 |
|
Лекция 25: Физиология выделения.
ВОПРОСЫ, ИЗУЧАЕМЫЕ НА ЛЕКЦИИ
1. Характеристика процессов выделения. Почки их функции.
2. Мочеобразование, его регуляция. Мочевыделение.
3. Возрастные особенности выделительных процессов.
1. Основной физиологической функцией выделительных процессов является освобождение организма от конечных продуктов обмена веществ и сохранение постоянства внутренней среды организма, гомеостаза.
Выделительная функция организма осуществляются: почками, желудочно-кишечным трактом, легкими, потовыми и сальными железами и другими органами. Почками удаляются избыток воды, солей, продукты обмена веществ (мочевина, мочевая кислота). Желудочно-кишечный тракт выводит остатки пищевых продуктов и пищеварительных соков, желчь, соли тяжелых металлов, некоторые лекарства. Через легкие выделяются СО2, пары воды, летучие вещества (продукты алкоголя, лекарства). Потовые железы удаляют воду, мочевину, креатинин и молочную кислоту, сальные железы – кожное сало. Ведущая роль в этих процессах принадлежит почкам и потовым железам. Почки являются органом осмо– и волюмрегуляции (регуляции объема плазмы). Они обеспечивают выведение избытка воды из организма в виде разведенной мочи при увеличении содержания воды (гипергидратации) или задерживают воду и выводят концентрированную мочу по отношению к плазме крови, при обезвоживании организма (дегидратации). В почках синтезируются биологически активные вещества (эритропоэтин, ренин, брадикинин, урокиназа, простагландины и др.).
2. В организме человека почки выполняют ряд функций: 1) поддержание в крови уровня воды, солей и глюкоза, аминокислот; 2) регуляция рН крови, осмотического давления, ионного состава и кислотно-щелочного равновесия крови; 3) экскреция из организма продуктов белкового обмена и чужеродных веществ; 4) регуляция кровяного давления; 5) секреция ферментов и биологически активных веществ. Таким образом, почки являются органами, обеспечивающими два главных процесса – мочеобразования и гомеостаза.
Почка состоит из коркового и мозгового вещества. Функциональной единицей почек является нефрон (до 1 млн. в каждой почке). Нефрон состоит из мальпигиевых (почечных) телец и мочевых канальцев. Мальпигиевое тельце включает капсулу Шумлянского-Боумена, внутри которой находится сосудистый клубочек. Корковое вещество почек содержит до 75 % нефронов. Капсула Шумлянского-Боумена имеет форму двустенной чаши. Внутренняя стенка капсулы, состоит из однослойного эпителия, тесно соприкасающегося со стенками капилляров сосудистого клубочка, образуя базальную фильтрационную мембрану. Между ней и наружной стенкой капсулы находится щелевидная полость, в которую из капилляров клубочка фильтруется плазма крови, поступая через базальную мембрану из капилляров клубочка. Клубочек состоит из приносящей артериолы, сложной сети артериальных капилляров и выносящей артериолы. Диаметр выносящей артериолы меньше, чем приносящей, что способствует поддержанию в капиллярах клубочков относительно высокого давления. В пограничной, юкстамедуллярной зоне (между корковым и мозговым веществом почки) располагаются нефроны, отличающиеся от корковых строением клубочков (одинаковый диаметр приносящих и выносящих артериол). Юкстамедуллярный комплекс выполняет эндокринную роль (образование ренина), который стимулирует секрецию надпочечниками гормона альдостерона, регулирующего водно-солевой баланс.
Мочевые канальцы начинаясь от капсулы переходят в проксимальный извитой каналец (каналец первого порядка), выстланный плоским эпителием. Далее проксимальный каналец выпрямляется и образует петлю Генле, переходящую в дистальный каналец и его извитую часть (каналец второго порядка), который открывается в собирательную трубку. Собирательные трубки проходят мозговой слой почки, открываются на верхушках сосочков.
Мочеобразование включают три процесса: фильтрацию, реабсорбцию и секрецию. Фильтрация плазмы в клубочках ведет к образованию в капсулах Шумлянского-Боумена первичной мочи (до 150–180 л), отличающейся от плазмы отсутствием белков. Мочеобразование возможно при эффективном фильтрационном давлении около 20 мм.рт.ст., обеспечивающем нормальную фильтрацию плазмы. Оно возможно при давлении в капиллярах клубочков около 70 мм.рт.ст., превышающем онкотическое давление белков плазмы (около 30 мм.рт.ст.) и давление жидкости (около 20 мм.рт.ст.) в капсуле клубочка. Канальцевая реабсорбция (обратное всасывание) происходит в извитых канальцах, петле Генле, куда поступает образовавшаяся первичная моча (около 120 – 180 л). В результате реабсорбции воды, ионов калия, натрия, кальция, фосфатов, аминокислот, глюкозы, витаминов из первичной мочи образуется около 1,5 л вторичной мочи (конечной). Секреция клетками канальцев осуществляется по отношению к не фильтрующимся коллоидам, органическим кислотам. Конечная моча из почечных чашечек поступает в почечные лоханки. У взрослого суточный диурез (суточная моча) составляет 1 – 2 л. Она имеет соломенно–желтый цвет, нерезкий запах, плотность от 1,001 до 1,040, рН 4,5 – 8,4, наличие мочевины, мочевой кислоты, солей, уробилиноидов, небольшой клеточный осадок (лейкоциты, эпителий).
Регуляция мочеобразования осуществляется нейрогуморальным путем за счет высшего подкоркового центра гипоталамуса, синтезирующего антидиуретический гормон (АДГ) или вазопрессин, накопление и выделение которого в гипофизе усиливается под воздействием импульсов симпатической системы, исходящей из почек. АДГ концентрирует мочу, увеличивая проницаемость извитых канальцев и собирательных трубок, реабсорбцию воды. Через осмо– и ионорецепторы гипоталамуса и почек происходит рефлекторное снижение продукции АДГ и его поступления в кровь, увеличение выделения мочи низкой концентрации. В регуляции образования мочи важная роль принадлежит минералокортикоиду альдостерону, который увеличивает реабсорбцию ионов натрия и секрецию ионов калия, уменьшая диурез. Нервная регуляция мочеобразования выражена слабее, чем гуморальная, и происходит в связи безусловнорефлекторным изменением почечного кровотока. Условнорефлекторное повышение диуреза подкрепленное повышенным потреблением воды, свидетельствует об участии коры больших полушарий в регуляции мочеообразования. Кроме того, почки обладают высокой способностью к саморегуляции кровообращения. Из лоханок моча поступает в мочеточники, мочевой пузырь, а далее в мочеиспускательный канал. Переполнение мочевого пузыря вызывает раздражение его рецепторов, нервные импульсы идут в спинной мозг в центр мочеиспускания, а оттуда к сфинктеру мочевого пузыря, что ведет к его расслаблению и непроизвольному мочеиспусканию.
3.Почки детей раннего детства имеют дольчатое строение, располагаясь в забрюшинном пространстве ниже, чем у взрослых. Клубочки нефронов имеют малую фильтрующую поверхность, короткую петлю Генле, канальцы покрыты проницаемым цилиндрическим эпителием. Фильтрационная и реабсорбционная способность ниже, чем у взрослых. Особенностью является тесная связь лимфатических систем почек и кишечника. Относительный объем суточной мочи у детей больший, содержится много аминокислот, креатинина, в ней нет мочевины до 2–х месяцев. Критическими периодами для становления водно-солевого обмена является возраст: 1) до 2– лет; 2) от 4– до 7– лет; 3) подростковый. К 12 -14 годам становление выделительной функции почек заканчивается. Почки детей эффективно реабсорбируют натрий, задерживают хлор и воду, плохо выделяют чужеродные вещества, переносят нагрузку солями. Осмотическое давление мочи больше, чем в крови, у взрослых наоборот. Дети легче теряют жидкость (испарение с кожи, дыхание). В регуляции образования мочи меньшую роль играет АДГ, адреналин, большую – альдостерон. Мочеточники у детей короткие, мочевой пузырь меньшей емкости. Частое мочеиспускание (полакиурия) у детей связано с малым объемом мочевого пузыря и относительно большим количеством мочи.
До 1-1,5 года мочеиспускание является непроизвольным, а далее формируется условно-рефлекторная задержка мочи. Иногда до 5–10 летнего возраста и более наблюдается ночное недержание мочи – энурез, невроз, связанный с психотравмами, питьевым режимом, болезнями и т.д.
Контрольные вопросы для самоподготовки студентов.
1.Какие органы и системы выполняют в организме выделительную функцию?
2.Морфофункциональное значение почек, перечислите основные функции почек.
3.Нефрон – функциональная единица почек, строение.
4.Какова особенность капиллярной сети клубочка нефрона?
5.Мочеобразование, фильтрация, реабсорбция, секреция.
6.Суточный диурез, состав конченой мочи.
7.Юкстагломерулярный аппарат почек, эндокринная функция.
8.Нейрогормональная регуляция водно–минерального обмена.
9.Мочевыводящая система почек.
10.Особенности мочеобразования у детей и подростков.
Ссылки на литературные источники, приведенные в рабочей программе дисциплины.
Основная литература.
1.Лекционный материал кафедры медико-биологических основ физического воспитания и смежных дисциплин.
2.Солодков, А.С. Физиология человека. Общая. Спортивная. Возрастная : Учебник./ А.С.Солодков, Е..Б.Сологуб . М.: Олимпия Пресс, 2005.- 527 с., С. 149–156.
Дополнительная литература.
1.Физиология человека / под ред. Г.И.Косицкого. М., 1985. 559 c., С. 403–429.