Глава 10.2. анатомия и физиология мочевой системы

Рис. 10/1.Мочевые органы.

Рис. 10/2. Строение почки на разрезе; почечные сосуды и лоханка.

Рис. 10/3. Схематический вид нефрона – функциональной единицы почки.

Рис. 10/4. Женский мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Органы мочевой системы	Почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.
ПОЧКА (REN) (правая и левая) (Рис. 10/1) (Рис. 10/2) Это экскреторный орган, который образует мочу. Почки имеют бобовидную форму, расположены в забрюшинном пространстве под печенью по обе стороны позвоночника на уровне XI грудного и II- III поясничного позвонков. Правая почка лежит ниже левой.
Макроскопическое строение
Длина почки 10-13 см, ширина 6 см. толщина 2.5-4 см, вес 100-200 г. В почке различают наружный выпуклый и внутренний вогнутый край, верхний и нижний полюсы, переднюю и заднюю поверхности. На внутреннем крае расположены почечные ворота, через которые в почку входят почечная артерия, нервы, а выходят мочеточник, почечная вена и лимфатические сосуды. Все эти элементы образуют почечную ножку. Ворота почек продолжаются в углубление – почечную пазуху, в которой находятся малые чашки в количестве 8-12 – широкие и короткие трубочки, продолжающиеся в большие чашки (их 2-3), которые сливаются и образуют воронкообразную почечную лоханку, переходящую в мочеточник. Почка имеет 3 оболочки: внутреннюю фиброзную, среднюю – жировую, которая сзади выражена больше, и почечную фасцию, состоящую из переднего и заднего листков. Эти листки срастаются на верхнем полюсе и латеральном крае; с медиальной стороны задний листок прикрепляется к позвоночнику, а передний проходит впереди крупных сосудов на противоположную сторону. Почечная ножка и оболочки почки – фиксирующий аппарат почки. Паренхима почки состоит из наружного светлого коркового слоя и внутреннего темного мозгового слоя, образующего пирамиды, верхушки которых в виде почечных сосочков выступают в малую почечную чашку. Между пирамидами располагаются отростки коркового вещества – почечные столбы.
Микроскопическое строение почки (Рис.10/3)
Вещество почки состоит из большого количества (около 1.3 млн.) сложных образований – нефронов, между которыми соединительная ткань – интерстиций.Нефрон– это структурно-функциональная единица почки. Отделы нефрона: почечное тельце, проксимальный отдел, петля нефрона и дистальный отдел. Почечное тельце – сосудистый (мальпигиев) клубочек, окруженный двустенной капсулой (капсула Шумлянского-Боумена). Между стенками капсулы имеется полость. От полости начинается просвет проксимального извитого канальца (извитой каналец первого порядка), который продолжается в петлю Генле, состоящую из нисходящей (проксимальной) и восходящей (дистальной) прямых частей, между которыми имеется изгиб. Петля нефрона переходит в дистальный извитой каналец (извитой каналец второго порядка), впадающий в собирательную трубку. Значительное количество таких собирательных трубок, сливаясь, образует сосочковый канал, который проходит через мозговой слой почки и открывается отверстием на верхушке сосочка. Виды нефронов
Корковые (80%) - большей частью располагаются в корковом веществе, только нижняя часть петель Генле находится в наружной части мозгового вещества	Юкстамедуллярные (20%) (от лат. jucsta – вблизи, medulla – мозг) - капсула и канальцы – в корковом веществе, а петля лежит глубоко в пирамидке.
Кровоснабжение почки
Почечная артерия доставляет кровь к почкам из брюшной части аорты; внутри органа она ветвится, и образуются приносящие артериолы, каждая из которых формирует капиллярный клубочек, входящий в состав почечного тельца. Из клубочка выходит выносящая артериола, диаметр которой в 2 раза меньше, чем у приносящей. Она вновь ветвится, образуя вторичную капиллярную сеть вокруг канальцев и петли Генле. Эта капиллярная сеть является истоком почечной вены, несущей кровь к нижней полой вене. По приносящим и выносящим сосудам течет артериальная кровь. В юкстамедуллярных нефронах, в отличие от корковых, одна капиллярная сеть. В них калибр выносящего и приносящего сосудов одинаков; от выносящего сосуда кровь оттекает в мелкие вены.
МОЧЕТОЧНИК (URETER) парный орган, который выводит мочу из почки в мочевой пузырь.
Это длинная (30см) тонкая (диаметр 3-9 мм) трубка, которая выходит из почечной лоханки, спускается забрюшинно позади петель кишечника (брюшная часть) в малый таз (тазовая часть), прободает стенку мочевого пузыря (внутристеночная часть – 1.5-2 мм) и открывается в нем мочеточниковым отверстием (устье мочеточника). Имеются 3 расширения мочеточника (поясничное, тазовое и перед входом в мочевой пузырь) и 3 сужения (у перехода лоханки в мочеточник, на границе брюшной и тазовой частей, в области устья мочеточника).
Строение стенки мочеточника
1. Внутренняя – слизистая оболочка с подслизистой основой покрыта переходным эпителием; содержит слизистые железы, сосуды и образует продольные складки. 2. Средняя – мышечная оболочка состоит из внутреннего продольного и наружного циркулярного слоев в верхней части, в нижней части – снаружи от циркулярного появляется продольные волокна. 3. Наружная - адвентиция (рыхлая соединительная ткань); брюшина - только спереди.

МОЧЕВОЙ ПУЗЫРЬ (VESICA UTERINA) (Рис. 10/4) является резервуаром для мочи.

Это непарный полый орган, расположенный в полости малого таза впереди прямой кишки, у женщин - впереди матки и влагалища, у мужчин – впереди семенных пузырьков и протоков. Вместимость мочевого пузыря 500-700 мл, но может и больше растягиваться. Форма при пустом пузыре сплющенная, при наполненном - грушевидная. В нем различают верхушку (обращена кверху и кпереди), тело (средняя массивная часть), которое имеет переднюю, заднюю и 2 боковые поверхности, дно (обращено кзади и книзу), суживаясь, переходящее в шейку.

Строение стенки

1. Слизистая оболочка с подслизистой основой (много желез и сосудов) покрыта переходным эпителием и образует многочисленные складки. Только в области дна имеется гладкая треугольная площадка (мочепузырный треугольник) с тремя отверстиями в углах: 2 мочеточниковыми по бокам и внутренним отверстием мочеиспускательного канала внизу. 2. Мышечная оболочка состоит из наружного продольного слоя, среднего циркулярного и внутреннего косопродольного. Волокна разных слоев переплетаются, образуя единую мышцу – детрузор. В области шейки – сфинктер мочевого пузыря (утолщение циркулярного слоя), он сокращается непроизвольно. 3. Наружная оболочка – адвентиция, а брюшина покрывает сзади тело и верхушку пузыря.

МОЧЕПОЛОВАЯ ДИАФРАГМА

Это пространство треугольной формы, соответствующее выходу таза, ограниченное лонным сращением спереди, с боков – ветвями лонных и седалищных костей, сзади – линией, соединяющей седалищные бугры, и выполненное двумя слоями поперечнополосатых мышц, покрытых верхней и нижней фасциями мочеполовой диафрагмы. Поверхностные мышцы – поверхностная поперечная мышца промежности, седалищно-пещеристая и луковично-губчатая мышцы; глубокие – глубокая поперечная мышца промежности и сфинктер мочеиспускательного канала. У мужчин через мочеполовую диафрагму проходит уретра, а у женщин – кроме нее и влагалище

МОЧЕИСПУСКАТЕЛЬНЫЙ КАНАЛ (URETHRA) выполняет функцию периодического выведения мочи из мочевого пузыря и выталкивания семени (у мужчин)

Мужская уретра

Это изогнутая эластическая трубка; имеет длину 18-23 см, начинается от внутреннего отверстия мочевого пузыря и заканчивается наружным отверстием на головке полового члена. В нем различают 3 части: предстательную, перепончатую и губчатую. Предстательная часть (около 2.5 см) проходит через толщу предстательной железы, наиболее широкая, имеет на задней стенке возвышение – семенной холмик, на котором открываются 3 отверстия: в центре - щель предстательной маточки, по бокам – 2 отверстия семявыбрасывающих протоков. Вокруг семенного холмика – многочисленные отверстия выводных протоков предстательной железы. Перепончатая часть самая узкая (длиной около 1см), тянется от верхушки простаты до луковицы полового члена, где проходит через мочеполовую диафрагму, мышцы которой образуют произвольный сфинктер мочеиспускательного канала. Губчатая часть (15-20 см) расположена внутри губчатого тела полового члена; имеет 2 расширения; в луковице губчатого тела и в головке (ладьевидная ямка) полового члена. Мужская уретра имеет 2 кривизны: передняя – обращена выпуклостью к корню полового члена (выпрямляется при приподнимании полового члена), задняя – вогнутостью к лобковому симфизу.

Строение стенки.

Оболочка, выстилающая мочеиспускательный канал, является продолжением слизистой оболочки мочевого пузыря. В слизистой губчатой части залегают многочисленные уретральные железки, а на верхней стенке канала находятся углубления (лакуны), прикрытые клапанообразными заслонками. Мышечная оболочка состоит из внутреннего продольного и наружного циркулярного слоев.

Женская уретра

Это короткая трубка (3.5 см), шире, чем мужская уретра (8-12 мм); проходит впереди влагалища, под лобковым симфизом прободает мочеполовую диафрагму, мышцы которой образуют произвольный сфинктер мочеиспускательного канала. Непроизвольный сфинктер расположен вокруг внутреннего отверстия мочеиспускательного канала. Наружное отверстие уретры расположено в преддверии влагалища. Строение стенки: 1) слизистая оболочка имеет продольные складки, многочисленные железы и лакуны; 2) мышечная оболочка состоит из наружного кругового и внутреннего продольного слоев.

МЕХАНИЗМЫ ОБРАЗОВАНИЯ МОЧИ (3 ЭТАПА)

1. Фильтрация. Почечное тельце функционирует как своеобразный фильтр. Через стенки капилляров клубочков из плазмы крови фильтруется вода и низкомолекулярных компоненты. Это происходит только в том случае, если давление крови в капиллярах (около 70 мм рт. ст.) превышает сумму онкотического давления белков плазмы (около 30 мм рт. ст.) и давления жидкости (около 20 мм рт. ст.) в капсуле клубочка. Таким образом, эффективное фильтрационное давление, определяющее скорость клубочковой фильтрации, составляет около 20 мм рт ст. Сужение приносящей артериолы приводит к снижению фильтрации, а сужение выносящей артериолы – увеличивает. Форменные элементы и белки плазмы, имеющие молекулярную массу, превышающую диаметр пор фильтра, остаются в крови. Фильтрат, поступивший в капсулу Шумлянского-Боумена, составляет первичную мочу, которая по своему содержанию отличается от состава плазмы только отсутствием белков. В течение суток образуется 150-180 л первичной мочи. Такая интенсивная фильтрация возможна только в условиях обильного кровоснабжения почек и при особом строении фильтрационной поверхности капилляров клубочка, в которых поддерживается высокое давление крови. Падение артериального давления может привести к прекращению фильтрации и образования мочи. 2. Канальцевая реабсорбция или обратное всасывание происходит в извитых канальцах и петле Генле, куда поступает образовавшаяся первичная моча. Из 150-180 л первичной мочи реабсорбируется около 148-178 л воды и многие необходимые для организма органические (глюкоза, аминокислоты, витамины) и неорганические (ионы К+, N3*, Са2+, фосфаты) вещества.. В почечных канальцах остается небольшое количество жидкости — вторичная (конечная) моча, в которой нет глюкозы, аминокислот, некоторых солей и высокая концентрация мочевины. Через собирательные трубки, почечные лоханки и мочеточники она поступает в мочевой пузырь. 3. Канальцевая секреция осуществляется клетками канальцев, которые также способны выводить из организма некоторые вещества. Такие вещества слабо фильтруются или совсем не проходят из плазмы крови в первичную мочу (некоторые коллоиды, органические кислоты). При участии ферментов клетки эпителия нефрона захватывают эти вещества из крови и межклеточной жидкости и переносят их в просвет канальца, а также выделяют в просвет канальцев новые органические вещества, синтезированные в клетках нефрона (мочевина, мочевая кислота, уробилин и др.).

СУТОЧНЫЙ ДИУРЕЗ. ВОДНЫЙ БАЛАНС

Суточный диурез (суточный объем конечной мочи) составляет около 1,5 л. Диурез снижается при потреблении небольшого количества воды, при физической нагрузке (уменьшается кровоснабжение почек из-за перераспределения крови в пользу работающих мышц). Диурез увеличивается после обильного питья, потребления белка, продукты распада которого стимулируют образование мочи. Днем образуется больше мочи, так как ночью во время сна снижается метаболизм и несколько падает артериальное давление. При обычной температуре и влажности внешней среды суточный водный баланс взрослого человека составляет 2.2-2.8 л. Около 1.5 л жидкости поступает в виде выпитой воды, 600-900 мл — в составе пищевых продуктов и 300-400 мл образуется в результате окислительных реакций. Организм теряет в сутки примерно 1.5 л с мочой, 400-600 мл с потом, 350-400 мл с выдыхаемым воздухом и 100-150 мл с испражнениями. Водный баланс в организме поддерживается таким образом, что количество поступающей жидкости равно количеству воды, которая теряется организмом. Недостаток или избыток жидкости в организме влечет серьезные последствия. При оценке водного баланса надо учитывать количество потребляемой жидкости, в том числе с плотной пищей, и растворов, вводимых искусственно. Также необходим контроль выводимой из организма жидкости, включая мочу и кал, объемы кровопотери, выделений при рвоте и диарее, желудочного и бронхиального секретов.

РЕГУЛЯЦИЯ МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ (нейрогуморальная)
Нервная	Гуморальная (основная)
1. Безусловнорефлекторный путь. Под влиянием различных воздействий на организм изменяется просвет почечных сосудов, почечный кровоток и. следовательно, мочеобразование. Иннервируются почки в основном симпатическими нервами. 2. Условнорефлекторный путь. Кора изменяет работу почек непосредственно через вегетативные нервы или через нейроны гипоталамуса.	Высший подкорковый центр регуляции мочеобразования – гипоталамус (в нем вырабатывается антидиуретический гормон (АДГ) 1. Антидиуретический гормон усиливает реабсорбцию воды из первичной мочи; диурез снижается 2. Альдостерон (из группы минералокортикоидов) увеличивает реабсорбцию ионов Nа* и секрецию ионов К+, уменьшая диурез. 3. Соматотропный и тиреотропный гормоны повышают диурез.
Следует отметить, что почки обладают высокой способностью к саморегуляции. Выключение высших корковых и подкорковых центров регуляции не приводит к прекращению мочеобразования.

РЕГУЛЯЦИЯ МОЧЕВЫДЕЛЕНИЯ

Это сложный рефлекторный процесс, который может контролироваться высшими нервными центрами, в частности тормозиться корой головного мозга. Мочевыделение происходит периодически. Образующаяся в почечных канальцах моча поступает в почечную лоханку. Когда лоханка заполняется мочой, раздражаются ее барорецепторы, мускулатура почечной лоханки сокращается, просвет мочеточника раскрывается, и моча продвигается в мочевой пузырь. Моча накапливается в мочевом пузыре (до 170-230 мл), увеличивается давление на его стенки, раздражаются механорецепторы слизистой оболочки. От них импульсы поступают в центр мочеиспускания (II – IY крестцовые сегменты), откуда по парасимпатическим нервам к мочевому пузырю, сокращается детрузор и расслабляется сфинктер мочевого пузыря. Также импульсы идут в кору головного мозга, где формируются позывы к мочеиспусканию, расслабляется сфинктер мочеиспускательного канала, и происходит произвольный акт мочеиспускания

РОЛЬ ОРГАНОВ МОЧЕВЫДЕЛЕНИЯ В ПОДДЕРЖАНИИ ГОМЕОСТАЗА

1. Регулируют осмотическое давление внутренней среды организма, удаляя избыток воды и солей, главным образом, хлорида натрия. 2. Обеспечивают постоянную реакцию крови (рН) за счет изменения интенсивности выделения кислых и щелочных солей фосфорной кислоты при сдвигах рН крови в кислую или щелочную сторону. 3. Почки способны синтезировать органические кислоты и основания, ионы К⁺ и Н⁺(элементы буферной системы). 4. Вокруг приносящей артериолы клубочка располагается околоклубочковый (юкстагломерулярный) комплекс, состоящий из миоэпителиальных клеток. В нем секретируются 2 биологически активные вещества: ренин и эритрогенин. Ренин поддерживает постоянство артериального давления: при снижении кровяного давления и содержания натрия в крови приносящей артериолы увеличивается выделение ренина, и артериальное давление повышается, и наоборот. Эритрогенин активизирует фермент плазмы, который поступает в костный мозг и стимулирует образование эритроцитов.

КЛИНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МОЧИ

Цветнормальной мочи соломенно-желтый, он обусловлен пигментами, образующимися из билирубина желчи в кишечнике, где билирубин превращается в уробилин и урохром, которые частично всасываются в кровь кишечной стенкой и выделяются почками. Если в мочу попадает кровь, то она окрашивается в розовый или бурый цвет. Свежая моча не имеет запаха, прозрачная; при наличии слизи, гноя или бактерий она мутнеет. Реакция мочи (при смешанном питании) слабокислая (рН 5,0-7,0); зависит от потребляемой пищи (при мясной пище – кислая, при растительной пище – щелочная), от состояния обмена веществ (при воспалении мочевого пузыря бактерии разлагают мочевину с образованием аммиака и углекислоты, и реакция мочи становится щелочной; при появлении в крови кислых продуктов обмена, например, при тяжелых заболеваниях сердца, почек, моча имеет резко кислую реакцию). Удельный вес 1,010-1,025 и зависит от количества веществ, растворенных в моче или находящихся в ней во взвешенном состоянии. После обильного питья почки продуцируют разбавленную мочу, то есть мочу с низким удельным весом. При сухоядении и повышенном потоотделении удельный вес мочи снижается. Чем больше удельный вес мочи, которая может образоваться в почках, тем выше концентрационная способность почек. При нарушении функции почек моча выделяется с одинаковым удельным весом в течение суток (изостенурия). Белок и глюкоза в норме отсутствуют. При отстаивании мочи появляется небольшой осадок, состоящий из солей, эпителиальных клеток и единичных лейкоцитов. Наличие в моче большого количества лейкоцитов (гнойная моча) носит название пиурия. Химический состав мочи:95% воды, 5% твердый остаток (из них 2% - мочевина, мочевая кислота – 0,05%, креатинин – 0,075 %, неорганические соли и другие продукты метаболизма).

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МОЧЕВОЙ СИСТЕМЫ

1. Обязательны исследования мочи и крови. Определяют содержание белков в моче, которые появляются при поражении клубочков; измеряют концентрацию мочевины в крови, содержание которой увеличивается при нарушении ее экскреции с мочой; концентрационную силу почек: наблюдают за удельным весом мочи после двенадцатичасового голодания и исключения приема жидкости; почечный кровоток. 2. Рентгенологическое исследование: обзорная рентгенография почек и мочевых путей, почечная ангиография, когда контрастное вещество вводят в аорту выше отхождения почечных артерий. Оно, попадая в почки, контрастирует. Это позволяет выявить состояние почечных сосудов и функцию почек. 3. Биопсия почек. Пунктируют иглой почку, берут на исследование почечную ткань. 4. Ультразвуковое исследование.

Вопросы для самоконтроля.

1.Какие существуют органы мочевой системы?

2. Охарактеризуйте макроскопическое строение почки.

3. Из каких отделов состоит нефрон?

4. Какие функции выполняют почки?

5. Назовите части мочеточника и опишите строение его стенки.

6. Назовите части мочевого пузыря.

7. Каково отношение мочевого пузыря к брюшине?

8. Половые различия в строении мочеиспускательного канала.

9. Каковы механизмы образования мочи?

10. Чем отличается первичная моча от вторичной?

11. Как происходит произвольный акт мочеиспускания?