Главный орган выделительной системы человека. Органы выделения. Схема органов выделения. органы выделительной системы

Образовавшиеся в процессе обмена веществ конечные продукты распада, являющиеся ядовитыми для организма, удаляются из него через почки, потовые железы, легкие, кишечник.

Основная роль в их выделении принадлежит специализированным органам выделения - почкам, выводящим, из организма 75% различных веществ: мочевину, мочевую кислоту, избыток воды, солей и чужеродные вещества, попавшие в кровь (лекарства и др.). В результате работы почек кровь очищается и сохраняет свой постоянный состав и физико-химические свойства .

Почки - парные органы, расположенные в брюшной полости с обеих сторон позвоночника. Правая почка лежит несколько ниже левой. Они имеют бобовидную форму, вогнутый край их обращен к позвоночнику и имеет выемку - ворота почек, где проходят кровеносные и лимфатические сосуды, нервы и мочеточник. Почки покрыты капсулой из соединительной ткани. На разрезе почки выделяют два слоя: наружный темно-красный - корковый , - в котором расположены почечные тельца, и внутренний более светлый - мозговой , - в котором проходят почечные канальцы. Канальцы образуют пирамиды, разделенные прослойками коркового вещества.

Расширенной частью пирамиды прилегают к корковому веществу, вершиной - к центру почки, где располагается почечная лоханка , представляющая из себя небольшую полость, из которой отходит тонкая трубочка длиной около 30 см - мочеточник . По ней моча, непрерывно образующаяся в почках, стекает в мочевой пузырь. Мочевой пузырь представляет собой вместилище емкостью около 500 мл для накопления мочи. Он лежит в полости малого таза. При сокращении его мышц моча выводится наружу через мочеиспускательный канал .

Под микроскопом в корковом слое хорошо различимы нефроны - структурные и функциональные единицы почек. В состав нефрона входят капсулы (в виде рюмочек), каждая из которых образована двумя слоями эпителиальных клеток. Между ними находится узкая полость, переходящая в извитой каналец. Стенки его образованы из одного слоя эпителиальных клеток. Сделав несколько изгибов и образовав петлю, каналец впадает в одну из трубочек, проходящих внутри пирамиды. Длина одного нефрона 35–50 мм. В каждой почке их насчитывается около 1 млн. Общая длина всех канальцев 70–100 км, а их поверхность составляет 6 м 2 .

Почки очень богато снабжены кровеносными сосудами. Мелкие веточки почечной артерии (приносящие сосуды) входят в капсулу и образуют клубочек артериальных капилляров. Из каждого клубочка выходят артериальные сосуды меньшего диаметра (по сравнению с приходящими). Каждый из них ветвится и образует капиллярную сеть вокруг канальцев. Из капилляров этой сети формируются почечные вены, впадающие в нижнюю полую вену.

Таким образом, кровеносные сосуды, ветвящиеся в почках, образуют капилляры дважды: сначала клубочки, лежащие в капсулах, а затем - сети, оплетающие петли почечных канальцев. Это имеет очень важное значение при образовании мочи.

Тема лекции: Выделительная система.

Общая характеристика органов выделения.

Строение почки.

Строение нефрона.

Юкстагломерулярный аппарат.

Мочеотводящие пути.

В результате переработки пищи в организме образуется энергия и пластические вещества для построения и обновления тканей, но при этом образуются и конечные, ненужные организму, продукты обмена, подлежащие удалению.

Углекислота удаляется легкими. Выведение же продуктов, образующихся в результате обмена белков осуществляется почками, через которые каждую минуту проходит более 1/5 всей крови.

При этом кровь направляется в капилляры, а через их стенки вода и вещества в виде простых растворов, выводятся в начальные отделы длинных трубочек (почечных канальцев). Некоторые из растворенных веществ нужны организму, другие являются конечными продуктами обмена в-в и подлежат удалению. Большая часть воды и все необходимые для организма вещества всасываются обратно (реабсорбируются в другие кровеносные капилляры, пройдя через стенку канальцев). Конечные продукты обмена, напровит остаются в растворе в просвете канальцев и в конце концов выводятся почками в составе мочи. Последняя отводится по трубке- мочеточнику в мочевой пузырь.

Функции выделительной системы:

Обеспечивает выведение из организма конечных продуктов обмена веществ.

Регулируя водно- солевой обмен, поддерживает кислотно- щелочное равновесие между кровью и тканями.

Участвует в эндокринной функции, продуцируя и выделяя в кровь вещества: ренин, регулирующие кровяное давление и эритропоэтин, регулирующий кроветворение.

Выделительная система делится на два отдела:

Почки- образующие мочу и отводящий отдел- собирательные трубки, почечные чашки, почечные лоханки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

Развитие . У позвоночных выделительная система достигает большой сложности. В развитии почек позвоночных различают три этапа:

Предпочка- развивается из сегментных почек или нефротомов, соединяющих у зародыша вентральную мезодерму с сомитами.

Первичная почка- или Вольфово тело- возникает на смену предпочки. Функционирует в первую половину эмбриогенеза. Первичная почка настолько тесно связана своими канальцами с артериальной капиллярной сетью, что обрастая клубочек капилляров, стенка мочевого канальца образует двухслойную капсулу, принимающую в свою полость продукты фильтрации плазмы крови. Клубочек капилляров и капсула образуют почечное тельце.

Окончательная почка. Развивается из двух источников: её мозговое вещество образуется из выпячивания мезонефрального протока из которого также развивается мочеточник и почечная лоханка. Корковое вещество постоянной почки образуется из нефрогенной ткани.

Мочевой пузырь развивается в результате слияния аллантоиса с вентральным отделом клоаки.

Почки - парные органы, в которых непрерывно образуется моча. Расположены они под поясницей на внутренней поверхности брюшной стенки.

Различают:

1. Множественные почки (у медведя и некоторых млекопитающих). Они состоят из множества меленьких почек, соединенных выводящими трубочками и соединительной тканью.

2. Бороздчатые многососочковые (у КРС). Отдельные почки срастаются своими средними участками. На поверхности видны отдельные дольки, разделенные бороздами, на разрезе многочисленные пирамиды, заканчивающиеся сосочками.

Гладкие многососочковые почки. У свиньи и человека. Характеризуется полным слиянием корковой зоны, вследствии чего поверхность гладкая, а на разрезе видны почечные сосочки.

Гладкие однососочковые почки. Лошадь, олень, собака, кошка, кролик, овца, коза. В них слиты не только корковые, но и мозговые зоны. У них один общий сосочек, погруженный в почечную лоханку. Эту особенность строения связывают с более интенсивным обменом веществ.

Строение.

Поска покрыта плотной фиброзной капсулой и серозной оболочкой. На почке имеются углубления- ворота почек, через которые в почку входят сосуды, нервы и выходит мочеточник. В глубине ворот находится почечная лоханка.

Основой почечной паренхимы служат почечные канальцы со сложным ходом ветвления, имеющем определенные закономерности. Так, в глубоких слоях почки они в основном прямые и следуют в радиальном направлении к почечной лоханке. В поверхностных частях они сливаются.

В соответствии с этим ткань почки разделяется на поверхностное или корковое и мозговое (глубокое) вещество.

Корковое вещество обильно снабжено кровеносными сосудами и поэтому более темного цвета.

Корковое вещество отделяется от мозгового темноокрашенной полоской, где расположены дуговые сосуды, отдающие в корковую зону радиальные артерии.

В гладких многососочковых почках (свинья) часть мозгового вещества, которая суживаясь заканчивается в виде пирамиды, именуется сосочком . Сосочек вместе с расположеным над ним корковым веществом называется почечной долей . У крыс, лошади, вся почка состоит из одной доли. Внутри долей находятся дольки.

Долька - это часть нефронов, открывающихся в одну собирательную трубку, которая также входит в дольку.

Мозговое вещество, которое входит в корковое вещество, называется мозговым лучом.

Характерными структурами коркового вещества являются почечные тельца, состоящие из капсулы, клубочка капилляров и извитых канальцев.

Мозговое вещество построено из прямых канальцев нефронов и собирательных трубок. Структурной функциональной единицей почки является нефрон.

В нефроне различают четыре основных отдела:

Почечное тельце.

Проксимальный отдел.

Петля Шумлянского- Генле (с нисходящей и восходящей частями).

Дистальный отдел.

Нефроны условно подразделяют на корковые (80%, которые почти целиком располагаются в корковом веществе) и юкстамедулярные (20%, околомозговые, их почечные тельца, проксимальные и дистальные отделы лежат в корковом веществе, на границе с мозговым, тогда как петли глубоко уходят в мозговое вещество).

Количество нефронов зависит от величины и вида животного. У КРС их насчитывается около 8 млн., у овец и свиней- 1,5 млн. Длина нефрона колеблется от 18 до 80 мм, а всех нефронов от 100 до 150 км. Общая фильтрационная площадь нефронов составляет 1-2 м 2 .

Нефрон начинается почечным тельцем, представленным сосудистым клубочком и его капсулой.

Сосудистый клубочек начинается из приносящей клубочковой артелиолы, разветвляющейся надклубочковой капиллярной сетью, и выносящей клубочковой артериолы, т.е. внутри тельца формируется чудесная сеть.

Нефрон имеет капсулу клубочка, в которой различают наружный листок, представляющий собой однослойный плоский эпителий, и внутренний листок, состоящий из подоцитов (эпителиальных клеток) .

Клетки внутреннего листка- подоциты проникают между капиллярами сосудистого клубочка и охватывают их почти во всех сторон.

На стороне, обращенной к капилляру, они имеют большие выросты цитоплазмы цитотрабекулы , от которых отходят маленькие выросты- цитоподии , прикрепляющиеся к трехслойной базальной мембране. Между цитоподиями находятся фильнрационные щели, сообщающиеся через промежутки между телами подоцитов с полостью капсулы.

Все три названных компонента- стенка финестрированных капилляров клубочка, внутренний листок капсулы с фильтрационными щелями и общая для них трехслойная мембрана- составляют биологический ьарьер, через который из крови в полость капсулы фильтруются составные части плазмы крови, образующие первичную мочу. За сутки и КРС образуется первичной мочи свыше 200 л.

Почечный фильтр обладает избирательной проницаемостью, задерживая все то, что больше размеров ячеек в среднем слое базальной мембраны.

В норме через него не проходят форменные элементы крови и некоторые белки плазмы крови с наиболее крупными молекулами (имунные тела, фибриноген и другие).

При повреждении фильтра (при нефритах) они могут обнаруживаться в моче больных. Считают также, что подоциты и расположенные между капиллярами клубочка клетки мезангиоциты синтезируют вещества, регулирующие просвет капилляров клубочка и участвуют в иммуновоспалительных реакциях.

Наружный листок капсулы представлен одним слоем низких кубических эпителиальных клеток, расположенных на базальной мембране. Эпителий наружного листка капсулы переходит в эпителий проксимального отдела нефрона.

Проксимальный отдел имеет вид извитого и короткого канальца с наружным диаметром 60 мкм. Стенки их выстланы кубическим каемчатым (щеточным) эпителием. Основания этих клеток имеют базальную исчерченность, образованную митохондриями, упорядоченно расположенными между складками базальной плахмолеммы. Микроворсинки апикальной и складки базальной плазмолеммы увеличивают поверхность всасывания, а митохондрии обеспечивают энергией, необходимой для реабсорбции.

Клетки эпителия осуществляют реабсорбцию, т.е. обратное всасывание в кровь из первичной мочи ряда содержащихся в ней веществ- белков, глюкозы, электролитов, воды. Белки под влиянием лизосомальных ферментов эпителиоцитов расщепляются до аминокислот, которые транспортируются в кровь.

Клетки проксимального отдела канальцев выполняют также экскреторные функции- экскретируют отдельные продукты обмена, красители, лекарства.

В результате реабсорбции в проксимальных отделах первичная моча претерпевает значительные качественные изменения: так, из нее полностью исчезают сахар и белок. За проксимальным прямым канальцем следует тонкий каналец, или петля Генле, в которой различают нисходящую и восходящую ветви.

Диаметр тонкого канальца около 15 мкм. Стенки состоят из однослойного плоского эпителия. Щеточная каемка отсутствует- имеются лишь отдельные микроворсинки. В нисходящих тонких канальцах происходит пассивная реаброрбция воды из просвета канальца на основе разности осмотического давления. С помощью ферментов в восходящей части тонкого канальца реабсорбируются электролиты. Тонкий каналец переходит в дистальный прямой каналец, диаметр которого 30 мкм. Продолжением дистального прямого канальца является дистальный извитой каналец с диаметром до 50 мкм.

Прямая и извитая часть дистального отдела почти непроницаема для воды, но активно осуществляется реабсорбция электролитов под влиянием гормона алдостерона надпочечников. В результате реабсорбции из канальцев электролитов и задержки воды в восходящих тонких и прямых дистальных канальцах моча становится слабоконцентрированной, тогда как в окружающих тканях повышается осмотическое давление, что вызывает пассивный транспорт воды из мочи в нисходящих тонких канальцах и в собирательных трубках в окружающие ткани (интерстиций), а затем в кровь. Дистальный извитой каналец переходит в собирательные (почечные) трубочки.

Собирательные трубки в верхней корковой части выстланы однослойным кубическим эпителием, а в нижней мозговой части однослойным низким цилиндрическим эпителием. В эпителии различают темные и светлые клетки. Светлые клетки завершаю пассивное всасывание из мочи в кровь части воды, а темные выделяют в просвет трубочек ионы водорода и подкисляют мочу.

Эндокринная функция почек.

Эта система участвует в регуляции кровообращения и мочеобразования в почках и оказывает влияние на обменную гемодинамику и водно- солевой обмен в организме.

Для обеспечения образования первичной мочи необходимо поддержание фильтрационного давления на уровне 70-90 мм рт. Ст. Если оно снижается, то нарушается фильтрация, что угрожает отравлением организма продуктами азотистого обмена. Поэтому давление в почечных сосудах регулируется, причем не только в почках, но и в организме. Механизмы регуляции нейроэндокринные и среди них наибольшее значение имеет деятельность юкстагломерулярного комплекса, находящегося в почках.

Юкстагломерулярный комплекс (ЮГА) (околоклубочковый) секретирует в кровь ренин- активное вещество. Он стимулирует (или катализирует) образование в организме ангиотензинов - оказывающих сильное сосудосуживающее влияние, а также стимулирует продукцию гормона клубочковой зоны надпочечников альдостерона, минералокортикоидного гормона, контролирующего содержание Na в организме. Кроме того ЮГА играет важную роль в выработке эритропоэтинов.

В состав ЮГА входят юкстагломерулярные клетки в стенках артериол, плотное пятно в стенке дистального канальца нефрона и клетки Гурмагтига (юкставаскулярные клетки. Располагающиеся группой или островком между двумя артериолами.

Юкстагломерулярные клетки имеют в цитоплазме крупные секреторные рениновые гранулы.

Плотное пятно- участок стенки дистального отдела нефрона в том числе, где он проходит рядом с почечным тельцем между артериолами. Эпителиальные клетки плотного тела более высокие, почти лишены базальной складчатости. Считают, что плотное пятно улавливает содержание Na в моче и воздействует на клетки, секретирующие ренин.

Юкставаскулярные клетки (Гурмагтига)- лежат в треугольном пространстве между приносящими и выносящими артериолами и плотным пятном.

Клетки овальной формы с отростками и контактируют с клетками (мезангия) клубочка. Предполагают, что клетки Гурмагтика и мезангия тоже продуцируют ренин, при истощении юкстагломерулярных клеток.

В почках имеются еще интерстициальные клетки, располагающиеся в строме мозговых пирамид. Их отростки оплетают канальцы петли нефронов и кровеносные капилляры. Они продуцируют вещества, снижающие кровяное давление.

Таким образом, в почках существует эндокринный комплекс, участвующий в регуляции общего и почечного кровообращения, а через него оказывающий влияние на мочеобразование.

На функцию нефронов воздействует альдостерон (надпочечники) и вазопрессин (гипоталамус). Под влиянием первого усиливается реабсорбция Na в дистальных отделах нефронов, а под влиянием второго- реабсорбция воды в остальных канальцах нефронов и собирательных трубках.

Мочевыводящие пути.

Почечные чашечки, мочеточники, мочевой пузырь имеют много общего в своем строении. Все они выстланы переходным эпителием. Все имеют слизистую оболочку в которой отсутствует мышечная пластинка. Далее у них следует подслизистая основа, мышечная оболочка и адвентициальная оболочка, которая в некоторых отделах стенки мочевого пузыря сменяется серозной оболочкой.

Мышечная оболочка верхней части мочеточника состоит из внутреннего продольного и наружного циркуляционного слоев. В нижней части может присутствовать третий слой мышечной оболочки- наружный продольный.

В мышечной оболочке мочевого пузыря три слоя: внутренний и наружный продольные, средний циркуляционный.

Количество пищи, которое мы съедаем за всю жизнь, исчисляется десятками тонн, количество употребленных напитков - величина такого же порядка. До сих пор никто не лопнул, хотя шутки на эту тему будут всегда. Дело в том, что все, попадающее в организм проходит сложный цикл, связанный с измельчением и химическим преобразованием. А выводит отходы именно выделительная система человека. Презентация по этой теме получится небольшой. Вам потребуется 4 странички: про почки, легкие, прямую кишку с печенью, кожу.

Почки - самые большие труженики организма в деле выделения: 70% всех отходов выводятся именно ими. Они работают с самыми токсичными веществами, которые бывают в организме в норме - продуктами белкового обмена: креатинином, мочевиной и Они также занимаются регуляцией количества жидкости, солей и помогают избавиться от чужеродных субстанций. Почки надежно укрыты со всех сторон: эти органы выделительной системы человека. Если одна из почек больна, вторая берет на себя всю работу.

Продукт почек - моча - делается из крови, хотя и не имеет благородной репутации последней. Хотя в Индии даже к этой жидкости относились с уважением. В моче нет ничего того, чего не было бы в крови. Почки берут из крови все ненужное, а организму оставляют полезные вещества. Кровь в почке проходит 2 стадии превращения. Сначала из нее берется очень многое, даже полезное, затем нужное всасывается обратно. Для первого процесса надо мало энергии, второй же очень затратен, поэтому маленькая почка потребляет около 10% всего кислорода, который достался организму. Так сильно выделительная система человека нуждается в кислороде.

Чем больше выходит мочи, тем гуще становится кровь в сосудах, и наоборот. А от количества жидкости в сосудах напрямую зависит давление крови. Если давление падает - даже фильтрация не сможет происходить, а если давление очень большое, нефроны (фукнциональные единицы) начнут массово выходить из строя. Чтобы защитить себя, почки вырабатывают ренин. Этот гормон позволяет регулировать давление. Так как почки критически нуждаются в кислороде, они вырабатывают эритропоэтин, который заставляет костный мозг создавать эритроциты - переносчики кислорода. Так что каждый раз, когда вам во время бега, знайте, что почки дают в это время сигнал на выработку эритроцитов.

Моча спускается в мочевой пузырь, где накапливается до момента, когда взрослый человек решит его опорожнить. У маленького ребенка процессом этим заведует спинной мозг, однако в два года созревают соответствующие центры головного мозга и ребенок приучается ходить на горшок. Впрочем, даже взрослый может потерять контроль над процессом мочеиспускания, если мочи в пузыре будет более 500 мл. Нельзя терпеть долго постоянно: возможен застой мочи и образование камней.

Если почки не справляются, многие проблемы способна решить кожа. Она испаряет до литра в сутки. Если почки больны, пот может пахнуть, как моча. Также выделяют вещества наружу легкие - в том числе от 400 мл воды.

Выделительная система человека включает также прямую кишку. Ее связывают с печенью, потому что большая часть токсических веществ кала получается из желчи, а желчь печень формирует из «выловленных» из крови веществ. Однако вывести кал наружу непросто - работают мышцы брюшного пресса и кишечника одновременно. опорожняется в норме раз в сутки, в среднем из нас выходит около 150г. Почки за месяц выводят примерно 45 л мочи. Так что нагрузка на эти органы немалая.

Выделительная система человека работает слаженно, если возникают проблемы у одного органа, другие берутся за чужую работу. Если болеет печень или почки, продукты белкового обмена выводят легкие и кожа, если же печень не справляется с отходами метаболизма гемоглобина, то этим займутся почки.

Выделительная система является крайне важной для организма человека. Продукты обмена веществ необходимо выводить быстро, иначе они могут привести к отравлению организма.

Основным органом выделения человека являются почки. Также выделительную функцию осуществляют легкие, кожа и печень (рис. 21.1).

Рис. 21.1. Органы человека, выполняющие выделительные функции

Почки являются частью мочевыделительной системы, в состав которой входят также мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал (рис. 21.2). Главная задача мочевыделительной системы - выведение из организма водорастворимых продуктов обмена веществ.

Рис. 21.2. Строение мочевыделительной системы

Почки

Почки - это парные органы бобовидной формы (рис. 21.3). Они состоят из двух слоев - наружного коркового и внутреннего мозгового. Артерии, вены, лимфатические сосуды, нервы и мочеиспускательный канал входят в почку с ее внутренней стороны, а место их входа называют воротами почки. Полость внутри почки называется почечной лоханкой.

Рис. 21.3. Строение почки

Основной функциональной единицей почки является нефрон. Нефроны отвечают за образование мочи.

Мочеточники

Мочеточники - это трубки длиной 30–35 см, соединяющие почки с мочевым пузырем. По ним моча из почечной лоханки попадает в мочевой пузырь.

Мочевой пузырь

Из нефронов моча по собирательным трубочкам попадает в почечную лоханку, а оттуда по мочеточнику - в мочевой пузырь. Мочевой пузырь - это мышечный мешок, который состоит из гладкой мускулатуры и изнутри покрыт эпителием. В мочевом пузыре собирается моча. Чтобы она не вытекала наружу самопроизвольно, у этого органа есть два сфинктера (мышцы-замыкатели). Из мочевого пузыря моча выводится из организма через мочеиспускательный канал.

Мочеиспускательный канал

Мочеиспускательный канал - это трубка, которая выводит мочу, накопившуюся в мочевом пузыре, из организма. У мужчин мочеиспускательный канал значительно длиннее, чем у женщин. Если у женщин его длина составляет всего 3–4 см, то у мужчин - 18 см.

Нефрон

Нефрон (рис. 21.4) состоит из капсулы, двух извитых канальцев и длинной петли между ними. Внутри капсулы размещается сосудистый клубочек, образованный капиллярами.

Рис. 21.4. Схема строения нефрона

От капсулы отходит извитой каналец, образующий длинную петлю, которая, в свою очередь, переходит в следующий извитой каналец. Тот впадает в собирательную трубочку, по которой моча, образовавшаяся в нефроне, транспортируется дальше.

Кожа

Через протоки потовых желез из организма выводятся вода, мочевина и некоторые соли. Благодаря большой площади поверхности кожи через нее могут очень быстро выводиться различные токсины и продукты обмена. Испарение воды, выводимой через потовые железы, приводит к потере тепла, что тоже очень важно, поскольку тепло является одним из продуктов обмена веществ и его избыток в организме нежелателен.

Тепло может выводиться через кожу не только при испарении пота. У кожи температура обычно выше, чем температура окружающей среды, поэтому тепло выделяется всей ее поверхностью. Чем больше разница температур кожи и окружающей среды, тем быстрее тепло выводится из организма.

Печень

В печени из гемоглобина разрушенных эритроцитов образуются желчные пигменты, которые в составе желчи выводятся в кишечник, откуда удаляются вместе с калом. Кроме того, одна из наиболее важных функций печени - переработка продуктов обмена белков и нуклеиновых кислот, в результате чего образуются азотистые продукты, которые выводятся почками.

Легкие

С помощью легких из организма выводятся газообразные продукты обмена. Прежде всего это углекислый газ, который является продуктом окисления органических веществ в процессе выработки энергии. Через влажную поверхность легочных альвеол из организма также выводится вода.

Роль почек в осуществлении водно-солевого обмена

Для нормального обмена веществ концентрация солей в организме человека должна быть относительно постоянной. В результате она может колебаться в довольно узких пределах благодаря наличию у че ловека почек, которые являются чрезвычайно важным регулятором водно-солевого баланса организма.

Если воды в организме слишком много и концентрация солей уменьшается, почки ограничивают поглощение воды из первичной мочи, которая образуется в капсуле нефрона, и ускоряют ее выведение из организма. Если воды, наоборот, мало, то интенсивность ее поглощения из первичной мочи возрастает.

• Здоровые почки фильтруют около 1200 мл крови в минуту.
• Из всех органов почки людям пересаживают чаще всего.
• Всего в почке насчитывается около 1 млн нефронов.

Проверьте свои знания

1. Зачем нужна выделительная система?
2. Какие органы выполняют выделительные функции?
3. Каково строение почек?
4. Что является функциональной единицей почки?
5. Какие продукты выделяются через легкие?
6. Почему продукты обмена быстро выводятся из организма именно через кожу?
7. Предложите свое объяснение того факта, что существует несколько путей вывода продуктов обмена веществ из организма человека.

Выделение - процесс, обеспечивающий выведение из организма продуктов обмена веществ, которые не могут быть использованы организмом. Система органов выделения представлена почками, мочеточниками и мочевым пузырем.

Функцию выделения выполняют и другие органы - кожа, легкие, желудочно-кишечный тракт, через которые выводятся пот, газы, соли тяжелых металлов и т.д.

Основным органом выделения являются почки. Это парные органы бобовидной формы. Они расположены в брюшной полости на уровне XII грудного и I-II поясничных позвонков. Вес почки около 150 г. Вогнутый внутренний край образует ворота почки, через которые входят почечная артерия и почечная вена, нервы, лимфатические сосуды и мочеточник. К верхнему полюсу почки прилегают надпочечники. Почка покрыта соединительно-тканной и жировой оболочками.

В почке различают наружный - корковый и внутренний - мозговой слои.

Структурной единицей почки является нефрон. Он состоит из почечного тельца, включающего капсулу Боумена - Шумлянского с капиллярным клубочком, и извитых канальцев. В корковом слое расположены капсулы с клубочками. В мозговом (пирамидальном) слое находятся почечные канальцы, образующие пирамиды. Между пирамидами - слой коркового вещества почки.

От капсулы отходит извитой каналец первого порядка, который в мозговом слое образует петлю и затем снова поднимается в корковый слой, где переходит в извитой каналец второго порядка. Этот каналец впадает в собирательную трубочку нефрона. Все собирательные трубочки формируют выводные протоки, открывающиеся на верхушках пирамид в мозговом веществе почки.

Почечная артерия распадается на артериолы, затем на капилляры, образуя мальпигиев клубочек почечной капсулы. Капилляры собираются в выносящую артериолу, которая снова распадается на сеть капилляров, оплетающих извитые канальцы. Потом капилляры образуют вены, по которым кровь поступает в почечную вену.

Образование мочи, или диурез, проходит в два этапа - фильтрации и реабсорбции (обратного всасывания). На первом этапе плазма крови фильтруется через капилляры мальпигиева клубочка в полость капсулы нефрона. Так образуется первичная моча, отличающаяся от плазмы крови отсутствием белков. За сутки образуется около 150 л первичной мочи, содержащей мочевину, мочевую кислоту, аминокислоты, глюкозу, витамины. В извитых канальцах происходит реабсорбция первичной мочи и образование, около 1,5 л в сутки, вторичной мочи. Реабсорбируются вода, аминокислоты, углеводы, витамины, некоторые соли. Во вторичной моче увеличивается в несколько десятков раз по сравнению с первичной мочой содержание мочевины (в 65 раз) и мочевой кислоты (в 12 раз). Увеличивается в 7 раз концентрация ионов калия. Количество натрия практически не изменяется. Конечная моча поступает из канальцев в почечную лоханку. По мочеточникам моча стекает в мочевой пузырь. При наполнении мочевого пузыря его стенки растягиваются, сфинктер расслабляется и происходит рефлекторное мочеиспускание через мочеиспускательный канал.

Деятельность почек регулируется нейрогуморальным механизмом. В кровеносных сосудах находятся осмо- и хеиорецепторы, передающие информацию о давлении крови и составе жидкости в гипоталамус по проводящим путям вегетативной нервной системы.

Гуморальная регуляция деятельности почек осуществляется гормоном гипофиза - вазопрессином, гормоном коры надпочечников - альдостероном, гормоном паращитовидных желез - паратгормоном.

Вазопрессин уменьшает диурез, усиливая реабсорбцию воды в почечных канальцах, что предохраняет организм от обезвоживания. Альдостерон увеличивает реабсорбцию ионов натрия и усиливает секрецию ионов калия в канальцах. Паратгормон стимулирует реабсорбцию калия.

Признаком заболевания почек является присутствие в моче белка, сахара, повышение количества лейкоцитов или эритроцитов крови.

4.10. Нервная система. Общий план строения и функции

Нервная система выполняет контролирующие, координирующие и регуляторные функции, обеспечивая согласованную работу всех систем органов, связь организма с внешней средой, поддержание постоянства состава его внутренней среды. Функциональное состояние организма оказывает влияние на состояние нервной системы.

Нервная система условно делится на центральную и периферическую. Центральная нервная система образована головным и спинным мозгом. Периферическая нервная система состоит из черепно-мозговых и спинно-мозговых нервов с их корешками, ветвями и нервными окончаниями, а также нервными узлами, или ганглиями.

Часть периферической нервной системы, иннервирующую скелетную мускулатуру и обеспечивающую связь организма с внешней средой, называют соматической нервной системой. Другую часть периферической нервной системы, отвечающую за иннервацию внутренних органов, гладкой мускулатуры, сосудов, регуляцию обменных процессов, называют вегетативной, или автономной, нервной системой. Вегетативная нервная система, в свою очередь, делится на парасимпатическую и симпатическую.

Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка - нейрон. Нейроны состоят из тела и отростков. Длинный единичный отросток, по которому нервный импульс передается от тела нейрона, называют аксоном. Короткие отростки, по которым импульс проводится к телу нейрона, называют дендритами. Их может быть один или несколько.

Нейроны связаны между собой синапсами, осуществляющими передачу нервного импульса с одного нейрона на другой. Синапсы могут возникать между аксоном одного нейрона и телом другого, между аксонами и дендритами соседних нейронов, между одноименными отростками нейронов.

Импульсы в синапсах передаются с помощью нейромедиаторов - биологически активных веществ - норадреналина, ацетилхолина, серотонина и др. Реагируя со специфическими молекулами рецепторных белков, молекулы медиаторов меняют проницаемость клеточной мембраны для ионов Са2+, К+ и Сl-. Это приводит к деполяризации клеточной мембраны и возникновению потенциала действия.

Клетка возбуждается. Распространение возбуждения связано с таким свойством нервной ткани, как проводимость.

Кроме химических синапсов существуют электротонические синапсы, в которых передача импульсов происходит биоэлектрическим путем.

Помимо синапсов, передающих сигналы, существуют тормозные синапсы, срабатывание которых блокирует проведение сигнала по нервной клетке, к которой подходит такой синапс.

Кроме нейронов в нервной ткани имеются клетки нейроглии (глиоциты), выполняющие защитную, трофическую и секреторную функции.

В зависимости от функции выделяют следующие типы нейронов:

Чувствительные, или рецепторные, тела которых лежат вне ЦНС. Они передают импульс от рецепторов в ЦНС;

Вставочные, осуществляющие передачу возбуждения с чувствительного на исполнительный нейрон. Эти нейроны лежат в пределах ЦНС;

Исполнительные, или двигательные, тела которых находятся в ЦНС или в симпатических и парасимпатических узлах

Рис. 42. Рефлекторная дуга (а - двухнейронная, б - трехнейронная):

1 - рецептор; 2 - чувствительный (центростремительный) нерв; 3 - чувствительный нейрон в спинно-мозговом ганглии; 4 - вставочный нейрон; 5 - спинной мозг; 6 - двигательный нейрон в передних рогах спинного мозга; 7 - двигательный (центробежный) нерв; 8 - рабочий орган

Они обеспечивают передачу импульсов от ЦНС к рабочим органам.

Нервная регуляция осуществляется рефлекторно. Рефлекс - это ответная реакция организма на раздражение, происходящая при участии нервной системы. Нервный импульс, возникший при раздражении, проходит определенный путь, называемый рефлекторной дугой. Простейшую рефлекторную дугу образуют два нейрона - чувствительный и двигательный. Большинство рефлекторных дуг состоит из нескольких нейронов.

Рефлекторная дуга чаще всего состоит из следующих звеньев:

Рецептор;

Чувствительный нейрон, передающий импульс в ЦНС;

Вставочный нейрон, лежащий в ЦНС (головном или спинном мозге);

Исполнительный (двигательный) нейрон, передающий импульс к исполнительному органу;

Рабочий орган.

Соматические рефлекторные дуги осуществляют двигательные рефлексы. Вегетативные рефлекторные дуги координируют работу внутренних органов.

Рефлекторная реакция заключается не только в возбуждении, но и в торможении, т.е. в задержке или ослаблении, возникшего возбуждения. Взаимосвязь возбуждения и торможения обеспечивает согласованную работу организма.