Органы выделения
Образующиеся в результате обмена веществ продукты распада удаляются из организма с помощью почек. Почки выделяют жидкие продукты распада: воду, соли, аммиак, мочевину и др. Удаляя из организма излишки воды и солей, они способствуют сохранению постоянства осмотического давления и рН. С помощью почек из организма удаляются вредные и ядовитые вещества, а также некоторые яды, принятые в виде лекарств. Почки сами участвуют в образовании ряда веществ, которые затем ими же выделяются: это аммиак, гиппуровая кислота и некоторые другие. В систему мочевых органов входят почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. В почках происходит процесс мочеобразования (диурез). Из почек моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь, служащий резервуаром для мочи, откуда по мочеиспускательному каналу моча выводится наружу. Кроме почек, функцию выделения выполняют кожа и легкие. Через кожу в составе пота выделяются из организма продукты обмена белков, а также вода и соли, а через легкие - углекислый газ и вода (в виде одяных паров). Почки представляют собой пару бобовидных образований длиной около 10 см, располагающихся в поясничной области по обе стороны от средней линии задней стенки брюшной полости, чуть ниже уровня желудка. Вес почки около 150 г. Каждая почка состоит из двух слоев - коркового и мозгового. Корковый слой - наружный, а мозговой - внутренний. Корковое вещество располагается по периферии почки и заходит в виде столбиков в мозговое вещество. Структурной единицей почки является нефрон, в почке находится большое количество нефронов. Нефрон состоит из нескольких частей. Начальным отделом каждого нефрона является капсула Шумлянского-Боумена, внутри которой находятся сосудистые клубочки. Капсула состоит из двух слоев - внутреннего и наружного. Последний преходит в извитой мочевой каналец нефрона, который опускается в мозговой слой. Извитой каналец первого порядка в мозговом слое выпрямляется и образует петлю Генле, которая возвращается в корковый слой и вновь извивается, образуя извитой каналец второго порядка, впадающий в выводной проток. Выводные протоки, проходя через корковое и мозговое вещество, идут к верхушке сосочка, который выступает в полость почечной лоханки. Почечные лоханки открываются в мочеточники, впадающие в мочевой пузырь. В капсулу входит артериальный сосуд (приносящий), разделяющийся в полости капсулы на капилляры, образующие мальпигиев (сосудистый) клубочек. Капилляры клубочка сливаются в артерию, выходящую из капсулы (выносящий сосуд). Выйдя из капсулы, выносящая артерия вновь разделяется на капиллярную сеть, которая густо оплетает извитые канальцы и петлю Генле. Только после этого капилляры образуют вены, впадающие в печеночную вену. Особенность кровообращения в капсуле состоит в том, что просвет выносящего сосуда уже просвета приносящего сосуда. Это значит, что из капсулы оттекает крови меньше, чем в нее поступает. В почках содержится до 3 млн нефронов; суммарная длина капилляров составляет примерно 120 км, а площадь поверхности их стенок - 40 м2. Процесс мочеобразования проходит в нефронах в две стадии: первая - образование первичной мочи и вторая - образование вторичной, или конечной, мочи. Первая стадия - фильтрационная, протекающая в капсуле: первичная моча фильтруется из капилляров мальпигиева клубочка в полость капсулы, фильтрация осуществляется за счет разницы давления в сосудах и капсуле. Кровь поступает по почечным артериям под большим давлением (давление в мальпигиевых клубочках равно 70-90 мм рт. ст.). Первичная моча представляет собой плазму крови, не содержащую форменных элементов крови и белка. Резкое снижение кровяного давления ведет к уменьшению выделения мочи. Обычно в почках функционируют не все сосудистые клубочки, а попеременно часть из них. В норме скорость клубочковой фильтрации составляет 125 мл в минуту, т.е. 180 л в сутки (это в 4,5 раза больше общего количества жидкости в организме). Вторичной, или конечной, называется моча, выводимая из организма наружу. Конечная моча по своему составу отличается от первичной: в ней нет сахара, аминокислот, некоторых солей, однако резко повышена концентрация других веществ, например, мочевины т.е. веществ, подлежащих удалению из организма. Формирование конечной мочи происходит по мере прохождения фильтрата по выводящим канальцам. Клетки, выстилающие стенки извитых канальцев, активно всасывают обратно (реабсорбция) воду, сахар, аминокислоты и некоторые соли. Вещества, всосавшиеся из первичной мочи, поступают в венозную часть капилляров, оплетающих извитые канальцы. Обратное всасывание происходит и в петле Генле (например хлористого натрия). Помимо обратного всасывания в канальцах происходит секретирование, т.е. выделение в просвет канальцев некоторых веществ (например, креатинина и др.). Мочевина, креатинин, сульфаты обратно не всасываются. В конечной моче содержится много мочевины (в плазме содержится 0,03% мочевины, а в конечной моче - 2% - в 70 раз больше). В течение дня человек выделяет 1,5 л мочи. Если взять за основу концентрацию мочевины в конечной моче, то расчеты показывают, что через капсулу должно отфильтроваться и пройти сквозь извилистые канальцы 70 л первичной мочи, чтобы в результате обратного всасывания 69 л в оставшемся 1 л конечной мочи концентрация мочевины была в 70 раз выше ее концентрации в крови. Поскольку конечной мочи образуется 1,5 л, то соответственно первичной мочи должно отфильтроваться 100 л и из них 98,5 л должно всосаться обратно в кровь. Возможность такой фильтрации подтверждается измерениями давления в приносящем и выносящем сосудах, поскольку просвет выносящего сосуда уже просвета приносящего сосуда (1/6 - 1/10). Если считать, что фильтруется примерно 1/6 - 1/10 протекающей крови, то, действительно, первичной мочи должно образоваться 100 л. Работа почек регулируется нервной системой: почки снабжены волокнами симпатической и парасимпатической вегетативной нервной системы. Центральная нервная система, в частности кора головного мозга, влияет на работу почек нейроогуморальным путем. В нормальных условиях через нервы поступают импульсы, которые изменяют деятельность почек, но одновременно импульсы поступают к гипофизу, вызывая изменение его внутрисекреторной деятельности, что в свою очередь сказывается на работе почек. Влияют на деятельность почек гормоны, которые выделяются железами внутренней секреции в кровь. Гормон вазопрессин, выделяемый задней долей гипофиза, способствует более энергичной диффузии воды из канальцев почки в капилляры. В итоге кровь обогащается водой и количество мочи уменьшается (олигурия) или прекращается (анаурия). Если же содержание воды в кровеносном русле повышено, то вазопрессин не выделяется, а количество выделяемой мочи увеличивается и тогда излишек воды удаляется из организма. Этой же долей гипофиза выделяется другой гормон - антидиуретический (АДГ), стимулирующий обратное всасывание воды. При усиленном поступлении антидиуретического гормона в кровь мочеотделение уменьшается, при понижении секреции этого гормона - усиливается, а при полном его отсутствии может выделиться до 25 л в сутки. Гормоны передней доли гипофиза резко увеличивают мочеобразование (полиурия). Усиление мочеобразования обусловливает и гормон щитовидной железы - тироксин, а адреналин - гормон надпочечников - вызывает уменьшение мочеобразования. Мочевина, кофеин и некоторые другие вещества усиливают образование мочи. Увеличение солей кальция в крови влечет за собой появление сахара в моче, так как нарушается процесс обратного всасывания сахара в извитых канальцах. Постоянство содержания солей в организме регулируется гормоном коры надпочечника - альдостероном, который изменяет реабсорбцию солей калия и натрия. Интенсивность мочеобразования колеблется в течение суток: днем ее образуется больше, чем - ночью. При длительной физической нагрузке количество выделяемой мочи снижается. Моча представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета, из которой через некоторое время выпадает осадок из солей и слизи. Реакция мочи непостоянна: при питании белковой пищей ее реакция кислая, а при потреблении растительной пищи - реакция мочи нейтральная или даже щелочная. Удельный вес мочи в среднем равен 1 015-1 020. В состав мочи входят вода, продукты распада белков (азотсодержащие вещества), соли. В среднем за сутки с мочой выделяется до 60 г солей. В нормальной моче белка не содержится, если белок появляется в моче, то это говорит о заболевании почек (воспаление или в результате патологических изменений проницаемости стенок капилляров). Белок может появиться в моче и у здоровых людей при большой физической нагрузке. Появление белка в моче называется альбуминурией. Выведение сахара с мочой называется глюкозурией: оно наблюдается у больных диабетом или при большом потреблении сахара. Кровоизлияние в области почек или мочевыводящих органов приводит к появлению крови в моче - гематурии. В норме в моче имеются пигменты - уробилин и урохром, придающие моче характерный цвет. Пигменты мочи образуются в кишечнике и почках из пигментов желчи, которые в свою очередь образуются из продуктов распада гемоглобина. Образующаяся моча поступает из канальцев в лоханки, а из лоханок по мочеточникам в мочевой пузырь, где и собирается. Мочевой пузырь снабжен двумя сфинктерами. По мере наполнения мочевой пузырь растягивается - он снабжен гладкой мускулатурой. Мочеиспускание - рефлекторный акт. Центр мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга, на его работу оказывает влияние кора головного мозга и высшие отделы мозга - продолговатый и средний мозг. Человек может задерживать мочеиспускание или вызвать его, даже если он заполнен не полностью. У детей способность задерживать мочеиспускание вырабатывается постепенно. Непроизвольное мочеиспускание у детей старшего возраста и у взрослых, а также ночное недержание мочи свидетельствуют о заболевании центральной нервной системы. Пот выделяется потовыми железами, разбросанными по всему телу. Больше всего их на ладонях рук, подошвах, в подмышечных впадинах и т.д., а меньше всего - на голенях, бедрах, спине. С потом выделяются вода, соли, мочевина, мочевая кислота, аммиак и др. Выделение пота зависит от температуры окружающей среды и интенсивности работы. В среднем за сутки выделяется 500-600 мл пота, а при высокой температуре воздуха или физической работе в несколько раз больше. Потоотделение - рефлекторный процесс. Сальные железы также расположены по всей поверхности тела, но преимущественно около волос. Они выделяют около 20 г жира в день, кожное сало смазывает волосы и кожу и смягчает ее.
