Główny narząd układu wydalniczego. Rola i znaczenie układu wydalniczego. Układ narządów wydalniczych

Wybór- zespół procesów fizjologicznych mających na celu usunięcie końcowych produktów przemiany materii z organizmu (prowadzonych przez nerki, gruczoły potowe, płuca, przewód pokarmowy itp.).

Wydalanie) - proces uwalniania organizmu z końcowych produktów przemiany materii, nadmiaru wody, minerałów (makro- i mikroelementów), składników odżywczych, substancji obcych i toksycznych oraz ciepła. Uwalnianie następuje w organizmie stale, co zapewnia utrzymanie optymalnego składu i właściwości fizykochemicznych jego środowiska wewnętrznego, a przede wszystkim krwi.

Końcowymi produktami metabolizmu (metabolizmu) są dwutlenek węgla, woda, substancje zawierające azot (amoniak, mocznik, kreatynina, kwas moczowy). Dwutlenek węgla i woda powstają podczas utleniania węglowodanów, tłuszczów i białek i są uwalniane z organizmu głównie w postaci wolnej. Niewielka część dwutlenku węgla jest uwalniana w postaci wodorowęglanów. Produkty przemiany materii zawierające azot powstają podczas rozkładu białek i kwasów nukleinowych. Amoniak powstaje podczas utleniania białek i jest usuwany z organizmu głównie w postaci mocznika (25-35 g/dzień) po odpowiednich przemianach w wątrobie oraz soli amonowych (0,3-1,2 g/dzień). W mięśniach podczas rozkładu fosforanu kreatyny powstaje kreatyna, która po odwodnieniu przekształca się w kreatyninę (do 1,5 g/dzień) i w tej postaci jest usuwana z organizmu. Podczas rozkładu kwasów nukleinowych powstaje kwas moczowy.

Podczas utleniania składników odżywczych zawsze wydziela się ciepło, którego nadmiar należy usunąć z miejsca jego powstawania w organizmie. Substancje te powstałe w wyniku procesów metabolicznych muszą być stale usuwane z organizmu, a nadmiar ciepła musi być oddawany do środowiska zewnętrznego.

Ludzkie narządy wydalnicze

Proces wydalania jest ważny dla homeostazy, zapewnia uwolnienie organizmu z końcowych produktów przemiany materii, których nie można już wykorzystać, substancji obcych i toksycznych, a także nadmiaru wody, soli i związków organicznych otrzymanych z pożywienia lub powstałych w jego wyniku metabolizmu. Zasadnicze znaczenie narządów wydalniczych polega na utrzymaniu stałego składu i objętości płynów w środowisku wewnętrznym organizmu, przede wszystkim krwi.

Narządy wydalnicze:

• nerki - usunąć nadmiar wody, substancji nieorganicznych i organicznych, końcowych produktów przemiany materii;
• płuca- usuwać dwutlenek węgla, wodę, niektóre substancje lotne, na przykład pary eteru i chloroformu podczas znieczulenia, opary alkoholu podczas zatrucia;
• gruczoły ślinowe i żołądkowe- uwalniają metale ciężkie, szereg leków (morfina, chinina) i obce związki organiczne;
• trzustka i gruczoły jelitowe - wydalają metale ciężkie i leki;
• skóra (gruczoły potowe) - Wydzielają wodę, sole, niektóre substancje organiczne, zwłaszcza mocznik, a podczas ciężkiej pracy kwas mlekowy.

Ogólna charakterystyka systemu ekstrakcji

System selekcji - Jest to zbiór narządów (nerki, płuca, skóra, przewód pokarmowy) i mechanizmów regulacyjnych, których funkcją jest wydalanie różnych substancji i odprowadzanie nadmiaru ciepła z organizmu do otoczenia.

Każdy z narządów układu wydalniczego odgrywa wiodącą rolę w usuwaniu niektórych wydalanych substancji i odprowadzaniu ciepła. Jednak skuteczność układu wydalania osiąga się dzięki ich wspólnej pracy, co zapewniają złożone mechanizmy regulacyjne. W tym przypadku zmianie stanu funkcjonalnego jednego z narządów wydalniczych (z powodu jego uszkodzenia, choroby, wyczerpania rezerw) towarzyszy zmiana funkcji wydalniczej innych wchodzących w skład integralnego układu wydalniczego organizmu. Np. przy nadmiernym wydalaniu wody przez skórę wraz ze wzmożoną potliwością w warunkach wysokiej temperatury zewnętrznej (latem lub podczas pracy w gorących warsztatach produkcyjnych) zmniejsza się powstawanie moczu przez nerki i jego wydalanie – zmniejsza się diureza. Wraz ze zmniejszeniem wydalania związków azotu z moczem (w przypadku choroby nerek) zwiększa się ich usuwanie przez płuca, skórę i przewód pokarmowy. Jest to przyczyną „mocznicowego” zapachu oddechu u pacjentów z ciężkimi postaciami ostrej lub przewlekłej niewydolności nerek.

Nerki odgrywają wiodącą rolę w wydalaniu substancji zawierających azot, wody (w normalnych warunkach ponad połowa jej objętości z dziennego wydalania), nadmiaru większości składników mineralnych (sodu, potasu, fosforanów itp.), nadmiaru składników odżywczych i obce substancje.

Płuca zapewnić usunięcie ponad 90% dwutlenku węgla powstającego w organizmie, pary wodnej i niektórych substancji lotnych, które dostają się do organizmu lub powstają w organizmie (alkohol, eter, chloroform, gazy z pojazdów i przedsiębiorstw przemysłowych, aceton, mocznik, środek powierzchniowo czynny produkty rozkładu). Gdy czynność nerek jest zaburzona, zwiększa się wydzielanie mocznika z wydzieliny gruczołów dróg oddechowych, którego rozkład prowadzi do powstania amoniaku, co powoduje pojawienie się specyficznego zapachu z ust.

Gruczoły przewodu pokarmowego(w tym gruczoły ślinowe) odgrywają wiodącą rolę w wydzielaniu nadmiaru wapnia, bilirubiny, kwasów żółciowych, cholesterolu i jego pochodnych. Mogą wydzielać sole metali ciężkich, leki (morfina, chinina, salicylany), obce związki organiczne (np. barwniki), niewielkie ilości wody (100-200 ml), mocznik i kwas moczowy. Ich funkcja wydalnicza wzrasta, gdy organizm jest przeciążony nadmierną ilością różnych substancji, a także przy chorobach nerek. Jednocześnie znacznie wzrasta wydalanie białkowych produktów przemiany materii z wydzielinami gruczołów trawiennych.

Skóra odgrywa wiodącą rolę w procesach przekazywania ciepła przez organizm do otoczenia. W skórze znajdują się specjalne narządy wydalnicze - gruczoły potowe i łojowe. Gruczoły potowe odgrywają ważną rolę w uwalnianiu wody, szczególnie w gorącym klimacie i (lub) intensywnej pracy fizycznej, w tym w gorących sklepach. Uwalnianie wody z powierzchni skóry waha się od 0,5 l/dobę w spoczynku do 10 l/dobę w upalne dni. Wraz z potem wydzielają się także sód, potas, sole wapnia, mocznik (5-10% całkowitej ilości wydalanej z organizmu), kwas moczowy i około 2% dwutlenku węgla. Gruczoły łojowe wydzielają specjalną substancję tłuszczową - sebum, która pełni funkcję ochronną. Składa się w 2/3 z wody i w 1/3 ze związków niezmydlających się – cholesterolu, skwalenu, produktów przemiany materii hormonów płciowych, kortykosteroidów itp.

Funkcje układu wydalniczego

Wydalanie to uwolnienie organizmu od końcowych produktów przemiany materii, substancji obcych, produktów szkodliwych, toksyn i substancji leczniczych. W wyniku metabolizmu w organizmie powstają produkty końcowe, które nie mogą być dalej wykorzystane przez organizm i dlatego muszą zostać z niego usunięte. Niektóre z tych produktów działają toksycznie na narządy wydalnicze, dlatego w organizmie tworzą się mechanizmy mające na celu przekształcenie tych szkodliwych substancji w nieszkodliwe lub mniej szkodliwe dla organizmu. Na przykład amoniak powstały podczas metabolizmu białek ma szkodliwy wpływ na komórki nabłonka nerek, dlatego w wątrobie amoniak przekształca się w mocznik, który nie ma szkodliwego wpływu na nerki. Ponadto wątroba neutralizuje substancje toksyczne takie jak fenol, indol i skatol. Substancje te łączą się z kwasami siarkowym i glukuronowym, tworząc mniej toksyczne substancje. Tym samym procesy wydalania poprzedzają procesy tzw. syntezy ochronnej, tj. przekształcanie substancji szkodliwych w nieszkodliwe.

Narządami wydalniczymi są: nerki, płuca, przewód pokarmowy, gruczoły potowe. Wszystkie te narządy pełnią następujące ważne funkcje: usuwanie produktów przemiany materii; udział w utrzymaniu stałości środowiska wewnętrznego organizmu.

Udział narządów wydalniczych w utrzymaniu równowagi wodno-solnej

Funkcje wody: woda tworzy środowisko, w którym zachodzą wszystkie procesy metaboliczne; jest częścią struktury wszystkich komórek organizmu (woda związana).

Ciało człowieka składa się w 65-70% z wody. W szczególności osoba o średniej wadze 70 kg ma w organizmie około 45 litrów wody. Z tej ilości 32 litry to woda wewnątrzkomórkowa, która bierze udział w budowaniu struktury komórek, a 13 litrów to woda zewnątrzkomórkowa, z czego 4,5 litra to krew, a 8,5 litra to płyn międzykomórkowy. Organizm ludzki stale traci wodę. Przez nerki wydalane jest około 1,5 litra wody, która rozrzedza substancje toksyczne, zmniejszając ich toksyczne działanie. Z potem tracimy około 0,5 litra wody dziennie. Wydychane powietrze nasyca się parą wodną i w tej postaci usuwa się 0,35 litra. Wraz z końcowymi produktami trawienia pokarmu usuwa się około 0,15 litra wody. W ten sposób w ciągu dnia z organizmu usuwa się około 2,5 litra wody. Aby zachować równowagę wodną, ​​do organizmu musi przedostać się taka sama ilość: około 2 litrów wody dostaje się do organizmu z pożywieniem i napojami, a 0,5 litra wody powstaje w organizmie w wyniku metabolizmu (wymiany wody), tj. przepływ wody wynosi 2,5 litra.

Regulacja bilansu wodnego. Autoregulacja

Proces ten rozpoczyna się od odchylenia stałej zawartości wody w organizmie. Ilość wody w organizmie jest stałą, gdyż przy niedostatecznym zaopatrzeniu w wodę bardzo szybko następuje zmiana pH i ciśnienia osmotycznego, co prowadzi do głębokiego zakłócenia metabolizmu w komórce. Subiektywne uczucie pragnienia sygnalizuje brak równowagi w bilansie wodnym organizmu. Występuje przy niedostatecznym przyjmowaniu wody do organizmu lub przy jej nadmiernym uwalnianiu (nadmierne pocenie się, niestrawność, przy nadmiernym spożyciu soli mineralnych, czyli przy wzroście ciśnienia osmotycznego).

W różnych częściach łożyska naczyniowego, szczególnie w podwzgórzu (w jądrze nadwzrokowym), znajdują się specyficzne komórki - osmoreceptory zawierające wakuolę (pęcherzyk) wypełnioną płynem. Komórki te są otoczone naczyniem kapilarnym. Kiedy ciśnienie osmotyczne krwi wzrasta, z powodu różnicy ciśnień osmotycznych, płyn z wakuoli przedostaje się do krwi. Uwolnienie się wody z wakuoli powoduje jej obkurczenie, co powoduje pobudzenie komórek osmoreceptorowych. Ponadto pojawia się uczucie suchości błony śluzowej jamy ustnej i gardła, podczas gdy receptory błony śluzowej ulegają podrażnieniu, impulsy z których dostają się również do podwzgórza i zwiększają pobudzenie grupy jąder zwanej ośrodkiem pragnienia. Impulsy nerwowe z nich dostają się do kory mózgowej i tam powstaje subiektywne uczucie pragnienia.

Wraz ze wzrostem ciśnienia osmotycznego krwi zaczynają powstawać reakcje mające na celu przywrócenie stałej. Początkowo wykorzystuje się wodę rezerwową ze wszystkich magazynów wody, zaczyna ona przenikać do krwi, dodatkowo podrażnienie osmoreceptorów podwzgórza stymuluje uwalnianie ADH. Jest syntetyzowany w podwzgórzu i odkładany w tylnym płacie przysadki mózgowej. Uwolnienie tego hormonu prowadzi do zmniejszenia diurezy poprzez zwiększenie wchłaniania zwrotnego wody w nerkach (szczególnie w drogach zbiorczych). W ten sposób organizm zostaje uwolniony od nadmiaru soli przy minimalnej utracie wody. Na podstawie subiektywnego odczucia pragnienia (motywacji pragnienia) kształtują się reakcje behawioralne mające na celu poszukiwanie i przyjęcie wody, co prowadzi do szybkiego powrotu stałego ciśnienia osmotycznego do normalnego poziomu. W ten sposób odbywa się proces regulacji stałej sztywnej.

Nasycenie wodą następuje w dwóch fazach:

• faza nasycenia czuciowego, następuje, gdy woda podrażnia receptory błony śluzowej jamy ustnej i gardła, zdeponowana woda zostaje uwolniona do krwi;
• faza nasycenia prawdziwego, czyli metabolicznego, następuje w wyniku wchłaniania przyjętej wody w jelicie cienkim i jej przedostawania się do krwi.

Funkcja wydalnicza różnych narządów i układów

Funkcja wydalnicza przewodu pokarmowego nie ogranicza się jedynie do usuwania niestrawionych resztek pokarmu. Na przykład u pacjentów z zapaleniem nerek usuwane są odpady azotowe. Gdy oddychanie tkanek jest zaburzone, w ślinie pojawiają się także niedotlenione produkty złożonych substancji organicznych. W przypadku zatrucia u pacjentów z objawami mocznicy obserwuje się nadmierne ślinienie (zwiększone wydzielanie śliny), co w pewnym stopniu można uznać za dodatkowy mechanizm wydalania.

Niektóre barwniki (błękit metylenowy lub kongorot) uwalniają się przez błonę śluzową żołądka, co służy do diagnostyki chorób żołądka podczas jednoczesnej gastroskopii. Ponadto sole metali ciężkich i substancje lecznicze są usuwane przez błonę śluzową żołądka.

Trzustka i gruczoły jelitowe wydalają również sole metali ciężkich, puryny i leki.

Funkcja wydalnicza płuc

Wraz z wydychanym powietrzem płuca usuwają dwutlenek węgla i wodę. Ponadto większość estrów aromatycznych jest usuwana przez pęcherzyki płucne. Oleje fuzlowe są również usuwane przez płuca (zatrucie).

Funkcja wydalnicza skóry

Podczas normalnego funkcjonowania gruczoły łojowe wydzielają końcowe produkty przemiany materii. Wydzielina gruczołów łojowych służy do natłuszczania skóry tłuszczem. Funkcja wydalnicza gruczołów sutkowych objawia się podczas laktacji. Dlatego też, gdy substancje toksyczne i lecznicze oraz olejki eteryczne dostaną się do organizmu matki, przedostaną się do mleka i mogą mieć wpływ na organizm dziecka.

Właściwymi narządami wydalniczymi skóry są gruczoły potowe, które usuwają produkty przemiany materii i tym samym uczestniczą w utrzymaniu wielu stałych parametrów środowiska wewnętrznego organizmu. Wraz z potem usuwana jest z organizmu woda, sole, kwasy mlekowy i moczowy, mocznik i kreatynina. Zwykle udział gruczołów potowych w usuwaniu produktów przemiany białka jest niewielki, jednak w chorobach nerek, zwłaszcza w ostrej niewydolności nerek, gruczoły potowe znacznie zwiększają objętość wydalanych produktów w wyniku wzmożonej potliwości (do 2 litrów i więcej). ) i znaczny wzrost zawartości mocznika w pocie. Czasami usuwa się tak dużo mocznika, że ​​odkłada się on w postaci kryształów na ciele pacjenta i bieliźnie. Pot może usuwać toksyny i leki. W przypadku niektórych substancji gruczoły potowe są jedynym narządem wydalania (na przykład kwas arsenowy, rtęć). Substancje te wydzielane wraz z potem gromadzą się w mieszkach włosowych i powłoce włosowej, co pozwala określić obecność tych substancji w organizmie nawet wiele lat po jego śmierci.

Funkcja wydalnicza nerek

Nerki są głównymi narządami wydalniczymi. Odgrywają wiodącą rolę w utrzymaniu stałego środowiska wewnętrznego (homeostaza).

Funkcje nerek są bardzo szerokie i obejmują:

• w regulowaniu objętości krwi i innych płynów tworzących wewnętrzne środowisko organizmu;
• regulują stałe ciśnienie osmotyczne krwi i innych płynów ustrojowych;
• regulować skład jonowy środowiska wewnętrznego;
• regulują równowagę kwasowo-zasadową;
• zapewniają regulację uwalniania końcowych produktów metabolizmu azotu;
• zapewniają wydalanie nadmiaru substancji organicznych dostarczanych z pożywieniem i powstających podczas metabolizmu (na przykład glukozy lub aminokwasów);
• regulują metabolizm (metabolizm białek, tłuszczów i węglowodanów);
• uczestniczyć w regulacji ciśnienia krwi;
• uczestniczyć w regulacji erytropoezy;
• uczestniczyć w regulacji krzepnięcia krwi;
• biorą udział w wydzielaniu enzymów i substancji fizjologicznie czynnych: reniny, bradykininy, prostaglandyn, witaminy D.

Jednostką strukturalną i funkcjonalną nerki jest nefron, w którym zachodzi proces powstawania moczu. Każda nerka ma około 1 miliona nefronów.

Powstawanie końcowego moczu jest wynikiem trzech głównych procesów zachodzących w nefronie: i wydzielania.

Filtracja kłębuszkowa

Tworzenie się moczu w nerkach rozpoczyna się od filtracji osocza krwi w kłębuszkach. Istnieją trzy bariery utrudniające filtrację wody i związków o niskiej masie cząsteczkowej: śródbłonek naczyń włosowatych kłębuszków nerkowych; błona podstawna; wewnętrzna warstwa torebki kłębuszkowej.

Przy normalnym przepływie krwi duże cząsteczki białka tworzą warstwę barierową na powierzchni porów śródbłonka, uniemożliwiając przedostawanie się przez nie utworzonych pierwiastków i drobnych białek. Składniki osocza krwi o niskiej masie cząsteczkowej mogą swobodnie przedostawać się do błony podstawnej, która jest jednym z najważniejszych składników błony filtrującej kłębuszków. Pory w błonie podstawnej ograniczają przepływ cząsteczek ze względu na ich rozmiar, kształt i ładunek. Ujemnie naładowana ściana porów utrudnia przejście cząsteczek o tym samym ładunku i ogranicza przejście cząsteczek większych niż 4-5 nm. Ostatnią barierą dla przefiltrowanych substancji jest wewnętrzna warstwa torebki kłębuszkowej, którą tworzą komórki nabłonkowe – podocyty. Podocyty mają wyrostki (stopy), za pomocą których przyczepiają się do błony podstawnej. Przestrzeń między nogami blokują membrany szczelinowe, które ograniczają przepływ albumin i innych cząsteczek o dużej masie cząsteczkowej. Tym samym taki filtr wielowarstwowy zapewnia zachowanie powstałych pierwiastków i białek we krwi oraz utworzenie praktycznie pozbawionego białka ultrafiltratu – moczu pierwotnego.

Główną siłą zapewniającą filtrację w kłębuszkach nerkowych jest ciśnienie hydrostatyczne krwi w naczyniach włosowatych kłębuszków nerkowych. Efektywne ciśnienie filtracji, od którego zależy współczynnik filtracji kłębuszkowej, określa się na podstawie różnicy pomiędzy hydrostatycznym ciśnieniem krwi w naczyniach włosowatych kłębuszków (70 mm Hg) a czynnikami mu przeciwdziałającymi – ciśnieniem onkotycznym białek osocza (30 mm Hg ) i ciśnienie hydrostatyczne ultrafiltratu w torebce kłębuszkowej (20 mm Hg). Dlatego efektywne ciśnienie filtracji wynosi 20 mmHg. Sztuka. (70 - 30 - 20 = 20).

Na ilość filtracji wpływają różne czynniki wewnątrznerkowe i zewnątrznerkowe.

Czynniki nerkowe obejmują: wielkość hydrostatycznego ciśnienia krwi w naczyniach włosowatych kłębuszków; liczba funkcjonujących kłębuszków; wartość ciśnienia ultrafiltratu w torebce kłębuszkowej; stopień przepuszczalności naczyń włosowatych kłębuszków.

Czynniki pozanerkowe obejmują: ciśnienie krwi w dużych naczyniach (aorta, tętnica nerkowa); prędkość przepływu krwi przez nerki; wartość onkotycznego ciśnienia krwi; stan funkcjonalny innych narządów wydalniczych; stopień uwodnienia tkanki (ilość wody).

Resorpcja rurowa

Reabsorpcja to ponowne wchłanianie wody i substancji niezbędnych organizmowi z moczu pierwotnego do krwi. W ludzkich nerkach dziennie powstaje 150-180 litrów filtratu lub pierwotnego moczu. Wydalane jest około 1,5 litra moczu końcowego lub wtórnego, pozostała część części płynnej (tj. 178,5 litra) jest wchłaniana w kanalikach i kanalikach zbiorczych. Resorpcja różnych substancji odbywa się w wyniku transportu aktywnego i pasywnego. Jeśli substancja ulega resorpcji wbrew gradientowi stężenia i elektrochemii (tj. przy wydatku energii), wówczas proces ten nazywa się transportem aktywnym. Wyróżnia się transport pierwotny aktywny i wtórny aktywny. Podstawowy transport aktywny polega na przenoszeniu substancji wbrew gradientowi elektrochemicznemu i odbywa się przy wykorzystaniu energii metabolizmu komórkowego. Przykład: transfer jonów sodu zachodzący przy udziale enzymu ATPazy sodowo-potasowej, który wykorzystuje energię trifosforanu adenozyny. Wtórny transport aktywny to przenoszenie substancji wbrew gradientowi stężeń, ale bez zużycia energii komórkowej. Dzięki temu mechanizmowi następuje ponowne wchłanianie glukozy i aminokwasów.

Transport pasywny odbywa się bez zużycia energii i charakteryzuje się tym, że przenoszenie substancji następuje wzdłuż gradientu elektrochemicznego, stężeniowego i osmotycznego. W wyniku transportu biernego ponownie wchłaniane są: woda, dwutlenek węgla, mocznik, chlorki.

Reabsorpcja substancji w różnych częściach nefronu nie jest taka sama. W proksymalnym odcinku nefronu glukoza, aminokwasy, witaminy, pierwiastki śladowe, sód i chlor są ponownie wchłaniane z ultrafiltratu w normalnych warunkach. W kolejnych odcinkach nefronu wchłaniane są ponownie tylko jony i woda.

Ogromne znaczenie w procesie reabsorpcji wody i jonów sodu, a także w mechanizmach zagęszczania moczu ma działanie układu rotacyjno-przeciwprądowego. Pętla nefronu ma dwie gałęzie - zstępującą i wstępującą. Nabłonek stawu kolanowego wstępującego ma zdolność aktywnego przenoszenia jonów sodu do płynu międzykomórkowego, ale ściana tego odcinka jest nieprzepuszczalna dla wody. Nabłonek kończyny zstępującej umożliwia przepływ wody, ale nie ma mechanizmów transportu jonów sodu. Przechodząc przez zstępującą część pętli nefronu i uwalniając wodę, mocz pierwotny staje się bardziej skoncentrowany. Reabsorpcja wody zachodzi biernie, ponieważ w odcinku wstępującym następuje aktywna reabsorpcja jonów sodu, które dostając się do płynu międzykomórkowego, zwiększają w nim ciśnienie osmotyczne i sprzyjają ponownemu wchłanianiu wody z odcinków opadających.

Układ wydalniczy to zespół narządów usuwających nadmiar wody, końcowe produkty metabolizmu (dwutlenek węgla, mocznik, kwas moczowy itp.), A także sole i substancje obce z organizmu zwierząt i ludzi. Procesy wydalania odgrywają ważną rolę w organizmie, utrzymując stałość składu chemicznego i objętości płynów w środowisku wewnętrznym, ciśnienie osmotyczne jest warunkiem koniecznym efektywnego funkcjonowania różnych narządów i układów (patrz Homeostaza).

U pierwotniaków produkty wydalnicze są eliminowane przez dyfuzję lub za pomocą kurczliwych wakuoli. U wielokomórkowych bezkręgowców wodnych wydalanie odbywa się przez specjalne narządy wydalnicze - protonephridia i metanephridia (u robaków), celomodukty (w mięczakach) lub specjalne gruczoły (w skorupiakach). U mieszkańców lądu (głównie owadów i pajęczaków) funkcje wydalnicze pełnią ściany jelit, a częściej tzw. naczynia Malpighia, których fizjologiczną zaletą jest to, że wytrącone produkty przemiany materii (kwas moczowy itp.) są wydalane w mocz trafia do jelita grubego, gdzie wchłaniana jest woda, a odwodnione produkty przemiany materii wraz z niestrawionymi resztkami jedzenia są wydalane przez odbyt. Układ wydalniczy bezkręgowców przedstawiono na ryc. 12.

Funkcje wydalnicze u kręgowców pełnią nerki, płuca, wątroba, okrężnica i skóra. Płuca usuwają z organizmu dwutlenek węgla i wodę, wątroba – barwniki żółciowe (produkty rozkładu hemoglobiny), okrężnica – sole wapnia i metale ciężkie, skóra – woda, mocznik, sole sodowe itp. Jednak głównym narządem wydalania są nerki (ryc. 4), usuwające wodę, mocznik, kwas moczowy, kreatynę, sole.

Układ wydalniczy kręgowców składa się z dwóch odcinków: moczowego (nerki) i moczowo-wydalniczego, składającego się z moczowodów, pęcherza moczowego i cewki moczowej (ryc. 3).

Strukturalnymi i funkcjonalnymi elementami układu moczowego nerek kręgowców są ciałka nerkowe, czyli nefrony (ryc. 5). Kapsuła nefronu zawiera kłębuszek składający się z około 50 pętli naczyń włosowatych. Co więcej, naczynie, które doprowadza krew, jest prawie dwukrotnie szersze niż naczynie, które ją przenosi. Ciśnienie krwi w tętniczce doprowadzającej wynosi 95, w kłębuszkach włośniczkowych – 57, a w naczyniu odprowadzającym – 25 mm Hg. Sztuka. Z tego powodu krew jest filtrowana przez błony komórek kłębuszków włośniczkowych i torebki. Tak wygląda mocz pierwotny, zawierający zarówno nowo zużyte (cukry, białka proste itp.), jak i produkty przemiany materii wydalane z organizmu.

W krętych kanalikach, splecionych siecią naczyń włosowatych, wchłaniana jest część wody wraz ze składnikami odżywczymi i powstaje mocz wtórny, w którym gwałtownie wzrasta ilość substancji zbędnych dla organizmu. Przez proste kanaliki mocz wpływa do jamy nerek, a następnie do moczowodów - parzystych rurek zakończonych zwieraczami. Mocz przepływa przez nie do niesparowanego pęcherza. Jego gładkie mięśnie leżą w trzech warstwach. Kiedy pęcherz się wypełnia, jego zwieracz odruchowo się otwiera, a mocz jest usuwany z organizmu.

Aktywność funkcjonalna nerek jest wysoka. Ich masa u człowieka wynosi zaledwie 120-200 g, a w ciągu dnia w spoczynku przepływa przez nie około 700 litrów krwi, a podczas intensywnej pracy do 1500 litrów i więcej. Średnio dziennie powstaje około 17 litrów moczu pierwotnego i 1,5 litra moczu wtórnego.

Nerki są autonomicznie pracującym narządem, a szybkość wytwarzania moczu jest regulowana zarówno przez wpływy nerwowe, jak i humoralne. Impulsy z receptorów chemicznych łuku aorty, miedniczki nerkowej, pęcherza moczowego, odbytnicy przez ośrodki moczowe kręgosłupa i międzymózgowia powodują zmianę w przepływie krwi do nefronów, otwierając lub zamykając zwieracze naczyń doprowadzających. Oddawanie moczu (diureza) zmienia się w zależności od ilości i jakości spożywanego i wypijanego pokarmu, temperatury, pory roku itp.

U młodzieży w wieku 13-15 lat nerki osiągają parametry strukturalne i funkcjonalne dorosłych.

❖ Potrzeba procesów wydalniczych w organizmie:

■ część substancji powstających w procesie metabolizmu z pożywienia nie jest wykorzystywana przez organizm ( końcowe produkty metabolizmu), a ich nagromadzenie w wewnętrznym środowisku organizmu doprowadziłoby do jego zatrucia;

■ konieczne jest usunięcie toksycznych substancji obcych z organizmu, które do niego dostały się ( ksenobiotyki) - nikotyna, alkohol, wiele leków, trucizn itp.

♦Narządy zapewniające procesy wydalnicze u człowieka:

■ układ moczowy (odgrywa główną rolę w procesach wydalniczych) usuwa z organizmu płynne produkty przemiany materii i ksenobiotyki;

■ gruczoły potowe usunąć z organizmu wodę i roztwory mineralne;

■ płuca uwalniają do atmosfery gazowe produkty przemiany materii - dwutlenek węgla i parę wodną, ​​a także pary alkoholu podczas zatrucia, pary eteru po znieczuleniu itp.;

Narządy układu moczowego

Skład układu moczowego: dwie nerki, dwa moczowody, pęcherz moczowy, cewka moczowa.

Nerki człowiek - sparowane narządy zlokalizowane w tylnej części jamy brzusznej, na poziomie lędźwiowym, po obu stronach kręgosłupa.

Moczowód- przewód wydalniczy nerki, łączący miedniczkę nerkową z pęcherzem i stanowiący pustą rurkę, której ścianę tworzą mięśnie gładkie. Przez moczowód mocz z nerek w sposób ciągły wpływa do pęcherza, a przepływ moczu następuje w wyniku falowych (perystaltycznych) skurczów mięśni.

Pęcherz moczowy to pusty w środku narząd mięśniowy, w którym mocz jest podgrzewany (do 800 ml) przed okresowym usunięciem go z organizmu. Ściana pęcherza składa się z komórek mięśni gładkich; Kiedy pęcherz wypełnia się moczem, rozciąga się i staje się cieńszy. Wylot pęcherza do cewki moczowej jest zablokowany przez zastawkę - zwieracz .

Cewka moczowa (cewka moczowa)- umięśniona rurka wychodząca z pęcherza, przez którą mocz jest usuwany na zewnątrz ciała.

Zwieracz- mięsień okrężny, którego skurcz uniemożliwia wypłynięcie moczu z pęcherza.

Struktura i funkcja nerek

Struktura nerek. Każdy pączek ma kształt fasoli i ma około 10 cm długości, wklęsłą stroną skierowaną w dół. Składa się z utworzonej zewnętrznej ciemnej warstwy kora , wewnętrzne światło rdzeń i pokryty jest torebką, do której od zewnątrz przylega warstwa tkanki tłuszczowej. Znajduje się na górnym biegunie nerki nadnerkowy (gruczoł dokrewny). Substancja korowa w postaci kolumn wchodzi do rdzenia i dzieli go na 15-20 piramidy nerkowe, których wierzchołki są skierowane do wnętrza nerki. Ze szczytu każdej piramidy rdzeniowej kanał moczowy rozciąga się do małej jamy wewnątrz nerki - miedniczka nerkowa, w którym gromadzi się mocz. Po wklęsłej stronie nerki głębokie wcięcie przylega do miedniczki nerkowej - wnęka nerki, przez którą dostaje się do nerek tętnica nerkowa i wyjdź żyła nerkowa I moczowód (moczowód rozpoczyna się w miedniczce nerkowej).

Przez tętnicę nerkową nieoczyszczona krew dostaje się do nerki, przez żyłę nerkową krew oczyszczona z płynnych produktów rozpadu z nerki dostaje się do układu krwionośnego, poprzez moczowód usunięte substancje w postaci moczu przedostają się do pęcherza.

Jednostka strukturalna i funkcjonalna nerki, który przeprowadza cały zestaw procesów tworzenia moczu, jest iefron . Jedna ludzka nerka zawiera około miliona nefronów.

Nefron składa się z małego ciałko nerkowe (znajduje się w korze) i ^ system rozgałęziony kanaliki . Tworzy się ciałko nerkowe kapsuła w formie misy o podwójnych ściankach, wewnątrz której znajduje się plątanina naczyń włosowatych ( kłębuszek Malpighiego ). Pomiędzy ściankami kapsułki znajduje się wnęka, z której wychodzą długie skręcenia Kanalik nefronowy pierwszego rzędu przechodząc przez korę nerkową do rdzenia nerkowego. Ściana kanalika składa się z pojedynczej warstwy płaskonabłonkowych komórek nabłonkowych.

Na granicy kory kanalik ten prostuje się, zwęża i wnika głęboko w rdzeń. Następnie, obracając się o 180°, podąża w przeciwnym kierunku, formując pętla Henlego. Następnie kanalik ponownie wchodzi do kory, gdzie rozszerza się i zagina, zamieniając się w kanał drugiego rzędu i wpada do kanał zbiorczy . Całkowita długość kanalików jednego nefronu wynosi 50-55 mm, a całkowita powierzchnia filtracyjna jednej nerki wynosi do 3 m2.

kanał zbiorczy(Lub kanał zbiorczy) to kanał, do którego uchodzą kanaliki drugiego rzędu kilkudziesięciu nefronów. Kanały zbiorcze biegną do miedniczki nerkowej.

Przepływ krwi w nerkach. Nerkowy tętnica wchodząc do bramy nerki, rozgałęzia się na małe tętniczki. Każda z tętniczek wchodzi do jednej z torebek, gdzie tworzy kłębuszek włośniczkowy składający się z około 50 kapilary pierwotne . Następnie naczynia włosowate łączą się, przechodząc do tętniczki odprowadzającej, która opuszcza torebkę i ponownie rozgałęzia się kapilary wtórne , gęsto oplatając skręcone kanaliki pierwszego rzędu, pętlę Henlego i kanaliki drugiego rzędu. Z naczyń włosowatych krew dostaje się do małych żyłek, które łączą się z nerkami żyła , uchodząc do żyły głównej dolnej. Przepływ krwi przez każdą nerkę wynosi około 0,6 litra (10–12% całkowitej objętości krwi) na minutę.

Waga nerek osoba waży około 150 g.

❖ Funkcje nerek:

■ filtracja: usuwanie z organizmu nadmiaru wody i soli mineralnych, a także produktów przemiany materii (mocznik, kwas moczowy itp.), substancji obcych i toksycznych powstających w organizmie lub przyjmowanych w postaci leków, podczas palenia itp.;

■ homeostaza: udział w procesach regulacji reakcji kwasowo-zasadowej krwi (wraz ze wzrostem stężenia kwaśnych lub zasadowych produktów przemiany materii we krwi wzrasta szybkość usuwania odpowiednich soli z organizmu przez nerki), stałość składu jonowego krwi (zachodzi przy udziale amoniaku, który zastępuje jony sodu Na w kwaśnych produktach przemiany materii + i potasu K+, zachowując je dla potrzeb organizmu), stałość objętości krwi, limfy i płyn tkankowy w organizmie (regulacja objętości) i ciśnienie osmotyczne krwi (osmoregulacja);

■ synteza: synteza i uwalnianie do krwi niektórych substancji biologicznie czynnych (enzym renina , biorący udział w reakcjach biochemicznych rozkładu białek osocza, a także hormonów erytropoetyna stymulacja hematopoezy, angiotensyna itd.); w nerkach nieaktywna witamina D3 przekształca się w fizjologicznie aktywną formę;

■ regulacyjne: udział w regulacji ciśnienie krwi (tu mediatorem jest renina, przy udziale której z określonych białek osocza w nerkach powstają hormony angiotensyny , zwiększenie ciśnienia krwi);

■ metaboliczny: tkanka nerkowa może syntetyzować glukozę (proces glukoneogeneza ); Podczas długotrwałego postu około połowa glukozy wytwarzanej w organizmie jest syntetyzowana w nerkach.

Mocz, jego skład i powstawanie

Mocz- płynny produkt wydalany powstający w nerkach i usuwany z organizmu; jest przezroczystym, żółtawym roztworem substancji odfiltrowanych z krwi; zawiera średnio 98% wody, 1,5% soli (głównie NaCl), około 2,5% substancji organicznych (głównie mocznika i kwasu moczowego), a także bilirubinę (produkt rozkładu hemoglobiny wydalanej przez wątrobę) i substancje obce.

▪ Skład moczu zależy od stanu organizmu.

▪ Objętość wydalanego moczu w ciągu dnia może być bardzo zróżnicowana i zależy od stanu organizmu; u zdrowego dorosłego wynosi około 1,5 litra.

▪ Żółtawy kolor moczu wynika z koloru produktów rozkładu hemoglobiny.

▪ Po zjedzeniu posiłku bogatego w węglowodany i wykonaniu ciężkiej pracy fizycznej w moczu może pojawić się niewielka ilość glukozy, która normalnie nie występuje.

▪ Gdy chorujesz na cukrzycę, w moczu stale występuje glukoza.

▪ W przypadku choroby nerek w moczu stwierdza się białko.

Mocznik(wzór O=C(NH 2) 2) - końcowy produkt metabolizmu białka; powstaje (około 25-30 g dziennie) z dwutlenku węgla i amoniaku w wątrobie; wydalany z moczem i potem.

Kwas moczowy- jeden z produktów rozkładu puryn, wchodzących w skład kwasów nukleinowych. Jest wydalany z organizmu wraz z moczem i kałem.

▪ W przypadku dny moczanowej kwas moczowy i jego kwaśne sole odkładają się w stawach i mięśniach, a w przypadku niektórych zaburzeń metabolicznych mogą tworzyć kamienie w nerkach i pęcherzu.

Tworzenie się moczu. Proces powstawania moczu dzieli się na dwa etapy: w pierwszym etapie powstaje on z osocza krwi pierwotny mocz , w drugim etapie - wtórny (cm. " ").

Pierwszym etapem jest filtracja kłębuszkowa . Średnica tętniczki doprowadzającej kłębuszka Malpighiego jest dwukrotnie większa od średnicy tętniczki odprowadzającej, dlatego odpływ krwi z kłębuszka jest utrudniony, a w jego naczyniach włosowatych powstaje wyższe (2-3 razy) ciśnienie krwi niż w innych naczyniach włosowatych cielesny. Pod wpływem wysokiego ciśnienia osocze krwi przedostaje się z naczyń włosowatych kłębuszków do jamy sąsiedniego kanalika nefronowego, natomiast cienkie ścianki naczyń włosowatych kłębuszków nerkowych i torebki nefronu działają jak filtry, przepuszczając osocze i małe cząsteczki rozpuszczone w nim związki o niskiej masie cząsteczkowej (glukoza, aminokwasy, witaminy itp.), ale zatrzymujące komórki krwi i duże cząsteczki białka.

Powstały filtrat, składający się z osocza krwi pozbawionego białek, jest pierwotny mocz; Każdego dnia powstaje jego około 150-160 litrów.

Drugi etap to resorpcja rurowa (lub reabsorpcja) . Na tym etapie z pierwotnego moczu przemieszczającego się wzdłuż krętych kanalików nefronu substancje niezbędne dla organizmu (glukoza, aminokwasy, witaminy, jony sodu i wapnia itp.) oraz większość (99%) wody są wchłaniane z powrotem do krew naczyń włosowatych oplatających gęstą sieć kanalików. W rezultacie w kanalikach pozostaje niewielka ilość wody, nasycona końcowymi produktami przemiany materii oraz substancjami, które są dla organizmu niepotrzebne lub których nie jest on w stanie magazynować (np. glukoza w cukrzycy).

Resorpcja wymaga dużych ilości energii: zużycie energii przez nerki stanowi około 9% całkowitego zużycia energii przez organizm, podczas gdy masa nerek stanowi jedynie 4% masy ciała.

Resorpcji kanalikowej towarzyszy synteza rurowa (tworzenie jonów azotowo-wodorowych z cząsteczek amoniaku zatrzymywanych w moczu) i selektywne wydzielanie kanalikowe — uwalnianie do światła kanalika nefronowego ksenobiotyków, jonów potasu, protonów itp. (następuje w wyniku transportu aktywnego;).

W wyniku procesów kanalikowej resorpcji, wydzielania i syntezy z moczu pierwotnego, mocz wtórny ; Dziennie produkuje się go około 1,5 litra.

Końcowy mocz wtórny powstający w kanalikach nerkowych przepływa przez przewód zbiorczy do miedniczki nerkowej, a stamtąd przez moczowód do pęcherza.

Regulacja czynności nerek

Mechanizmy regulacji czynności funkcjonalnej nerek:

■ neuroodruch: pobudzenie niektórych ośrodków układu współczulnego autonomicznego układu nerwowego prowadzi do zwężenia światła tętniczek nerkowych - doprowadzających (wtedy zmniejsza się napływ i ciśnienie krwi w kłębuszkach Malpighiego, spowalnia filtracja osocza i w rezultacie: zmniejsza się tworzenie moczu pierwotnego) lub odprowadzające (wtedy wzrasta ciśnienie krwi w kłębuszkach, wzrasta filtracja osocza i wzrasta tworzenie moczu pierwotnego);

■ humorystyczny: intensywność wszystkich procesów powstawania moczu (filtracja, wchłanianie zwrotne, synteza kanalikowa i wydzielanie) zmienia się pod wpływem hormonów przysadka mózgowa (wazopresyna wzmaga reabsorpcję wody z kanalików i jednocześnie osłabia reabsorpcję jonów Na+ i C1 - w efekcie czego zmniejsza się objętość tworzonego moczu), nadnercza (adrenalina zmniejsza oddawanie moczu, aldosteron wzmaga wchłanianie zwrotne jonów Na+), same nerka (angiotensyna II zwęża światło tętniczek odprowadzających kłębuszków, zwiększając filtrację), tarczycy i przytarczyc (ich hormony pośrednio wpływają na powstawanie moczu poprzez zmianę metabolizmu wodno-mineralnego w tkankach) i innych gruczołów; w tym przypadku ilość wytwarzanego moczu może się zmniejszyć lub zwiększyć, ale zawartość mocznika i kwasu moczowego w nim pozostanie niezmieniona.

Współdziałanie mechanizmów neuroodruchowych i humoralnych zapewnia homeostazę wodno-mineralną organizmu poprzez regulację składu i ilości wydalanego moczu.

Oddawanie moczu

Oddawanie moczu- proces odruchowy polegający na jednoczesnym skurczu pęcherza i rozluźnieniu zwieraczy pęcherza i cewki moczowej, prowadzący do usunięcia moczu z pęcherza.

Mimowolne oddawanie moczu(typowe dla dzieci poniżej 2-3 roku życia). Ściany pęcherza zawierają receptory reagujące na rozciąganie tkanki mięśni gładkich. Kiedy mocz gromadzi się w pęcherzu, jego ściany rozciągają się, drażniąc receptory. Pobudzenie z tych receptorów przekazywane jest wzdłuż nerwów doprowadzających łuku odruchowego do ośrodka mikcji zlokalizowanego w odcinkach krzyżowych rdzenia kręgowego. Stąd impulsy wzdłuż aksonów nerwów odprowadzających łuku odruchowego dostają się do mięśni pęcherza moczowego oraz zwieraczy pęcherza i cewki moczowej, powodując skurcz mięśni ścian i rozluźnienie zwieraczy. W rezultacie mocz dostaje się do cewki moczowej i jest usuwany z organizmu.

Moczenie mimowolne- moczenie łóżka; zwykle obserwowane u 5-10% dzieci w wieku poniżej 13-14 lat. W przypadku tej choroby należy wykluczyć ze swojej diety słone i pikantne potrawy i nie pić dużo płynów w nocy; wymagane jest specjalne leczenie.

Dobrowolna (świadoma) regulacja oddawania moczu Powstaje w wyniku zwiększenia się rozmiaru pęcherza moczowego (w wyniku wzrostu dziecka) oraz pod wpływem środowiska zewnętrznego (rodzice, przyjaciele). Jest to możliwe dzięki istnieniu połączeń pomiędzy neuronami kory mózgowej a komórkami nerwowymi krzyżowego rdzenia kręgowego, pozwalającymi wyższym partiom centralnego układu nerwowego człowieka – półkulom mózgowym – kontrolować ośrodek oddawania moczu w rdzeniu kręgowym i świadomie nim sterować. akt oddawania moczu.

▪ U dzieci dobrowolne oddawanie moczu rozwija się w wieku 2-3 lat.

Higiena układu moczowego

❖ Procesy zapalne wywołane przez mikroorganizmy:

■mikroorganizmy chorobotwórcze mogą przedostawać się przez krew do narządów układu moczowego ( infekcje zstępujące ); w ten sposób powstają choroby zakaźne układu moczowego, wywołane bólem gardła, próchnicą, chorobami jamy ustnej itp.;

■ zarazki mogą przedostać się do cewki moczowej, skąd drogą moczową przedostają się do innych narządów tego układu ( rosnące infekcje ); Tę drogę zachorowania ułatwia nieprzestrzeganie zasad higieny osobistej, wychłodzenie organizmu i przeziębienia.

Zapalenie Cewkę moczową i drogi moczowe charakteryzuje intensywne złuszczanie nabłonka i jego duża podatność na uszkodzenia.

Zapalenie nerek- zapalenie nerek prowadzące do zaburzenia ich funkcji; charakteryzuje się podwyższoną temperaturą, zaburzeniami metabolizmu białek i tłuszczów, obrzękami i uwalnianiem krwi z moczem.

■ W przypadku zapalenia nerek zwiększa się przepuszczalność ścian naczyń włosowatych nerek, dlatego w moczu znajdują się białka i krwinki, pojawia się obrzęk (wypełnienie tkanek płynem) i możliwe zatrucie organizmu produktami przemiany materii - mocznica .

Dysfunkcja i choroba nerek ze względu na ich wrażliwość na substancje toksyczne:

■ zaburzenia czynności nerek mogą być spowodowane przedostaniem się do krwi ołowiu, rtęci, kwasu borowego, naftalenu, benzenu, trucizn owadów i węży itp.;

▪ Nadużywanie alkoholu jest szczególnie szkodliwe, ponieważ uszkadza nerki;

▪ choroby nerek mogą być spowodowane przez niektóre leki (sulfonamidy, antybiotyki), jeśli zostaną przedawkowane.

❖Tworzenie się „kamieni” w nerkach i drogach moczowych wiąże się z zaburzeniami metabolicznymi:

▪ kamienie tworzą moczany (sole kwasu moczowego) lub fosforany wapnia;

■ utrudniają odpływ moczu, a ostrymi krawędziami podrażniają błonę śluzową, powodując silny ból.

♦Podstawowe zasady higieny osobistej i profilaktyka chorób narządów moczowych:

■ należy utrzymywać w czystości zewnętrzne narządy płciowe, myć je ciepłą wodą z mydłem rano i wieczorem przed snem;

■ unikać hipotermii nerek;

▪ nie nadużywaj alkoholu i pikantnych potraw zawierających nadmiar przypraw i soli;

▪ przestrzegać zasad bezpieczeństwa podczas pracy z substancjami toksycznymi;

▪ unikać przedawkowania leków.

Aktywność życiową naszego organizmu zapewnia skoordynowane funkcjonowanie naszych układów narządów.

Ważną rolę w regulacji i wykonywaniu wszystkich funkcji odgrywają narządy wydalnicze człowieka.

Natura obdarzyła nas specjalnymi narządami, które pomagają usuwać produkty przemiany materii z organizmu.

Jakie narządy wydalnicze ma dana osoba?

Układ narządów człowieka składa się z:

• nerka,
• Pęcherz moczowy,
• moczowody,
• cewka moczowa.

W tym artykule szczegółowo przyjrzymy się ludzkim narządom wydalniczym oraz ich budowie i funkcjom.

Nerki

Te sparowane narządy znajdują się na tylnej ścianie jamy brzusznej, po obu stronach kręgosłupa. Nerka jest narządem parzystym.

Na zewnątrz tak w kształcie fasoli i w środku – budowa miąższowa. Długość jedna nerka nie większa niż 12 cm, oraz szerokość– od 5 do 6 cm Normalny waga nerki nie przekraczają 150-200 g.

Struktura

Nazywa się błona pokrywająca zewnętrzną część nerki kapsułka włóknista. Na przekroju strzałkowym widać dwie różne warstwy substancji. Ten, który znajduje się bliżej powierzchni, nazywa się korowy, a substancja zajmująca centralną pozycję to mózgowy.

Mają nie tylko różnice zewnętrzne, ale także funkcjonalne. Po stronie wklęsłej części znajdują się wnęka nerek i miednicy, I moczowód.

Przez wnękę nerkową nerka komunikuje się z resztą ciała poprzez wchodzącą tętnicę nerkową i nerwy, a także wychodzące naczynia limfatyczne, żyłę nerkową i moczowód.

Zbiór tych naczyń nazywa się szypułka nerek. Wewnątrz nerki są płaty nerkowe. W każdej nerce jest 5 sztuk. Płaty nerek są oddzielone od siebie naczyniami krwionośnymi.

Aby dobrze zrozumieć funkcje nerek, należy je poznać. mikroskopijna struktura.

Główną jednostką strukturalną i funkcjonalną nerek jest nefron.

Liczba nefronów w nerkach osiąga 1 milion, z czego składa się nefron ciałko nerkowe, który znajduje się w korze i systemy rurkowe, które ostatecznie wpływają do przewodu zbiorczego.

W nefronie są również 3 segmenty:

• proksymalny,
• mediator,
• dystalny.

Odcinki wraz z odnogami wstępującymi i zstępującymi pętli Henlego leżą w rdzeniu nerkowym.

Funkcje

Razem z głównym funkcja wydalnicza nerki zapewniają również i wykonują:

• utrzymując stabilny poziom pH krwi, objętość krążąca w organizmie i skład płynu międzykomórkowego;
• dzięki funkcja metaboliczna, wykonują ludzkie nerki synteza wielu substancji ważne dla życia organizmu;
• tworzenie się krwi, poprzez produkcję erytrogeniny;
• syntezę takich hormonów takie jak renina, erytropoetyna, prostaglandyna.

Pęcherz moczowy

Nazywa się narząd, który przechowuje mocz przechodzący przez moczowody i usuwa go przez cewkę moczową pęcherz moczowy. Jest to pusty narząd, który znajduje się w dolnej części brzucha, tuż za łonem.

Struktura

Pęcherz ma okrągły kształt, w którym się znajduje

• szczyt,
• ciało,
• szyja

Ten ostatni zwęża się, przechodząc w ten sposób do cewki moczowej. Po napełnieniu ściany narządu rozciągają się, sygnalizując potrzebę opróżnienia.

Kiedy pęcherz jest pusty, jego ściany gęstnieją, a błona śluzowa gromadzi się w fałdy. Ale jest miejsce, które pozostaje niepomarszczone - jest to trójkątny obszar pomiędzy otworem moczowodu a otworem cewki moczowej.

Funkcje

Pęcherz spełnia funkcje:

• tymczasowe gromadzenie się moczu;
• wydalanie moczu– objętość moczu gromadzona w pęcherzu wynosi 200-400 ml. Co 30 sekund mocz wpływa do pęcherza, ale czas jego wejścia zależy od ilości wypitego płynu, temperatury itp.;
• odbywa się to dzięki mechanoreceptorom znajdującym się w ścianie narządu kontrola ilości moczu w pęcherzu. Ich podrażnienie stanowi sygnał do skurczu pęcherza i usunięcia moczu.

Moczowody

Moczowody to cienkie przewody, które łączy nerkę i pęcherz. Ich długość nie przekracza 30 cm, oraz średnica od 4 do 7 mm.

Struktura

Ściana rury ma 3 warstwy:

• zewnętrzne (z tkanki łącznej),
• mięśniowe i wewnętrzne (błona śluzowa).

Jedna część moczowodu znajduje się w jamie brzusznej, a druga w jamie miednicy. W przypadku trudności w odpływie moczu (kamienie) moczowód może rozszerzyć się w pewnym obszarze nawet do 8 cm.

Funkcje

Główną funkcją moczowodu jest odpływ moczu nagromadzone w pęcherzu. W wyniku skurczów błony mięśniowej mocz przedostaje się przez moczowód do pęcherza.

Cewka moczowa

U kobiet i mężczyzn cewka moczowa różni się budową. Wynika to z różnicy w narządach płciowych.

Struktura

Sam kanał składa się z 3 błon, podobnie jak moczowód. Ponieważ kobiety mają cewkę moczową Krótko mówiąc, kobiety częściej niż mężczyźni są narażone na różne choroby i stany zapalne układu moczowo-płciowego.

Funkcje

• U mężczyzn kanał spełnia kilka funkcji: wydalanie moczu i nasienia. Faktem jest, że nasieniowod kończy się w rurce kanałowej, przez którą plemniki przepływają kanałem do główki prącia.
• Wśród kobiet Cewka moczowa jest rurką o długości 4 cm i pełni jedynie funkcję wydalania moczu.

Jak powstaje mocz pierwotny i wtórny?

Proces tworzenia moczu obejmuje trzy powiązane ze sobą etapy:

• filtracja kłębuszkowa,
• resorpcja rurowa,
• wydzielanie kanalikowe.

Pierwszy etap - filtracja kłębuszkowa to proces przejścia płynnej części osocza z naczyń włosowatych kłębuszków do światła torebki. W świetle kapsułki znajduje się bariera filtracyjna, która zawiera w swojej strukturze pory, które selektywnie przepuszczają produkty dysymilacji i aminokwasów, a także zapobiegają przedostawaniu się większości białek.

Powstaje podczas filtracji kłębuszkowej ultrafiltrat, reprezentujący pierwotny mocz. Jest podobny do osocza krwi, ale zawiera niewiele białek.

W ciągu dnia człowiek wytwarza od 150 do 170 litrów moczu pierwotnego, ale tylko 1,5-2 litry zamienia się w mocz wtórny, który jest wydalany z organizmu.

Pozostałe 99% wraca do krwi.

Mechanizm powstawanie moczu wtórnego polega na przejściu ultrafiltratu przez segmenty nefron i kanaliki nerkowe. Ściany kanalików składają się z komórek nabłonkowych, które stopniowo wchłaniają z powrotem nie tylko dużą ilość wody, ale także wszystkie substancje niezbędne dla organizmu.

Resorpcję białek tłumaczy się ich dużym rozmiarem. Wszystkie substancje toksyczne i szkodliwe dla naszego organizmu pozostają w kanalikach, a następnie są wydalane z moczem. Ten końcowy mocz nazywa się wtórnym. Cały ten proces nazywa się resorpcja kanalikowa.

Wydzielina rurkowa to zespół procesów, w wyniku których substancje wydalane z organizmu przedostają się do światła kanalików nefronowych. Oznacza to, że to wydzielanie jest niczym więcej niż rezerwowym procesem tworzenia moczu.

Eliminacja to usuwanie z organizmu toksyn wytwarzanych w wyniku metabolizmu. Proces ten jest niezbędnym warunkiem utrzymania stałości jego środowiska wewnętrznego – homeostazy. Nazwy narządów wydalniczych zwierząt są różne - wyspecjalizowane rurki, metanefrydia. Osoba ma cały mechanizm umożliwiający przeprowadzenie tego procesu.

Układ narządów wydalniczych

Procesy metaboliczne są dość złożone i zachodzą na wszystkich poziomach - od molekularnego po organizm. Dlatego do ich wdrożenia potrzebny jest cały system. Ludzkie narządy wydalnicze usuwają różne substancje.

Nadmiar wody jest usuwany z organizmu przez płuca, skórę, jelita i nerki. Sole metali ciężkich są uwalniane przez wątrobę i jelita.

Płuca to narządy oddechowe, których istotą jest wprowadzanie tlenu do organizmu i usuwanie z niego dwutlenku węgla. Proces ten ma znaczenie globalne. W końcu rośliny wykorzystują do fotosyntezy dwutlenek węgla uwalniany przez zwierzęta. W obecności wody i światła w zielonych częściach rośliny, które zawierają barwnik chlorofil, tworzą one węglowodany, glukozę i tlen. Taki jest cykl substancji w przyrodzie. Nadmiar wody jest również stale usuwany przez płuca.

Jelita usuwają niestrawione resztki jedzenia, a wraz z nimi szkodliwe produkty przemiany materii, które mogą powodować zatrucie organizmu.

Gruczoł trawienny, wątroba, jest prawdziwym filtrem dla organizmu człowieka. Usuwa toksyczne substancje z krwi. Wątroba wydziela specjalny enzym - żółć, która rozbraja toksyny i usuwa je z organizmu, w tym trucizny alkoholu, narkotyków i leków.

Rola skóry w procesach wydalania

Wszystkie narządy wydalnicze są niezastąpione. Rzeczywiście, jeśli ich funkcjonowanie zostanie zakłócone, w organizmie będą gromadzić się toksyczne substancje - toksyny. Największy narząd człowieka, skóra, odgrywa w tym procesie szczególną rolę. Jedną z jego najważniejszych funkcji jest termoregulacja. Podczas intensywnej pracy organizm wytwarza dużo ciepła. Gromadząc się, może spowodować przegrzanie.

Skóra reguluje intensywność przekazywania ciepła, zatrzymując tylko niezbędną jego ilość. Wraz z potem, oprócz wody, z organizmu usuwane są sole mineralne, mocznik i amoniak.

Jak zachodzi wymiana ciepła?

Człowiek jest istotą ciepłokrwistą. Oznacza to, że temperatura jego ciała nie zależy od warunków klimatycznych, w jakich żyje lub chwilowo przebywa. Substancje organiczne dostarczane z pożywieniem: białka, tłuszcze, węglowodany rozkładane są na składniki w przewodzie pokarmowym. Nazywa się je monomerami. Podczas tego procesu uwalniana jest duża ilość energii cieplnej. Ponieważ temperatura otoczenia jest najczęściej niższa od temperatury ciała (36,6 stopnia), zgodnie z prawami fizyki organizm oddaje nadmiar ciepła do otoczenia, tj. w kierunku, gdzie jest go mniej. Dzięki temu zachowana jest równowaga temperaturowa. Proces uwalniania i wytwarzania ciepła przez organizm nazywa się termoregulacją.

Kiedy człowiek poci się najbardziej? Kiedy na zewnątrz jest gorąco. A w zimnych porach roku praktycznie nie wydziela się pot. Dzieje się tak dlatego, że organizmowi nie jest korzystna utrata ciepła, którego i tak nie ma zbyt dużo.

Na proces termoregulacji wpływa także układ nerwowy. Na przykład, gdy podczas badania pocą Ci się dłonie, oznacza to, że w stanie podniecenia naczynia krwionośne rozszerzają się i zwiększa się wymiana ciepła.

Budowa układu moczowego

Układ moczowy odgrywa ważną rolę w procesach wydalania produktów przemiany materii. Składa się z parzystych nerek, moczowodów i pęcherza, który otwiera się na zewnątrz przez cewkę moczową. Poniższy rysunek (schemat „Narządy wydalnicze”) ilustruje lokalizację tych narządów.

Nerki są głównym narządem wydalniczym

Ludzkie narządy wydalnicze zaczynają się jako sparowane narządy w kształcie fasoli. Znajdują się one w jamie brzusznej po obu stronach kręgosłupa, w stronę której są zwrócone stroną wklęsłą.

Na zewnątrz każdy z nich pokryty jest muszlą. Poprzez specjalne zagłębienie zwane wnęką nerkową do narządu dostają się naczynia krwionośne, włókna nerwowe i moczowody.

Warstwa wewnętrzna składa się z dwóch rodzajów substancji: korowej (ciemnej) i rdzeniowej (jasnej). Mocz powstaje w nerkach, które gromadzą się w specjalnym pojemniku - miednicy, wypływając z niej do moczowodu.

Nefron jest podstawową jednostką nerki.

W szczególności nerka składa się z elementarnych jednostek strukturalnych. To w nich procesy metaboliczne zachodzą na poziomie komórkowym. Każda nerka składa się z miliona nefronów – jednostek strukturalnych i funkcjonalnych.

Każdy z nich jest utworzony przez ciałko nerkowe, które z kolei otoczone jest torebką w kształcie kielicha, w której znajdują się splątane naczynia krwionośne. Mocz początkowo gromadzi się tutaj. Z każdej kapsułki odchodzą kręte kanaliki pierwszego i drugiego, otwierające się do kanałów zbiorczych.

Mechanizm powstawania moczu

Mocz powstaje z krwi w wyniku dwóch procesów: filtracji i reabsorpcji. Pierwszy z tych procesów zachodzi w ciałach nefronowych. W wyniku filtracji z osocza krwi uwalniane są wszystkie składniki oprócz białek. Dlatego w moczu nie powinno być tej substancji. A jego obecność wskazuje na naruszenie procesów metabolicznych. W wyniku filtracji powstaje ciecz, którą nazywamy moczem pierwotnym. Jego ilość wynosi 150 litrów dziennie.

Potem następuje kolejny etap – reabsorpcja. Jego istota polega na tym, że z moczu pierwotnego do krwi wracają wszystkie przydatne dla organizmu substancje: sole mineralne, aminokwasy, glukoza i duże ilości wody. W rezultacie powstaje mocz wtórny - 1,5 litra dziennie. Zdrowa osoba nie powinna mieć w tej substancji monosacharydu glukozy.

Mocz wtórny składa się w 96% z wody. Zawiera także jony sodu, potasu i chloru, mocznik i kwas moczowy.

Odruchowy charakter oddawania moczu

Z każdego nefronu mocz wtórny dostaje się do miedniczki nerkowej, skąd przepływa przez moczowód do pęcherza. Jest to narząd mięśniowy, niesparowany. Objętość pęcherza zwiększa się wraz z wiekiem i u osoby dorosłej osiąga 0,75 litra. Pęcherz otwiera się na zewnątrz przez cewkę moczową. Na wyjściu jest ograniczony przez dwa zwieracze - mięśnie okrężne.

Aby pojawiła się potrzeba oddania moczu, w pęcherzu musi zgromadzić się około 0,3 litra płynu. Kiedy tak się dzieje, receptory w ścianach ulegają podrażnieniu. Mięśnie kurczą się, a zwieracze rozluźniają. Oddawanie moczu następuje dobrowolnie, tj. dorosły jest w stanie kontrolować ten proces. Oddawanie moczu regulowane jest przez układ nerwowy, którego ośrodek znajduje się w części krzyżowej rdzenia kręgowego.

Funkcje narządów wydalniczych

Nerki odgrywają ważną rolę w procesie usuwania z organizmu końcowych produktów przemiany materii, regulują gospodarkę wodno-solną oraz utrzymują stałość płynnego środowiska organizmu.

Narządy wydalnicze oczyszczają organizm z toksyn, utrzymując stały poziom substancji niezbędnych do prawidłowego, pełnego funkcjonowania organizmu człowieka.