Особенности строения и функции почек у детей
АНАТОМИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ И ГИГИЕНА ОРГАНОВ ВЫДЕЛЕНИЯ
Выделительные процессы поддерживают относительное постоянство внутренней среды организма (крови, лимфы и тканевой жидкости). Газообразные, жидкие и твердые вещества, растворенные в воде и представляющие собой конечные продукты обмена веществ, непрерывно выключаются из обмена веществ тремя путями: 1) они выводятся из организма через легкие, кожу, пищеварительный канал и почки; 2) обезвреживаются и нейтрализуются внутри организма, например, образование мочевины из продуктов обмена белков; 3) задерживаются и откладываются внутри организма, например, поглощение пыли лейкоцитами и клетками соединительно-тканой основы лимфатических узлов. Газообразные продукты выводятся из организма через легкие; жидкие и твердые, растворенные в воде, — потовыми железами и почками; твердые — через пищеварительный канал в составе кала. Основным органом, выделяющим конечные продукты обмена веществ, являются почки.
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИЯ ПОЧЕК
Строение почек.Вся мочевая система состоит из двух почек
с их выводными протоками — мочеточниками, через которые моча
постоянно поступает в мочевой пузырь; здесь моча накапливается
и периодически выбрасывается из организма через мочеиспускательный канал. Почки располагаются у взрослого в поясничной
области в брюшной полости за брюшиной на уровне 12-го грудного
и трех верхних поясничных позвонков, правая почка на 2—3 см
ниже левой. _
Почка имеет бобовидную форму с вогнутым внутренним краем — воротами, в которые входят кровеносные сосуды и нервы. Из ворот каждой почки выходит мочеточник, который направляется вниз и вступает в верхнюю часть мочевого пузыря (рис. 83). Средний вес почки у мужчины 120 г, длина — 10—12 см, ширина около 6 см, толщина 3—4 см. У женщин вес почки и ее размеры меньше. На поверхности почки находится фиброзная капсула, образованная пучками фибралл и содержащая в своих глубоких слоях гладкие мышечные волокна; она дает тонкие прослойки внутрь. Почка — орган очень сложного строения, состоящий из двух слоев: 1) наружного коркового и 2) внутреннего мозгового. Основным структурным элементом почки является нефрон. Он состоит из боуменовской капсулы, окружающей мальпигиев клубочек,
который представляет собой около 50 капиллярных петель. Стенка капилляров клубочка состоит из трех оболочек. Приносящий кровеносный сосуд мальпигиева клубочка (артериола) имеет более широкий просвет, чем выносящий. Поэтому -кровяное давление в клубочке больше, чем в других капиллярах тела — 60— 70 мм рт. ст. и артериальная кровь протекает через капилляры клубочка медленно. Общая поверхность' всех капилляров клубочков в обеих почках около 1,5 м2 (рис. 84).
Для образования мочи из плазмы крови большое значение имеет строение стенки капилляров мальпигиевых клубочков и боуменовских капсул. Эндотелиальные клетки капилляров очень плоские. К эндотелиальным клеткам прилегают соприкасающиеся друг с другом большие клетки боуменовских капсул, между которыми имеются тончайшие щели. На поверхности этих клеток, обращенной к капиллярам, образуются выросты — гребни, между которыми находятся пространства
6 — лагуны, сообщающиеся между собой и с пространствами, окружающими капилляры. Таким образом, имеются пути для прохождения плазмы из капилляров в просвет боуменовских капсул. Боуменовская капсула переходит в извитой каналец первого порядка, стенка которого состоит из эпителия,, Имеющего Щитковидную
Рис. 83. Мочевые органы мужчины:
/ — надпочечник, 2 — верхний полюс поч-
ки, 3 — ворота почки, 4 — нижний полюс
почки, 5 - мочеточник, 6 — мочевой пу-
. зырь кайму. Этот каналец переходит
в нисходящую тонкую часть петли Генле — из плоских эпителиальных клеток, затем в восходящую толстую часть петли Генле — из кубических и цилиндрических эпителиальных клеток, не имеющих щетковидной каймы. Петля Генле переходит в извитой каналец второго порядка — из цилиндрического эпителия, и собирательную трубку. Собирательные трубки, состоят из цилиндрического эпителия и переходят у верхушки сосочка в чашечки, которые открываются в почечные лоханки. Количество нефронов в обеих почках — 2—4 млн. Общая длина канальцев нефрона от боуменовской капсулы до начала собирательных трубочек 35—50 мм, общая длина всех канальцев обеих почек 70—100 км, общая поверхность всех канальцев — 6 м2.
S2
Щетковидная кайма эпителия почечных канальцев, состоящая из таких же мельчайших цилиндрических выростов, как и на эпителии кишечника, чрезвычайно увеличивает его поверхность до 40—50 м2. Одна группа нефронов расположена в верхних двух третях коркового слоя почки и имеет короткую петлю Генле, а другая расположена около мозгового слоя и имеет длинную петлю Генле, заходящую в мозговой слой. Корковый слой содер-
Рис. 84. Строение нефрона. А — общий вид нефрона;
Б — боуменовская капсула и мальпигиев клубочек;
В — получение первичной мочи из капсулы посредством
микропипетки:
/ — мальпигиев клубочек в боуменовской капсуле, 2 — извитой каналец, 3 — собирательная трубка, 4 — приносящая артерио-ла, 5 — выносящая артериола, 6 — капиллярная сеть мальпи-гиева клубочка, 7 — полость боуменовской капсулы, 8 — начало извитого канальца, 9 — наружная оболочка боуменовской капсулы, 10 — стеклянная палочка, // — каналец, 12 — пипетка, 13 — ртуть, 14 — клубочковая жидкость, 15 — артериолы
жит главным образом извитые канальцы, а мозговой прямые. Мозговой слой образует выступы — сосочки, обращенные в сторону почечной лоханки.
Большое значение для мочеобразования имеют особенности кровоснабжения почки. Почечная артерия многократно разветвляется и переходит в артериолы, снабжающие кровью капилляры мальпигиева клубочка, — это первая капиллярная сеть. После прохождения через капилляры клубочка артериальная кровь поступает в выносящий сосуд, разветвляющийся снова сразу же после выхода из клубочка во вторую капиллярную сеть, охватывающую канальцы, из которого кровь переходит в венозные сосуды. Между
мальпигиевыми клубочками, расположенными в верхних двух третях коркового слоя и в нижней его трети, прилегающей к мозговому слою, есть различие: в нижней трети приносящая и выносящая артериолы мальпигиева клубочка имеют одинаковый просвет. Лимфатические капилляры отсутствуют в почечных клубочках и в мочевых канальцах.
Почки иннервируются симпатическими и парасимпатическими нервными волокнами, сопровождающими кровеносные сосуды.
Функции клубочков, капсул и мочевых канальцев.Мочеобразование (диурез) начинается с ультрафильтрации плазмы крови, протекающей в капиллярах мальпигиева клубочка, в результате которой плазма крови, не содержащая белка, поступает в капсулу. Это первичная моча. Когда давление крови в клубочках падает ниже 50 мм рт. ст., фильтрация первичной мочи прекращается.
Повышение общего кровяного давления вызывает увеличение диуреза только при сохранении уровня кровяного давления в клубочках. Этот уровень зависит, кроме общего кровяного, давления, от разницы просветов широкого приносящего сосуда и узкого выносящего сосуда. Давление в клубочках возрастает при дальнейшем расширении приносящего сосуда. Давление внутри капсулы равно в среднем 10 мм рт. ст. и не превышает 20—30 мм. рт. ст., т. е. оно равно внутрипочечному давлению, так как фиброзная оболочка почки неэластична. Следовательно, первичная моча поступает из капилляров клубочка в боуменовскую капсулу, когда давление крови в клубочке (60—70 мм рт. ст.), превышает коллоидное осмотическое давление крови, или онкотическое давление, т. е. давление молекул белка плазмы (25—30 мм рт. ст.) и давление внутри боуменовской капсулы (10—30 мм рт. ст.). Эта разность (70 — 30 = 40 мм рт. ст.) составляет фильтрационное давление, необходимое для отрыва всех составных частей первичной мочи от белковых молекул (ультрафильтрация) и прохождения ее через оболочку капилляров и поры боуменовской капсулы.
У здорового человека первичная моча почти не содержит белков. Чем больше молекулярный вес молекулы белка, тем меньше этот белок фильтруется в мочу. Гемоглобин, появляющийся при гемолизе, имеет молекулярный вес, меньший чем альбумин и особенно глобулин. Поэтому при заболеваниях он чаще обнаруживается в первичной моче. В капсулы почек из крови фильтруется очень большое количество плазмы без белков — больше 7 дм3 в час. В капсулы фильтруется 1/5—1/10 плазмы крови, протекающей через клубочки. Из 600 см3 плазмы крови, протекающей через почки взрослого человека в 1 мин, через клубочки в капсулы фильтруется 120 см3 плазмы крови без белков. Однако во время протекания этой первичной мочи из капсул по мочевым канальцам и петлям Генле не происходит полной потери составляющей ее воды и растворенных в ней веществ, так как почти 99% воды всасывается обратно и поступает во вторую сеть капилляров. При этом образуется окончательная, или вторичная, моча. Обратное всасывание (реабсорбция) минимально равно 6/7 или 103 см3 из 120 см3
жидкости, профильтровавшейся в капсулы в 1 мин. Следовательно, максимально возможное мочеотделение у взрослого человека равно 17 см3/мин или 1/7 фильтрата. В извитых канальцах первого порядка реабсорбируется 85% объема первичной мочи, около 80% хлористого натрия (в сутки у человека реабсорбируется около 0,5 кг натрия), следы белка, аминокислоты.
Калий реабсорбируется в извитых канальцах первого порядка и вновь поступает, экскретируется в восходящих частях петель Генле и извитых канальцах второго порядка. В канальцах вода реабсорбируется пассивно, путем диффузии и осмоса, а хлориды реабсорбируются активно, в водном растворе. В канальцах реабсорбируется до 90% ионов калия и кальция, до 80% мочевой кислоты, до 55% фосфатов. Очень мало реабсорбируются сульфаты, креатинин и мочевина.
Вещества, находящиеся в первичной моче, делятся на 2 группы: 1) пороговые, которые появляются в окончательной моче при превышении определенного уровня их содержания в крови (порога),— сахар, хлориды, фосфаты, натрий, калий, кальций и мочевая кислота, и 2) непороговые, которые не реабсорбируются или реабсорбируются очень мало, — сульфаты, креатинин, мочевина. Сахар (глюкоза) появляется в моче, когда его концентрация в крови становится больше 0,18%. Нормальная моча сахара не содержит. При увеличении концентрации NaCl в крови увеличивается и его концентрация в первичной моче, и избыток выводится с вторичной мочой, так как реабсорбируется только физиологический раствор NaCl (0,8%). При .этом мочеотделение возрастает (солевой диурез). При введении в кровь физиологических растворов солей диурез увеличивается до тех пор, пока не восстановятся нормальный объем и осмотическое давление крови. Кроме реабсорбции, в канальцах происходит также синтез некоторых веществ (гиппуровая кислота, аммиак), которые экскретируются в просвет мочевых канальцев.
Таким образом, мочеобразование в основном состоит из двух процессов: ультрафильтрации и реабсорбции (фильтрационно-реабсорбционная теория).
В сутки через кровеносные сосуды почки протекает 1500— 1700 дм3 крови, что обеспечивает фильтрацию 170 дм3 первичной мочи. В 1 мин через почки протекает 1 —1,2 дм3 крови, или 15—20% минутного объема крови. В течение суток через почки вся кровь проходит 200—300 раз. Интенсивность биохимических процессов распада АТФ и последующего окислительного фосфорилирования в почках очень велика. В почках потребляется 9% кислорода из общего его количества, используемого организмом.
Регуляция мочеобразования.Мочеобразование зависит прежде всего от кровяного давления в мальпигиевых клубочках, которое обусловлено величиной общего кровяного давления. Оно зависит также от уровня кровоснабжения почек, а следовательно, от величины просвета кровеносных сосудов почек. Так как просвет кровеносных сосудов почек изменяется рефлекторным и нервно-гумо-
S
ральными механизмами, то мочеобразование регулируется нервами и химическими веществами, гормонами и продуктами обмена веществ, расширяющими и суживающими капилляры почек. Расширение кровеносных сосудов производят волокна блуждающих нервов, сужение — симпатических.
Количество функционирующих капилляров почек непостоянно и зависит от изменения тонуса симпатических волокон, иннервирующих эти капилляры. Раздражение рецепторов, расположенных на внешней поверхности тела или во внутренних органах, вызывает изменения просвета капилляров почек. Сужение капилляров почек и падение общего кровяного давления уменьшают мочеобразование, а расширение капилляров почек и повышение общего кровяного давления увеличивают мочеотделение. Доказано, что симпатические нервные волокна не только регулируют кровоснабжение почки, а следовательно фильтрацию мочи, но и являются секреторными, так как они регулируют также реабсорбцию воды и натрия. Влияние симпатических нервных волокон на реабсорбцию привело к заключению, что они оказывают адаптационно-трофическое влияние, т. е. изменяют обмен веществ в клетках эпителия канальцев и тем самым реабсорбцию. Возбуждение симпатических нервов и введение адреналина увеличивают реабсорбцию. Это влияние симпатических нервов и адреналина на реабсорбцию продолжается в течение некоторого времени после того, как прекратилось их влияние на просвет кровеносных сосудов. Высшие .нервные центры, регулирующие мочеобразование, находятся в лобных долях больших полушарий и оказывают влияние на функцию почек через центры симпатической нервной системы, находящиеся в промежуточном мозге, главным образом в гипоталамической области.
Эмоции и нарушения психики вызывают у людей изменения мочеобразования. Большое увеличение мочеобразования можно вызвать у человека в гипнотическом сне, внушив ему, что он выпил много воды.
Регуляция мочеобразования в нормальных условиях производится безусловными и условными рефлексами. Однако почка, лишенная иннервации (денервированная), функционирует, как нормальная. Но в денервированной почке количество образуемой мочи и ее состав не изменяются в соответствии с изменениями потребностей организма. Мочеотделение денервированной почки происходит на среднем уровне, оно отличается неустойчивостью и инертностью, так как изменяется медленнее.
Почки нормально функционируют и во время сна после полного выключения функций больших полушарий головного мозга.
Диурез увеличивает многие продукты белкового обмена, особенно мочевина, что приводит к усилению выведения из организма азота. Увеличение поступления в организм воды и солей также увеличивает диурез.
Регуляция непрерывного мочеобразования осуществляется главным образом нервно-гуморальным путем, и особенно поступле-
нием в кровь гормонов, которые оказывают влияние на рост ткани почек и на их функцию. К этим гормонам относятся соматотропный гормон (гормон роста) гипофиза и тиреотропный гормон, возбуждающий образование гормона тироксина в щитовидной железе; они увеличивают мочеобразование. Увеличение мочеобразования вызывает также мужской половой гормон.
Действие гормонов на мочеобразование зависит от исходного фона: при небольшом мочеобразовании оно увеличивается, а при большом — уменьшается.
В гипофизе образуется также антидиуретический гормон (вазопрессин), увеличивающий реабсорбцию воды в мочевых канальцах и таким образом уменьшающий и даже прекращающий диурез. Увеличение реабсорбции и уменьшение количества мочи вызывает увеличение содержания в ней мочевины и солей. Антидиуретический гормон (вазопрессин) регулирует выведение воды почками, а его образование в гипофизе регулируется, в зависимости от содержания воды в крови и в. тканях, нервной системой по нервным волокнам, поступающим в нейрогипофиз. В настоящее время считают, что антидиуретический гормон (вазопрессин) образуется не в нейрогипофизе, а в гипоталамической области и из нее поступает в нейрогипофиз.
Концентрация антидиуретического гормона (вазопрессин) в крови регулируется его выведением мочой; чем больше гормона в крови, тем выше его содержание в моче. При прекращении поступления воды в организм его содержание в крови и моче увеличивается и при этом уменьшается или прекращается мочеобразование (анурия). Наоборот, после поступления в организм большого количества жидкости содержание гормона в крови и моче уменьшается и вызывается диурез.
Рефлекторная регуляция поступления гормона в кровь (осморегулирующий рефлекс) в зависимости от увеличения или уменьшения содержания воды в организме, имеет решающее значение для регуляции мочеобразования. В кровеносной системе находятся осморецепторы, которые раздражаются при повышении осмотического давления в результате недостатка воды в организме и повышения содержания солей. Это рефлекторно увеличивает поступление в кровь антидиуретического гормона и задержку воды в организме, вследствие увеличения ее реабсорбции, что снижает осмотическое давление. Наоборот, при избыточном поступлении воды в организм уменьшение осмотического давления, действуя на осморецепторы, тормозит поступление в кровь антидиуретического гормона (вазопрессина), что уменьшает реабсорбцию и вызывает увеличение выведения воды из организма (водный диурез).
Антидиуретический гормон регулирует выведение воды из организма, возбуждая секрецию в клетках почечных канальцев фермента, разрушающего межклеточное вещество, находящееся между клетками почечных канальцев и собирательных трубок. Это вызывает пассивную реабсорбцию воды, главным образом в петле
9 Cs И8 Гальперин 257
Генле, не через клетки, а через межклеточные щели. Когда в организме много воды, поступление в кровь антидиуретического гормона прекращается и, следовательно, отсутствует этот фермент. Поэтому межклеточные щели закупорены, реабсорбция воды резко падает, диурез возрастает и моча становится гипотонической. Когда в организме мало воды, большое количество антидиуретического гормона сопровождается образованием и поступлением в просвет почечных канальцев большого количества фермента, который вызывает образование пор между клетками канальцев. Через эти поры вода проходит между клетками и попадает в кровеносные капилляры. В результате диурез уменьшается, и моча становится концентрированной.
Реабсорбция воды в петле Генле зависит от разницы концентрации солей натрия в моче, протекающей по нисходящей и восходящей ее частям, которая создается благодаря активному извлечению из мочи солей натрия клетками восходящей части петли Генле, в результате в этой части петли относительное содержание воды в моче увеличивается и концентрация мочи уменьшается. Следовательно, в мочеобразовании очень велико значение реабсорбции солей натрия.
Уменьшение мочеобразования при вертикальном положении тела и после потерь крови происходит благодаря антидиуретическому рефлексу. Наоборот, горизонтальное положение тела, понижение внутригрудного давления, введение в кровь изотонических растворов хлористого натрия тормозят антидиуретический рефлекс и увеличивают мочеобразование. Эти рефлекторные изменения мочеобразования вызываются раздражением рецепторов, расположенных в правом предсердии, в зависимости от степени его растяжения во время диастолы. Центростремительные импульсы из правого предсердия поступают по волокнам, проходящим в блуждающем нерве, в гипоталамическую область. Интенсивная мышечная работа вследствие оттока крови из почек в работающие мышцы уменьшает и даже прекращает мочеобразование. Изменения тонуса мышц и мышечная работа изменяют мочеобразование и состав мочи в результате раздражения рецепторов, находящихся в мышцах. Сильное болевое раздражение вызывает прекращение мочеобразования, а более слабое болевое раздражение уменьшает мочеобразование. Эти изменения мочеобразования вызываются рефлекторным поступлением в кровь большого количества антидиуретического гормона и адреналина. Содержание мочевины в моче увеличивается при длительном употреблении витамина А.
После полной денервации почек изменения мочеобразования вызываются рефлекторным поступлением в кровь гормонов и их действием на почки через кровь. В эпителии извитых канальцев при недостаточном кровоснабжении почек образуется фермент ренин, который превращает глобулин сыворотки крови в особый белок, повышающий общее кровяное давление. В нормальных условиях кровоснабжения почек образующееся в них небольшое количество этого белка разрушается.
Состав мочи.Суточное количество мочи и ее состав отличаются непостоянством и зависят от времени суток и года, внешней температуры, количества выпитой воды и состава пищи, от уровня потоотделения, мышечной работы и других условий. Во время сна ночью — от 2 до 4 ч диурез наименьший, а от 12 до 16 ч дня — наибольший. У взрослых мужчин суточный диурез доходит в среднем до 1,0—1,5 дм3, а у женщин — 0,9—1,2 дм3. Эти колебания суточного количества мочи отражают изменения интенсивности обмена веществ.
В течение суток изменяется и состав мочи: ночная темнее и более концентрирована, чем дневная. Летом, в жаркие дни, количество мочи уменьшается, и она становится более концентрированной. Прием большого количества воды и хлористого натрия увеличивает диурез. Больше всего на состав мочи влияют состав пищи и сытое и голодное состояние организма, так как мочеобразование является заключительным этапом обмена веществ, а состав мочи — зеркалом обмена веществ. Кратковременная интенсивная мышечная работа увеличивает диурез, что зависит главным образом от повышения во время работы общего кровяного давления. Длительная интенсивная мышечная работа уменьшает диурез, что зависит от длительного уменьшения кровоснабжения почек вследствие оттока крови к мышцам и от усиленного потоотделения.
В изменении количества и состава мочи во время мышечной работы и физических упражнений существенная роль принадлежит рефлексам с работающих мышц на почки.
Моча представляет собой водный раствор различных веществ в разной концентрации, не соответствующей обычным водным растворам. Удельный вес мочи взрослого человека 1,010—1,025, рН = 4,7—6,5. Степень слабокислой реакции мочи изменяется в зависимости от появления в крови и выведения из организма избытка щелочей или кислот. Во время мышечной работы вследствие накопления в крови фосфорной, молочной и угольной кислот моча становится более кислой, во время желудочного пищеварения вследствие сдвига реакции крови в щелочную сторону в результате секреции кислого желудочного сока — более щелочной. Реакция мочи становится нейтральной и даже слабощелочной при растительной пище, содержащей много щелочей.
У здорового человека в моче отсутствует нерасщепленный белок; незначительное его количество в первичной моче быстро реабсорбируется. После длительной интенсивной мышечной работы в моче временно появляется белок в результате увеличения проницаемости капилляров мальпигиевых клубочков и капсул и уменьшения его реабсорбции в канальцах. Дети и подростки не должны выполнять тяжелую мышечную работу, вызывающую появление белка в моче.
Сахар (глюкоза) у здорового человека в моче обычно не содержится и появляется временно при избыточном его содержании в крови. Появление глюкозы в моче обозначается как пищевая глюкозурия.
Сравнение состава крови и мочи позволяет представить результаты работы почек в поддержании относительного постоянства состава крови (табл. 11).
Таблица 11 Сравнение состава плазмы крови и мочи
Содержа ни | г (%) | Во сколько раз этого вещества | |
Вещества | в плазме крови | в моче | больше в моче, чем в крови |
Вода ........................................................... | 90—91 | 95—96 | |
Мочевина ................................ .............. | 0,03 | 2,0 | |
Мочевая кислота | 0,004 | 0,05 | |
Глюкоза ....... .......................................... | 0,1—0,12 | ||
Белок | 7,0—8 0 | ||
Калий | 0,02 | 0,15 | |
Натрий . ... | 0,32 | ||
Фосфаты . ................. .... | 0,009 | 0,15 | |
Сульфаты ............................................. | 0,002 | 0,18 | |
Креатинин | 0,001 | 0,075 | |
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ФУНКЦИИ ПОЧЕК У ДЕТЕЙ
Строение почек. У новорожденного и грудного ребенка верхний край почки находится на уровне 12-го грудного или 1-го поясничного позвонков, а ниж
3300' ний — 4-го или 5-го поясничного
260 |
220 |
180 |
140 |
100 |
60 20 |
80 |
10 20 30 40 50 60 70 Возраст, годы Рис. 85. Возрастные изменения веса почек: / — мужчины, 2 — женщины |
позвонков, правая почка ниже левой на 0,5—1 см. До 2—3 лет поверхность почки неровная, бугристая. С возрастом вес почки увеличивается. У новорожденного почка весит (г) 11 —12, у ребенка 1 года — 36—37, 5 лет — 55—56, 7 лет — 64—68, 11 лет —82— 84, 13 лет—100—102, 15 лет— 115—120 (рис. 85). С возрастом увеличиваются и размеры почки. К 15 годам вес и размеры почки приближаются к взрослым. Почки
особенно интенсивно растут на первом году жизни, в 13—14 и в 20 лет.
В первые месяцы после рождения почки отстают в своем развитии от других внутренних органов. Их дольчатое строение резко выражено, клубочков в наружной части коркового слоя значи-
тельно меньше, чем расположенных около мозгового слоя. К 2 годам это различие исчезает. Клубочки у новорожденного расположены ближе друг к другу, чем у взрослого. С возрастом, особенно на первом году жизни, расстояние между ними увеличивается (рис.86).
На одну и ту же единицу поверхности у новорожденного до 50 клубочков, у 7—8-месячного ребенка—18—20, у взрослого — 7—8.
300 |
260 |
220 |
- \ |
100 |
20 |
О 1 2 3 Ь 5 6 7 8 9 W 11 1213-1516-19 Возраст, годы Рис. 86. Возрастные изменения веса почек (/) и количества клубочков на единицу площади (2) |
В раннем грудном возрасте клубочки еще не зрелые, малого диаметра, их фильтрующая поверхность значительно меньше, чем у взрослых. У новорожденного толщина коркового слоя почки равна 1/5 или 1/4 толщины мозгового слоя, а у взрослого — 1/2 или 2/3. Следовательно, с возрастом наиболее интенсивно растет толщина коркового слоя. Формирование коркового слоя заканчивается к 5 годам, размеры клубочков и 'их строение у детей такие же, как у взрослого. Рост мозгового слоя происходит неравномерно: он отстает от роста коркового слоя; прирост происходит главным образом до 3 лет, в 5—6 и в 9—12.
Особенно интенсивно растут недостаточно развитые извитые канальцы, диаметр .которых достигает максимума на 3-м и 4-м году жизни, а затем до достижения половой зрелости увеличивается только их длина. Диаметр канальцев новорожденного в 2 раза меньше, чем взрослого. К 12 годам окончательно формируется строение почек. О темпах развития почек у детей можно судить по увеличению их веса и размеров.
Особенности мочеобразования у детей.У грудных детей мочеобразование на м2 поверхности тела в 2—3 раза больше, чем у взрослого. С возрастом относительное количество мочи на кг веса тела уменьшается, особенно к 7—9 годам, затем увеличивается к периоду полового созревания (у девочек к 13—14 годам, а у мальчиков к 15—16), а затем снова уменьшается. Общее суточное количество мочи с возрастом увеличивается от 1 до 3 лет —760—820 см, от 5 до 6 лет—1 дм3, от 7 до 8 лет—1,3 дм3, от 12 до 13 лет—1,9 дм3. После полового созревания оно уменьшается.
Относительный объем фильтрации на единицу поверхности тела новорожденного в 2 раза меньше, чем взрослого. К концу 1-го года
относительный объем фильтрации доходит до нормы взрослого (рис. 87). У детей 6—7 месяцев почки являются функционально недостаточными, они выделяют гипотоническую по сравнению с плазмой крови мочу. Азотистых веществ в моче у новорожденных в 5 раз меньше, чем у взрослых, так как в организме растущего ребенка белки задерживаются. У новорожденных отсутствует способность к активной экскреции чужеродных веществ, резко уменьшена способность концентрации мочи. Несмотря на относительно большой диурез, избыток воды и хлористого натрия выводится почками ребенка значительно медленнее, чем взрослого. До 6—7-месячного возраста выведение хлоридов почками незначительно. Хлористый натрий, введенный в избытке, выводится
лишь частично, так как большая часть его удерживается тканями одновременно с водой, что увеличивает вес тела.
Однако, несмотря на недостаточность функции почек, у новорожденных относительное постоянство состава крови устойчиво при условии соответствия функции почек особенностям питания и обмена веществ. При нарушении этого соответствия, например при перекармливании белками, происходит задержка мочевины в крови. У детей
до 5 месяцев осмотическое давление крови в среднем такое же, как у взрослых, но оно значительно
колеблется в связи с их индивидуальными особенностями. Почка новорожденных отличается слабой реакцией на поступление в кровь антидиуретического гормона и адреналина. Содержание антидиуретического гормона в моче у них такое, как у взрослых. Следовательно, почечный эпителий детей 4—8 месяцев недозрелый и недостаточно реагирует реабсорбцией на избыток воды и солей.
Благодаря низкой чувствительности почки ребенка к антидиуретическому гормону, для выведения определенного количества осмотически активного вещества затрачивается в два раза больше воды, чем у взрослого.
У грудных детей реабсорбция воды и отчасти глюкозы уменьшена, но у них резко повышена реабсорбция натрия, калия и хлоридов. Поэтому у новорожденных концентрация натрия в моче в 25 раз меньше его концентраций в крови, в отличие от взрослых, у которых обе концентрации равны даже при большом диурезе (рис.88).
Реабсорбция глюкозы полностью образуется к началу 2-го года.
Таким образом, у новорожденных особенно недостаточно развита реабсорбционная функция почечного эпителия. К 9—12 меся-
дам реабсорбция воды значительно .увеличивается и концентрация мочи повышается.
Состав мочи детей отражает особенности их обмена веществ и потому отличается от состава мочи взрослых. Так как обмен белков, обусловливающий рост детей, сильно отличается от обмена белков у взрослых, то особенно велики различия в содержании в моче остаточных продуктов обмена белков.
С возрастом повышается содержание протеолитических ферментов, выделяемых с мочой, достигая максимума к 13—15 годам.
что |
Количество органических веществ в моче ребенка ниже, чем у взрослых, а минеральных веществ значительно меньше зависит от задержки белков и минеральных веществ в организме ребенка в процессе роста. Большая часть азота белков пищи выводится организмом ребенка в составе мочевины. С возрастом содержание мочевины в моче на кг веса тела увеличивается, в 7—8 лет оно примерно в 1,5 раза больше, чем у новорожденного, в период полового созревания количество мочевины отчетливо уменьшается, а затем снова возрастает.
В моче детей в результате незрелости скелетной мышечной ткани в отличие от мочи взрослых содержится креатин. В соединении с фосфорной кислотой
креатин содержится главным образом в скелетных мышцах и является важной составной частью обмена веществ при мышечной работе. При распаде креатинфосфата во время мышечной работы как конечный продукт образуется креатин. Количество креатинина в моче возрастает в зависимости от развития скелетных мышц.
Увеличение содержания креатинина в моче детей с возрастом отражает рост скелетных мышц и интенсивность мышечной работы.
Креатин исчезает из мочи мальчиков на несколько лет раньше; у мальчиков примерно после 6 лет, а у девочек до периода созревания. У девочек 7—8 лет в моче содержится значительно больше креатина, чем креатинина; в 11—12 лет в моче меньше креатина, чем креатинина; в 14—15 лет после полового созревания содержание креатина в моче весьма незначительно, а у некоторых детей его нет. В 17—18 лет выведение креатина с мочой прекращается, а содержание креатинина в моче в 1,5 раза больше, чем у детей 7—8 лет.
С возрастом увеличивается содержание в моче аллантоина — конечного продукта пуринового обмена, образующегося при окислении мочевой кислоты. У юношей и девушек 16—18 лет и у взрослых его содержание в моче больше, чем в 7—8 лет. Наоборот, выведение с мочой мочевой кислоты с возрастом уменьшается.
Регуляция мочеотделения в онтогенезе проходит два этапа, сначала преобладает нервная регуляция, а затем — гормональная. У ребенка 4—6 месяцев имеется безусловный осморегулирующий рефлекс.
МОЧЕВЫВЕДЕНИЕ
Мочевыводящие органы.Из почечной лоханки почки моча по мочеточнику поступает в мочевой пузырь. Мочеточник — цилиндрическая, слегка утолщенная трубка, конец которой проходит через стенку мочевого пузыря и со стороны его слизистой оболочки открывается щелевидным отверстием. Длина мочеточника у взрослого в среднем 30 см, просвет 8—15 мм. В стенке мочеточника различают внутреннюю слизистую оболочку из рыхлой соединительной ткани, мышечную и наружную волокнистую оболочки. Мышечная оболочка состоит в верхнем отделе из внутреннего продольного и наружного кольцевого слоев гладких мышц, а в нижнем отделе дополнительно из наружного продольного слоя. Сужения мочеточника чередуются с веретенообразными расширениями. Слизистая оболочка мочеточников и мочевого пузыря покрыта многослойным переходным эпителием. Благодаря небольшим складкам слизистой оболочки мочевого пузыря у отверстий мочеточников, их сужению и косому расположению у входа в пузырь- при переполнении пузыря мочой и растяжении его стенки скопившаяся моча придавливает выход из мочеточников и задерживает обратное попадание мочи из пузыря в мочеточники.
Мочевой пузырь расположен в полости малого таза за лонным сочленением. В нем различают дно, верхушку, тело и шейку, которая, суживаясь, переходит в мочеиспускательный канал. Снаружи пузырь покрыт соединительной тканью. В стенке пузыря различают 3 слоя гладких мышечных волокон, соединенных перемычками: наружный, средний поперечный и внутренний продольный. Слизистая оболочка состоит из волокнистой соединительной ткани, переходящей в, рыхлую подслизистую соединительную ткань, которая легко образует складки. Форма и объем пузыря зависят от степени его наполнения, возраста и пола. У мужчин максимальный объем пузыря больше, чем у женщин, и достигает 1 дм3. Мочевой пузырь переходит в мочеиспускательный канал, который состоит из слизистой и мышечной оболочек; длина его у мужчин 16—22 см, просвет 5—7 мм, у женщин соответственно— 2,5—4 см и 8—12 мм. В нем чередуются узкие места и расширения. Мышечный слой в верхнем отделе состоит из гладких мышечных волокон, а наружный — представляет часть мускулатуры промежности и состоит из поперечнополосатых мышечных волокон.
\/ |
Механизм мочеиспускания.Сокращение продольного слоя мышц начинается в участке мочеточника у лоханки и вызывает его укорочение и заполнение мочой, а сокращение кольцевого слоя мышц в том же участке вызывает его сужение и выталкивание мочи в нижнерасположенный участок, который начинает сокращаться одновременно с расслаблением вышерасположенного участка. Количество волн сокращения и расслабления 1—5 в минуту, а скорость их распространения 2—3 см в секунду. Эти перистальтические сокращения мочеточника автоматические и осуществляются рефлекторно нервными узлами, расположенными в его стенке. Раздражение симпатического нерва учащает сокращения мочеточника, а при переполнении мочевого пузыря они становятся более редкими. В мочевом пузыре, заполненном мочой, происходит частичное всасывание воды — в зависимости от степени жажды, присутствия в моче сахара и содержания в ней мочевины и других веществ.
Рис. 89. Схема иннервации мочевого пузыря: / — центростремительные волокна, 2 — центробежные волокна, вызывающие сокращение, 3 — центробежные волокна, вызывающие расслабление,' 4 —- нижние брыжеечные нервные узлы, 5 — тазовые нервы, 6 — внутренний сфинктер, 7 — наружный сфинктер. I —IV поясничные и I — III крестцовые сегменты |
Когда мочевой пузырь заполняется мочой, он вначале растягивается без изменения внутрипузырного давления, но при накоплении в пузыре 250— 300 см3 мочи происходит быстрое и большое его растяжение, давление в нем круто' нарастает и достигает 15—16 см вод. ст., что вызывает раздражение рецепторов его слизистой и мышечной оболочек. При раздражении рецепторов пузыря в центростремительных волокнах срамного нерва возникают нервные импульсы, которые передаются в спинной мозг. Из крестцовых сегментов спинного мозга по парасимпатическим тазовым нервам идут центробежные импульсы, вызывающие сокращение пузыря и расслабление внутреннего сфинктера, который состоит из гладких мышечных волокон и закрывает выход мочи по мочеиспускательному каналу. Из поясничных сегментов спинного мозга по симпатическим нервам проводятся центробежные импульсы, расслабляющие мышечную оболочку мочевого пузыря и вызывающие сокращение внутреннего сфинктера. Следовательно, по парасимпатическим нервам вызывается рефлекторное опорожнение мочевого пузыря, а по симпатическим нервам — рефлекторное расслабление пузыря и задержка в нем мочи (рис. 89).
В лобных долях больших полушарий головного мозга располагаются высшие нервные центры, регулирующие мочеиспускание или его задерживание. Центробежные импульсы из лобных долей направляются через спинной мозг по срамному нерву к наружному
произвольному сфинктеру мочеиспускательного канала, состоящему из поперечнополосатых мышечных волокон, и к глубокой попереч-ной мышце промежности, которые вместе образуют мышечную диафрагму, закрывающую выход из малого таза. Сокращение наружного сфинктера задерживает мочеиспускание или прерывает начавшееся мочеиспускание. Психические реакции, в том числе эмоции, изменяют давление в пузыре и степень напряжения наружного произвольного сфинктера.