Выделительная система человека - это фильтр для организма. Выделительная система

В процессе жизнедеятельности в организме человека постепенно накапливаются некоторые вредные вещества, главным образом конечные продукты обмена веществ. Они выводятся из организма с помощью специальных органов выделения. Такими органами являются почки. Обе почки расположены на задней брюшной стенке за брюшиной, по обе стороны от верхних поясничных позвонков. Они имеют форму бобов, вогнутый край которых находится с внутренней стороны (рис. 1). В вогнутом крае почки

находятся маленькие полости - чашечки, которые соединяются в почечную лоханку, куда собирается моча. От лоханки начинается мочеточник – тонкая трубочка, стенка которой состоит из гладких мышц. По мочеточнику моча направляется в мочевой пузырь, который занимает передний отдел тазовой полости. Стенки мочевого пузыря построены тоже из гладких мышц, обладающих способностью сильно растягиваться. В нижней части мочевого пузыря начинается мочеиспускательный канал, через наружное отверстие которого моча выводится наружу.

Моча образуется в мельчайших почечных канальцах, которыми пронизана вся почечная ткань. Эти канальцы окружены сетью капилляров, отходящих от крупной почечной артерии, приносящей кровь в почку. Составные части мочи образуются из веществ, поступающих из крови капилляров, и попадают в просвет мочевых канальцев, которые соединяются друг с другом, образуя более крупные трубки. По ним моча поступает в почечные чашечки и лоханку.

Рис. 1. Мочевыделительные органы.
1 - почка; 2 - почка в разрезе; 3 - брюшная горта и вена; 4 - корковое вещество; 5 - мозговое вещество пирамиды; 6 - сосочки и почечная лоханка; 7 - мочеточники; 8 - мочевой пузырь; 9 - слизистая в полости мочевого пузыря; 10 - надпочечник.

В сутки организм человека выделяет около 1,5 л мочи. В этом количестве мочи содержится около 30 г мочевины и мочевой кислоты, являющихся конечными продуктами расщепления белков. Поваренной соли в суточной порции мочи содержится около 15 г, кроме того, имеется некоторое количество других солей. Остальное приходится на воду. Белков и сахара в моче здорового человека не содержится; появление их в моче указывает на заболевание почек или других внутренних органов.

Состав мочи и концентрация ее составных частей зависят. от состояния организма, его обмена веществ: при усиленной работе количество продуктов распада белка увеличивается, моча становится более насыщенной мочевиной При приеме внутрь больших количеств жидкостей моча менее концентрирована. Различные изменения внешней среды тоже сказываются на работе почек. Регуляция деятельности почек осуществляется нервной системой.

Прекращение работы почек ведет к тяжелому отравлению организма продуктами обмена веществ и быстро влечет за собой смерть. Поэтому нормальная работа почек имеет громадное значение.

Кожа человека также принимает участие в выведении из организма ненужных и вредных веществ путем выделения пота. Пот образуется в мелких потовых железах, расположенных в толще кожи, и по выводным протокам поступает на поверхность ее. За сутки кожа человека выделяет в среднем около 1 л пота, содержащего те же вещества, что и моча, но в гораздо меньшей концентрации.

Органы выделения и их функции

Структурно-функциональные особенности мочевыделительной системы

Функции почек

Механизмы мочеобразования

Количество и состав мочи

Нейрогуморальная регуляция мочеобразовательной функции почек.

Мочевыведение, мочеиспускание и их регуляция.

Кислотно-щелочной баланс.

1. Органы выделения и их функции

В процессе жизнедеятельности в организме человека образуются значительные количества продуктов обмена, ко­торые уже не используются клетками и должны быть удале­ны из организма. Кроме того, организм должен быть освобо­жден от токсичных и чужеродных веществ, от избытка воды, солей, от лекарственных препаратов. Иногда процессам вы­деления предшествует обезвреживание токсических веществ, например в печени.

Органы, выполняющие выделительные функции, назы­ваются выделительными, или экскреторными. К ним относят почки, легкие, кожу, печень и желудочно-кишечный тракт. Главное назначение органов выделения - это поддержание постоянства внутренней среды организма. Экскреторные ор­ганы функционально взаимосвязаны между собой. Сдвиг функционального состояния одного из этих органов меняет активность другого. Например, при избыточном выведении жидкости через кожу при высокой температуре снижается объем диуреза. При нарушении выделительной функции по­ чек возрастает роль потовых желез и слизистой оболочки верхних дыхательных путей в удалении продуктов белкового обмена. Нарушение процессов выделения неизбежно ведет к появлению патологических сдвигов гомеостаза вплоть до ги­бели организма.

Легкие и верхние дыхательные пути удаляют из ор­ганизма углекислый газ и воду. В сутки испаряется около 400 мл воды. Кроме того, через легкие выделяется большин­ство ароматических веществ, например, пары эфира и хло­роформа при наркозе, сивушные масла при алкогольном опь­янении. В составе трахеобронхиального секрета из организма выводятся продукты деградации сурфактанта, IgA и др. При нарушении выделительной функции почек через слизистую оболочку верхних дыхательных путей начинает выделяться мочевина, которая разлагается, определяя соответствующий запах аммиака изо рта. Слизистая оболочка верхних дыха­тельных путей способна выделять йод из крови.

Слюнные железы выделяют соли тяжелых металлов, некоторые лекарства, роданистый калий и др.

Желудок: в составе желудочного сока выводятся ко­нечные продукты метаболизма (мочевина, мочевая кислота), лекарственные и ядовитые вещества (ртуть, йод, салициловая кислота, хинин).

Кишечник выводит соли тяжелых металлов, ионы маг­ния, кальция (50% выделяемого организмом), воду; продук­ты распада пищевых веществ, которые не подверглись вса­сыванию в кровь, и веществ, поступивших в просвет кишеч­ника со слюной, желудочным, поджелудочным соками, жел­чью.

Печень: в составе желчи экскретируются билирубин и продукты его превращения в кишечнике, холестерин, желч­ные кислоты, продукты распада гормонов, лекарств, ядохи­микатов и др.

Кожа осуществляет выделительную функцию за счет деятельности потовых и, в меньшей степени, сальных желез. Потовые железы удаляют воду (в обычных условиях 0,3-1,0 л в сутки; при гиперсекреции до 10 л в сутки), мочевину (5-10% выделяемого организмом количества), мочевую ки­слоту, креатинин, молочную кислоту, соли щелочных метал­лов, особенно натрия, органические вещества, летучие жир­ные кислоты, микроэлементы, некоторые ферменты. Саль­ные железы за сутки выделяют около 20 г секрета, 2/3 которого составляет вода и 1/3 - холестерин, продукты обмена половых гормонов, кортикостероиды, витамины и ферменты. Основным органом выделения являются почки.

text_fields

text_fields

arrow_upward

Выделение - часть обмена веществ, осуществляемая путем выве­дения из организма конечных и промежуточных продуктов метабо­лизма, чужеродных и излишних веществ для обеспечения оптималь­ного состава внутренней среды и нормальной жизнедеятельности .

Процессы выделения являются неотъемлемым признаком жизни, поэтому их нарушение неизбежно приводит к нарушениям гомеостазиса, обмена веществ и функций организма, вплоть до его ги­бели. Выделение неразрывно связано с обменом воды, поскольку основная часть предназначенных для выведения из организма ве­ществ выделяется растворенными в воде. Основным органом выделения являются почки, образующие и выделяющие мочу и вместе с ней подлежащие удалению из организма вещества. Почки являются также основным органом обеспечения водно-солевого обмена, поэ­тому в этой главе и рассматриваются функции почек, выделение и водно-солевой обмен.

Органы выполняющие функции выделения

text_fields

text_fields

arrow_upward

Функцию выделения веществ из внутренней среды организма осуществляют:

1. Почки,
2. Печень и Пищеварительный тракт,
3. Легкие,
4. Ко­жа и Слизистые оболочки,
5. Слюнные железы.

Реализуемые ими процессы выделения находятся в координированной взаимосвя­зи и поэтому функционально эти органы могут быть объединены понятием «выделительная система организма».

Между органами вы­деления существуют функциональные и регуляторные взаимосвязи, в результате чего сдвиг функционального состояния одного из органов выделения меняет активность другого в пределах единой выдели­тельной системы. Так, например, при избыточном выведении жид­кости через кожу путем потоотделения при высокой температуре - снижается объем мочеобразования, при уменьшении экскреции азо­тистых соединений с мочой - увеличивается их выведение через желудочно-кишечный тракт, легкие и кожу.

Выделительная функция кожи

text_fields

text_fields

arrow_upward

Выделительная функция кожи преимущественно обеспечивается деятельностью потовых желез и, в меньшей степени, сальных желез.

Потовые железа

В среднем у человека за сутки выделяется от 300 до 1000 мл пота. Количество пота зависит от температуры окружающей среды и интенсивности энергетического метаболизма. В условиях большой физической нагрузки и высокой температуры воздуха потоотделение может возрастать до 10 л в сутки. Составы пота и плазмы крови отличаются, следовательно, пот является не простым фильтратом плазмы, а секретом потовых желез. С потом из организма выводится в покое до 1/3 общего количества экскретируемой воды, 5-10% всей мочевины, мочевая кислота, креатин, хлориды, натрий, калий, кальций, органические вещества, липиды, микроэлементы. Через кожу может выделяться даже больше кальция, чем выводится с мочой. При недостаточности функции почек или печени возрастает выделение через кожу ве­ществ, обычно экскретируемых с мочой - мочевины, ацетона, желчных пигментов и др. С потом выделяются пепсиноген, амилаза и щелочная фосфатаза, отражая тем самым функциональное состо­яние органов пищеварения.

Регуляция потоотделения осуществляется нейрогенно симпатичес­кими холинергическими влияниями, а также гормонами -вазопрессином, алъдостероном, гормонами щитовидной железы и половыми стероидами.

Сальные железа

Секрет сальных желез на 2/3 состоит из воды, а 1/3 составляют неомыляемые соединения - холестерин, сквален (алифатический углеводород), аналоги казеина, продукты обмена половых гормонов, кортикостероидов, витаминов и ферментов. В выделительной систе­ме сальные железы не имеют большой значимости, т.к. за сутки выделяется всего лишь около 20 г секрета. Регуляция сальных желез обеспечивается в основном половыми и надпочечниковыми стеро­идами.

Выделительная функция печени

text_fields

text_fields

arrow_upward

Вы­делительная функция печени реализуется за счет образования в ней секреции желчи. За сутки печень секретирует от 500 до 2000 мл желчи, но большая часть ее объема затем реабсорбируется в желч­ном пузыре и кишечнике. С желчью из организма экскретируются конечные продукты обмена гемоглобина и других порфиринов в виде желчных пигментов, конечные продукты обмена холестерина - в виде желчных кислот.

Несмотря на обратное всасывание в ки­шечнике, часть этих веществ покидает организм с фекальными массами. В составе желчи из организма выделяются тироксин, мо­чевина, кальций и фосфор, а также вещества, поступающие в ор­ганизм: лекарственные препараты, ядохимикаты и др.

В желчном пузыре происходит обратное всасывание в кровь части воды и рас­творенных в ней веществ, прежде всего электролитов. Этот процесс приводит к концентрированию желчи к регулируется гормоном вазопрессином, повышающим проницаемость стенки желчного пузыря.

Выделительная функция желудка

text_fields

text_fields

arrow_upward

Выделительная функция желудка обеспечивает выведение в соста­ве желудочного сока продуктов метаболизма (мочевины, мочевой кислоты), лекарственных и ядовитых веществ (ртуть, иод, салицилаты, хинин).

Выделительная функция кишечника

text_fields

text_fields

arrow_upward

Выделительная функция кишечника состоит:

Во-первых , в выде­лении продуктов распада пищевых веществ, не подвергшихся всасыванию в кровь, и представляющих излишние или вредные для ор­ганизма соединения.

Во-вторых , кишечник экскретирует вещества, поступившие в его просвет с пищеварительными соками (желудоч­ным, поджелудочным) и желчью. При этом многие из них в ки­шечнике подвергаются метаболизму и с калом выделяются не сами вещества, а их метаболиты, например, метаболиты билирубина жел­чи.

В третьих , стенка кишечника способна экскретировать из крови ряд веществ, среди которых особое значение имеет экскреция плаз­менных белков. При чрезмерности этого процесса возникает избы­точная потеря организмом белка, ведущая к патологии. Из крови кишечный эпителий экскретирует соли тяжелых металлов, магний, почти половину всего выделяемого организмом кальция. Вместе с экскрементами выделяется и некоторое количество воды (в среднем около 100 мл/сут).

Выделительная функция легких

text_fields

text_fields

arrow_upward

Выделительная функция легких и верхних дыхательных путей.

Процессы газообмена, происходящие в легких, обеспечивают удале­ние из внутренней среды организма летучих метаболитов и экзоген­ных веществ - углекислого газа, аммиака, ацетона, этанола, метил-меркаптана и др. Кроме того, за счет мерцательного эпителия уда­ляются продукты обмена веществ самой легочной ткани и эпителия воздухоносных путей, например, продукты деградации сурфактанта.

Легкие выделяют небольшие количества белка, в том числе гамма-глобулинов, обладающих сродством к легочной ткани, а также вхо­дящих в состав секрета желез бронхиального дерева. Через слизис­тую оболочку дыхательных путей испаряется значительное количе­ство воды (от 400 мл в покое до 1 л при усиленном дыхании), а при повышении проницаемости аэрогематического барьера из крови могут в избытке выделяться пурины, аденозин- и гуанозинмонофосфаты. Гиперсекреция желез слизистой оболочки верхних дыхательных путей имеет место при нарушениях выделительной функции почек, в этом случае через слизистую оболочку выделяется много мочевины, которая разлагаясь образует аммиак, определяющий со­ответствующих запах изо рта.

Жизнедеятельность нашего организма обеспечивает слаженная работа систем органов.

Немаловажную роль в регуляции и выполнении всех функций играют органы выделения человека.

Природа наградила нас специальными органами, которые способствуют выведению из организма продуктов метаболизма.

Какие же органы выделения есть у человека?

Система органов человека состоит из:

• почек,
• мочевого пузыря,
• мочеточников,
• мочеиспускательного канала.

В данной статей мы подробно рассмотрим органы выделения человека и их строение и функции.

Почки

Эти парные органы располагаются на задней стенке брюшной полости, по обеим сторонам позвоночника. Почка – парный орган.

Внешне она имеет бобовидную форму, а внутри – паренхиматозную структуру . Длина одной почки не более 12 см, а ширина – от 5 до 6 см. В норме масса почки не превышает 150-200 г.

Строение

Оболочка, которая покрывает почку снаружи, называется фиброзной капсулой . На саггитальном разрезе можно увидеть два различных слоя вещества. Тот, который расположен ближе к поверхности, называется корковым , а вещество, занимающее центральное положение – мозговое .

Они имеют не только внешнее различие, но и функциональное. Со стороны вогнутой части располагаются ворота почки и лоханка , а также мочеточник .

Через почечные ворота почка сообщается с остальным организмом посредством входящей почечной артерии и нервов, а также выходящих лимфатических сосудов, почечной вены и мочеточника.

Совокупность этих сосудов называется почечной ножкой . Внутри почки различают почечные доли. В каждой почке имеется 5 штук. Почечные доли отделены друг от друга кровеносными сосудами.

Чтобы достаточно ясно понимать выполняемые функции почек, необходимо знать и их микроскопическое строение .

Главной структурно-функциональной единицей почек является нефрон .

Количество нефронов в почке достигает 1 млн. Нефрон состоит из почечного тельца , которое расположено в корковом веществе, и системы канальцев , которые в конечном итоге впадают в собирательную трубку.

В нефроне также выделяют 3 сегмента :

• проксимальный,
• промежуточный,
• дистальный.

Сегменты вместе с восходящими и нисходящими коленами петли Генле залегают в мозговом веществе почки .

Функции

Наряду с главной выделительной функцией , почки также обеспечивают и выполняют:

• поддержание на стабильном уровне рН крови , ее циркулирующий объем в организме и состав межклеточной жидкости;
• благодаря метаболической функции , почки человека осуществляют синтез многих веществ , важных для жизнедеятельности организма;
• образование крови , путем продуцирования эритрогенина;
• синтез таких гормонов , как ренин, эритропоэтин, простогландин.

Мочевой пузырь

Орган, который накапливают мочу, поступающую по мочеточникам и выводящий ее через уретру, называется мочевым пузырем . Это полый орган, который располагается внизу живота, сразу за лобком.

Строение

Мочевой пузырь округлой формы, в котором различают

• верхушку,
• тело,
• шейку.

Последняя сужается, переходя, таким образом, в мочеиспускательный канал. При наполнении стенки органа растягиваются, давая сигнал о необходимости опорожниться.

Когда мочевой пузырь пустой, его стенки утолщаются, при этом слизистая оболочка собирается в складки. Но есть место, которое остается не сморщенным – это треугольный участок между отверстием мочеточника и отверстием мочеиспускательного канала.

Функции

Мочевой пузырь выполняет функции:

• временного накопления мочи ;
• выведение мочи – объем накапливаемой мочи пузырем составляет 200-400 мл. Каждые 30 секунд моча притекает в мочевой пузырь, но время поступления зависит от количества выпитой жидкости, температуры и так далее;
• благодаря механорецепторам, которые находятся в стенке органа, осуществляется контроль количества мочи в пузыре . Их раздражение служит сигналом для сокращения пузыря и выведения мочи наружу.

Мочеточники

Мочеточники – это тонкие протоки, которые соединяют между собой почку и мочевой пузырь . Их длина составляет не более 30 см, а диаметр от 4 до 7 мм.

Строение

Стенка трубки имеет 3 слоя :

• наружный (из соединительной ткани),
• мышечный и внутренний (слизистая оболочка).

Одна часть мочеточника располагается в брюшной полости, а другая в полости малого таза. Если существуют затруднения оттока мочи (камни), то мочеточник может расширяться в некоторой области до 8 см.

Функции

Главная функция мочеточника – отток мочи , накопившейся в мочевом пузыре. Благодаря сокращениям мышечной оболочки, моча продвигается по мочеточнику в мочевой пузырь.

Мочеиспускательный канал

У женщин и мужчин мочеиспускательный канал отличается по своему строению. Это обусловлено различием половых органов.

Строение

Сам канал состоит из 3-х оболочек, как и мочеточник. Поскольку у женщин мочеиспускательный канал короче, чем у мужчин, то женщины чаще подвергаются различным заболеваниям и воспалениям урогенительного тракта.

Функции

• У мужчин канал выполняет несколько функций: выведение мочи и спермы. Дело в том, что в трубке канала заканчиваются семявыносящие протоки, посредством которых сперма через канал протекает в головку полового члена.
• У женщин мочеиспускательный канал представляет собой трубку 4 см длиной и выполняет только лишь функцию выведения мочи.

Как образовывается первичная и вторичная моча?

Процесс образования мочи включает три взаимосвязанных этапа :

• клубочковая фильтрация,
• канальцевая реабсорбция,
• канальцевая секреция.

Первый этап – клубочковая фильтрация представляет собой процесс перехода жидкой части плазмы из капилляров клубочка в просвет капсулы. В просвете капсулы находится фильтрационный барьер, который содержит в своем строении поры, избирательно пропускающие продукты диссимиляции и аминокислоты, а также препятствующие прохождению большинства белков.

В ходе клубочковой фильтрации образуется ультрафильтрат , представляющий собой первичную мочу . Она похожа на плазму крови, но содержит мало белков.

За сутки у человека образуется от 150 до 170 л именно первичной мочи, но только лишь 1,5-2 л превращается во вторичную мочу, которая выводится из организма.

Остальные 99% возвращаются в кровь.

Механизм образования вторичной мочи заключается в прохождение ультрафильтрата через сегменты нефрона и почечные канальцы. Стенки канальцев состоят из эпителиальных клеток, которые поэтапно всасывают обратно не только большое количество воды, но и все необходимые организму вещества.

Обратное всасывание белков объясняется большими их размерами. Все токсичные и вредные для нашего организма вещества остаются в канальцах, а дальше экскретируются с мочой. Эта конечная моча и называется вторичной. Весь этот процесс называется канальцевой реабсорбцией.

Канальцевой секрецией называется совокупность процессов, благодаря которым в просвет канальцев нефрона секретируются вещества подлежащие выведению из организма. То есть, это секреция не что иное, как запасной процесс мочеобразования.

Значение выделения продуктов жизнедеятельности организма, В процессе обмена веществ в клетках образуются конечные продукты. Среди них могут быть и ядовитые для клеток вещества. Так, при расщеплении аминокислот, нуклеиновых кислот и других азотсодержащих соединений образуются токсические вещества -аммиак, мочевина и мочевая кислота, которые по мере их накопления подлежат выведению из организма. Должны удаляться» кроме того, избыток воды, углекислый газ, яды, которые поступают вместе с вдыхаемым воздухом, поглощаемой пищей и водой, избыток витаминов, гормонов, лекарственные препараты и т. п. При накоплении этих веществ в организме возникает опасность нарушения постоянства состава и объема внутренней среды организма, что может отразиться на здоровье человека.

Органы выделения и их функции. Выделительную функцию выполняют многие органы. Так, легкие выводят из организма углекислый газ, пары воды, некоторые летучие вещества, например пары эфира, хлороформа при наркозе, пары алкоголя при опьянении. Потовыми железами удаляются вода и соли, небольшие количества мочевины, мочевой кислоты, а при напряженной мышечной работе - молочная кислота. Слюнные и желудочные железы выделяют некоторые тяжелые металлы, ряд лекарственных веществ, чужеродные органические соединения. Важную экскреторную функцию выполняет печень , удаляя из крови гормоны (тироксин, фолликулин), продукты расщепления гемоглобина, азотистого метаболизма и многие другие вещества. Поджелудочная железа и кишечные железы выводят соли тяжелых металлов, лекарственные вещества.

Однако основная роль в процессах выделения принадлежит специализированным органам - почкам. К важнейшим функциям почек относится участие в регуляции: 1) объема крови и других жидкостей внутренней среды, 2) постоянства осмотического давления крови и других жидкостей тела, 3) ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного баланса организма, 4) кислотно-щелочного равновесия, 5) выведения из организма конечных продуктов азотистого обмена и чужеродных веществ. Таким образом, почки являются органом, обеспечивающим гомеостаз внутренней среды организма.

Строение органов мочевыделительной системы. Она состоит из парных почек, отходящих от них тонких трубок -мочеточников, мочевого пузыря - резервуара для временно накапливающейся мочи, и мочеиспускательного канала (рис . 13.14).

Почки - органы бобовидной формы, лежащие в задней части брюшной полости по обеим сторонам позвоночника. Правая почка обычно расположена на 2-3 см ниже левой. Вогнутый край почки имеет борозду - ворота почки, через которые проходят мочеточник, нервы, кровеносные и лимфатические сосуды. Снаружи каждая почка одета плотной гладкой эластичной соединительнотканной капсулой. Под капсулой выделяются два слоя: наружный, более темный - корковое вещество, и внутренний, более светлый- мозговое вещество (рис. 13.15). В мозговом веществе различают 15-16 почечных пирамид, разделенных корковым веществом. Верхушки пирамид примыкают к почечным чашкам, которые, сливаясь, образуют почечную лоханку. В нее изливается образующаяся в почке моча . Лоханка суживается и переходит вмочеточник. Сокращениями мышечной стенки мочеточника моча продвигается в мочевой пузырь - полый орган с хорошо развитым мышечным слоем в его стенке. Вместимость мочевого пузыря около 750 мл. Периодические сокращения стенок пузыря выводят мочу через мочеиспускательный канал наружу.

Рис. 13.14. Строение мочевыделительной системы: 1 - почка; 2 - ворота почки; 3 - мочеточник; 4 - мочевой пузырь; 5 - мочеиспускательный канал; 6 - надпочечники .

Рис 13.15. Строение почки: 1 - мозговой слой; 2 - корковый слой; 3 - мочеточник; 4 - почечная лоханка; 5 - вена; 6 - артерия.

Гигиена почек. Для обеспечения нормальной работы почек следует избегать их переохлаждения, не злоупотреблять острой пищей, содержащей избыток пряностей и соли, а также алкоголем. Необходимо также соблюдать правила безопасности при работе с некоторыми ядами, которые при попадании в организм человека могут разрушать почечный эпителий.