Общая характеристика выделительных процессов. Функции почек.
Основной физиологической функцией выделительных систем явля-ются освобождение организма от конечных продуктов обмена веществ, из-бытка воды, органических и неорганических соединений, т.е. сохранение постоянства внутренней среды организма.
Выделительные функции у человека осуществляются многими органами и системами организма: почками, желудочно-кишечным трактом, легкими, потовыми, сальными железами и др. Через почки у человека удаляются избыток воды, солей и продукты обмена веществ. Желудочно-кишечный тракт выводит из организма остатки пищевых веществ и пищеварительных соков, желчь, соли тяжелых металлов и некоторые лекарственные вещества. Через легкие выделяются углекислый газ, пары воды и летучие вещества (продукты распада алкоголя, лекар-ственные вещества). Потовые железы удаляют воду, соли, мочевину, креатинин и молочную кислоту; сальные железы – кожное сало, образующее защитный слой на поверхности тела. Ведущая роль в выделительных процессах и сохранении гомеостаза принадлежит почкам и Функции почек.Почки выполняют целый ряд выделительных и го-меостатических функций в организме человека. К ним относятся:
поддержание нормального содержания в организме воды, солей и некоторых веществ (глюкозы, аминокислот);
■ регуляция рН крови, осмотического давления, ионного состава;
■ экскреция из организма продуктов белкового обмена и чужеродных веществ;
■ регуляция кровяного давления, эритропоэза и свертывания крови;
■ секреция ферментов и биологически активных веществ (ренин, брадикинин, простагландин и др.).
Таким образом, почка является органом, обеспечивающим два главных процесса - мочеобразовательный и гомеостатический.
Основные функции почек осуществляются в нефронах. В каждой почке человека имеется около одного миллиона нефронов, являющихся ее функциональными единицамии включающими мальпигиево (почечное) тельце и мочевые канальцы.
Мальпигиево тельце состоит из капсулы Шумлянского Боумена, внутри которой находится сосудистый клубочек.
В корковом слое расположено около 75 % капсул и извитых канальцев. В погра-ничной зоне (между корковым и мозговым слоем) – юкстамедуллярная зона – распо-лагаются остальные капсулы; извитые канальцы этого комплекса находятся у границы с почечной лоханкой. Юкстамедуллярные нефроны отличаются от корковых некото-рыми особенностями в строении и кровоснабжении (одинаковый диаметр приносящих и выносящих артериол). Считают также, что юкстамедуллярный комплекс выполняет эндокринную роль (образуется ренин), стимулирует секрецию гормона альдостерона надпочечниками и регулирует водно-солевой баланс. Капсула Шумлянского – Боумена имеет форму двустенной чаши и образована вдавлением слепого расширенного конца мочевого канальца в ее просвет. Внутренняя стенка капсулы, состоящая из однослойного плоского эпителия, тесно соприкасается со стенками капилляров сосудистого клубочка, образуя базальную фильтрующую мембрану. Между ней и наружной стенкой капсулы находится щелевидная полость, в ко-торую поступает плазма крови, фильтрующаяся через базальную мембрану из капилля-ров клубочка. Клубочек состоит из приносящей артерии, сложной сети артериальных капилля-ров и выносящей артерии. Диаметр выносящей артериолы меньше, чем приносящей, что способствует поддержанию в капиллярах клубочков относительно высокого кровяного давления. Мочевые канальцы начинаются от щелевидной полости капсулы, которая непо-средственно переходит в проксимальный (каналец первого порядка) извитой каналец. В некотором отдалении от капсулы проксимальный каналец выпрямляется и образует петлю Генле, переходящую в дистальный (каналец второго порядка) извитой каналец, открывающийся в собирательную трубку. Собирательные трубки проходят через моз-говой слой почки и открываются на верхушках сосочков. Собирание конечной мочи происходит в почечных лоханках, куда открываются почечные чашечки.В обычных условиях через обе почки, составляющие лишь 0,43 % массы тела человека, проходит около 25 % объема крови, выбрасываемой сердцем. Кровоток в коре почки достигает 4 – 5 мл/ мин на 1 г ткани – это наиболее высокий уровень органного кровотока. Особенность почечного кровотока заключается также в том, что, несмотря на существенные колеба-ния артериального давления, кровоток в почках остается постоянным. Это обусловлено специальной системой саморегуляции кровообращения в них.
53. Процесс мочеобразования и его регуляция
Согласно современным представлениям,образование конечной мочи является результатом трех процессов:фильтрации,реабсорбции и секреции.
Процесс фильтрации воды и низкомолекулярных компонентов плаз-мы через стенки капилляров клубочка происходит только в том случае, ес-ли 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.
Фильтрат, поступивший в капсулу Шумлянского – Боумена, состав-ляет первичную мочу, которая по своему содержанию отличается от со-става плазмы только отсутствием белков.В сутки через почки человека протекает 1 500 – 1 800 л крови, и из каждых 10 л крови, проходящей через капилляры клубочков, образуется около 1 л фильтрата, что составляет в течение суток 150 – 180 л первичной мочи. Такая интенсивная фильтрация возможна только в условиях обильного кровоснабжения почек и при осо-бом строении фильтрационной поверхности капилляров клубочка, в кото-рых поддерживается высокое давление крови.
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. В почечных канальцах остается небольшое количество жидкости – вторичная (конечная) моча, суточный объем которой равен около 1,5 л. Через собирательные трубки, почечные лоханки и мочеточни-ки она поступает в мочевой пузырь. Такое значительное обратное всасы-вание объясняется тем, что общая суммарная площадь канальцев почек че-ловека составляет 40 – 50 м2, а длина всех извитых канальцев достигает 80 – 100 км. Длина канальцев одного нефрона не превышает 40 – 50 мм. Реабсорбции подвергаются, кроме воды, многие необходимые для орга-низма органические (глюкоза, аминокислоты, витамины) и неорганические (ионы К+, Na +, Са2+, фосфаты) вещества.
Канальцевая секреция осуществляется клетками канальцев, которые также способны выводить из организма некоторые вещества. Такие веще-ства слабо фильтруются или совсем не проходят из плазмы крови в пер-вичную мочу (некоторые коллоиды, органические кислоты). Механизм ка-нальцевой секреции состоит в том, что клетки эпителия нефрона захваты-вают названные вещества из крови и межклеточной жидкости и переносят их в просвет канальца. Другой вариант канальцевой секреции заключается в выделении в просвет канальцев новых органических веществ, синтезиро-ванных в клетках нефрона (мочевина, мочевая кислота, уробилин и др.). Скорость каждого из этих процессов регулируется в зависимости от со-стояния организма и характера воздействия на него.
Регуляция мочеобразования осуществляется нейрогуморальным путем. Высшим подкорковым центром регуляции мочеобразования явля-ется гипоталамус. Импульсы от рецепторов почек по симпатическим нервам поступают в гипоталамус, где вырабатывается антидиуретический гормон (АДГ) (или вазопрессин),усиливающий реабсорбцию воды из первичной мочи и являющийся основным компонентом гуморальной регу-ляции. Этот гормон поступает в гипофиз, там накапливается и затем выде-ляется в кровь. Повышение секреции АДГ сопровождается увеличением проницаемости и извитых канальцев и собирательных трубок для воды. Усиленная реабсорбция воды при недостаточном ее поступлении в орга-низм приводит к снижению диуреза; моча при этом характеризуется высо-кой концентрацией находящихся в ней веществ. При избытке воды в орга-низме осмотическое давление плазмы падает. Через осмо- и ионорецепто-ры гипоталамуса и почек происходит рефлекторное снижение продукции АДГ и его поступления в кровь. В этом случае организм избавляется от из-бытка воды путем выделения большого количества мочи низкой концен-трации. Существенное значение в гуморальной регуляции мочеобразова-ния принадлежит гормону коры надпочечников альдостерону (из группы минералкортикоидов), который увеличивает реабсорбцию ионов натрия и секрецию ионов К+, уменьшая диурез.
Нервная регуляция мочеобразования выражена слабее,чем гумо-ральная,и осуществляется как условнорефлекторным, так и безусловно-рефлекторным путем. В основном она происходит благодаря рефлекторным изменениям просвета почечных сосудов под влиянием различных воздейст-вий на организм. Это ведет к сдвигам почечного кровотока и, следователь-но, процесса мочеобразования. Условнорефлекторное повышение диуреза на индифферентный раздражитель, подкрепленное повышенным потребле-нием воды, свидетельствует об участии коры больших полушарий в регуля-ции мочеобразования. Следует иметь в виду, что почки обладают высокой способностью к саморегуляции. Выключение высших корковых и подкор-ковых центров регуляции не приводит к прекращению мочеобразования.