ВЫДЕЛЕНИЕ

В процессе жизнедеятельности организм должен своевременно освобождаться от образующихся в нем конечных продуктов обмена, токсичных и чужеродных веществ, а также от избытка воды и солей. В этом участвуют легкие, кожа, печень и желудочно-кишечный тракт, а главным выделительным органом являются почки. Именно они удаляют из организма основную массу выделяемых неорганических веществ, поддерживают водный баланс (за счет изменения объема выводимой мочи) и нормальное осмотическое давление во внутренней среде (путем изменения количества выводимых осмотически активных веществ: солей, мочевины, глюкозы), регулируют ее ионный состав и рН (путем избирательного изменения экскреции ионов).

Функциональной единицей почки является нефрон (рис. 17). Он начинается с мальпигиева клубочка, образованного кровеносными капиллярами.

Снаружи клубочек покрыт капсулой Шумлянского – Боумена. Между ее листками имеется полость, переходящая через просвет всех канальцев в собирательные трубочки, которые, в конечном итоге, объединяются в мочеточники, впадающие в мочевой пузырь.

В ходе клубочковой фильтрации, из крови в капсулу Шумлянского – Боумена поступает жидкость, названная первичной мочой. Она состоит из всех низкомолекулярных веществ плазмы крови, но не содержит клеток и белков.

Способствует фильтрации гидростатическое давление крови в капиллярах клубочков. Оно выше, чем в капиллярах других тканей благодаря тому, что диаметр приносящей артериолы больше, чем выносящей.

Рис. 17.Схема нефрона: 1 - капсула Шумлянского-Боумена; 2 - проксимальный извитый каналец; 3 - собирательная трубочка, 4 - петля Генле; 5 - дистальный извитый каналец; 6 - Мальпигиев клубочек; 7 - выносящая артериола; 8 - приносящая артериола. Стрелками обозначено направление движения жидкостей (крови в кровеносных сосудах и мочи в канальцах)

За сутки, у человека образуется 150-180 л первичной мочи, а объем конечной мочи обычно не превышает 1,5 л. Остальная ее часть возвращается (реабсорбируется) в кровь. Канальцевая реабсорбция сохраняет организму необходимые количества, прошедших клубочковый фильтр, веществ. Реабсорбция может быть пассивной (без затрат энергии) и активной (с затратами энергии). Пассивно реабсорбируется вода, хлор, мочевина. Активно переносятся ионы натрия, глюкоза и аминокислоты. В проксимальных извитых канальцах практически полностью реабсорбируются аминокислоты, моносахариды, витамины и микроэлементы, а в других отделах нефрона - только неорганические вещества. Вода реабсорбируется канальцами по осмотическому градиенту (он, в основном, создается натрием). Большое значение в концентрировании мочи, за счет реабсорбции натрия и воды, имеет петля Генле.

Канальцевая секреция обеспечивает преимущественно активный транспорт веществ из крови в просвет канальцев. Она позволяет экскретировать некоторые ионы (например, калий), органические кислоты (мочевую кислоту) и чужеродные высокомолекулярные вещества (например, антибиотики).

Вегетативная нервная система регулирует все механизмы мочеобразования. Симпатические нервы увеличивают реабсорбцию натрия и воды, а сужая приносящие артериолы, уменьшают фильтрацию. В то же время, они увеличивают фильтрацию при действии на выносящие артериолы. Парасимпатические нервы усиливают реабсорбцию глюкозы и секрецию кислот.

Ведущая роль в регуляции деятельности почек принадлежит гормонам. Основными их представителями являются АДГ и альдостерон. АДГ ускоряет реабсорбцию воды. При его недостаточной секреции развивается несахарный диабет с выделением большого объема (до 25 л в сутки) конечной мочи. Альдостерон увеличивает реабсорбцию ионов натрия, а также секрецию калия и водорода.

По мере заполнения почечных лоханок, происходит рефлекторное сокращение их мускулатуры и моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь. По мере растяжения раздражаются механорецепторы в его стенке. В ответ на это центр непроизвольного мочеиспускания (крестцовый отдел спинного мозга) вызывает мочеиспускание. У взрослого человека, спинальный центр контролируется корой, что делает процесс мочеиспускания произвольным.