Выделение. Органы мочевыделительной системы. Функции почек. Значение выделения продуктов обмена веществ - ЧЕЛОВЕК И ЕГО ЗДОРОВЬЕ - ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЕГЭ

Совокупность процессов распада веществ в организме называется диссимиляцией. Конечными продуктами распада жиров и углеводов являются углекислый газ и вода, а конечными продуктами распада белков — углекислый газ, вода и мочевина. Продукты распада необходимо постоянно выводить из организма через органы выделения.

Через почки с мочой удаляются: вода, мочевина, мочевая кислота, некоторые соли. Через кожу с потом выделяются в меньших количествах те же вещества, что и через почки. Наконец, через легкие выводятся углекислый газ и пары воды.

Процессы выделения являются необходимой составной частью обмена веществ.

Мочевыделительная система человека состоит из двух почек, мочеточников, соединяющих почки с мочевым пузырем, мочеиспускательного канала, выводящего мочу из организма наружу. Почки — парные органы бобовидной формы, расположенные у задней стенки брюшной полости на уровне поясничных позвонков. Почка состоит из двух слоев — коркового и мозгового. В корковом слое расположены клубочки нефронов. Нефрон — это функциональная единица почки. В каждой почке приблизительно по 1 млн. нефронов. Извитые канальцы и собирательные трубочки нефронов расположены в мозговом слое почек. Канальцы и собирательные трубочки собраны в почечные пирамиды, которые открываются в почечную лоханку, где берет начало мочеточник.

Кровь в почки попадает по почечным артериям, отходящим от аорты. За 4—5 минут через почки проходит вся кровь организма человека. Почечные артерии ветвятся на приносящие артериолы; они, многократно разветвляясь, образуют клубочки капилляров, заходящие в капсулы Шумлянского-Боумена, которыми начинается нефрон. Пройдя через капсулы, кровь собирается в выносящую артериолу. Диаметр приносящих артериол больше диаметра выносящих, поэтому давление крови в клубочках капилляров относительно велико. Стенка капсулы Шумлянского-Боумена образована одним слоем клеток, через который и происходит фильтрация крови. При этом в просвет капсулы не избирательно выходят многие низкомолекулярные вещества. Таким образом, в просвете капсул образуется так называемая первичная моча, в состав которой входят вода, глюкоза, соли, мочевина, аминокислоты, пептиды, витамины и т. п. Однако крупных белковых молекул и форменных элементов крови в первичной моче здорового человека быть не должно. Общий объем первичной мочи, образующейся за сутки, составляет около 150-200 л. Из просвета капсулы первичная моча двигается по извитому канальцу, стенки которого способны к обратному всасыванию (реабсорбции) большинства веществ, содержащихся в ней. Таким образом, обратно в кровь всасывается вода, многие соли, витамины, аминокислоты, глюкоза. После этого моча делается концентрированной, в ней резко повышается содержание мочевины. Такая моча называется вторичной, она через собирательные трубочки сливается в мочеточник и поступает в мочевой пузырь. У человека в сутки образуется 1,5-2 л вторичной мочи. Во вторичной моче около 98% воды и 2% мочевины, мочевой кислоты, солей натрия, калия, магния. Процесс образования мочи требует больших затрат энергии, достигающих 10-12% от общей энергии, необходимой организму человека. Присутствие в моче белков или клеток крови свидетельствует о том, что эпителий капсул нефронов поврежден.

Регуляция деятельности почек обеспечивается вегетативной нервной системой и гуморальным путем. Так, например, симпатическая система стимулирует реабсорбцию натрия, а парасимпатическая система — реабсорбцию глюкозы. Однако основная регуляция — гуморальная: в нейросекреторных клетках гипоталамуса вырабатывается гормон вазопрессин (антидиуретический гормон), который по аксонам этих клеток поступает в заднюю долю гипофиза, а затем в кровь. Этот гормон подавляет образование мочи (диурез) за счет усиления реабсорбции воды в собирательных трубочках нефронов.

Почкам свойственна также и эндокринная функция: в них синтезируется ренин (активирует синтез ангиотензина, который вызывает сужение сосудов) и эритропоэтин (стимулирует образование эритроцитов).

В почках моча образуется непрерывно, однако выводится из организма отдельными порциями. В мочевом пузыре происходит дополнительное всасывание воды в кровь. Когда мочевой пузырь наполняется, происходит его опорожнение. Это сложный рефлекторный акт. Центр мочеиспускательного рефлекса лежит в крестцовом отделе спинного мозга; он находится под контролем коры больших полушарий. Симпатическая система способствует накоплению мочи в мочевом пузыре (гладкомышечные стенки мочевого пузыря при этом расслабляются, а мышцы сфинктера на выходе из мочевого пузыря сокращаются); парасимпатическая система действует противоположно. Высшие мозговые центры обеспечивают произвольное мочеиспускание.

Нарушение нормального процесса выделения продуктов распада приводит к отравлению организма. При нарушении работы почек эти продукты скапливаются в крови, в результате чего возникают тяжелые состояния, которые могут закончиться смертью.