тогда вторичная моча становится менее концентрированной, и организм освобождается от избытка воды.