Почка, внешнее и внутреннее строение, функция. Понятие о нефроне.

Система органов выделения, ее значение, строение и функции

К органам выделения относятся:

· почки;

· кожа;

· легкие;

· слюнные и желудочные железы.

Почки избавляют человека от излишней воды, накопившихся солей, токсинов, образовавшихся вследствие потребления слишком жирной пищи, токсинов и алкоголя. Они играют весомую роль в выведение продуктов распада лекарственных препаратов. Благодаря работе почек, человек не страдает от переизбытка различных минералов и азотистых веществ.

Легкие – поддерживают кислородный баланс и являются фильтром как внутренним, так и внешним. Они способствуют эффективному выведению углекислого газа и вредных летучих веществ, образовавшихся внутри организма, помогают избавиться от паров жидкости.

Желудочные и слюнные железы — помогают вывести избыток желчных кислот, кальция, натрия, билирубина, холестерина, а также непереваренные остатки пищи и продукты метаболизма. Органы ЖКТ избавляют организм от тяжелых солей металла, примесей лекарственных средств, ядовитых веществ. Если почки не справляются со своей задачей, нагрузка на данный орган существенно возрастает, что может повлиять на эффективность его работы и привести к сбоям.

Кожа осуществляет обменную функцию через сальные и потовые железы. В процессе потения удаляются излишки воды, солей, мочевины и мочевой кислоты, а также около двух процентов углекислого газа. Сальные железы играют существенную роль в выполнении защитных функций организма, выделяя кожное сало, состоящее из воды и ряда неомыляемых соединений. Оно не дает проникать через поры вредным соединениям. Кожа эффективно регулирует теплоотдачу, оберегая человека от перегрева.

Метаболические процессы, происходящие в каждой клетке, наряду с образованием полезных, нужных клетке и организму веществ, наряду с производством энергии и выполнением физиологических функций, приводят к образованию отработанных продуктов и шлаков, которые необходимо удалить из организма. В самых больших количествах в результате окислительных реакций образуются вода и углекислый газ. Поступая из работающих клеток в кровь, углекислый газ соединяется с гемоглобином либо просто растворяется в плазме и переносится с током крови к легким, где выбрасывается из организма в процессе дыхания. Небольшая часть метаболической воды также выходит из организма через легкие, поскольку выдыхаемый воздух всегда насыщен парами воды. Некоторая их часть выводится в виде пота. Большая часть выводится через почки.

К органам мочевыделительной системы относят почки (органы, экскретом которых является моча) и систему, служащую для накопления и выведения мочи - мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

Почка, внешнее и внутреннее строение, функция. Понятие о нефроне.

П очки расположены по бокам от позвоночника, в забрюшинном пространстве, на уровне XI-XII грудного и I-II поясничных позвонков. Фиксация почки в этом месте обусловлена внутрибрюшным давлением, наличием почечной фасции, почечных артерий и вен, почечного ложа, образованного поясничными мышцами. В почке различают верхний и нижний полюсы, переднюю и заднюю поверхности, латеральный и медиальный края. В области медиального края расположены ворота почки, которые ведут в углубление - пазуху почки. В ворота входят: почечная артерия и нервы, выходят - почечная вена, мочеточник и лимфатические сосуды. Пазуха почки содержит малые и большие почечные чашечки, почечную лоханку, от которой берет начало мочеточник, кровеносные и лимфатические сосуды, нервы, жировую ткань. На разрезе в почке можно различить корковое и мозговое вещество. Корковое вещество располагается по периферии органа и имеет толщину около 4 мм. Мозговое вещество почки слагается из образований конической формы, носящих название почечных пирамид. Своим широким основанием они обращены к поверхности органа, а верхушками – в пазуху. Верхушки соединяются в закругленные возвышения – сосочки, которые открываются в малые почечные чашечки. Образование мочи происходит в структурно-функциональной единице почки - нефроне. Нефрон состоит из клубочка капилляров, помещенного в двустенную капсулу клубочка (Шумлянского-Боумена), извитых канальцев первого порядка, отходящих от капсулы клубочка, петли Генле, находящейся в мозговом веществе, извитых канальцев второго порядка, залегающих в корковом веществе и вставочного отдела. Длина одного нефрона 35-50 мм. Общая длина всех канальцев 70-100 км, а их поверхность составляет 6 м².

Функция нефрона. Когда кровь проходит через капилляры Мальпигиевых клубочков, то из плазмы через стенку капилляра в полость капсулы фильтруется вода и растворенные в ней вещества, за исключением крупномолекулярных соединений и форменных элементов крови. Фильтрация обеспечивается разностью давления крови в капиллярах и капсуле. Высокое кровяное давление в капиллярах создается тем, что диаметр приносящего сосуда больше, чем выносящего. К тому же почечные артерии отходят прямо от брюшной аорты и пригоняют кровь под большим давлением. Фильтрованную жидкость, поступившую в просвет капсулы, в которой находится мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты, ионы неорганических веществ называют первичной мочой.

В течение суток через почки протекает 1500-1800 л крови и образуется 150-180 л первичной мочи. Из капсулы клубочка первичная моча поступает в каналец, который густо оплетен вторично разветвленными кровеносными капиллярами. Здесь происходит всасывание в кровь большей части воды и ряда веществ: глюкозы, аминокислот, витаминов, ионов натрия, калия, кальция, хлора. Та часть мочи, которая остается к концу продвижения по канальцам, называется вторичной. В ней содержатся: мочевина, мочевая кислота, аммиак, сульфаты, фосфаты, натрий, калий и др., т.е. во вторичной моче отсутствуют белки и сахар. Концентрация веществ во вторичной моче увеличена во много раз. Желтый цвет мочи зависит от пигмента уробилина. Вторичной мочи образуется около 1,5 л в сутки

Почка выполняет ряд жизненно важных функций: осуществляет выведение конечных продуктов белкового обмена, солей; эндогенных и экзогенных токсических веществ, растворенных в воде (без выведения экскретов организм погибает за 1 – 2 суток); участвует в обмене углеводов, липидов; регулируют минеральный гомеостаз, регулируют содержание количества эритроцитов; регулируют объем внеклеточной жидкости и кровяного давления.

Основными элементами структуры почки являются:

• Почечная капсула — тонкая, но очень прочная оболочка, в которой заключено тельце почки. Составляющими почечной капсулы являются паренхима почки и система приема-выведения мочи.
• Паренхима почки – ткань, состоящая из коркового (внешняя область) и мозгового (внутренняя область) вещества. Мозговое вещество содержит 8-12 почечных пирамидок, которые, в свою очередь, образованы собирательными канальцами. В паренхиме почки находятся нефроны.
• Нефрон – фильтрующая единица почки человека.
• Лоханка почки – воронкообразная полость, принимающая мочу от нефронов.
• Мочеточник – орган, принимающий мочу из лоханки почки и доставляющий ее в мочевой пузырь.
• Почечная артерия – кровеносный сосуд, который ответвляется от аорты и приносит в почку загрязненную продуктами отходов кровь. В самой почке артерия разделяется еще на несколько ветвей. Каждую минуту в почку доставляется около 20% крови, перекачанной сердцем. Некоторые артерии питают клетки самих почек.
• Почечная вена – кровеносный сосуд, доставляющий уже отфильтрованную кровь из почек в полую вену.

Работа почек человека организована в 2 этапа: фильтрация крови и выведение мочи. Происходят они один за другим следующим образом:

• Паренхима почки очищает кровь пусть и небольшие по размеру, почки человека являются мощным фильтром, очищающим нашу кровь от вредных веществ. Паренхима каждой почки содержит в себе около миллиона нефронов, которые выступают главными фильтрующими элементами почек человека. В нефронах находятся артериолы – маленькие кровеносные сосуды (также именуемые гломерулами), которые переплетаются с тонкими трубочками. Кровь, содержащая в себе токсины, излишки воды, электролитов и солей, направляется в паренхиму почки и поступает в артериолы. В трубочках же оседают продукты отходов, но среди них могут быть и химические вещества, которые организм еще может использовать. Такие вещества (фосфор, калий, натрий и др.) возвращаются в кровь, после чего трубочки направляют оставшиеся продукты отходов в мочеотводящую зону почек.

• Лоханка почки собирает и выводит мочу после того как в трубочках скопились только продукты отходов (моча), они направляются в лоханку почки, расположенную по центру органа. Здесь моча накапливается, а потом направляется в мочеточник, прикрепленный к лоханке почки. Пройдя по нему, моча достигает мочевого пузыря, где может находиться до 8 часов, прежде чем будет выведена из тела.

. Механизм работы почек. К почкам — парному бобовидному органу, расположенному с двух сторон от позвоночника в поясничном отделе брюшной полости, — подходят крупные кровеносные сосуды. Кровь приносит с собой воду и растворенные в ней продукты, подлежащие удалению. В ткани почек кровеносные сосуды многократно разветвляются и превращаются в тончайшие капилляры, которые сворачиваются во множество клубочков. Каждый такой клубочек окружен специальной почечной капсулой, в которой собирается первичная моча. Из капсулы выходит извитой каналец, по которому моча продвигается от клубочка в сторону лоханки. Каналец оплетен кровеносными капиллярами, тесно соприкасающимися со стенками извитого канальца. Капилляры соединяются в более крупные сосуды (венулы) и впадают в почечную вену, которая и выносит из почек уже очищенную кровь. Капилляры вместе с капсулой и почечным канальцем представляют собой единое анатомо-физиологическое устройство, которое называется нефрон.

Кровь поступает в капиллярную сеть нефрона под большим давлением. Стенки капилляров не пропускают кровяные клетки, зато жидкая фракция крови почти полностью выходит в полость капсулы. Так образуется первичная моча, которая практически не отличается по составу от плазмы крови. За сутки ее образуется около 170 л. Очевидно, что выделение такого количества жидкости из организма невозможно. Поэтому вслед за клубочковой фильтрацией наступает другой этап работы почек — реабсорбция, т.е. возврат в кровь воды и целого ряда нужных организму веществ. Эти процессы протекают в месте плотного соприкосновения капилляров с почечным извитым канальцем. Сначала капилляры вновь набирают утерянную в процессе фильтрации воду, а потом происходит выравнивание концентраций одних солей и метаболитов и повышение концентрации других, которые подлежат выделению. Клетки почек тратят на эту работу довольно значительное количество энергии. В результате моча сильно концентрируется, и ее объем достигает 1,5—2 л в сутки. По мочеточнику готовая моча поступает в мочевой пузырь.

Кроме фильтрации, мочевыводительная система:

· регулирует баланс жидкости в организме человека;

· поддерживает кислотно-щелочной баланс;

· принимает участие во всех обменных процессах;

· регулирует артериальное давление;

· вырабатывает необходимые ферменты;

· обеспечивает нормальный гормональный фон;

· способствует улучшению всасывания в организм витаминов и минеральных веществ.

· Мочеточник, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

· Мочеточник. Он соединяет почечную лоханку с мочевым пузырем. Мочеточник представляет уплощенную трубку длиной около 30 см и диаметром от 4 до 7 мм. Стенки мочеточника состоят из трех оболочек: слизистой, мышечной и соединительно-тканной. В мочеточнике различают несколько частей: брюшная часть (от почки до перегиба через пограничную линию малого таза), тазовая часть (по ходу малого таза) и внутристеночная часть (в стенке самого мочевого пузыря). По ходу мочеточника расположены несколько сужений: при переходе лоханки в мочеточник, на границе между брюшной и тазовой частями, по ходу тазовой части и при входе в мочевой пузырь.

· Мочевой пузырь. Он расположен в полости малого таза за лобковым симфизом и является органом, в котором скапливается поступающая из мочеточника моча. Емкость мочевого пузыря составляет 500-700 мл. Мочевой пузырь состоит из дна (направлено вниз и назад), верхушки (направлена вперед и вверх), тела (средняя часть между дном и верхушкой) и шейки (наиболее суженная часть, направленная вниз и переходящая в мочеиспускательный канал). Стенка мочевого пузыря состоит из нескольких слоев: слизистой оболочки, подслизистой основы, мышечной и серозной оболочек. Брюшина только частично является составной часть стенки мочевого пузыря и покрывает пустой мочевой пузырь с одной стороны (экстраперитонеально), наполненный - с трех сторон (мезоперитонеально). Мышечная оболочка состоит из трех переплетающихся между собой слоев: наружного – продольного, среднего – циркулярного и внутреннего – продольного и циркулярного. Все три слоя мышечных волокон образуют общую мышцу, которая носит название мышцы, изгоняющей мочу. Средний слой образует в области внутреннего отверстия мочеиспускательного канала сфинктер мочевого пузыря.

· Мочеиспускательный канал. Имеет S-образную форму с двумя изгибами (мужской). В нем выделяют части: предстательную, перепончатую, губчатую. Женский мочеиспускательный канал идет в виде трубки длиной 3-3,5 см.

Мочеиспускание. Поступающая по мочеточнику моча собирается в мочевом пузыре — гладкомышечном мешковидном органе, внутренние стенки которого выстланы эпителиальной тканью, а выход из него запирается специальным кольцеобразным мышечным сфинктером. Скопившаяся в мочевом пузыре моча растягивает его стенки и раздражает расположенные там механорецепторы. Дуга мочеиспускательного рефлекса замыкается через спинномозговой центр, расположенный в крестцовом отделе. Импульсы от спинного мозга заставляют сфинктер расслабиться, а гладкую мускулатуру стенок пузыря сократиться. В результате моча выливается наружу через мочеиспускательный канал. Однако человек, умеет сознательно управлять актом мочеиспускания. Это обеспечивается контролем со стороны коры головного мозга на основе условных рефлексов. Обычно эти рефлексы у детей формируются к 2 годам настолько прочно, что спонтанное мочеиспускание не происходит ни днем, ни ночью. Однако разного рода стрессы, переутомление, переохлаждение, нарушения сна, неправильный двигательный режим, а также чрезмерные физические и психические напряжения могут приводить к ослаблению этого рефлекса даже у детей школьного возраста вплоть до полового созревания. Тогда возникает ночное недержание мочи — энурез.

КОЖА

Строение и функция кожи. В коже различают три слоя. Эпидермис (надкожица), собственно кожа, или дерма и подкожная клетчатка, Надкожница - это многослойный плоский ороговевающий эпителий, толщиной 0,07 - 2,5 мм и более. Верхние слои его ороговевают и создают прочное покрытие, особенно на ладонях и подошвах, где происходит постоянное давление и трение. По мере старения клетки слущиваются, а замещаются за счет размножающихся более глубоко расположенных клеток основания эпидермиса цилиндрической формы с большими ядрами. Слои этих клеток составляют так называемый ростковый, или мальпигиевый, слой. В этом слое расположены пигментные клетки, синтезирующие кожный пигмент, которые определяют окраску кожи. Пигмент защищает от вредного воздействия ультрафиолетовых лучей. Поэтому под воздействием солнечного света количество пигмента увеличивается. Это явление носит название загара. В эпидермисе находятся чувствительные нервные окончания. Они воспринимают прикосновение, давление, тепло, холод.

Следующий слой - собственно кожа. В ней выделяют сосочковый и сетчатый слои. Сосочковый слой состоит из рыхлой соединительной ткани и образует сосочки, впячивающиеся в эпидермис, которые образуют рельефный рисунок кожи из линий разной конфигурации. Форма и расположение их строго индивидуальные. Соединительная ткань сосочкового слоя состоит из коллагеновых и эластических волокон, которые обеспечивают прочность и упругость кожи. В этом слое проходят кровеносные и лимфатические сосуды, нервные волокна и их окончания, в которых находятся всевозможные рецепторы. Здесь расположены клетки с пигментом, мышечные клетки и их пучки. Они участвуют в поднятии волос и выделении секретов кожных желез, поддерживают напряжение кожи. Сосочковый слой обеспечивает питание эпидермиса, в котором нет кровеносных капилляров. Кровеносные сосуды сосочкового слоя выполняют роль депо крови, потому что обладают большим суммарным объемом. Сосочковый слой переходит кнутри в сетчатый, который состоит из соединительной ткани. Он обуславливает упругость кожи, так как состоит из переплетающихся эластических и коллагеновых волокон. В сетчатом слое расположены сальные и потовые железы, волосяные сумки. Сальные железы, начинаясь в собственно коже, открываются протоками в волосяных сумках. Выделяющиеся ими жиры смазывают волосы и смягчают кожу, придавая им эластичность. Потовые железы имеют вид длинных извитых трубочек, нижняя часть которых образует клубочек. Протоки потовых желез открываются на поверхности кожи. В коже человека около 2-3 млн. потовых желез, причем они распределены неравномерно. Больше всего их находится на ладонях, подошвах ног и в подмышечных впадинах. В поте содержится около 98% воды, 0,5% мочевины, 1,5% солей. Среди них преобладает хлористый натрий, что обуславливает соленый вкус пота. В среднем за сутки выделяется около 1 л. пота, а в жарком климате и в горячих цехах - до 8-10 л. Следовательно, благодаря потовым железам, кожа выполняет выделительную функцию.

Нижний слой собственно кожи переходит в подкожную клетчатку. Этот слой состоит из пучков соединительнотканных волокон, а промежутки между ними заполнены дольками жировой ткани. Толщина слоя зависит от образа жизни, питания, состояния обмена веществ. Этот слой регулирует теплообмен организма, смягчает давление и удары на прилежащие ткани, является запасным материалом, который расходуется при голодании и прочее.

Роль кожи в теплорегуляции организма. Теплорегуляцией называется уравновешивание производства тепла в организме с отдачей его во внешнюю среду. В организме, вследствие совершающихся экзотермических реакций, образуется большое количество тепла. Однако повышения температуры тела не происходит. Постоянство температуры организма поддерживается благодаря механизмам теплорегуляции, приводящим к усилению или ослаблению образования тепла, отдаче тепла, что происходит с участием кожи, нервной системы и прочее. Теплоотдача происходит путем проведения тепла, излучения его и испарения пота, главным образом с поверхности кожи (около 2000 кал из 2500). Теплорегуляция осуществляется рефлекторным путем. При повышении или понижении температуры воздуха раздражаются рецепторы кожи, воспринимающие тепло или холод. Возбуждение передается по центростремительным нервам в головной мозг, а оттуда - по центробежным - к сосудам кожи.

При низкой температуре внешней среды сосуды кожи суживаются, количество крови, циркулирующей по ним уменьшается, кожа бледнеет. При этом уменьшается или прекращается потоотделение, что уменьшает теплопотери. При повышении температуры окружающей среды, усиливается циркуляция крови по сосудам кожи, кровеносные сосуды расширяются, теплоотдача увеличивается, кожа краснеет.

Если температура воздуха приближается к температуре тела, то потоотделение остается единственным способом отдачи тепла. В сухую погоду и при ветре пот испаряется легко. Повышенная влажность мешает испарению. Люди в этих условиях сильно страдают от жары. Теплоотдача увеличивается и при усилении теплообразования, что особенно заметно при физических нагрузках.

Закаливание организма имеет большое значение, так как повышает устойчивость организма к охлаждению. Закаливание предупреждает простудные заболевания, улучшает кровообращение, обмен веществ, повышает тонус кровеносной системы, а значит, улучшает умственную и физическую работоспособность. Гигиенические требования к закаливанию - это учет индивидуальных особенностей, постепенность увеличения продолжительности и силы процедур, регулярность и обязательный врачебный контроль. Закаливания проводят посредством воздуха (воздушные ванны), водных процедур (обтирания, умывания до пояса, обливания, душ, купания) и посредством солнца (солнечные ванны). Общее правило - начинать нужно с небольших доз и не очень низких температур с постепенным увеличением времени и понижением температуры. Правильное закаливание оказывает оздоровительное действие, но нарушение режима закаливания могут привести к ухудшению самочувствия и работоспособности. Закаливание нужно сочетать с занятиями физкультурой и спортом. Тренированность человека также повышает устойчивость к неблагоприятным факторам среды.

Гигиена кожи. Кожа должна быть чистой. При загрязнении кожи нарушаются ее функции. Загрязненная кожа создает благоприятные условия для развития бактерий и микропаразитов, что ведет к появлению гнойничковых заболеваний - воспалений волосяных сумок, сальных и потовых желез, которые потом трудно лечить. Скопления кожных выделений способствуют этому, так как закупоривают выходы потовых и сальных желез и нарушает их деятельность, а вредные и ядовитые вещества для организма не удаляются. Поэтому необходимо мытье тела горячей водой с мылом или другими средствами не реже одного раза в неделю, что предотвращает не только загрязнение и воспаление кожи и волос, но и развитие таких паразитов как вши и чесоточные клещи. Горячее мытье должно сопровождаться обязательной сменой постельного и нательного белья.