План
Выделение
Продукты выделения
Органы выделения
Количество и состав мочи
Почки и их роль в организме
Фильтрация
Реабсорбция
Процесс выделения имеет важнейшее значение для организма, так как он обеспечивает освобождение организма от конечных продуктов тканевого метаболизма, которые уже не могут быть использованы и часто бывают токсичны. В ходе процессов диссимиляции в клетках при окислении белков, жиров и углеводов организма образуются конечные продукты диссимиляции — углекислый газ, вода, аммиак и энергия.
Конечные продукты диссимиляции — главные объекты выделения. Это углекислый газ и вода — конечные продукты окисления всех веществ и аммиак, образующийся только при окислении белков и других азотсодержащих продуктов.
Аммиак — один из конечных продуктов азотистого обмена. Большая часть азота, образующегося в ходе процессов белкового обмена, выделяется из организма именно в виде аммиака. Аммиак растворим в воде. Он чрезвычайно токсичен и легко проникает сквозь мембраны всех клеток организма. Выделение аммиака из организма происходит крайне быстро. И хотя в течение суток в организме человека расщепляется около 100 г белка, что эквивалентно освобождению 19,3 г аммиака, концентрация его в крови не превышает 0,001мг%. В моче концентрация аммиака также относительно мала, и составляет примерно 0,04%. Это связано с тем, что образующийся и подлежащий выведению из организма аммиак превращается и выводится в виде значительно менее токсичного соединения — мочевины.
Мочевина образуется, главным образом, в печени. Количество мочевины, выводимой с мочой в сутки, составляет примерно 50-60 г. Таким образом, продукты азотистого обмена практически выводятся с мочой в виде мочевины.
Часть азота выводится из организма в виде мочевой кислоты, образующейся при расщеплении пуринов. К другим конечным азотсодержащим продуктам белкового обмена относятся производные гуанидина — креатин и креатинин. Эти вещества — главные азотосодержащие компоненты мочи, так называемый «азот мочи».
Процессы выделения, или экскреции, освобождают организм от чужеродных токсических веществ, а также от избытка солей. К органам выделения относят почки, легкие, кожу, потовые железы, пищеварительные железы, слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и др.
Легкие как орган выделения
Легкие выводят из организма летучие вещества, например, пары эфира и хлороформа при наркозе, пары алкоголя. Легкие также выводят из организма углекислый газ и пары воды.
Пищеварительные железы
Пищеварительные железы и слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта выделяют некоторые тяжелые металлы, ряд лекарственных веществ (морфий, хинин, салицилаты), чужеродные органические соединения (например, краски).
Печень
Важную экскреторную функцию выполняет печень, удаляя из крови гормоны (тироксин, фолликулин), продукты обмена гемоглобина, продукты азотистого метаболизма и многие другие вещества.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа, как и кишечные железы, помимо экскреции солей тяжелых металлов выделяет пурины и лекарственные вещества. Выделительная функция пищеварительных желез особо проявляет себя при нагрузке организма избыточным количеством различных веществ или увеличении их продукции в организме. Дополнительная нагрузка вызывает изменение скорости их экскреции не только почкой, но и пищеварительной трубкой.
Кожа
С потом из организма выделяются вода и соли, некоторые органические вещества, в частности, мочевина, мочевая кислота, а при напряженной мышечной работе — молочная кислота. Особое место среди органов выделения занимают сальные и молочные железы, так как выделяемые ими вещества — кожное сало и молоко — не являются «шлаками» обмена веществ, а имеют важное физиологическое значение.
Почки
Посредством почек экскреции в первую очередь подлежат конечные продукты обмена (диссимиляции). Первый тип экскреции связан с тем, что почки выделяют конечные продукты азотистого (белкового) обмена и воду. Выведение конечных продуктов белкового обмена связано и с процессами предварительного синтеза веществ. Это второй, более сложный по механизму способ экскреции в организме.
В сутки из организма человека выводится до 1,5 л мочи. Моча на 95 % состоит из воды; 5% приходится на долю твердых веществ. Ее главные составные части — конечные продукты азотистого обмена: мочевина (2%), мочевая кислота (0,5%), креатинин (0,075%). Остальное приходится, главным образом, на долю солей. За сутки с мочой выводится в среднем 30 г мочевины и 25-30 г ее органических солей. Удельный вес мочи 1020. Активная реакция может быть кислой, нейтральной или щелочной.
моча выделение реабсорбция фильтрация
Функции почек
Значение почек для организма не исчерпывается только их экскреторной функцией.
К невыделительным функциям почек относятся, во-первых, их участие в обмене белков и углеводов. Во-вторых, почки как основной орган выработки эритропоэтинов, участвуют в процессах эритропоэза. В третьих, в почках вырабатываются ряд биологически активных веществ, например, простогландины и ренин, что обуславливает гормональную функцию почек. Кроме того, почки выполняют разные по механизму защитные функции. Почки также принимают участие в регуляции артериального давления. Наконец, почки — это один из главных органов, стоящих на страже констант жидкой внутренней среды организма: рН, осмотического давления, объема жидкой внутренней среды организма.
Таким образом, почка является органом, участвующим в обеспечении постоянства основных физико-химических констант крови и других вне — и внутриклеточных жидкостей организма, циркуляторного гомеостаза, регуляции обмена различных органических и неорганических веществ.
В основе перечисленных функций почки лежат процессы, происходящие в ее паренхиме: ультрафильтрация в клубочках, реабсорбция и секреция веществ в канальцах.
Особенности кровообращения в почках
В обычных условиях через обе почки, составляющие лишь около 0,43% массы тела здорового человека, проходит от 1/4 до 1/5 объема крови, выбрасываемой сердцем. Кровоток в корковом веществе почек достигает 4-5 мл/мин на 1 грамм ткани — это наиболее высокий уровень органного кровотока.
В почках выделяют систему коркового и мозгового кровотока. Хотя емкость сосудистого русла у них примерно одинакова, около 94% крови протекает по системе корковых сосудов и лишь 6% по системе мозговых. Корковый кровоток тесно связан с капиллярами клубочка. Одна из главных особенностей отличающих корковый кровоток от мозгового состоит в том, что в широких пределах изменения артериального давления (от 90 до 190 мм рт. ст.) корковый кровоток почки остается почти постоянным. Это обусловлено специальной системой саморегуляции — ауторегуляции кортикального кровотока. Ауторегуляция коркового кровотока обеспечивает постоянство процессов, лежащих в основе мочеобразования в условиях значительных изменений внепочечной гемодинамики.
Нефрон как структурно-функциональная единица почек
В каждой почке человека около 1 млн нефронов, являющихся ее функциональными единицами. В нефроне происходят основные процессы, определяющие разнообразные функции почек. Каждый нефрон включает в себя клубочек с капсулой, извитой каналец первого порядка, петлю Генле, извитой каналец второго порядка и собирательную трубку. В разных отделах нефрона протекают разные процессы, определяющие функции почек. С этим связано и расположение частей нефрона. Так клубочек и капсула вместе с извитыми канальцами расположены в корковом веществе почек, тогда как петля Генле и собирательные трубки уходят глубоко в их мозговое вещество.
Процессы, лежащие в основе мочеобразования
В клубочках происходит начальный этап мочеобразования — фильтрация из плазмы крови в капсулу почечного клубочка безбелковой жидкости — первичной мочи. Второй этап связан с тем, что эта жидкость движется по канальцам, где вода и растворенные в ней вещества с разной скоростью подвергаются обратному всасыванию. Третий процесс — канальцевая секреция — состоит в том, что клетки эпителия нефрона захватывают некоторое количество вещества из крови и межклеточной жидкости и переносят их в просвет канальца.
Структура клубочка
Клубочек состоит примерно из 50 капиллярных петель, покрытых капсулой (капсула Шумлянского — Боумена). В почечный клубочек входит приносящая артериола, в нем она распадается на капилляры, а при слиянии они вместе образуют выносящую артериолу, по которой кровь оттекает от клубочка. Просвет выносящей артериолы более узкий, чем просвет приносящей. Вскоре после отхождения от клубочка эфферентная артериола вновь распадается на капилляры, образуя густую сеть вокруг проксимальных и дистальных извитых канальцев. Таким образом, большая часть крови в почке дважды проходит через капилляры — вначале в клубочке, затем вокруг канальцев. Капилляры клубочков отличаются от других капиллярных сетей организма тем, что в них существует необыкновенно высокое артериальное давление — примерно 70 мм рт. ст. Давление крови в капиллярах клубочка благодаря маханизмам ауторегуляции поддерживается на постоянном уровне и не зависит от изменений общего артериального давления в организме.
Гломерулярная фильтрация
Гломерулярная фильтрация, начальный этап мочеобразования, загружает работой нефрон. Скорость клубочковой фильтрации постоянна. Роль фильтрующей поверхности выполняет мембрана, образованная стенкой кровеносного капилляра клубочка и листком капсулы, состоящим из однослойного эпителия. Фильтрационная мембрана проницаема для воды и всех растворенных в ней компонентов плазмы крови. Она не проницаема для форменных элементов крови, в первую очередь, для эритроцитов и молекул белков.
Фильтрация воды и низкомолекулярных компонентов плазмы через клубочковый фильтр обусловлена разностью давлений. Фильтрация происходит в том случае, если давление крови в капиллярах клубочков превышает сумму онкотического давления белков плазмы крови и давления жидкости в капсуле клубочка. При прохождении крови через капилляры клубочка примерно 20% объема плазмы крови переходит в капсулу, образуя так называемую первичную мочу. Остальная кровь поступает в выносящий сосуд. Первичная моча — это ультрафильтрат плазмы крови, не содержащий белков. Однако в его состав входит много ценных веществ, которые не могут быть выделены из организма.
Извитые канальцы первого порядка
В извитые канальцы первого порядка поступает первичная моча или ультрафильтрат плазмы крови. Процессы реабсорбции, которые идут в этом отделе нефрона, направлены на сбережение воды и солей, а также других необходимых организму соединений. Различные компоненты плазмы крови — такие, как глюкоза, соли (особенно натрия), бикарбонаты, аминокислоты и т.д., реабсорбируются активно, благодаря существованию в клетках почечных канальцев систем активного транспорта, работающих против концентрационных и электрохимических градиентов. Вода покидает просвет проксимального канальца пассивно — она уходит вслед за солями. После прохождения ультрафильтрата плазмы по канальцу первого порядка его объем уменьшается на 4/5; меняется и его состав, так как почти все ценные вещества реабсорбированы. Хотя 4/5 профильтровавшегося натрия реабсорбировано, но натрий вместе с мочевиной по-прежнему является основным осмотически активным ионом первичной мочи. Несмотря на изменение состава и объема, первичная моча все еще изоосмотична плазме крови. В виду их особой важности для организма процессы реабсорбции воды, солей и ряда веществ в извитом канальце первого порядка идут постоянно и почти не подвержены влиянию нервной системы и гормонов. Поэтому процессы реабсорбции в извитом канальце первого порядка называют обязательными, постоянными, уменьшающими, изоосмотичными.
Реабсорбция веществ в канальцах
Реабсорбция веществ в канальцах — активная и пассивная. Профильтровавшаяся глюкоза почти полностью реабсорбируется активно. Однако, если даже у здоровых людей концентрация глюкозы превысит 1,6 мг на 1мл плазмы, часть глюкозы не реабсорбируется, и она появляется в моче. Это еще один механизм поддержания концентрации сахара крови на постоянном уровне. При нормальной концентрации аминокислот в плазме крови они активно реабсорбируются, и из организма с мочой выделяется менее 2% профильтровавшихся аминокислот. У здоровых людей белок в первичной моче полностью отсутствует, т.к. поры фильтрующей мембраны слишком малы и не пропускают высокомолекулярные соединения. Однако, полагают, что фильтрующая мембрана — это динамическая структура, и при определенных обстоятельствах размер ее пор может изменяться (например, при выполнении здоровым человеком очень тяжелой работы), и белок может появиться в моче. В подобных случаях количество белка невелико и составляет примерно 25-30 мг в сутки. При заболеваниях количество белка в конечной моче резко увеличивается и может достигать 50г в сутки. Профильтровавшийся белок из ультрафильтрата плазмы в извитых канальцах первого порядка реабсорбируется активно.
Реабсорбция мочевой кислоты
Мочевая кислота у здоровых людей выводится в количестве примерно 10% от профильтровавшейся. Но ее количество при некоторых обстоятельствах в моче может увеличиться. Во-первых, это происходит при увеличении концентрации мочевой кислоты в плазме крови. Когда количество мочевой кислоты, предлагаемой почкам, увеличивается, ее активная реабсорбция ограничивается (подобно глюкозе) величиной ее максимального транспорта. В этих условиях системы активного транспорта загружены полностью, и часть вещества не может быть подвергнута реабсорбции. Во-вторых, при увеличении ее концентрации в крови, мочевая кислота может поступать в просвет извитого канальца и путем секреции. Иными словами, имеет место работа систем активного транспорта, но вещество переносится не в кровь, а из крови.
Реабсорбция мочевины
Мочевина химически инертна. Она легко диффундирует через мембрану, легко фильтруется. Но затем до 70% профильтровавшейся мочевины пассивно (без затрат энергии), путем диффузии реабсорбируется (пассивная реабсорбция) и поступает назад в кровь. Однако в нормальных условиях концентрация мочевины в моче обусловлена реабсорбцией воды и уменьшением объема ультрафильтрата, а не является следствием выше упомянутых процессов.
Реабсорбция фосфатов
До 90% профильтрованных фосфатов реабсорбируется в проксимальном канальце. В связи с тем, что при увеличении количества фосфатов в плазме крови уровень их активной реабсорбции остается постоянным, количество их в первичной моче увеличивается. Фосфаты — вещества чрезвычайно важные для организма, так как они являются буферной системой плазмы крови и основной буферной системой мочи, выполняющие свою функцию буфера в дистальном канальце.
Реабсорбция бикарбонатов
При нормальной концентрации в крови бикарбонаты практически полностью активно реабсорбируются в извитом канальце первого порядка. Бикарбонаты — это вещества, которые первыми при кислотной агрессии связывают в плазме крови ионы водорода, не допуская сдвига рН в кислую сторону. Поэтому бикарбонат натрия называют главным веществом щелочного резерва организма. В извитом канальце второго порядка реабсорбция бикарбоната натрия и восстановление его количества происходит путем сложных процессов ионного обмена с образованием угольной кислоты и аммиака. Это ацидо- и аминогенетическая функция почек.
Роль почек в кислотно-щелочном равновесии
Таким образом, почка не просто экскретирует или сохраняет фосфаты и бикарбонаты, не просто образует и выделяет аммиак. Эти процессы связаны и обуславливают участие почек в сохранении кислотно-щелочного равновесия жидкой внутренней среды организма. Активная реабсорбция натрия — наиболее значительные по объему процессы, идущие в почках. Большая часть кислорода, потребляемого почкой, расходуется в связи с энергетическими затратами, обеспечивающими работу транспортных систем, активно переносящих натрий назад в плазму крови. В минуту в почках фильтруется 1г натрия. А в сутки с мочой выделяется лишь около 5г, т.е. в сутки у человека фильтруется и активно реабсорбируется примерно 1200г соли натрия. В проксимальном канальце реабсорбируется примерно 80% натрия от любого количество профильтровавшегося натрия.
Одновременно с ним пассивно уходит вода в осмотически эквивалентных количествах. Реабсорбция натрия происходит и в других отделах нефрона. И хотя реабсорбция натрия всегда активный процесс, в других отделах нефрона она имеет ряд особенностей. В восходящем отделе петли Генле происходит активная реабсорбция натрия. Но в виду того, что этот отдел нефрона не проницаем для воды, вода не может уходить из нефрона вслед за натрием. Натрий впервые отделяется от воды. Его концентрация (и, соответственно, концентрация анионов хлора) достигает высоких величин в мозговом веществе почек. Особенностью реабсорбции натрия в дистальных отделах нефрона (извитой каналец второго порядка и собирательная трубка) является ее изменчивость и подверженность регуляторным влияниям минералкортикоидов и особенно альдостерона.
Петля Генле — концентрирующая система почек
Петля Генле является концентрирующей системой почек. Она предотвращает потери воды в организме и позволяет почке выводить концентрированную по сравнению с плазмой крови мочу. Процессы, протекающие в восходящем отделе петли Генле, и особенности ее структуры обуславливают концентрирование солей натрия в мозговом веществе. При этом концентрация солей натрия меньше вблизи коркового слоя и максимальна в глубине мозгового вещества почки. Т.е. существует градиент концентрации. Суть концентрирующего, поворотно-противоточного механизма заключается в следующем. По капиллярам, оплетающим петлю Генле, и нисходящему ее отделу поток жидкости идет в направлении внутрь мозгового вещества тесно контактируя с потоком крови, оттекающей из мозгового вещества в сторону коркового. Между этими двумя тесно контактирующими и противоположно направленными потоками существует кругооборот натрия. Натрий диффундирует в нисходящий поток, в то время как из восходящего он переносится в тканевую жидкость. Высокая интенсивность реабсорбции натрия в восходящем отделе петли Генле проводит к тому, что его содержание в первичной моче, поступающей в дистальный каналец, резко уменьшается. В мозговом веществе проходят и собирательные трубки нефронов, в которых происходят основные процессы реабсорбции воды. Если стенка собирательной трубки проницаема для воды, вода покидает просвет нефрона (высокая концентрация солей в мозговом веществе как губка вытягивает воду). Поэтому моча, поступающая из собирательной трубки в почечную лоханку, оказывается сильно концентрированный. Во всех отделах нефрона реабсорбция воды всегда пассивна. Но в отличие от обязательной, почти не регулируемой ее реабсорбции в проксимальном канальце, дистальная реабсорбция воды — изменчивая и регулируемая.
Регуляция выделения солей натрия и воды
Регуляция выделения солей натрия и воды почкой осуществляется сложным нервно-гуморальным путем. Процессы реабсорбции натрия в восходящем отделе петли Генле и дистальном нефроне регулируются гормонами коры надпочечника. Главным из них является альдостерон. Реабсорбция воды в дистальном нефроне регулируется антидиуретическим гормоном задней доли гипофиза. В организме соли определяют поведение воды, поэтому обмен и выделение из организма воды и солей тесно связаны между собой. Это водно-солевой обмен организма. Тесно связаны и механизмы их регуляции. Повышение в крови альдостерона или антидиуретического гормона определяется нервно-рефлекторным механизмом, первым звеном которого являются рецепторы. В тканях организма существуют рецепторы, чувствительные к изменению осмотического давления, — осморецепторы. Наряду с ними, особенно в структурах сердечно-сосудистой системы, существуют рецепторы объема, чувствительные к изменению объема жидкостей организма и особенно крови. С рецепторов объема преимущественно регулируются процессы реабсорбции натрия. С осморецепторов преимущественно регулируется выделение воды. Особенно важная роль в возникновении этих рефлекторных влияний принадлежит рецепторам сердца. В левом предсердии расположены рецепторы объема, чувствительные к изменению количества притекающей крови. Импульсы от этих рецепторов по чувствительным волокнам блуждающего нерва передаются в центральную нервную систему и, достигая гипоталамуса, с помощью химических посредников передаются к передней долегипофиза, которая гормонально регулирует выделение альдостерона коройнадпочечника. В присутствии альдостерона усиливаются процессы реабсорбции натрия в дистальном нефроне. С рецепторов объема левого предсердия импульсы по чувствительным волокнам блуждающего нерва поступают в центральную нервную систему, достигают гипоталамуса и регулируют выделение антидиуретического гормона задней долей гипофиза. В присутствии этого гормона собирательные трубки становятся проницаемыми для воды, а вода покидает просвет нефрона и задерживается в организме.
www.ronl.ru
Гистология. Лекция №7
Выделительная система.
Подразделяется на мочеобразующую ( почки) и мочевыводящие пути ( почечные чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь, мочевыводящий канал).
Функции почек: экзо- и эндокринные. Вес каждой почки 150 г. За сутки почки обрабатывают до 1700 л крови. По интенсивности, кровообращение превосходит все другие органы в 20 раз. Каждый 5-10 минут в почках вся масса крови.
1. Важнейшая функция - удаление продуктов, которые не усваиваются организмом ( азотистых шлаков). Почки являются чистилищем крови. Мочевина, мочевая кислота, креатинин - концентрация этих веществ значительно выше, чем в крови. Без выделительной функции было бы неизбежное отравление организма.
2. Обеспечение гомеостаза организма и крови. Осуществляется регуляцией количества воды и солей - поддержание водно-солевого баланса. Регулируют кислотно-щелочное равновесия, содержание электролитов. Почки препятствуют превышению нормы количества воды, адаптируются к изменяющимся условиям. В зависимости от потребностей организма могут изменять показатель кислотности от 4.4 до 6.8 рН.
3. Эндокринная. Синтезируют ренин и простогландины.
4. Регуляция кроветворения. Стимулируют образование в плазме эритропоэтина.
5. Обезвреживают ядовитые вещества в случае выхода из строя печени.
При нарушении работы почек возникают уремия, ацидоз, отеки и т.д.
ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ.
Три этапа. Последовательно закладываются 3 парных органа:
1. Предпочка - pronephros (предпочка)
2. Первичная почка - mesonephros (вольфово тело).
3. Окончательная почка - metanephros.
Источник развития - нефротом.
Предпочка образуется из 8-10 сегментов ножек, соответствующих головному концу зародыша.
Затем они превращаются в извитые канальцы, которые формируют мезонефральный проток. Предпочка существует 40 часов и не функционирует.
Первичная почка образуется из 25 сегментов ножек. Они отделяются от сомита и подрастают к растущему вниз мезонефральному протоку. С другого конца к ним подрастают приносящие артериолы от аорты и формируются почечные тельца. К 4-5 месяцу первичная почка прекращает существовать.
Со 2-го месяца происходит дифференцировка постоянной почки. Образуется из 2 источников:
· нефрогенный зачаток - нерасчлененный на сегменты ножки участок мезодермы, который находится в каудальной части зародыша. Из него формируются нефроны.
· Мезонефральный проток - дает начало собирательным трубочкам, сосочковым канальцам, чашечкам, лоханкам, мочеточникам.
Строение почки.
С периферии покрыта соединительнотканной оболочкой ( капсулой). Спереди - висцеральным листком брюшины.
Состоит из 2-х частей: корковое и мозговое вещество.
Мозговое вещество разделено на 8-12 пирамид, заканчивающихся сосочковыми канальцами, открывающимися в чашечки.
Корковое вещество проникая в мозговое , образует пирамидки. В свою очередь, мозговое вещество проникая в корковое , образует лучи.
Структурно-функциональная единица - нефрон ( более 1 млн). Длина его 15-150 мм, общая до 150 км.
Образован капсулой клубочка, состоящей из висцерального и париетального листка; проксимальным отделом - извитая и прямая части; нисходящим отделом петли; дистальным отделом - извитая и прямая части. Дистальный отдел впадает в собирательную трубочку, которая в нефрон не входит.
Есть 2 типа нефронов: корковые (80% , из которых лишь 1% истинно корковые) и околомозговые ( юкстамедулярные - 20%).
Корковые нефроны - почечные тельца и проксимальные отделы в корковом веществе, а петля, прямые канальцы - в мозговом веществе.
Юкстамедулярные нефроны расположены на границе. Петля полностью в корковом веществе.
Корковое вещество образовано почечными тельцами, проксимальными и дистальными отделами.
Мозговое вещество - петля и собирательные трубочки.
В почке выделяют доли, число которых соответствует количеству пирамид. Доля - пирамида мозгового вещества с примыкающими корковым.
Еще выделяют дольки. Соответствуют частям органа, в которых все нефроны открываются в одну собирательную трубку. По периферии проходят междольковые артерии и вены.
КРОВОСНАБЖЕНИЕ.
Своеобразное. Связано с наличием 2 типов нефронов.
Почечная артерия - долевые артерии - дуговые артерии ( между корковым и мозговым веществом) - междольковые артерии - внутридольковая артерия - приносящая артериола - первичная гемокапиллярная сеть ( в корковом нефроне) - выносящая артериола ( ее диаметр больше) - вторичная гемокапиллярная сеть.
Первичная сеть называется чудесной сетью, вторичная оплетает все канальцы ( реабсорбция).
Затем венозная сеть, звездчатая вена - междольковые вены - дуговые вены - долевые вены - почечная вена.
В мозговом нефроне диаметр приносящей и выносящей артериол одинаков. Часть крови сбрасывается в прямые венулы - дуговые вены - долевые вены - почечная вена.
Мозговой нефрон принимает участие в мочеобразовании при физической нагрузке.
ГИСТОФИЗИОЛОГИЯ НЕФРОНА.
В мочеобразовании выделяют 3 этапа: фильтрация, реабсорбция ( облигатная и факультативная), секреция ( подкисление мочи).
ФИЛЬТРАЦИЯ. Совершается в почечных тельцах. Они овальной формы, диаметр 150-200 мкм. Состоят из сосудистого клубочка и 2 листков капсулы ( внутреннего , наружного). Между ними полость, куда и поступает первичная моча ( ультрафильтрат).
В сосудистом клубочке примерно 50 капилляров , которые выстланы фенестрирующими эндотелиоцитами и образуют анастомозы. В эндотелиоцитах имеются поры, большая часть которых не прикрыта диафрагмой ( напоминают сито). Снаружи расположена базальная мембрана, которая является общей с эпителием внутреннего листка капсулы. Состоит из 3-х слоев: периферийные менее плотные, центральный плотный. В образовании принимают участие эпителиоциты внутреннего листка капсулы, которая в течении 1 года полностью меняется. Клетки внутреннего листка капсулы имеют отростки 0 цитотрабекулы , цитоподии, которые плотно контактируют с базальной мембраной.
Здесь находится фильтрационный барьер:
1. пористые эндотелиоциты
2. базальная мембрана
3. подоциты
он обладает избирательной проницаемостью. В почечном тельце расположены мезангиоциты. Синтезируют межклеточное вещество, участвуют в иммунных реакциях, выполняют эндокринную функцию (выработка ренина).
Наружный листок капсулы образован плоскими нефроцитами. Между 2 листками полость, куда и поступает первичная моча ( 170 литров в сутки). Фильтрационный барьер проницаем для воды, глюкозы, солей натрия, калия, фосфора, низкомолекулярных белков ( альбумины), шлаковых веществ. Не проходят: форменные элементы крови, белки с высоким молекулярным весом ( фибриноген, иммунные тела).
Фильтрация происходит вследствие высокого давления из-за разности диаметров выносящей и приносящей артериол.
РЕАБСОРБЦИЯ. Происходит в околоканальцевом пространстве, а затем в сосудах. Начинается с проксимального отдела нефрона, который образован однослойным кубическим эпителием. Просвет неровный, выстлан щеточной каемкой. С противоположной стороны клеток - базальная исчерченность ( складки цитолеммы, митохондрии). Здесь происходит облигатная реабсорбция глюкозы, 85% воды, 85% солей, белков ( поглощаются на апикальной поверхности клеток путем пиноцитоза. Пиноцитозные пузырьки сливаются с лизосомами , где белок расщепляется до аминокислот и поступает в цитоплазму и далее в кровь).
На поверхности щеточной каемки - щелочная фосфатаза - реабсорбция глюкозы. При повышении уровня глюкозы в крови она реабсорбируется неполностью.
Реабсорбция электролитов и воды связана со складками базальной плазмолеммы и митохондриями. Происходит пассивно. Нефроциты проксимального отдела выполняют экскреторную функцию ( продукты обмена, красители, лекарства).
Дальше в петле нефрона - факультативная реабсорбция. Тонкая часть петли образована однослойными плоским эпителием. На внутренней поверхности с базальной стороны - складки цитолеммы. На поверхности небольшое количество микроворсинок.
Продолжается реабсорбция воды. В нижней части петли раствор становится гипертоническим. Когда жидкость поднимается вверх по петле - выкачивается натрий. Это участок водонепроницаем. Раствор становится изотоническим. Он приходит в дистальную часть в прямой отдел. Эпителий однослойный, кубический. С базальной стороны - исчерченность ( митохондрии, складки). Здесь продолжается реабсорбция натрия. Раствор становится гипотоническим. В окружающих тканях - гипертонический раствор. Реабсорбции натрия способствуют гормона альдостерон. В собирательные трубочки поступает гипотонический раствор. Происходи реабсорбция воды, чему способствует антидиуретический гормон. При его отсутствии стенка собирательной трубочки непроницаема для воды - выделяется очень много мочи из организма. Собирательные трубки образованы однослойным кубическим, призматическим эпителием 2 типа клеток - светлые и темные. Светлые выполняют эндокринную функцию ( простогландины) и реабсорбция воды.
В темных клетках происходит подкисление мочи.
ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА.
Выделяют 2 аппарата: рениновый и простогландиновый.
ЮГА ( юкстагломерулярный аппарат). В ЮГА выделяют 4 компонента:
1. ЮГ-клетки приносящей артериолы. Это видоизмененные мышечные клетки, секретирующие ренин.
2. Клетки плотного пятна дистального отдела нефрона. Эпителий призматический, базальная мембрана истончена, количество клеток большое. Это рецептор натрия.
3. Юкставаскулярные клетки. Находятся в треугольном пространстве . между приносящей и выносящей артериолами.
4. Мезангиоциты. Способны вырабатывать ренин при истощении ЮГ-клеток.
Регуляция ренинового аппарата осуществляется: при понижении кровяного давления приносящие артериолы не растягиваются ( ЮГ-клетки являются барорецепторами) - усиление секреции ренина. Они действует на глобулин плазмы , который синтезируется в печени. Образуется ангиотензин-1, состоящий из 10 аминокислот. В плазме крови от него отделяются 2 аминокислоты и образуется ангиотензин-2, который и обладает сосудосуживающим действием. Его эффект двоякий:
· непосредственно действует на артериолы, сокращая гладкомышечную ткань - повышение давления.
· Стимулирует кору надпочечников ( выработку альдостерона).
Воздействует на дистальные отделы нефрона, задерживает натрий в организме.
Все это ведет к повышению кровяного давления. ЮГА может вызвать стойкое повышение АД , вырабатывает вещество, которое в плазме крови превращается в эритропоэтин.
Простогландины. Представлены:
1. интерстициальные клетки мозгового вещества. Это отросчатые клетки.
2. Светлые клетки собирательных трубочек.
Простогландины обладают антигипертензивным действием. Антагонисты ренина.
Клетки почки извлекают из крови образующийся в печени про-гормон витамина Д3, который превращается в витамин Д3, который стимулирует всасывание кальция и фосфора.
Физиология почек зависит от функционирования мочевыводящих путей. При нарушении их проводимости - почечные колики.
МОЧЕОТВОДЯЩИЕ ПУТИ. Состоят из 4 оболочек:
1. слизистая неполного типа образована переходным эпителием и собственной пластинкой
2. подслизистый слой
3. мышечная оболочка ( 2-х, 3-х слойная: внутренний, наружный слой - продольные, средний -циркулярный)
4. наружная оболочка - адвентициальная. Есть участки, которые образованы серозной оболочкой.
superbotanik.net
Гистология.Лекция №7
Выделительная система.
Подразделяется на мочеобразующую ( почки) имочевыводящие пути ( почечные чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь,мочевыводящий канал).
Функции почек: экзо- и эндокринные. Вес каждойпочки 150 г. За сутки почки обрабатывают до 1700 л крови. По интенсивности,кровообращение превосходит все другие органы в 20 раз. Каждый 5-10 минут впочках вся масса крови.
1.<span Times New Roman"">
Важнейшая функция — удаление продуктов, которые не усваиваютсяорганизмом ( азотистых шлаков). Почки являются чистилищем крови. Мочевина,мочевая кислота, креатинин — концентрация этих веществ значительно выше, чем вкрови. Без выделительной функции было бы неизбежное отравление организма.2.<span Times New Roman"">
Обеспечение гомеостаза организма и крови. Осуществляется регуляциейколичества воды и солей — поддержание водно-солевого баланса. Регулируюткислотно-щелочное равновесия, содержание электролитов. Почки препятствуютпревышению нормы количества воды, адаптируются к изменяющимся условиям. Взависимости от потребностей организма могут изменять показатель кислотности от 4.4 до 6.8 рН.3.<span Times New Roman"">
Эндокринная. Синтезируют ренин и простогландины.4.<span Times New Roman"">
Регуляция кроветворения. Стимулируют образование в плазмеэритропоэтина.5.<span Times New Roman"">
Обезвреживают ядовитые вещества в случае выхода из строя печени.При нарушении работы почек возникают уремия,ацидоз, отеки и т.д.
ЭМБРИОНАЛЬНОЕРАЗВИТИЕ.
Три этапа. Последовательно закладываются 3парных органа:
1.Предпочка — pronephros (предпочка)
2.Первичная почка - mesonephros (вольфовотело).
3.Окончательная почка — metanephros.
Источник развития — нефротом.
Предпочкаобразуется из 8-10 сегментов ножек, соответствующих головному концу зародыша.
Затем они превращаются в извитые канальцы,которые формируют мезонефральный проток. Предпочка существует 40 часов и нефункционирует.
Первичная почка образуется из 25 сегментовножек. Они отделяются от сомита и подрастают к растущему вниз мезонефральномупротоку. С другого конца к ним подрастают приносящие артериолы от аорты иформируются почечные тельца. К 4-5 месяцу первичная почка прекращаетсуществовать.
Со 2-го месяца происходит дифференцировка постоянной почки. Образуется из 2 источников:
·<span Times New Roman"">
нефрогенный зачаток — нерасчлененный на сегменты ножки участокмезодермы, который находится в каудальной части зародыша. Из него формируютсянефроны.·<span Times New Roman"">
Мезонефральный проток — дает начало собирательным трубочкам, сосочковымканальцам, чашечкам, лоханкам, мочеточникам.Строение почки.
С периферии покрыта соединительнотканнойоболочкой ( капсулой). Спереди — висцеральным листком брюшины.
Состоит из 2-х частей: корковое и мозговоевещество.
Мозговое вещество разделено на 8-12 пирамид,заканчивающихся сосочковыми канальцами, открывающимися в чашечки.
Корковое вещество проникая в мозговое,образует пирамидки. В свою очередь, мозговое вещество проникая в корковое,образует лучи.
Структурно-функциональная единица — нефрон (более 1 млн). Длина его 15-150 мм, общая до 150 км.
Образован капсулой клубочка, состоящей извисцерального и париетального листка; проксимальным отделом — извитая и прямаячасти; нисходящим отделом петли; дистальным отделом — извитая и прямая части.Дистальный отдел впадает в собирательную трубочку, которая в нефрон не входит.
Есть 2 типа нефронов: корковые (80%, изкоторых лишь 1% истинно корковые) и околомозговые ( юкстамедулярные — 20%).
Корковые нефроны — почечные тельца ипроксимальные отделы в корковом веществе, а петля, прямые канальцы — в мозговомвеществе.
Юкстамедулярные нефроны расположены на границе. Петля полностью вкорковом веществе.
Корковое вещество образовано почечнымительцами, проксимальными и дистальными отделами.
Мозговое вещество — петля и собирательныетрубочки.
В почке выделяют доли, число которыхсоответствует количеству пирамид. Доля — пирамида мозгового вещества с примыкающимикорковым.
Еще выделяют дольки. Соответствуют частяморгана, в которых все нефроны открываются в одну собирательную трубку. Попериферии проходят междольковые артерии и вены.
КРОВОСНАБЖЕНИЕ.
Своеобразное. Связано с наличием 2 типовнефронов.
Почечная артерия — долевые артерии — дуговыеартерии ( между корковым и мозговым веществом) — междольковые артерии — внутридольковая артерия — приносящая артериола — первичная гемокапиллярная сеть( в корковом нефроне) — выносящая артериола ( ее диаметр больше) — вторичнаягемокапиллярная сеть.
Первичная сеть называется чудесной сетью,вторичная оплетает все канальцы ( реабсорбция).
Затем венозная сеть, звездчатая вена — междольковые вены — дуговые вены — долевые вены — почечная вена.
В мозговом нефроне диаметр приносящей ивыносящей артериол одинаков. Часть крови сбрасывается в прямые венулы — дуговыевены — долевые вены — почечная вена.
Мозговой нефрон принимает участие вмочеобразовании при физической нагрузке.
ГИСТОФИЗИОЛОГИЯ НЕФРОНА.
В мочеобразовании выделяют 3 этапа:фильтрация, реабсорбция ( облигатная и факультативная), секреция ( подкислениемочи).
ФИЛЬТРАЦИЯ.Совершается в почечных тельцах. Они овальной формы, диаметр 150-200 мкм.Состоят из сосудистого клубочка и 2 листков капсулы ( внутреннего, наружного).Между ними полость, куда и поступает первичная моча ( ультрафильтрат).
В сосудистом клубочке примерно 50 капилляров,которые выстланы фенестрирующими эндотелиоцитами и образуют анастомозы. Вэндотелиоцитах имеются поры, большая часть которых не прикрыта диафрагмой (напоминают сито). Снаружи расположена базальная мембрана, которая являетсяобщей с эпителием внутреннего листка капсулы. Состоит из 3-х слоев:периферийные менее плотные, центральный плотный. В образовании принимаютучастие эпителиоциты внутреннего листка капсулы, которая в течении 1 года полностью меняется. Клеткивнутреннего листка капсулы имеют отростки 0 цитотрабекулы, цитоподии, которыеплотно контактируют с базальной мембраной.
Здесь находится фильтрационный барьер:
1.<span Times New Roman"">
пористые эндотелиоциты2.<span Times New Roman"">
базальная мембрана3.<span Times New Roman"">
подоцитыон обладает избирательной проницаемостью. Впочечном тельце расположены мезангиоциты. Синтезируют межклеточное вещество,участвуют в иммунных реакциях, выполняют эндокринную функцию (выработкаренина).
Наружный листок капсулы образован плоскиминефроцитами. Между 2 листками полость, куда и поступает первичная моча ( 170литров в сутки). Фильтрационный барьер проницаем для воды, глюкозы, солейнатрия, калия, фосфора, низкомолекулярных белков ( альбумины), шлаковыхвеществ. Не проходят: форменные элементы крови, белки с высоким молекулярнымвесом ( фибриноген, иммунные тела).
Фильтрация происходит вследствие высокогодавления из-за разности диаметров выносящей и приносящей артериол.
РЕАБСОРБЦИЯ.Происходит в околоканальцевом пространстве, а затем в сосудах. Начинается спроксимального отдела нефрона, который образован однослойным кубическимэпителием. Просвет неровный, выстлан щеточной каемкой. С противоположнойстороны клеток — базальная исчерченность ( складки цитолеммы, митохондрии).Здесь происходит облигатная реабсорбция глюкозы, 85% воды, 85% солей, белков (поглощаются на апикальной поверхности клеток путем пиноцитоза. Пиноцитозныепузырьки сливаются с лизосомами, где белок расщепляется до аминокислот и поступаетв цитоплазму и далее в кровь).
На поверхности щеточной каемки — щелочная фосфатаза — реабсорбция глюкозы. Приповышении уровня глюкозы в крови она реабсорбируется неполностью.
Реабсорбция электролитов и воды связана соскладками базальной плазмолеммы и митохондриями. Происходит пассивно. Нефроцитыпроксимального отдела выполняют экскреторную функцию ( продукты обмена,красители, лекарства).
Дальше в петле нефрона — факультативнаяреабсорбция. Тонкая часть петли образована однослойными плоским эпителием. Навнутренней поверхности с базальной стороны — складки цитолеммы. На поверхностинебольшое количество микроворсинок.
Продолжается реабсорбция воды. В нижней частипетли раствор становится гипертоническим. Когда жидкость поднимается вверх попетле — выкачивается натрий. Это участок водонепроницаем. Раствор становитсяизотоническим. Он приходит в дистальную часть в прямой отдел. Эпителийоднослойный, кубический. С базальной стороны — исчерченность ( митохондрии,складки). Здесь продолжается реабсорбция натрия. Раствор становитсягипотоническим. В окружающих тканях — гипертонический раствор. Реабсорбциинатрия способствуют гормона альдостерон. В собирательные трубочки поступаетгипотонический раствор. Происходи реабсорбция воды, чему способствует антидиуретическийгормон. При его отсутствии стенка собирательной трубочки непроницаема для воды- выделяется очень много мочи из организма. Собирательные трубки образованыоднослойным кубическим, призматическим эпителием 2 типа клеток — светлые итемные. Светлые выполняют эндокринную функцию ( простогландины) и реабсорбцияводы.
В темных клетках происходит подкисление мочи.
ЭНДОКРИННАЯСИСТЕМА.
Выделяют 2 аппарата: рениновый ипростогландиновый.
ЮГА( юкстагломерулярный аппарат). В ЮГА выделяют 4 компонента:
1.<span Times New Roman"">
ЮГ-клетки приносящей артериолы. Это видоизмененные мышечные клетки,секретирующие ренин.2.<span Times New Roman"">
Клетки плотного пятна дистального отдела нефрона. Эпителийпризматический, базальная мембрана истончена, количество клеток большое. Эторецептор натрия.3.<span Times New Roman"">
Юкставаскулярные клетки. Находятся в треугольном пространстве. междуприносящей и выносящей артериолами.4.<span Times New Roman"">
Мезангиоциты. Способны вырабатывать ренин при истощении ЮГ-клеток.Регуляция ренинового аппарата осуществляется:при понижении кровяного давления приносящие артериолы не растягиваются ( ЮГ-клетки являютсябарорецепторами) — усиление секреции ренина. Они действует на глобулин плазмы,который синтезируется в печени. Образуется ангиотензин-1, состоящий из 10аминокислот. В плазме крови от него отделяются 2 аминокислоты и образуетсяангиотензин-2, который и обладает сосудосуживающим действием. Его эффектдвоякий:
·<span Times New Roman"">
непосредственно действует на артериолы, сокращая гладкомышечную ткань — повышение давления.·<span Times New Roman"">
Стимулирует кору надпочечников ( выработку альдостерона).Воздействует на дистальные отделы нефрона,задерживает натрий в организме.
Все это ведет к повышению кровяного давления.ЮГА может вызвать стойкое повышение АД, вырабатывает вещество, которое вплазме крови превращается в эритропоэтин.
Простогландины. Представлены:
1.<span Times New Roman"">
интерстициальные клетки мозгового вещества. Это отросчатые клетки.2.<span Times New Roman"">
Светлые клетки собирательных трубочек.Простогландиныобладают антигипертензивным действием. Антагонисты ренина.
Клетки почки извлекают из крови образующийся впечени про-гормон витамина Д3, который превращается в витамин Д3, которыйстимулирует всасывание кальция и фосфора.
Физиология почек зависит от функционированиямочевыводящих путей. При нарушении их проводимости — почечные колики.
МОЧЕОТВОДЯЩИЕ ПУТИ. Состоят из 4 оболочек:
1.<span Times New Roman"">
слизистая неполного типа образована переходным эпителием и собственнойпластинкой2.<span Times New Roman"">
подслизистый слой3.<span Times New Roman"">
мышечная оболочка ( 2-х, 3-х слойная: внутренний, наружный слой — продольные, средний -циркулярный)4.<span Times New Roman"">
наружная оболочка — адвентициальная. Есть участки, которые образованысерозной оболочкой.www.ronl.ru
Выделительная система.
Подразделяется на мочеобразующую ( почки) и мочевыводящие пути ( почечные чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь, мочевыводящий канал).
Функции почек: экзо- и эндокринные. Вес каждой почки 150 г. За сутки почки обрабатывают до 1700 л крови. По интенсивности, кровообращение превосходит все другие органы в 20 раз. Каждый 5-10 минут в почках вся масса крови.
1. Важнейшая функция - удаление продуктов, которые не усваиваются организмом ( азотистых шлаков). Почки являются чистилищем крови. Мочевина, мочевая кислота, креатинин - концентрация этих веществ значительно выше, чем в крови. Без выделительной функции было бы неизбежное отравление организма.
2. Обеспечение гомеостаза организма и крови. Осуществляется регуляцией количества воды и солей - поддержание водно-солевого баланса. Регулируют кислотно-щелочное равновесия, содержание электролитов. Почки препятствуют превышению нормы количества воды, адаптируются к изменяющимся условиям. В зависимости от потребностей организма могут изменять показатель кислотности от 4.4 до 6.8 рН.
3. Эндокринная. Синтезируют ренин и простогландины.
4. Регуляция кроветворения. Стимулируют образование в плазме эритропоэтина.
5. Обезвреживают ядовитые вещества в случае выхода из строя печени.
При нарушении работы почек возникают уремия, ацидоз, отеки и т.д.
ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ.
Три этапа. Последовательно закладываются 3 парных органа:
1. Предпочка - pronephros (предпочка)
2. Первичная почка - mesonephros (вольфово тело).
3. Окончательная почка - metanephros.
Источник развития - нефротом.
Предпочка образуется из 8-10 сегментов ножек, соответствующих головному концу зародыша.
Затем они превращаются в извитые канальцы, которые формируют мезонефральный проток. Предпочка существует 40 часов и не функционирует.
Первичная почка образуется из 25 сегментов ножек. Они отделяются от сомита и подрастают к растущему вниз мезонефральному протоку. С другого конца к ним подрастают приносящие артериолы от аорты и формируются почечные тельца. К 4-5 месяцу первичная почка прекращает существовать.
Со 2-го месяца происходит дифференцировка постоянной почки. Образуется из 2 источников:
· нефрогенный зачаток - нерасчлененный на сегменты ножки участок мезодермы, который находится в каудальной части зародыша. Из него формируются нефроны.
· Мезонефральный проток - дает начало собирательным трубочкам, сосочковым канальцам, чашечкам, лоханкам, мочеточникам. Строение почки.
С периферии покрыта соединительнотканной оболочкой ( капсулой). Спереди - висцеральным листком брюшины.
Состоит из 2-х частей: корковое и мозговое вещество.
Мозговое вещество разделено на 8-12 пирамид, заканчивающихся сосочковыми канальцами, открывающимися в чашечки.
Корковое вещество проникая в мозговое , образует пирамидки. В свою очередь, мозговое вещество проникая в корковое , образует лучи.
Структурно-функциональная единица - нефрон ( более 1 млн). Длина его 15-150 мм, общая до 150 км.
Образован капсулой клубочка, состоящей из висцерального и париетального листка; проксимальным отделом - извитая и прямая части; нисходящим отделом петли; дистальным отделом - извитая и прямая части. Дистальный отдел впадает в собирательную трубочку, которая в нефрон не входит.
Есть 2 типа нефронов: корковые (80% , из которых лишь 1% истинно корковые) и околомозговые ( юкстамедулярные - 20%).
Корковые нефроны - почечные тельца и проксимальные отделы в корковом веществе, а петля, прямые канальцы - в мозговом веществе.
Юкстамедулярные нефроны расположены на границе. Петля полностью в корковом веществе.
Корковое вещество образовано почечными тельцами, проксимальными и дистальными отделами.
Мозговое вещество - петля и собирательные трубочки.
В почке выделяют доли, число которых соответствует количеству пирамид. Доля - пирамида мозгового вещества с примыкающими корковым.
Еще выделяют дольки. Соответствуют частям органа, в которых все нефроны открываются в одну собирательную трубку. По периферии проходят междольковые артерии и вены.
КРОВОСНАБЖЕНИЕ.
Своеобразное. Связано с наличием 2 типов нефронов.
Почечная артерия - долевые артерии - дуговые артерии ( между корковым и мозговым веществом) - междольковые артерии - внутридольковая артерия - приносящая артериола - первичная гемокапиллярная сеть ( в корковом нефроне) - выносящая артериола ( ее диаметр больше) - вторичная гемокапиллярная сеть.
Первичная сеть называется чудесной сетью, вторичная оплетает все канальцы ( реабсорбция).
Затем венозная сеть, звездчатая вена - междольковые вены - дуговые вены - долевые вены - почечная вена.
В мозговом нефроне диаметр приносящей и выносящей артериол одинаков. Часть крови сбрасывается в прямые венулы - дуговые вены - долевые вены - почечная вена.
Мозговой нефрон принимает участие в мочеобразовании при физической нагрузке.
ГИСТОФИЗИОЛОГИЯ НЕФРОНА.
В мочеобразовании выделяют 3 этапа: фильтрация, реабсорбция ( облигатная и факультативная), секреция ( подкисление мочи).
ФИЛЬТРАЦИЯ. Совершается в почечных тельцах. Они овальной формы, диаметр 150-200 мкм. Состоят из сосудистого клубочка и 2 листков капсулы ( внутреннего , наружного). Между ними полость, куда и поступает первичная моча ( ультрафильтрат).
В сосудистом клубочке примерно 50 капилляров , которые выстланы фенестрирующими эндотелиоцитами и образуют анастомозы. В эндотелиоцитах имеются поры, большая часть которых не прикрыта диафрагмой ( напоминают сито). Снаружи расположена базальная мембрана, которая является общей с эпителием внутреннего листка капсулы. Состоит из 3-х слоев: периферийные менее плотные, центральный плотный. В образовании принимают участие эпителиоциты внутреннего листка капсулы, которая в течении 1 года полностью меняется. Клетки внутреннего листка капсулы имеют отростки 0 цитотрабекулы , цитоподии, которые плотно контактируют с базальной мембраной.
Здесь находится фильтрационный барьер:
1. пористые эндотелиоциты
2. базальная мембрана
3. подоциты
он обладает избирательной проницаемостью. В почечном тельце расположены мезангиоциты. Синтезируют межклеточное вещество, участвуют в иммунных реакциях, выполняют эндокринную функцию (выработка ренина).
Наружный листок капсулы образован плоскими нефроцитами. Между 2 листками полость, куда и поступает первичная моча ( 170 литров в сутки). Фильтрационный барьер проницаем для воды, глюкозы, солей натрия, калия, фосфора, низкомолекулярных белков ( альбумины), шлаковых веществ. Не проходят: форменные элементы крови, белки с высоким молекулярным весом ( фибриноген, иммунные тела).
Фильтрация происходит вследствие высокого давления из-за разности диаметров выносящей и приносящей артериол.
РЕАБСОРБЦИЯ. Происходит в околоканальцевом пространстве, а затем в сосудах. Начинается с проксимального отдела нефрона, который образован однослойным кубическим эпителием. Просвет неровный, выстлан щеточной каемкой. С противоположной стороны клеток - базальная исчерченность ( складки цитолеммы, митохондрии). Здесь происходит облигатная реабсорбция глюкозы, 85% воды, 85% солей, белков ( поглощаются на апикальной поверхности клеток путем пиноцитоза. Пиноцитозные пузырьки сливаются с лизосомами , где белок расщепляется до аминокислот и поступает в цитоплазму и далее в кровь).
На поверхности щеточной каемки - щелочная фосфатаза - реабсорбция глюкозы. При повышении уровня глюкозы в крови она реабсорбируется неполностью.
Реабсорбция электролитов и воды связана со складками базальной плазмолеммы и митохондриями. Происходит пассивно. Нефроциты проксимального отдела выполняют экскреторную функцию ( продукты обмена, красители, лекарства).
Дальше в петле нефрона - факультативная реабсорбция. Тонкая часть петли образована однослойными плоским эпителием. На внутренней поверхности с базальной стороны - складки цитолеммы. На поверхности небольшое количество микроворсинок.
Продолжается реабсорбция воды. В нижней части петли раствор становится гипертоническим. Когда жидкость поднимается вверх по петле - выкачивается натрий. Это участок водонепроницаем. Раствор становится изотоническим. Он приходит в дистальную часть в прямой отдел. Эпителий однослойный, кубический. С базальной стороны - исчерченность ( митохондрии, складки). Здесь продолжается реабсорбция натрия. Раствор становится гипотоническим. В окружающих тканях - гипертонический раствор. Реабсорбции натрия способствуют гормона альдостерон. В собирательные трубочки поступает гипотонический раствор. Происходи реабсорбция воды, чему способствует антидиуретический гормон. При его отсутствии стенка собирательной трубочки непроницаема для воды - выделяется очень много мочи из организма. Собирательные трубки образованы однослойным кубическим, призматическим эпителием 2 типа клеток - светлые и темные. Светлые выполняют эндокринную функцию ( простогландины) и реабсорбция воды.
В темных клетках происходит подкисление мочи.ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА.
Выделяют 2 аппарата: рениновый и простогландиновый.
ЮГА ( юкстагломерулярный аппарат). В ЮГА выделяют 4 компонента:
1. ЮГ-клетки приносящей артериолы. Это видоизмененные мышечные клетки, секретирующие ренин.
2. Клетки плотного пятна дистального отдела нефрона. Эпителий призматический, базальная мембрана истончена, количество клеток большое. Это рецептор натрия.
3. Юкставаскулярные клетки. Находятся в треугольном пространстве . между приносящей и выносящей артериолами.
4. Мезангиоциты. Способны вырабатывать ренин при истощении ЮГ-клеток.
Регуляция ренинового аппарата осуществляется: при понижении кровяного давления приносящие артериолы не растягиваются ( ЮГ-клетки являются барорецепторами) - усиление секреции ренина. Они действует на глобулин плазмы , который синтезируется в печени. Образуется ангиотензин-1, состоящий из 10 аминокислот. В плазме крови от него отделяются 2 аминокислоты и образуется ангиотензин-2, который и обладает сосудосуживающим действием. Его эффект двоякий:
· непосредственно действует на артериолы, сокращая гладкомышечную ткань - повышение давления.
· Стимулирует кору надпочечников ( выработку альдостерона).
Воздействует на дистальные отделы нефрона, задерживает натрий в организме.
Все это ведет к повышению кровяного давления. ЮГА может вызвать стойкое повышение АД , вырабатывает вещество, которое в плазме крови превращается в эритропоэтин.
Простогландины. Представлены:
1. интерстициальные клетки мозгового вещества. Это отросчатые клетки.
2. Светлые клетки собирательных трубочек.
Простогландины обладают антигипертензивным действием. Антагонисты ренина. Клетки почки извлекают из крови образующийся в печени про-гормон витамина Д3, который превращается в витамин Д3, который стимулирует всасывание кальция и фосфора.
Физиология почек зависит от функционирования мочевыводящих путей. При нарушении их проводимости - почечные колики. МОЧЕОТВОДЯЩИЕ ПУТИ. Состоят из 4 оболочек:
1. слизистая неполного типа образована переходным эпителием и собственной пластинкой
2. подслизистый слой
3. мышечная оболочка ( 2-х, 3-х слойная: внутренний, наружный слой - продольные, средний -циркулярный)
4. наружная оболочка - адвентициальная. Есть участки, которые образованы серозной оболочкой.
bukvasha.ru
Гистология. Лекция №7
Выделительная система.
Подразделяется на мочеобразующую ( почки) и мочевыводящие пути ( почечные чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой пузырь, мочевыводящий канал).
Функции почек: экзо- и эндокринные. Вес каждой почки 150 г. За сутки почки обрабатывают до 1700 л крови. По интенсивности, кровообращение превосходит все другие органы в 20 раз. Каждый 5-10 минут в почках вся масса крови.
Важнейшая функция - удаление продуктов, которые не усваиваются организмом ( азотистых шлаков). Почки являются чистилищем крови. Мочевина, мочевая кислота, креатинин - концентрация этих веществ значительно выше, чем в крови. Без выделительной функции было бы неизбежное отравление организма.
Обеспечение гомеостаза организма и крови. Осуществляется регуляцией количества воды и солей - поддержание водно-солевого баланса. Регулируют кислотно-щелочное равновесия, содержание электролитов. Почки препятствуют превышению нормы количества воды, адаптируются к изменяющимся условиям. В зависимости от потребностей организма могут изменять показатель кислотности от 4.4 до 6.8 рН.
Эндокринная. Синтезируют ренин и простогландины.
Регуляция кроветворения. Стимулируют образование в плазме эритропоэтина.
Обезвреживают ядовитые вещества в случае выхода из строя печени.
При нарушении работы почек возникают уремия, ацидоз, отеки и т.д.
ЭМБРИОНАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ.
Три этапа. Последовательно закладываются 3 парных органа:
1. Предпочка - pronephros (предпочка)
2. Первичная почка - mesonephros (вольфово тело).
3. Окончательная почка - metanephros.
Источник развития - нефротом.
Предпочка образуется из 8-10 сегментов ножек, соответствующих головному концу зародыша.
Затем они превращаются в извитые канальцы, которые формируют мезонефральный проток. Предпочка существует 40 часов и не функционирует.
Первичная почка образуется из 25 сегментов ножек. Они отделяются от сомита и подрастают к растущему вниз мезонефральному протоку. С другого конца к ним подрастают приносящие артериолы от аорты и формируются почечные тельца. К 4-5 месяцу первичная почка прекращает существовать.
Со 2-го месяца происходит дифференцировка постоянной почки. Образуется из 2 источников:
нефрогенный зачаток - нерасчлененный на сегменты ножки участок мезодермы, который находится в каудальной части зародыша. Из него формируются нефроны.
Мезонефральный проток - дает начало собирательным трубочкам, сосочковым канальцам, чашечкам, лоханкам, мочеточникам.
Строение почки.
С периферии покрыта соединительнотканной оболочкой ( капсулой). Спереди - висцеральным листком брюшины.
Состоит из 2-х частей: корковое и мозговое вещество.
Мозговое вещество разделено на 8-12 пирамид, заканчивающихся сосочковыми канальцами, открывающимися в чашечки.
Корковое вещество проникая в мозговое , образует пирамидки. В свою очередь, мозговое вещество проникая в корковое , образует лучи.
Структурно-функциональная единица - нефрон ( более 1 млн). Длина его 15-150 мм, общая до 150 км.
Образован капсулой клубочка, состоящей из висцерального и париетального листка; проксимальным отделом - извитая и прямая части; нисходящим отделом петли; дистальным отделом - извитая и прямая части. Дистальный отдел впадает в собирательную трубочку, которая в нефрон не входит.
Есть 2 типа нефронов: корковые (80% , из которых лишь 1% истинно корковые) и околомозговые ( юкстамедулярные - 20%).
Корковые нефроны - почечные тельца и проксимальные отделы в корковом веществе, а петля, прямые канальцы - в мозговом веществе.
Юкстамедулярные нефроны расположены на границе. Петля полностью в корковом веществе.
Корковое вещество образовано почечными тельцами, проксимальными и дистальными отделами.
Мозговое вещество - петля и собирательные трубочки.
В почке выделяют доли, число которых соответствует количеству пирамид. Доля - пирамида мозгового вещества с примыкающими корковым.
Еще выделяют дольки. Соответствуют частям органа, в которых все нефроны открываются в одну собирательную трубку. По периферии проходят междольковые артерии и вены.
КРОВОСНАБЖЕНИЕ.
Своеобразное. Связано с наличием 2 типов нефронов.
Почечная артерия - долевые артерии - дуговые артерии ( между корковым и мозговым веществом) - междольковые артерии - внутридольковая артерия - приносящая артериола - первичная гемокапиллярная сеть ( в корковом нефроне) - выносящая артериола ( ее диаметр больше) - вторичная гемокапиллярная сеть.
Первичная сеть называется чудесной сетью, вторичная оплетает все канальцы ( реабсорбция).
Затем венозная сеть, звездчатая вена - междольковые вены - дуговые вены - долевые вены - почечная вена.
В мозговом нефроне диаметр приносящей и выносящей артериол одинаков. Часть крови сбрасывается в прямые венулы - дуговые вены - долевые вены - почечная вена.
Мозговой нефрон принимает участие в мочеобразовании при физической нагрузке.
ГИСТОФИЗИОЛОГИЯ НЕФРОНА.
В мочеобразовании выделяют 3 этапа: фильтрация, реабсорбция ( облигатная и факультативная), секреция ( подкисление мочи).
ФИЛЬТРАЦИЯ. Совершается в почечных тельцах. Они овальной формы, диаметр 150-200 мкм. Состоят из сосудистого клубочка и 2 листков капсулы ( внутреннего , наружного). Между ними полость, куда и поступает первичная моча ( ультрафильтрат).
В сосудистом клубочке примерно 50 капилляров , которые выстланы фенестрирующими эндотелиоцитами и образуют анастомозы. В эндотелиоцитах имеются поры, большая часть которых не прикрыта диафрагмой ( напоминают сито). Снаружи расположена базальная мембрана, которая является общей с эпителием внутреннего листка капсулы. Состоит из 3-х слоев: периферийные менее плотные, центральный плотный. В образовании принимают участие эпителиоциты внутреннего листка капсулы, которая в течении 1 года полностью меняется. Клетки внутреннего листка капсулы имеют отростки 0 цитотрабекулы , цитоподии, которые плотно контактируют с базальной мембраной.
Здесь находится фильтрационный барьер:
пористые эндотелиоциты
базальная мембрана
подоциты
он обладает избирательной проницаемостью. В почечном тельце расположены мезангиоциты. Синтезируют межклеточное вещество, участвуют в иммунных реакциях, выполняют эндокринную функцию (выработка ренина).
Наружный листок капсулы образован плоскими нефроцитами. Между 2 листками полость, куда и поступает первичная моча ( 170 литров в сутки). Фильтрационный барьер проницаем для воды, глюкозы, солей натрия, калия, фосфора, низкомолекулярных белков ( альбумины), шлаковых веществ. Не проходят: форменные элементы крови, белки с высоким молекулярным весом ( фибриноген, иммунные тела).
Фильтрация происходит вследствие высокого давления из-за разности диаметров выносящей и приносящей артериол.
РЕАБСОРБЦИЯ. Происходит в околоканальцевом пространстве, а затем в сосудах. Начинается с проксимального отдела нефрона, который образован однослойным кубическим эпителием. Просвет неровный, выстлан щеточной каемкой. С противоположной стороны клеток - базальная исчерченность ( складки цитолеммы, митохондрии). Здесь происходит облигатная реабсорбция глюкозы, 85% воды, 85% солей, белков ( поглощаются на апикальной поверхности клеток путем пиноцитоза. Пиноцитозные пузырьки сливаются с лизосомами , где белок расщепляется до аминокислот и поступает в цитоплазму и далее в кровь).
На поверхности щеточной каемки - щелочная фосфатаза - реабсорбция глюкозы. При повышении уровня глюкозы в крови она реабсорбируется неполностью.
Реабсорбция электролитов и воды связана со складками базальной плазмолеммы и митохондриями. Происходит пассивно. Нефроциты проксимального отдела выполняют экскреторную функцию ( продукты обмена, красители, лекарства).
Дальше в петле нефрона - факультативная реабсорбция. Тонкая часть петли образована однослойными плоским эпителием. На внутренней поверхности с базальной стороны - складки цитолеммы. На поверхности небольшое количество микроворсинок.
Продолжается реабсорбция воды. В нижней части петли раствор становится гипертоническим. Когда жидкость поднимается вверх по петле - выкачивается натрий. Это участок водонепроницаем. Раствор становится изотоническим. Он приходит в дистальную часть в прямой отдел. Эпителий однослойный, кубический. С базальной стороны - исчерченность ( митохондрии, складки). Здесь продолжается реабсорбция натрия. Раствор становится гипотоническим. В окружающих тканях - гипертонический раствор. Реабсорбции натрия способствуют гормона альдостерон. В собирательные трубочки поступает гипотонический раствор. Происходи реабсорбция воды, чему способствует антидиуретический гормон. При его отсутствии стенка собирательной трубочки непроницаема для воды - выделяется очень много мочи из организма. Собирательные трубки образованы однослойным кубическим, призматическим эпителием 2 типа клеток - светлые и темные. Светлые выполняют эндокринную функцию ( простогландины) и реабсорбция воды.
В темных клетках происходит подкисление мочи.
ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА.
Выделяют 2 аппарата: рениновый и простогландиновый.
ЮГА ( юкстагломерулярный аппарат). В ЮГА выделяют 4 компонента:
ЮГ-клетки приносящей артериолы. Это видоизмененные мышечные клетки, секретирующие ренин.
Клетки плотного пятна дистального отдела нефрона. Эпителий призматический, базальная мембрана истончена, количество клеток большое. Это рецептор натрия.
Юкставаскулярные клетки. Находятся в треугольном пространстве . между приносящей и выносящей артериолами.
Мезангиоциты. Способны вырабатывать ренин при истощении ЮГ-клеток.
Регуляция ренинового аппарата осуществляется: при понижении кровяного давления приносящие артериолы не растягиваются ( ЮГ-клетки являются барорецепторами) - усиление секреции ренина. Они действует на глобулин плазмы , который синтезируется в печени. Образуется ангиотензин-1, состоящий из 10 аминокислот. В плазме крови от него отделяются 2 аминокислоты и образуется ангиотензин-2, который и обладает сосудосуживающим действием. Его эффект двоякий:
непосредственно действует на артериолы, сокращая гладкомышечную ткань - повышение давления.
Стимулирует кору надпочечников ( выработку альдостерона).
Воздействует на дистальные отделы нефрона, задерживает натрий в организме.
Все это ведет к повышению кровяного давления. ЮГА может вызвать стойкое повышение АД , вырабатывает вещество, которое в плазме крови превращается в эритропоэтин.
Простогландины. Представлены:
интерстициальные клетки мозгового вещества. Это отросчатые клетки.
Светлые клетки собирательных трубочек.
Простогландины обладают антигипертензивным действием. Антагонисты ренина.
Клетки почки извлекают из крови образующийся в печени про-гормон витамина Д3, который превращается в витамин Д3, который стимулирует всасывание кальция и фосфора.
Физиология почек зависит от функционирования мочевыводящих путей. При нарушении их проводимости - почечные колики.
МОЧЕОТВОДЯЩИЕ ПУТИ. Состоят из 4 оболочек:
слизистая неполного типа образована переходным эпителием и собственной пластинкой
подслизистый слой
мышечная оболочка ( 2-х, 3-х слойная: внутренний, наружный слой - продольные, средний -циркулярный)
наружная оболочка - адвентициальная. Есть участки, которые образованы серозной оболочкой.
topref.ru
1. Каково строение органов выделительной системы?
Органы мочевыделительной системы: почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.
Почки — парные органы бобовидной формы, располагаются в поясничной области позвоночника. Поверхность почки покрыта соединительно-тканной капсулой. Под капсулой находятся корковое и мозговое вещество, которые проникают друг в друга. Вершины 2—3 пирамид мозгового слоя образуют сосочек, выступающий в малые почечные чашечки, из которых образуются 2—3 большие почечные чашки, из них почечная лоханка, в которую стекает моча. От почечных лоханок правой и левой почек отходят мочеточники, впадающие в мочевой пузырь, из которого моча выводится наружу через мочеиспускательный канал.
Почки выполняют ряд функций. Они являются биологическим фильтром, благодаря выделению продуктов обмена происходит поддержание постоянства химического состава и свойств внутренних жидкостей организма (гомеостаз).
Мочеточник — трубочка с толстыми мышечными стенками.
Мочевой пузырь — полый мышечный орган, лежит в области таза. Имеет довольно толстую стенку, которая при наполнении пузыря сильно растягивается и утончается, ёмкость мочевого пузыря до 500 мл.
2. В чем заключается значение выделительных процессов дли организма?
Значение процессов выделения заключается в удалении из организма соединений, не нужных организму, которые образуются в результате обмена веществ. За счет удаления продуктов обмена происходит поддержание постоянства состава внутренней среды организма.
В основном продукты обмена веществ удаляются через органы выделительной системы: почки (где образуется моча), мочеточники, мочевой пузырь. Часть веществ удаляется через легкие, кожу, частично через кишечник.
3. Каково микроскопическое строение почек?
Структурной единицей почки является нефрон. В каждой почке около 1 млн нефронов. Он состоит из капсулы, в углублении которой располагается клубок капилляров и почечного канальца.
Капсула расположена в корковом слое, ее стенка образована однослойным эпителием. От капсулы отходит извитой каналец 1-го порядка, при этом полость капсулы переходит в просвет канальца. Он опускается в мозговой слой, там образует петлю Генле, затем возвращается в корковый слой, образуя извитой каналец 2-го порядка, который впа- дает в собирательную трубочку нефрона. Собирательные трубочки сливаются, образуя более крупные выводные протоки. Они проходят через мозговое вещество и открываются на верхушках пирамид.
Внутри почечной капсулы в своеобразном бокале лежит капиллярный клубочек. Он образован разветвлением капилляров почечной артерии. Кровь поступает в капиллярный клубочек по приносящим артериям, а вытекает по выносящим артериям. При этом диаметр приносящей артерии больше, чем выносящей. Выйдя из клубочка, сосуд снова разветвляется, образуя капилляры, которые оплетают канальцы того же нефрона. Канальцы получают кровь и непосредственно от приносящей артериолы, дающей боковую веточку. Из капилляров канальцев кровь собирается в венозное сплетение и затем снова поступает в почечную вену. То есть кровь, прошедшая через капиллярный клубочек, затем проходит через капилляры почечного канальца и лишь после этого поступает в вены.
4. Как происходит образование мочи?
Образование мочи происходит в 2 этапа: 1-й этап — образование первичной мочи, 2-й этап — образование вторичной мочи.
Образование первичной мочи. В капиллярах клубочка происходит фильтрация жидкости из крови. Фильтрации способствует относительно высокое гидростатическое давление крови, протекающей в капиллярах клубочка. В капиллярах клубочков кровь течет под более высоким давлением, чем в других органах. Созданию высокого давления в капиллярных клубочках способствует разница в диаметре сосудов, приносящих и уносящих кровь. Жидкость, образовавшаяся и путем фильтрации и попавшая в капсулу, носит название первичной мочи. За сутки образуется 150—170 л первичной мочи. Это профильтрованная плазма крови, в которой нет клеток крови и крупных молекул белков. Содержание других веществ соответствует содержанию их в плазме крови. Материал с сайта //iEssay.ru
Образование вторичной мочи. Из почечной капсулы моча поступает в почечный каналец. Там происходит канальцевая реабсорбция. Тонкие стенки канальца всасывают воду и некоторые растворенные вещества (сахар — полностью, другие — частично, мочевина — не всасывается совсем). Обратное всасывание осуществляется за счет пассивной и активной диффузии. В связи с избирательной всасываемостью во вторичной моче остаются лишь те вещества, которые не нужны организму. Например, концентрация мочевины во вторичной моче возрастает более чем в 60 раз. Необходимые вещества возвращаются в кровь через сеть капилляров, оплетающих почечный каналец. В почечном канальце происходит выделение в его просвет некоторых веществ. Например, клетки эпителия выделяют в мочу аммиак, некоторые красители, лекарственные препараты типа пенициллина.
В сутки образуется 1,2-1,5 л вторичной мочи. Образующаяся моча стекает в почечную лоханку, из нее по мочеточнику в мочевой пузырь. Растяжение стенок мочевого пузыря (при увеличении его объема до 200-300 мл) приводит к рефлекторному мочеиспусканию.
На этой странице материал по темам:iessay.ru
План
Выделение
Продукты выделения
Органы выделения
Количество и состав мочи
Почки и их роль в организме
Фильтрация
Реабсорбция
Выделение
Процесс выделения имеет важнейшее значение для организма, таккак он обеспечивает освобождение организма от конечных продуктов тканевого метаболизма,которые уже не могут быть использованы и часто бывают токсичны. В ходе процессовдиссимиляции в клетках при окислении белков, жиров и углеводов организма образуютсяконечные продукты диссимиляции — углекислый газ, вода, аммиак и энергия.
Продукты выделения
Конечные продукты диссимиляции — главные объекты выделения. Этоуглекислый газ и вода — конечные продукты окисления всех веществ и аммиак, образующийсятолько при окислении белков и других азотсодержащих продуктов.
Аммиак — один из конечных продуктов азотистого обмена.Большая часть азота, образующегося в ходе процессов белкового обмена, выделяетсяиз организма именно в виде аммиака. Аммиак растворим в воде. Он чрезвычайно токсичени легко проникает сквозь мембраны всех клеток организма. Выделение аммиака из организмапроисходит крайне быстро. И хотя в течение суток в организме человека расщепляетсяоколо 100 г белка, что эквивалентно освобождению 19,3 г аммиака, концентрация его в крови не превышает 0,001мг%. В моче концентрация аммиака также относительномала, и составляет примерно 0,04%. Это связано с тем, что образующийся и подлежащийвыведению из организма аммиак превращается и выводится в виде значительно менеетоксичного соединения — мочевины.
Мочевина образуется, главным образом, в печени. Количество мочевины,выводимой с мочой в сутки, составляет примерно 50-60 г. Таким образом, продукты азотистого обмена практически выводятся с мочой в виде мочевины.
Часть азота выводится из организма в виде мочевой кислоты, образующейсяпри расщеплении пуринов. К другим конечным азотсодержащим продуктам белкового обменаотносятся производные гуанидина — креатин и креатинин. Эти вещества — главные азотосодержащиекомпоненты мочи, так называемый «азот мочи».
Органы выделения
Процессы выделения, или экскреции, освобождают организм от чужеродныхтоксических веществ, а также от избытка солей. К органам выделения относят почки,легкие, кожу, потовые железы, пищеварительные железы, слизистую оболочку желудочно-кишечноготракта и др.
Легкие как орган выделения
Легкиевыводят из организма летучие вещества, например, пары эфира и хлороформа при наркозе,пары алкоголя. Легкие также выводят из организма углекислый газ и пары воды.
Пищеварительные железы
Пищеварительные железы и слизистая оболочка желудочно-кишечноготракта выделяют некоторые тяжелые металлы, ряд лекарственных веществ (морфий, хинин,салицилаты), чужеродные органические соединения (например, краски).
Печень
Важную экскреторную функцию выполняет печень, удаляя из кровигормоны(тироксин, фолликулин), продукты обмена гемоглобина, продукты азотистого метаболизмаи многие другие вещества.
Поджелудочная железа
Поджелудочная железа, как и кишечные железы, помимо экскрециисолей тяжелых металлов выделяет пурины и лекарственные вещества. Выделительная функцияпищеварительных желез особо проявляет себя при нагрузке организма избыточным количествомразличных веществ или увеличении их продукции в организме. Дополнительная нагрузкавызывает изменение скорости их экскреции не только почкой, но и пищеварительнойтрубкой.
Кожа
С потом из организма выделяются вода и соли, некоторые органическиевещества, в частности, мочевина, мочевая кислота, а при напряженной мышечной работе- молочная кислота. Особое место среди органов выделения занимают сальные и молочныежелезы, так как выделяемые ими вещества — кожное сало и молоко — не являются«шлаками» обмена веществ, а имеют важное физиологическое значение.
Почки
Посредством почекэкскреции в первую очередь подлежат конечные продукты обмена (диссимиляции). Первыйтип экскреции связан с тем, что почки выделяют конечные продукты азотистого (белкового)обмена и воду. Выведение конечных продуктов белкового обмена связано и с процессамипредварительного синтеза веществ. Это второй, более сложный по механизму способэкскреции в организме.
Количество и состав мочи
В сутки из организма человека выводится до 1,5 л мочи. Моча на 95 % состоит из воды; 5% приходится на долю твердых веществ. Ее главные составныечасти — конечные продукты азотистого обмена: мочевина (2%), мочевая кислота (0,5%),креатинин (0,075%). Остальное приходится, главным образом, на долю солей. За суткис мочой выводится в среднем 30 г мочевины и 25-30 г ее органических солей. Удельный вес мочи 1020. Активная реакция может быть кислой, нейтральной илищелочной.
моча выделение реабсорбция фильтрация
Почки и их роль в организме
Функции почек
Значение почекдля организма не исчерпывается только их экскреторной функцией.
К невыделительным функциям почек относятся, во-первых, их участиев обмене белков и углеводов. Во-вторых, почки как основной орган выработки эритропоэтинов,участвуют в процессах эритропоэза. В третьих, в почках вырабатываются ряд биологическиактивных веществ, например, простогландины и ренин, что обуславливает гормональнуюфункцию почек. Кроме того, почки выполняют разные по механизму защитные функции.Почки также принимают участие в регуляции артериального давления.Наконец, почки — это один из главных органов, стоящих на страже констант жидкойвнутренней среды организма: рН, осмотического давления, объема жидкой внутреннейсреды организма.
Таким образом, почка является органом, участвующим в обеспечениипостоянства основных физико-химических констант крови и других вне — и внутриклеточныхжидкостей организма, циркуляторного гомеостаза, регуляции обмена различных органическихи неорганических веществ.
В основе перечисленных функций почки лежат процессы, происходящиев ее паренхиме: ультрафильтрация в клубочках, реабсорбция и секреция веществ в канальцах.
Особенности кровообращения в почках
В обычных условиях через обе почки, составляющие лишь около 0,43%массы тела здорового человека, проходит от 1/4 до 1/5 объема крови, выбрасываемойсердцем. Кровоток в корковом веществе почек достигает 4-5 мл/мин на 1 грамм ткани — это наиболее высокий уровень органного кровотока.
В почках выделяют систему коркового и мозгового кровотока. Хотяемкость сосудистого русла у них примерно одинакова, около 94% крови протекает посистеме корковых сосудов и лишь 6% по системе мозговых. Корковый кровоток тесносвязан с капиллярами клубочка. Одна из главных особенностей отличающих корковыйкровоток от мозгового состоит в том, что в широких пределах изменения артериальногодавления (от 90 до 190 мм рт. ст.) корковый кровоток почки остается почти постоянным.Это обусловлено специальной системой саморегуляции — ауторегуляции кортикальногокровотока. Ауторегуляция коркового кровотока обеспечивает постоянство процессов,лежащих в основе мочеобразования в условиях значительных изменений внепочечной гемодинамики.
Нефрон как структурно-функциональная единица почек
В каждой почке человека около 1 млн нефронов, являющихся ее функциональнымиединицами. В нефроне происходят основные процессы, определяющие разнообразные функциипочек. Каждый нефрон включает в себя клубочек с капсулой, извитой каналец первогопорядка, петлю Генле, извитой каналец второго порядка и собирательную трубку. Вразных отделах нефрона протекают разные процессы, определяющие функции почек. Сэтим связано и расположение частей нефрона. Так клубочек и капсула вместе с извитымиканальцами расположены в корковом веществе почек, тогда как петля Генле и собирательныетрубки уходят глубоко в их мозговое вещество.
Процессы, лежащие в основе мочеобразования
В клубочках происходит начальный этап мочеобразования — фильтрацияиз плазмы крови в капсулу почечного клубочка безбелковой жидкости — первичной мочи.Второй этап связан с тем, что эта жидкость движется по канальцам, где вода и растворенныев ней вещества с разной скоростью подвергаются обратному всасыванию. Третий процесс- канальцевая секреция — состоит в том, что клетки эпителия нефрона захватываютнекоторое количество вещества из крови и межклеточной жидкости и переносят их впросвет канальца.
Фильтрация
Структура клубочка
Клубочек состоит примерно из 50 капиллярных петель, покрытыхкапсулой (капсула Шумлянского — Боумена). В почечный клубочек входит приносящаяартериола, в нем она распадается на капилляры, а при слиянии они вместе образуютвыносящую артериолу, по которой кровь оттекает от клубочка. Просвет выносящей артериолыболее узкий, чем просвет приносящей. Вскоре после отхождения от клубочка эфферентнаяартериола вновь распадается на капилляры, образуя густую сеть вокруг проксимальныхи дистальных извитых канальцев. Таким образом, большая часть крови в почке дваждыпроходит через капилляры — вначале в клубочке, затем вокруг канальцев. Капиллярыклубочков отличаются от других капиллярных сетей организма тем, что в них существуетнеобыкновенно высокое артериальное давление — примерно 70 мм рт. ст. Давление крови в капиллярах клубочка благодаря маханизмамауторегуляции поддерживается на постоянном уровне и не зависит от изменений общегоартериального давления в организме.
Гломерулярная фильтрация
Гломерулярная фильтрация, начальный этап мочеобразования, загружаетработой нефрон. Скорость клубочковой фильтрации постоянна. Роль фильтрующей поверхностивыполняет мембрана, образованная стенкой кровеносного капилляра клубочка и листкомкапсулы, состоящим из однослойного эпителия. Фильтрационная мембрана проницаемадля воды и всех растворенных в ней компонентов плазмы крови. Она не проницаема дляформенных элементов крови,в первую очередь, для эритроцитов и молекул белков.
Фильтрация воды и низкомолекулярных компонентов плазмы черезклубочковый фильтр обусловлена разностью давлений. Фильтрация происходит в том случае,если давление крови в капиллярах клубочков превышает сумму онкотического давлениябелков плазмы крови и давления жидкости в капсуле клубочка. При прохождении кровичерез капилляры клубочка примерно 20% объема плазмы крови переходит в капсулу, образуятак называемую первичную мочу. Остальная кровь поступает в выносящий сосуд. Первичнаямоча — это ультрафильтрат плазмы крови, не содержащий белков. Однако в его составвходит много ценных веществ, которые не могут быть выделены из организма.
Реабсорбция
Извитые канальцы первого порядка
В извитые канальцы первого порядка поступает первичная моча илиультрафильтрат плазмы крови. Процессы реабсорбции, которые идут в этом отделе нефрона,направлены на сбережение воды и солей, а также других необходимых организму соединений.Различные компоненты плазмы крови — такие, как глюкоза, соли (особенно натрия), бикарбонаты, аминокислоты и т.д.,реабсорбируются активно, благодаря существованию в клетках почечных канальцев системактивного транспорта, работающих против концентрационных и электрохимических градиентов.Вода покидает просвет проксимального канальца пассивно — она уходит вслед за солями.После прохождения ультрафильтрата плазмы по канальцу первого порядка его объем уменьшаетсяна 4/5; меняется и его состав, так как почти все ценные вещества реабсорбированы.Хотя 4/5 профильтровавшегося натрия реабсорбировано, но натрий вместе с мочевинойпо-прежнему является основным осмотически активным ионом первичной мочи. Несмотряна изменение состава и объема, первичная моча все еще изоосмотична плазме крови.В виду их особой важности для организма процессы реабсорбции воды, солей и рядавеществ в извитом канальце первого порядка идут постоянно и почти не подверженывлиянию нервной системы и гормонов.Поэтому процессы реабсорбции в извитом канальце первого порядка называют обязательными,постоянными, уменьшающими, изоосмотичными.
Реабсорбция веществ в канальцах
Реабсорбция веществ в канальцах — активная и пассивная. Профильтровавшаясяглюкоза почти полностью реабсорбируется активно. Однако, если даже у здоровых людейконцентрация глюкозы превысит 1,6 мг на 1мл плазмы, часть глюкозы не реабсорбируется,и она появляется в моче. Это еще один механизм поддержания концентрации сахара кровина постоянном уровне. При нормальной концентрации аминокислот в плазме крови ониактивно реабсорбируются, и из организма с мочой выделяется менее 2% профильтровавшихсяаминокислот. У здоровых людей белок в первичной моче полностью отсутствует, т.к.поры фильтрующей мембраны слишком малы и не пропускают высокомолекулярные соединения.Однако, полагают, что фильтрующая мембрана — это динамическая структура, и при определенныхобстоятельствах размер ее пор может изменяться (например, при выполнении здоровымчеловеком очень тяжелой работы), и белок может появиться в моче. В подобных случаяхколичество белка невелико и составляет примерно 25-30 мг в сутки. При заболеванияхколичество белка в конечной моче резко увеличивается и может достигать 50г в сутки.Профильтровавшийся белок из ультрафильтрата плазмы в извитых канальцах первого порядкареабсорбируется активно.
Реабсорбция мочевой кислоты
Мочевая кислота у здоровых людей выводится в количестве примерно10% от профильтровавшейся. Но ее количество при некоторых обстоятельствах в мочеможет увеличиться. Во-первых, это происходит при увеличении концентрации мочевойкислоты в плазме крови. Когда количество мочевой кислоты, предлагаемой почкам, увеличивается,ее активная реабсорбция ограничивается (подобно глюкозе) величиной ее максимальноготранспорта. В этих условиях системы активного транспорта загружены полностью, ичасть вещества не может быть подвергнута реабсорбции. Во-вторых, при увеличенииее концентрации в крови, мочевая кислота может поступать в просвет извитого канальцаи путем секреции. Иными словами, имеет место работа систем активного транспорта,но вещество переносится не в кровь, а из крови.
Реабсорбция мочевины
Мочевина химически инертна. Она легко диффундирует через мембрану,легко фильтруется. Но затем до 70% профильтровавшейся мочевины пассивно (без затратэнергии), путем диффузии реабсорбируется (пассивная реабсорбция) и поступает назадв кровь. Однако в нормальных условиях концентрация мочевины в моче обусловлена реабсорбциейводы и уменьшением объема ультрафильтрата, а не является следствием выше упомянутыхпроцессов.
Реабсорбция фосфатов
До 90% профильтрованных фосфатов реабсорбируется в проксимальномканальце. В связи с тем, что при увеличении количества фосфатов в плазме крови уровеньих активной реабсорбции остается постоянным, количество их в первичной моче увеличивается.Фосфаты — вещества чрезвычайно важные для организма, так как они являются буфернойсистемой плазмы крови и основной буферной системой мочи, выполняющие свою функциюбуфера в дистальном канальце.
Реабсорбция бикарбонатов
При нормальной концентрации в крови бикарбонаты практически полностьюактивно реабсорбируются в извитом канальце первого порядка. Бикарбонаты — это вещества,которые первыми при кислотной агрессии связывают в плазме крови ионы водорода, недопуская сдвига рН в кислую сторону. Поэтому бикарбонат натрия называют главнымвеществом щелочного резерва организма. В извитом канальце второго порядка реабсорбциябикарбоната натрия и восстановление его количества происходит путем сложных процессовионного обмена с образованием угольной кислоты и аммиака. Это ацидо- и аминогенетическаяфункция почек.
Роль почек в кислотно-щелочном равновесии
Таким образом, почка не просто экскретирует или сохраняет фосфатыи бикарбонаты, не просто образует и выделяет аммиак. Эти процессы связаны и обуславливаютучастие почек в сохранении кислотно-щелочного равновесия жидкой внутренней средыорганизма. Активная реабсорбция натрия — наиболее значительные по объему процессы,идущие в почках. Большая часть кислорода, потребляемого почкой, расходуется в связис энергетическими затратами, обеспечивающими работу транспортных систем, активнопереносящих натрий назад в плазму крови. В минуту в почках фильтруется 1г натрия.А в сутки с мочой выделяется лишь около 5г, т.е. в сутки у человека фильтруетсяи активно реабсорбируется примерно 1200г соли натрия. В проксимальном канальце реабсорбируетсяпримерно 80% натрия от любого количество профильтровавшегося натрия.
Одновременно с ним пассивно уходит вода в осмотически эквивалентныхколичествах. Реабсорбция натрия происходит и в других отделах нефрона. И хотя реабсорбциянатрия всегда активный процесс, в других отделах нефрона она имеет ряд особенностей.В восходящем отделе петли Генле происходит активная реабсорбция натрия. Но в видутого, что этот отдел нефрона не проницаем для воды, вода не может уходить из нефронавслед за натрием. Натрий впервые отделяется от воды. Его концентрация (и, соответственно,концентрация анионов хлора) достигает высоких величин в мозговом веществе почек.Особенностью реабсорбции натрия в дистальных отделах нефрона (извитой каналец второгопорядка и собирательная трубка) является ее изменчивость и подверженность регуляторнымвлияниям минералкортикоидов и особенно альдостерона.
Петля Генле — концентрирующая система почек
Петля Генле является концентрирующей системой почек. Она предотвращаетпотери воды в организме и позволяет почке выводить концентрированную по сравнениюс плазмой крови мочу. Процессы, протекающие в восходящем отделе петли Генле, и особенностиее структуры обуславливают концентрирование солей натрия в мозговом веществе. Приэтом концентрация солей натрия меньше вблизи коркового слоя и максимальна в глубинемозгового вещества почки. Т.е. существует градиент концентрации. Суть концентрирующего,поворотно-противоточного механизма заключается в следующем. По капиллярам, оплетающимпетлю Генле, и нисходящему ее отделу поток жидкости идет в направлении внутрь мозговоговещества тесно контактируя с потоком крови, оттекающей из мозгового вещества в сторонукоркового. Между этими двумя тесно контактирующими и противоположно направленнымипотоками существует кругооборот натрия. Натрий диффундирует в нисходящий поток,в то время как из восходящего он переносится в тканевую жидкость. Высокая интенсивностьреабсорбции натрия в восходящем отделе петли Генле проводит к тому, что его содержаниев первичной моче, поступающей в дистальный каналец, резко уменьшается. В мозговомвеществе проходят и собирательные трубки нефронов, в которых происходят основныепроцессы реабсорбции воды. Если стенка собирательной трубки проницаема для воды,вода покидает просвет нефрона (высокая концентрация солей в мозговом веществе какгубка вытягивает воду). Поэтому моча, поступающая из собирательной трубки в почечнуюлоханку, оказывается сильно концентрированный. Во всех отделах нефрона реабсорбцияводы всегда пассивна. Но в отличие от обязательной, почти не регулируемой ее реабсорбциив проксимальном канальце, дистальная реабсорбция воды — изменчивая и регулируемая.
Регуляция выделения солей натрия и воды
Регуляция выделения солей натрия и воды почкойосуществляется сложным нервно-гуморальным путем. Процессы реабсорбции натрия в восходящемотделе петли Генле и дистальном нефроне регулируются гормонами коры надпочечника.Главным из них является альдостерон. Реабсорбция воды в дистальном нефроне регулируетсяантидиуретическим гормоном задней доли гипофиза.В организме соли определяют поведение воды, поэтому обмен и выделение из организмаводы и солей тесно связаны между собой. Это водно-солевой обмен организма. Тесносвязаны и механизмы их регуляции. Повышение в крови альдостерона или антидиуретическогогормона определяется нервно-рефлекторным механизмом, первым звеном которого являютсярецепторы. В тканях организма существуют рецепторы, чувствительные к изменению осмотическогодавления, — осморецепторы. Наряду с ними, особенно в структурах сердечно-сосудистойсистемы, существуют рецепторы объема, чувствительные к изменению объема жидкостейорганизма и особенно крови. С рецепторов объема преимущественно регулируются процессыреабсорбции натрия. С осморецепторов преимущественно регулируется выделение воды.Особенно важная роль в возникновении этих рефлекторных влияний принадлежит рецепторамсердца. В левом предсердии расположены рецепторы объема, чувствительные к изменениюколичества притекающей крови. Импульсы от этих рецепторов по чувствительным волокнамблуждающего нерва передаются в центральную нервную системуи, достигая гипоталамуса, с помощью химических посредников передаются к переднейдолегипофиза, которая гормонально регулирует выделение альдостерона коройнадпочечника.В присутствии альдостерона усиливаются процессы реабсорбции натрия в дистальномнефроне. С рецепторов объема левого предсердия импульсы по чувствительным волокнамблуждающего нерва поступают в центральную нервную систему, достигают гипоталамусаи регулируют выделение антидиуретического гормона задней долей гипофиза. В присутствииэтого гормона собирательные трубки становятся проницаемыми для воды, а вода покидаетпросвет нефрона и задерживается в организме.
edportal.net