Здавалка
Главная | Обратная связь

Выделительная система и осморегуляция



Система органов, формирующих, накапливающих и выделяющих мочу, млекопитающих состоит из пары почек, двух мочеточников, мочевого пузыря имочеиспускательного канала.

Почки млекопитающих, как и у других наземных позвоночных, тазовые (метанефрические). Почки осуществляют водно-солевой обмен организма и выводят из него токсичные продукты обмена веществ. Конечными продуктами белкового обмена являются мочевина и мочевая кислота. Мочевина образуется в печени из аммиака, а мочевая кислота — продукт распада пуринов. При этом у млекопитающих мочевина по содержанию в моче резко преобладает над мочевой кислотой (у рептилий иптиц соотношение обратное).

Почки млекопитающих имеют бобовидную форму и располагаются в поясничной области, по бокам позвоночника. У китообразных и некоторых хищных почки состоят из нескольких долек. Каждая почка состоит из коркового и мозгового вещества, обе эти области сообщаются с почечными артериями и венами. Моча, образующаяся в почке при фильтрации плазмы крови, поступает в почечную лоханку, откуда по мочеточнику небольшими порциями попадает в мочевой пузырь, где накапливается; затем она по мочеиспускательному каналу выходит наружу.

Строение почки и нефрона млекопитающего:

1 — корковый слой, 2 — мозговой слой, 3 — почечная артерия, 4 — почечная вена, 5 — мочеточник, 6 — нефроны, 7 — приносящая артериола, 8 — сосудистый клубочек, 9 — капсула Шумлянского — Боумена, 10 — почечные канальцы и петля Генле, 11 — выносящая артериола, 12 — околоканальцевые капилляры.

Паренхима почки представлена эпителиальными почечными канальцами, которые совместно с кровеносными капиллярами образуют нефроны. Нефрон — структурно-функциональная единица почки; в каждой почке млекопитающего содержатся тысячи нефронов (у домовой мыши — около 5 тысяч, у человека — около миллиона). Нефрон состоит из почечного тельца и выделительной трубочки; в свою очередь, в состав почечного тельца входят сосудистый клубочек с сетью капилляров и окружающая его двуслойная капсула Шумлянского — Боумена. Под давлением крови некоторое количество плазмы попадает из капилляров в пространство капсулы; образовавшийся фильтрат называется первичной мочой, которая отличается от плазмы крови отсутствием форменных элементов крови, а также малым количеством белков-анионов. В нефроне она подвергается дальнейшей фильтрации и движется по отделам выделительной трубочки — проксимальному канальцу, петле Генле и дистальному извитому канальцу. Нефрон открывается в собирательную трубочку; по ней моча выходит из нефрона, а потом — в конечном счёте — переходит в почечную лоханку.

Реабсорбция в петле Генле

В проксимальном канальце происходит реабсорбция ионов натрия, калия, хлора, гидрокарбонат-иона, воды, полное всасывание глюкозы, белков, витаминов, аминокислот. Клетки эпителия выделительной трубочки выделяют в фильтрат ионы аммония и водорода, регулируя тем самым pH организма; в результате азот находится в моче млекопитающих не только в виде мочевины, но и в виде ионов аммония. В нисходящей части петли Генле вода реабсорбируется через особые каналы, образованные белком аквапорином, однако каналов для ионов и других веществ здесь почти нет. В восходящей части происходит реабсорбция NaCl. Дистальный извитой каналец играет ключевую роль в регуляции концентрации ионов в организме за счёт изменения количеств секретируемых в мочу ионов К+ и реабсорбируемых NaCl. Наконец, в собирательной трубочке происходит всасывание воды, опосредованное аквапоринами.

Количество реабсорбируемой воды можно изменять, уменьшая или увеличивая число аквапоринов, и тем самым изменять осмолярность мочи и её количество. Осмолярность мочи также можно регулировать, изменяя осмолярность тканевой жидкости и тем самым изменяя параметры реабсорбции ионов. Эти механизмы дают возможность получать концентрированную мочу в условиях недостатка влаги и разбавленную — при избытке воды. Вообще, количество мочи и её осмолярность находятся под контролем ряда гормонов, в частности, вазопрессина, ренин-ангиотензин-альдостероновой системы и предсердного натрийуретического пептида.

Среди позвоночных способностью транспортировать соли сквозь стенки почечного канальца обладают только млекопитающие и птицы. У последних данная способность выражена слабее, и осмотическое давление их мочи может превышать такой показатель для плазмы крови лишь вдвое, а у млекопитающих — в 25 раз.

Выделяют три типа нефронов: суперфициальные, расположенные поверхностные в коре и имеющие короткую петлю Генле (примерно 15 % всех нефронов);интракортикальные, играющие основную роль в ультрафильтрации мочи (70 %); юкстамедуллярные, выполняющие основную роль в процессах концентрирования и разведения мочи (15 %). Длина петли Генле у юкстамедуллярных нефронов в значительной мере определяется условиями обитания того или иного вида. Так, у нефронов млекопитающих, живущих в засушливых районах, петля Генле длинная, глубоко уходящая в мозговое вещество почки. Длинная петля Генле поддерживает высокий осмотический градиент в почках, в результате чего образуется гиперосмотичная моча. Напротив, у нефронов водных млекопитающих, не испытывающих проблем с дегидратацией, петля Генле значительно короче, что ограничивает их возможности по концентрированию мочи. Наземные млекопитающие, населяющие умеренно влажные районы, имеют нефроны со средней длиной петли Генле, и они могут выделять мочу промежуточной степени концентрирования. Таким образом, наличие у млекопитающих юкстамедуллярных нефронов можно считать приспособлением к наземному образу жизни.

Помимо почек, определённую роль в выделении играют потовые железы и лёгкие, а также печень. Наиболее важная функция последней — образовании мочевины из избытка аминокислот. Кроме того, в составе жёлчи печень выводит жёлчные пигменты, образующиеся при разрушении гемоглобина старых эритроцитов. Эти пигменты выходят из организма в составе кала, придавая ему характерный цвет.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.