Образование мочи егэ биология схема

Выделение

Выделение — удаление конечных продуктов обмена веществ, которые не могут быть повторно использованы организмом, а так же вредных, чужеродных веществ, попавших в организм (яды, лекарства).

К органам, выполняющим функции выделения, относятся: почки, мочеточники,
мочевой пузырь, мочеиспускательный канал, а также легкие, желудочно-кишечный тракт, кожа.

Небольшая часть мочевины и мочевой кислоты, а также лекарства выводятся вместе с секретом желез желудочно-кишечного
тракта. Потовые железы кожи выделяют мочевую кислоту, соли, воду, мочевину. В процессе дыхания из легких
улетучивается углекислый газ, вода, алкоголь, эфиры.

Почкам принадлежит первое место в этом списке: они — главное звено системы мочеотделения, однако при различных болезнях почек (почечной недостаточности) их функция страдает, и компенсаторно возрастает выделение
через другие органы (ЖКТ, легкие, кожа). В этом случае у пациента может появляться неприятный запах мочевины от кожи, изо рта, что доставляет неудобства самим пациентам и их окружению.

Почки

Представляют собой парные бобовидные образования, которые лежат на задней стенке брюшной полости по бокам от позвоночника.
Масса каждой почки — около 150 граммов. Снаружи покрыты соединительнотканной и жировой капсулами. Через ворота в почку входит
мочеточник, почечная артерия, вена, лимфатические сосуды и нервы.

На поперечном срезе почки хорошо различаются корковое и мозговое вещество. На периферии почки располагается слой коркового вещества, под
ним глубже лежат пирамиды, образующие мозговое вещество. Между пирамидами хорошо различимы почечные столбы — участки коркового вещества,
вдающиеся вглубь почки. Пирамида вместе с почечным столбом образует почечную долю.

Верхушка почечной пирамиды, обращенная внутрь, называется сосочек. Каждый сосочек усеян мелкими отверстиями, из которых
выделяется моча и поступает в самые начальные участки мочевых путей — малые почечные чашечки. Сливаясь между собой, малые
почечные чашечки образуют большие, которые сливаются в одну большую лоханку, переходящую в мочеточник.

Выходя из ворот почек, мочеточники направляются вниз к мочевому пузырю — резервуару мочи. В мочевом пузыре моча
накапливается, его вместимость составляет около 500 мл. Далее моча направляется в мочеиспускательный канал (уретру),
который открывается во внешнюю среду наружным отверстием.

Функции почек

Вам уже известна основная функция почек — выделительная, скоро мы приступим к ее углубленному изучению, но сейчас коснемся других функций почек. Рекомендую вернуться еще раз к функциям почек по прочтении статьи.

• Удаление из организма конечных продуктов

Из организма удаляется мочевина, мочевая кислота, соли аммиака. Напомню, что мочевина образуется не в почках, а в печени, поэтому почки в данном случае играют роль фильтра.

• Регуляция артериального давления

Осуществляют регуляцию артериального давления за счет выделения биологически активного вещества — ренина (мы поговорим об этом, изучая нефрон)

• Регуляция эритроцитопоэза

Регулируют число эритроцитов, вырабатывая гормон эритропоэтин, который стимулирует образование эритроцитов
в красном костном мозге.

• Обеспечение гомеостаза

Поддерживают гомеостаз организма — постоянство внутренней среды.

• Участие в водно-солевом балансе
• Выделяя кислые или щелочные продукты, способствуют постоянству pH крови (водородный показатель)

Выделительная и кровеносная системы очень тесно взаимосвязаны, в чем мы убедимся по ходу изучения выделительной системы.

Нефрон

Нефрон (от гр. nephros — почка) — структурно-функциональная единица почки, состоящая из почечного тельца и канальцев.
В составе почечного тельца различают сосудистый клубочек (капиллярный, мальпигиев), и покрывающую его капсулу Боумена-Шумлянского.

Обращаю ваше особое внимание на разницу диаметра приносящей и выносящей артериол. Диаметр приносящей артериолы крупнее, чем
у выносящей, благодаря чему в сосудистом клубочке создается повышенное давление и осуществляется важнейший процесс — фильтрация.
Чем выше артериальное давление в сосудистом клубочке и капиллярной сети, тем интенсивнее идут процессы фильтрации и реабсорбции,
с которыми вы скоро познакомитесь.

Запомните, что в основе мочеобразования лежат три процесса: фильтрация, реабсорбция (вторичное всасывание) и секреция. Изучая их,
мы поймем, как функционирует нефрон, и разберем его строение.

• Фильтрация

Лучше всего ассоциировать этот процесс с ситом, которое пропускает мелкие частички, а крупные не пропускает. Точно также и кровь
содержит мелкие молекулы — вода, глюкоза, мочевина и крупные компоненты — фибриноген, форменные элементы крови.

В результате процесса фильтрации получается первичная моча, не содержащая крупных белков и форменных элементов крови (эритро- ,
лейко- , тромбоцитов), близкая по составу к плазме крови. В день у человека образуется 150-180 литров первичной мочи, представляете,
если бы мы столько выделяли?

Не могу ни акцентировать ваше внимание на том факте, что в первичной моче оказывается очень много нужного и полезного нашему
организму. Вдумайтесь: через фильтр профильтровывается не только мочевина, но и глюкоза, вода, витамины, минеральные
соли. Потерять такие ценные вещества для организма было бы большой оплошностью, и следующий этап исправляет допущенную организмом «ошибку»
при фильтрации.



• Реабсорбция (лат. re — обратное + лат. absorptio — всасывание)

После прохождения капсулы Боумены-Шумлянского первичная моча попадает в проксимальные (от лат. proximus — ближний) и дистальные (от лат. distare — отстоять, далеко находиться) канальцы нефрона.
Эти канальцы оплетает густая сеть капилляров, образованная разветвленной выносящей артериолой.

Все нужные организму вещества: вода, глюкоза, соли, аминокислоты, витамины, гормоны — всасываются из просвета канальца нефрона обратно
в кровеносную систему (в капилляры, оплетающие канальцы нефрона). Таким образом, организм «исправляет ошибку» допущенную на этапе фильтрации.

Мочевина, мочевая кислота, креатинин — побочные продукты обмена веществ — обратно не всасываются, продолжая продвигаться по канальцам нефрона.

Процесс реабсорбции активно идет в изогнутой части канальцев нефрона — петле Генле, из которой в ткани мозгового вещества почки активно выходят ионы Na⁺, создавая высокое осмотическое давление. Это, в свою очередь, способствует перемещению воды из
просвета канальцев нефрона в кровеносную систему, то есть ее всасыванию (реабсорбции).



• Секреция (лат. secretio — отделение)

Мы добрались до третьего финального этапа мочеобразования. На этапе секреции происходит транспорт веществ из крови (капилляров,
оплетающих канальцы нефрона) в просвет канальцев нефрона.

Секреции подвергаются лекарственные вещества, излишки ионов K⁺ и Na⁺. Их секреция в канальцы нефрона необходима для поддержания постоянства внутренней среды — гомеостаза.

В результате реабсорбции и секреции из первичной мочи образуется вторичная, объем которой составляет 1-1,5 литра в сутки.

Вторичная моча через дистальные канальцы поступает в собирательные трубочки, куда таким же путем открываются дистальные канальцы
многих других нефронов. Собирательные трубочки открываются на верхушках почечных пирамид, из низ выделяется моча и поступает в малые,
затем в большие почечные чашечки, лоханку и далее в мочеточник.

Регуляция эритроцитопоэза и артериального давления

Эритроцитопоэз (от греч. «erythro — «красный» и poiesis — «делать») — процесс образования эритроцитов в красном костном
мозге. Оказывается, почки принимают в нем непосредственно участие, секретируя в кровь гормон эритропоэтин, который
способствует образованию эритроцитов в красном костном мозге.

При многих болезнях почек эритропоэтин в виде лекарственного препарата применяют, чтобы добиться увеличения числа
эритроцитов и устранить анемию (малокровие).

Почки регулируют уровень артериального давления, выделяя ренин (от лат. ren — почка). В конечном итоге это способствует
сужению кровеносных сосудов и росту артериального давления, которое играет ключевую роль в фильтрации — процессе мочеобразования.

Регуляция работы почек

На активность почек оказывают влияние симпатические и парасимпатические нервные волокна. Симпатические нервы способствуют
сужению почечных сосудов и повышению реабсорбции (количество мочи уменьшается), парасимпатические — расширению почечных сосудов и уменьшению реабсорбции (количество мочи увеличивается).

Также регуляция работы почек происходит гуморальным путем: с помощью гормонов гипофиза, надпочечников,
паращитовидных желез. Гипоталамус, тесно связанный с гипофизом, активирует высвобождение последним антидиуретического
гормона (АДГ) — вазопрессина, которые сужает почечные сосуды, тем самым повышая реабсорбцию.

Заболевания

Хорошо зная три основных процесса: фильтрацию,
реабсорбцию и секрецию, вы легко сможете предположить, на каком из этих этапов возникло нарушение работы почек.
Эффективность работы почек и их состояние можно легко оценить по анализу мочи. Сейчас вам следует ненадолго представить себя
врачом нефрологом

Приходит заключение из лаборатории. В моче пациента найдены белок, кровь (эритроциты), гной (лейкоциты). Вам известно, что
форменные элементы крови и крупные белки в норме не проходят через «сито» на этапе фильтрации и не должны обнаруживаться в моче. Таким
образом, патология локализуется в почечном тельце.

Следующее заключение, которое вам предстоит изучить, выглядит по-другому. Гноя, крови и белков в моче не обнаружено, однако
присутствует глюкоза (сахар). Такая находка может быть признаком сахарного диабета.

Зная, что глюкоза в норме профильтровывается на первом этапе — фильтрации, вы понимаете, что с фильтрацией все в порядке.
Нарушение возникло на следующей стадии — реабсорбции, ведь
глюкоза в норме должна всасываться обратно в кровь: ее не должно обнаруживаться в моче.

На схеме ниже вы можете наглядно увидеть симптомы, которые сопровождают сахарный диабет.
Этиологию (причины) и патогенез (механизм развития) сахарного диабета мы изучим, когда будем говорить об эндокринной
системе.

Тематические задания

А1. Сходные по составу продукты распада удаляются через

1) кожу и легкие   

2) легкие и почки

3) почки и кожу   

4) пищеварительный тракт и почки

А2. Органы выделительной системы находятся

1) в грудной полости    

3) вне полостей тела

2) в брюшной полости 

4) в полости малого таза

А3. Целостной структурной единицей почки является

1) нейрон

2) нефрон

3) капсула

4) извитой каналец

А4. При нарушениях процесса выделения продуктов распада в организме накапливается:

1) соли серной кислоты  

3) гликоген

2) избыток белков           

4) мочевина или аммиак

А5. Функция капиллярного (мальпигиевого) клубочка:

1) фильтрация крови 

3) всасывание воды

2) фильтрация мочи  

4) фильтрация лимфы

А6. Сознательная задержка мочеиспускания связана с деятельностью:

1) продолговатого мозга  

3) спинного мозга

2) среднего мозга            

4) коры мозга

А7. Вторичная моча отличается от первичной тем, что во вторичной моче нет:

1) глюкозы

2) мочевины

3) солей  

4) ионов К+  и Са²⁺

А8. Первичная моча образуется из:

1) лимфы

2) крови

3) плазмы крови 

4) тканевой жидкости

А9. Симптомом заболевания почек может служить присутствие в моче

1) сахара

2) солей калия

3) солей натрия

4) мочевины

А10. Гуморальная регуляция деятельности почек осуществляется с помощью

1) ферментов  

2) витаминов

3) аминокислот 

4) гормонов

В1. Выберите симптомы, по которым можно заподозрить заболевание почек

1) наличие в моче белков

2) присутствие в моче мочевой кислоты

3) повышенное содержание глюкозы во вторичной моче

4) пониженное содержание лейкоцитов

5) повышенное содержание лейкоцитов

6) повышенное суточное количество выделенной мочи

В2. Что из перечисленного относится к нефрону?

1) почечная лоханка 

2) мочеточник       

3) капиллярный клубочек

4) капсула                 

5) мочевой пузырь

6) извитой каналец

1.      Первичная моча образуется из плазмы крови, однако от плазмы отличается — в ней отсутствуют белки и клетки крови.

2.      Она содержит продукты распада: мочевину, мочевую кислоту, креатин, креатинин, аммиак.

3.      Однако есть в ее составе и питательные вещества: аминокислоты, глюкоза, витамины, и минеральные вещества (калий, натрий и др).

4.      Каждую минуту в почках образуется примерно 125 миллилитров первичной мочи, однако 124 миллилитра тут же всасывается обратно, в итоге остается всего 1 миллилитр вторичной.

Вторичная моча

1.      Несоизмеримо беднее по составу, чем первичная. Не содержит питательных веществ, в ней имеются только вода и продукты обмена.

2.      Концентрация мочевины, образованной в печени из аммиака, во вторичной моче в 60–65 раз больше, чем в первичной.

3.      Концентрация мочевой кислоты увеличивается в 12 раз.

4.      Присутствуют креатин и креатинин, концентрация ионов калия выше в 7 раз.

Образование первичной мочи. Фильтрация

1.      Первым делом происходит фильтрация — то есть перемещение жидкости с растворенными соединениями из крови в полость почечной капсулы в результате разницы давлений. Эта жидкость далее станет первичной мочой.

2.      Фильтрация происходит пассивно, для нее не требуется затрат энергии. Какими двумя процессами она обеспечивается?

3.      Во-первых, фильтрация обусловлена гидростатическим давлением крови в клубочке. По сути, вода и растворенные в ней небольшие молекулы «выдавливаются» из капилляра и проходят через эпителий почечной капсулы в ее просвет.

4.      Во-вторых, фильтрация усилена тем, что приносящая артериола шире выносящей артериолы.

5.      В связи с высоким давлением крови и большей шириной приносящей артериолы в капиллярный клубочек приходит очень много крови. Кровь не успевает вся профильтроваться, остается ее излишек, который уйдет по выносящей артериоле.

6.      Выносящая артериола переходит в околоканальцевые капилляры, оплетающие почечный каналец.

Образование первичной мочи. Секреция

1.      Канальцевая секреция — выделение некоторых веществ из крови в полость канала нефрона.

2.      Секреция — активный процесс, идущий с большими затратами энергии.

3.      В каналец секретируются лекарства, ионы калия, парааминогиппуровая кислота (кстати, она подвержена как фильтрации, так и секреции), аммиак, красители.

4.      Проходят ли клетки крови и белки через стенки капилляров и почечной капсулы? Нет, стенки капилляров и капсулы — это фильтры, не пропускающие из крови клетки крови и белки.

Образование вторичной мочи. Обратное всасывание (реабсорбция)

1.      Первичная моча проходит в почечный каналец.

2.      Через его стенку в околоканальцевые капилляры, то есть обратно в кровь, всасываются вода, растворенные в ней питательные вещества — аминокислоты, глюкоза, витамины, некоторые минеральные вещества.

3.      Обратное всасывание — также активный процесс, идущий с затратами энергии. Например, сахара почти полностью всасываются, мочевина же вообще не всасывается.

4.      Итак, во вторичной моче остаются лишь те вещества, которые не нужны организму и подлежат выведению. Необходимые организму вещества он возвращает через сеть околоканальцевых капилляров.

5.      Иногда через почки удаляется и избыток глюкозы — так почки способствую поддержанию постоянства химического состава крови.

6.      В обычных условиях, при комфортной температуре, отсутствии тяжелой работы и нормальном питании вторичной мочи в сутки образуется 1,2–1,5 литра.

Мочевыделение

1.      Мускулатура мочеточников ритмично сокращается, что способствует проталкиванию мочи в мочевой пузырь.

2.      Пузырь, стенки которого построены из гладкомышечной ткани, постепенно растягивается. Когда объем содержимого становится больше 150 миллилитров, а давление на стенки высоким, включается рефлекс мочеиспускания.

3.      Центр мочеиспускания лежит в крестцовом отделе спинного мозга, под контролем коры больших полушарий.

4.      Человек может сознательно задерживать мочеиспускание — влияние коры позволяет регулировать этот акт.

5.      На выходе из канала стоят кольцевые мышечные утолщения, сфинктеры, которые, словно стражники, приоткрывают «ворота» в момент мочеиспускания. Первый, внутренний, сфинктер создан из той же гладкомышечной ткани, что и стенки пузыря. Второй, наружный — из поперечно-полосатых мышц. Человек может отдать приказ открыться только наружному сфинктеру.

6.      Когда стенки мочевого пузыря сокращены, а стражники-сфинктеры приоткрыты — происходит мочеиспускание.

7.      У большинства детей произвольное мочеиспускание устанавливается в 1–1,5 года.

Предупреждение почечных заболеваний

1.      Последствия нарушения работы выделительной системы — это отравление организма продуктами обмена, либо выведение с мочой большого количества полезных для организма веществ.

2.      Клетки почечных канальцев чувствительны к ядам и инфекции. Если эти клетки поражаются, вторичная моча перестает образовываться — организм теряет с мочой воду, глюкозу и другие полезные вещества.

3.      При физических нагрузках или повышении кровяного давления мочи выделяется больше.

4.      Признаки заболевания почек — белки и сахар в моче, повышенное количество лейкоцитов или эритроцитов.

5.      Острая пища нарушает работу почек. Алкоголь разрушает эпителий почек, нарушает образование мочи или вовсе прекращает его, организм отравляется.

6.      При патологических нарушениях работы почек возможна их пересадка.

Нейрогуморальная регуляция работы почек

1.      Нервная регуляция. В сосудах есть осмо- и хеморецепторы, которые шлют сигналы в гипоталамус по проводящим путям вегетативной нервной системы о кровяном давлении и составе жидкости. Такая информация важна, чтобы организм «понимал», стоит ли выделять больше воды с мочой или надо ее экономить. В этом случае гипоталамус «принимает решение» и может выделить гормон вазопрессин (АДГ), уменьшающий количество мочи.

2.      Симпатическая нервная система уменьшает мочевыделение (диурез), парасимпатическая увеличивает.

3.      В связи с тем, что наружный сфинктер мочевого пузыря содержит поперечнополосатую мускулатуру, кора полушарий контролирует работу мочевого пузыря, но не почек в целом.

4.      Гуморальная регуляция. Гормон гипоталамуса вазопрессин, или АДГ — антидиуретический гормон (поступает в гипофиз из гипоталамуса) и гормон надпочечников адреналин снижают диурез. Тироксин повышает его.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда — репетитор по биологии для подготовки к ОГЭ

Спрятать пояснение

Источник: Диагностическая работа по биологии 06.04.2011 Вариант 1.

План урока:

Строение почки

Строение мочевыводящих путей

Нефрон и образование мочи

Другие функции почек

Регуляция водного баланса

Почки и сахарный диабет

Болезни выделительной системы

Основные органы выделения – это почки, мочеточники и мочевой пузырь. Мочеточники и мочевой пузырь относят к мочевыводящим путям.

Другие органы тоже обладают функцией выделения, например, лёгкие и кожа. Но они удаляют из организма лишь небольшое количество переработанных веществ, если почки работают нормально. У людей с хронической почечной недостаточностью почки работают плохо. Кожа берёт на себя часть выделительной функции и со временем становится сухой и жёлтой.

Организм способен жить с одной почкой. Однако так сложилось в ходе эволюции, что у человека есть две почки. Это повышает надёжность выделительной системы: если с одним органом что-то случится, второй будет обеспечивать жизнь организма дальше.

Выделительная система у мужчины и женщины

Строение почки

Почки расположены по бокам позвоночника на уровне последнего грудного и двух верхних поясничных позвонков. Правая почка лежит на 1 – 1,5 см ниже левой. Однако встречаются другие варианты.

Почка имеет бобовидную форму. Её вогнутый край называют воротами почки. Из него выходят почечные артерии, вена, нервы, лимфатические сосуды и мочеточник. Снаружи почка покрыта оболочками из соединительной и жировой тканей.

Строение почки

У некоторых людей почки со временем опускается к малому тазу. Как правило, это люди худые люди высокого роста, например, стройные молодые женщины. Когда человек лежит, почка находится в нормальном положении, но когда он садится или встаёт, почка смещается вниз. Если девушка, которая никогда стройной не была, резко худеет, почки у неё могут «поползти» вниз.

Дело в том, что у почки нет сильной фиксации. Её удерживают на месте мышцы, на которых она лежит, внутрибрюшное давление и почечные сосуды.

В почке выделяют корковое и мозговое вещество. Корковое вещество лежит снаружи, его толщина около 7 – 10 мм. Под корковым веществом находится мозговое вещество. Оно состоит из пирамид, основание которых обращено к корковому веществу, а верхушка – к воротам почки. Пирамиды отделены друг от друга участками (столбами) коркового вещества. Из верхушек пирамид вытекает моча.Моча поступает в мочевыводящие пути – чашки и лоханку.

Кровоснабжение почки очень мощное. Это связано с тем, что кровь, которая поступает в почку, почкой же и очищается. Почка фильтрует всю кровь организма.

Клетки постоянно избавляются от лишних или токсичных отходов своей жизнедеятельности. Например, в результате обмена белков образуется ядовитый аммиак. Печень включает его в безопасное соединение – мочевину. А мочевина выводится почками.

Строение мочевыводящих путей

Как говорилось выше, из почки моча поступает в мочевыводящие пути – чашки, лоханку, мочеточники и мочевой пузырь.

Мочевыводящие пути имеют сходное строение:

• Наружный слой образован соединительной тканью.
• Средний слой состоит из гладких мышц, которые сокращаются и тем самым задерживают или проталкивают мочу.
• Внутренний слой – это слизистая оболочка, покрытая особым переходным эпителием. В ней также находятся маленькие железы, вырабатывающие слизь и участки лимфоидной ткани.

Лоханка продолжается в мочеточник – длинную трубку. Правый и левый мочеточники переходят в мочевой пузырь. Мочевой пузырь – это вместилище для скопления мочи. Он способен удерживать до 500 – 700 мл мочи. Моча выделяется постоянно, у взрослого человека мочевой пузырь заполняется за 2 – 4 часа.

Из мочевого пузыря моча изливается наружу через мочеиспускательный канал. Мышечная оболочка в области перехода мочевого пузыря в мочеиспускательный канал очень развита, она образует сфинктер мочевого пузыря.

Движение мочи 

Мочеиспускательный канал – это длинная узкая трубка. У мужчин он длинный (18 см) и узкий, а у женщин он короткий (3 см) и широкий. Это одна из причин, почему, у женщин чаще возникает цистит – воспаление мочевого пузыря. Обычно цистит вызывается болезнетворными бактериями, которые легко попадают в мочевой пузырь через короткий и широкий мочеиспускательный канал.

Длительное переохлаждение ослабляет защитные механизмы тканей мочевого пузыря, из-за чего болезнетворные бактерии активно размножаются и вызывают воспаление слизистой оболочки мочевого пузыря. Проявляется это очень неприятными симптомами – боль в паховой области, частое и болезненное мочеиспускание. Длительное переохлаждение наступает при купании в прохладной реке, сидении на сквозняке, прогулке в тонких колготках в холодную погоду.

Мочеиспускательный канал окружён скелетной (произвольной) мышечной тканью. Она образует сфинктер мочевого пузыря, который расслабляется, когда человек сознательно опорожняет мочевой пузырь.

Нефрон и образование мочи

Моча образуется в нефроне. Нефрон – это самая маленькая структура, которая отвечает за главную функцию почки – фильтрацию крови и образование мочи. Иначе его называют структурно-функциональной единицей почки.

Нефроны

Строение нефрона

Нефрон состоит из почечного тельца, проксимального и дистального канальцев. К нефрону подходит собирательная трубочка.

Почечное тельце и фильтрация

Почечная артерия делится на всё большее количество мелких ветвей вплоть до приносящей артериолы. Приносящая артериола распадается на капилляры, которые сложены в клубочки. Клубочек капилляров окружён капсулой (капсулой Шумлянского-Боумена). Вместе клубочек и капсула называются почечным тельцем.

В капиллярах происходит фильтрация крови.Почечный фильтр состоит из стенки капилляров и мембраны клеток почки. Он пропускает молекулы, диаметр которых меньше 4 нм, например, очень маленькие молекулы некоторых белков. Если почечный фильтр пропускает крупные молекулы белка, это говорит о повреждении почек. В практической медицине это обозначается выражением «белок в моче».

Почечный фильтр

Жёлтым цветом выделены клетки, которые входят в состав почечного фильтра. Они окружают капилляр, по которому движутся эритроциты.

В капиллярах клубочка в результате фильтрации крови образуется первичная моча. Далее она поступает из капсулы Шумлянского-Боумена в проксимальный каналец. «Проксимальный» означает «ближайший» — ближайший к почечному тельцу. Из проксимального канальца моча поступает в петлю Генле, а затем – в дистальный каналец. «Дистальный» означает «самый отдалённый».

Капилляры клубочка не сразу переходят в венулы. Они снова собираются в выносящую артериолу. Выносящая артериола распадается на капилляры, которые окружают канальцы. Такая структура получила название «чудесная сеть».

Чудесная сеть

Afferent arteriole – приносящая артериола

Efferent arteriole – выносящая артериола

Канальцы, обратное всасывание (реабсорбция) и выделение (секреция)

В канальцах происходят два процесса преобразования первичной мочи во вторичную – реабсорбция и секреция.

Реабсорбция – это обратное всасывание в кровь нужных организму веществ. Обратно всасываются вода, аминокислоты, глюкоза. Всего обратно в кровь всасывается 80% первичной мочи.

Секреция – это выделение в мочу ненужных организму веществ. Выделяются органические кислоты и основания, аммиак в виде иона аммония.

Вся кровь фильтруется и очищается в почках. За сутки образуется около 150 – 200 литров первичной мочи. От почки зависит, сколько воды будет выведено. Если организм получает много воды, он должен избавиться от лишней жидкости. Тогда мочеиспускание будет частым, а количество мочи обильным. Моча станет мало концентрированной, в ней будет много воды и на вид она будет бесцветной, как вода.

Если человек пьёт недостаточно жидкости, сильно потеет или находится в жарком климате, почки выделяют мало воды. Мочеотделение становится редким, количество мочи небольшим. Моча будет сильно концентрированной: ярко-жёлтого цвета с резким запахом.

Другие функции почек

Мы рассмотрели основные функции почек:

• Фильтрация крови.
• Выведение ненужных и токсичных для организма веществ.
• Регуляция баланса воды в организме.

Но процессы в почках не ограничиваются выделением, почки выполняют и другие жизненно важные функции:

• В крови должна строго поддерживаться определённая концентрация ионов водорода (показатель pH). Если он сильно изменится, то белки крови и тканей уже не справятся со своими задачами. Например, будут сбои в биохимических реакциях и транспорте молекул. Почка выводит избыток ионов водорода.
• Почка выделяет эритропоэтин – вещество, которое нужно для созревания эритроцитов в костном мозге. Некоторые болезни почек сопровождаются анемией.
• Почка участвует в регуляции артериального давления (об этом будет сказано ниже).
• Почка – это место обмена витамина D.
• Почка участвует в обмене белков и углеводов. Например, в почке и печени проходит процесс синтеза глюкозы – глюконеогенез.
• Почка участвует в регуляции содержания натрия, калия и других ионов в крови.

Другими словами, почка участвует в поддержании гомеостаза – постоянства состава внутренней среды.

Регуляция водного баланса

За сутки человек потребляет около 2 литров воды в жидком виде, 700 мл воды в составе твёрдой пищи. И ещё 300 мл воды образуется в самом организме в результате биохимических реакций. В течение суток около 2 л воды выводят почки, 900 мл воды выделяется с выдыхаемым воздухом и испарением с кожи, 100 мл выводится с калом.

Выведение или задержка воды регулируется гормонами: антидиуретическим гормоном (АДГ или вазопрессин) и альдостероном.

АДГ вырабатывается гипоталамусом. Гипоталамус – это участок мозга и высший центр эндокринной системы. Он регулирует работу эндокринной системы, вегетативной нервной системы, температуру тела, содержание жидкости в организме, а также участвует в формировании чувства голода и жажды. АДГ выводится из гипоталамуса в гипофиз, из которого и выделяется в кровь.

Благодаря АДГ из собирательной трубочки нефрона в кровь всасывается вода, моча концентрируется. «Диурез» означает «мочевыделение», а «антидиуретический» — «препятствующий мочевыделению». Если АДГ мало, моча будет содержать много воды.

Вода всасывается из собирательной трубочки под действием антидиуретического гормона (АДГ, ADH)

Если АДГ нет или почки его не воспринимают, развивается болезнь несахарный диабет. Тогда человек теряет в день по 15 – 20 литров воды и постоянно хочет пить. Слово «диабет» переводится как «мочеизнурение».

Альдостерон вырабатывается корой надпочечников. Он способствует обратному всасыванию воды и натрия в дистальном канальце и собирательной трубочке, а значит, задержке воды в организме.

Почки и артериальное давление

Почки не только фильтруют мочу, но и влияют на другие системы организма. Например, они участвуют в регуляции артериального давления. Кровь в почку поступает по крупным почечным артериям и под определённым давлением. Если оно упадёт ниже 80 мм рт. ст., то фильтрация крови в почке остановится.

Некоторые нефроны не столько фильтруют кровь, сколько улавливают давление поступающей в них крови. Если оно падает, то они выделяют вещество ренин. Ренин запускает каскад превращений, которые приводят к выделению альдостерона и ангиотензина II, которые повышают артериальное давление. Этот каскад реакций называется ренин-ангиотензин-альдостероновая система (РААС).

Одна из самых распространённых болезней человечества – гипертоническая болезнь. В основе гипертонической болезни лежит стойкое повышение артериального давления выше 140/90 мм рт.ст. на протяжении длительного времени. Существует несколько механизмов повышения артериального давления при гипертонической болезни. И один из них – это ренин-ангиотензин-альдостероновая система.

В работе РААС участвует ангиотензинпревращающий фермент (АПФ). Лекарства, которые снижают активность АПФ (ингибиторы АПФ), на рубеже XX и XXI веков произвели революцию в лечении артериальной гипертензии. Первый ингибитор АПФ был выделен из яда змеи, которая называется обыкновенная жарара́ка. Через несколько лет на основе этого компонента змеиного яда создали несколько препаратов, эффективно снижающих артериальное давление.

Лечить гипертоническую болезнь нужно обязательно, потому что повышенное артериальное давление разрушает мелкие и крупные сосуды, а значит, и кровоснабжение всех органов.

Почки и сахарный диабет

Один из симптомов сахарного диабета – это появление глюкозы в моче.На самом деле, и у здорового человека есть немного глюкозы в моче. Но её настолько мало, что она не обнаруживается методами, которые используются в практической медицине. У человека, больного сахарным диабетом, уровень глюкозы в крови постоянно повышен. В мочу проникает больше глюкозы, поэтому её обнаруживают в клинической лаборатории. Глюкоза «тянет» за собой воду, поэтому учащённое мочеиспускание и жажда – одни из симптомов сахарного диабета.

«Лишняя» глюкоза в крови запускает повреждение сосудов и нервов, страдают ткани почки. Сахарный диабет часто сопровождается повышением артериального давления, которое тоже повреждает сосуды, почки и многие другие органы.

Болезни выделительной системы

Существуют самые разные болезни почек и мочевыводящих путей. Выделительной системой занимаются два специалиста – уролог и нефролог. Уролог – это хирург, который проводит операции и сложные процедуры на органах выделительной системы. Нефролог – это терапевт, который использует лекарственные средства (таблетки, инъекции и капельницы) в своей работе.

Но также в лечении болезней почек принимают участие другие специалисты: терапевт, эндокринолог (выше шла речь о сахарном диабете) и даже реаниматолог, если существует угроза для жизни.

У некоторых людей изначально есть аномалии развития почек. Например, кто-то рождается с одной почкой, а у кого-то может быть удвоенная почка или присутствовать третья добавочная почка.

Ряд болезней выделительной системы вызывается болезнетворными микроорганизмами, чаще бактериями. Выше говорилось о цистите – воспалении мочевого пузыря. Очень опасен острый пиелонефрит – воспаление почки и почечной лоханки. Его лечением тоже занимается уролог. Симптомы пиелонефрита – высокая температура, часто с ознобом, боль в пояснице, мутная моча.

Иногда выделительная система поражается микобактерией туберкулёза. Большинство людей воспринимают туберкулёз как болезнь лёгких, но это не совсем так. Возможен и туберкулёз почек. Основной врач при туберкулёзе – фтизиатр.

Есть ещё одна группа заболеваний – нефриты и гломерулонефриты. Это поражение тканей почек под действием вирусов, бактерий, ядов, собственной иммунной системы. Обычно лечением этих болезней занимается нефролог.

К сожалению, в почке и мочевыводящих путях могут развиваться злокачественные опухоли. Точные причины перерождения нормальных клеток в злокачественные до конца не изучены. В лечении онкологических заболеваний почек принимают участие онкологи, химиотерапевты и урологи.

Особое место занимает мочекаменная болезнь, когда образуются камни в мочевыводящих путях. Почечные камни – это выпавшие в осадок соли, которые образованы ионами кальция (реже натрия и аммония) с фосфорной кислотой и органическими кислотами: щавелевой (оксалатные камни), мочевой (уратные камни), цистином (цистиновые камни). Обычно камни имеют смешанную природу: они состоят сразу из нескольких солей.

В уроке по пищеварительной системе говорилось о белке, который препятствует образованию камней в поджелудочной железе. Выяснилось, что и в выделительной системе есть свой белок, препятствующий образованию камней. Это белок Тамма–Хорсфалла или уромодулин. Возможно, у людей с мочекаменной болезнью этот белок имеет какие-то дефекты.

Основное проявление мочекаменной болезни – экстремально сильная боль в пояснице, боку или животе и появление крови в моче. Это состояние называют почечной коликой. Когда камень выходит из лоханки, он становится препятствием току мочи в мочеточнике или мочевом пузыре. Капсула почки растягивается и становится источником боли.

Мощный источник поражения почек – алкоголь, ацетальдегид (образуется при переработке алкоголя в организме). Они могут повредить почки при однократном употреблении спиртных напитков. Кроме этого, при алкоголизме образуются и другие вещества, которые повреждают выделительную систему. У алкоголиков почки и мочевыводящие пути уязвимы перед болезнетворными микроорганизмами и больше подвержены мочекаменной болезни.

При заболеваниях почек и других болезнях (сахарный диабет) развивается хроническая болезнь почек, которая приводит к хронической почечной недостаточности (ХПН). ХПН заключается в том, что со временем гибнет всё больше и больше нефронов. Оставшихся нефронов не хватает для того, чтобы очищать кровь.Кончается это тем, что человеку пересаживают донорскую почку. В ожидании трансплантации почки раз в 3 дня он проходит процедуру гемодиализа. Гемодиализ – это искусственное очищение крови с помощью аппарата «искусственная почка».

Мочевыделительная система (Таблица)