grad-green grad-gray grad-blue grad-red grad-pink grad-purple grad-yellow
Нести помощь людям

Вход на сайт

Физиология выделения

Краткое описание: 
Библиографическая ссылка для цитирования: Сазонов В.Ф. Физиология выделения [Электронный ресурс] // Кинезиолог, 2009-2023: [сайт]. Дата обновления: 09.11.2023. URL: http://kineziolog.su/content/fiziologiya-vydeleniya (дата обращения: __.__.20___). _________Физиология выделения. Выделение - это процесс освобождения организма от ненужных продуктов обмена, токсинов и от избыточных продуктов: воды, солей, органических соединений. Почки являются главным органом выделительной системы организма, и они непосредственно работают с потоком крови, забирая из него воду, основной продукт выделения - мочевину, а также другие вещества, и образуя мочу.

Определение понятия

Выделение - это процесс освобождения организма от находящихся в крови веществ:
1) ненужных (продуктов обмена),
2) вредных (токсинов),
3) избыточных.
Но вот выведение из организма твёрдых продуктов в виде кала не относится к выделению, а относится к пищеварению.

Почки - это главный орган выделительной системы, забирающий из протекающей через них крови воду и мочевину, а также другие вещества, образуя конечный продукт выделения - мочу.

Система выделения: почки, лёгкие, потовые железы, ЖКТ (желудочно-кишечный тракт).
Выделительная система участвует в поддержании гомеостаза, обеспечения постоянства состава и объёма жидкой среды организма.
Почки: это основной орган выделительной системы.
Лёгкие: удаляют из крови СО2, Н2О в виде паров; пары этилового спирта С2Н5ОН и других летучих веществ.
Слюнные и желудочные железы: выводят через свои протоки ионы тяжёлых металлов, некоторые лекарственные средства (например, салициллаты); красители.
Печень: выводит через свои протоки в составе желчи гормоны, метаболиты гемоглобина, азотистые продукты обмена и др.
Поджелудочная и кишечные железы: выводят ионы тяжёлых металлов, пурины, лекарственные средства.
Потовые железы: выводят на поверхность кожи Н2О; соли (электролиты); мочевину, мочевую и молочную кислоты (при мышечной работе).
Выделение иначе называется экскреция. Кожные сальные железы и молочные железы не участвуют в выведении шлаков из организма. Хотя при избытке вредных веществ, они могут попадать и в молоко.
 
Рисунок. Почки с надпочечниками. Источник изображения: https://www.oum.ru/literature/anatomiya-cheloveka/endokrinnaya-sistema-c...
 
Почки – это не только выделительный орган, но также и один из органов гомеостаза.
 
Участие почек в гомеостазе
  1. Регуляция объёма крови и других жидкостей.
  2. Регуляция осмотического давления крови и жидкостей.
  3. Ионный состав жидкой среды организма (баланс электролитов).
  4. Кислотно-щелочной баланс.
  5. Выведение конечных продуктов азотистого обмена.
  6. Выведение избыточных веществ и метаболитов (глюкозы, аминокислот и т.п.).
  7. Поддержание артериального давления.
  8. Регуляция эритропоэза.
  9. Регуляция свёртывания крови.
  10. Регуляция выработки ферментов и биологически активных веществ (простагландины, D3, ренин, брадикинин).
  11. Выведение чужеродных веществ для обеспечения постоянства внутренней среды организма.
Рисунок 1. Этапы процесса мочеобразования.
Мочеобразование (=диурез) в норме составляет 1,5-1,8 литров в сутки, 75% приходится на день и 25% - на ночь.
 
Рис. __. Структурная формула мочевины (=карбамида)

Основные физиологические процессы в почках

  1. Фильтрация в клубочках (процеживание крови из капилляров в канальцы).
  2. Реабсорбция (обратное всасывание веществ из канальцев).
  3. Секреция (проталкивание веществ в канальцы).
  4. Синтез (=инкреция, =внутренняя секреция) биологически активных вещество (БАВ), поступающих в мочу или в кровь. Это инкреторная функция почек, которая заключается в синтезе и выведении в кровоток биологически активных веществ, которые действуют на другие органы и ткани или же обладают местным действием, регулируя почечный кровоток и метаболизм почки.
Значение выделительной системы: экскреция + производство БАВ.
 
Функциональная единица почки – нефрон, имеющий микроскопические размеры. Их 1000000 в каждой почке. Конечный продукт нефрона – моча. Основные процессы: 1) фильтрация, или «выпотевание» (т.е. вытеснение жидкости из крови); 2) обратное всасывание. Дополнительные - секреция и синтез (инкреция).
 
Типы нефронов:
  • Суперфициальные (поверхностные);
  • Интракортикальные (внутри коры);
  • Юкстамедуллярные (на границе коркового и мозгового слоёв). Имеют очень длинную петлю.
Почка имеет очень активное кровоснабжение. Кровоток достигает 3-5 мл в минуту на 1 г ткани. Почка поддерживает постоянство кровотока вне зависимости от артериального давления, за счёт саморегуляции кровообращения в почке. Почечный кровоток составляет около 20% от минутного объема кровотока — с учётом их массы, это один из самых высоких уровней кровотока в организме (Сравнить). При этом до 90% всего почечного кровотока приходится на кровоток в корковом веществе почки, участвующий в процессе фильтрации первичной мочи. Оставшаяся часть крови направляется в мозговое вещество.
 
Рисунок 2. Схема строения нефрона. Обратите внимание на разницу в толщине клубочковых артериол: приносящей и выносящей.

Процесс мочеобразования

Фильтрация
Через клубочковый фильтр продавливается плазма крови без белка. Разумеется, клетки крови остаются в крови, в капилляре.  Разность давления около 50 мм.рт.ст. (70 мм.рт.ст. в клубочке, 20 мм.рт.ст. в капсуле).
Фильтрация осуществляется через мембрану, состоящую из трёх слоёв: 1) эндотелиоциты (клетки эндотелия капилляров); 2) базальная мембрана капилляров; 3) подоциты (эпителиальные клетки, облепляющие капилляры и образующие внутреннюю оболочку капсулы Боумена - Шумлянского). У эндотелиоцитов до 30% площади поверхности занимают щелевые отверстия. Строение мембраны – стандартное. Поры в базальной мембране = 5-6 нм. Между подоцитами находятся щелевые контакты в 6,4 нм. Капсула нефрона: содержит жидкость с низкомолекулярными белками, инулином, яичным альбумином (22%), гемоглобином (3%), тысячные доли сывороточного альбумина. Если вводить эти вещества в кровь, то они могут проникать в капсулу нефрона. Даже у здорового человека в первичной моче (ультрафильтрате) имеется некоторое количество крупных молекул белков. Имеет сходство с плазмой крови по следующим параметрам: концентрация осмотических активных веществ – глюкозы, мочевины, мочевой кислоты, креатинина; но содержит меньше анионов и катионов.
Реабсорбция
В проксимальном отделе (до петли Генле) обратно всасываются: аминокислоты, витамины, микроэлементы, часть ионов натрия, карбонатов, хлоридов и др.
В нисходящем колене петли Генле из первичной мочи обратно всасывается вода. Процесс пассивный.
В восходящей части петли Генле всасываются электролиты (натрий, калий, хлор, магний, кальций). Провесс активный, с затратами энергии. В случае избытка указанных веществ в организме, они могут вновь попадать в канальцы. За счёт реабсорбции, концентрация ионов натрия во вторичной моче снижается в 140 раз. Всосавшийся натрий в ткани почек "вытягивает" воду из нисходящего колена петли Генле и из собирательных трубочек. Затем и вода, и натрий поступают из ткани почек в капилляры, в кровь.
Порог выделения (порог реабсорбции): это концентрация данного вещества в крови, при которой оно не может полностью реабсорбироваться в почках. Порог выделения для глюкозы = 10 ммоль/л. При превышении порога выделения вещество поступает в мочу (для глюкозы это называется глюкозоурия). Некоторые вещества полностью выделяются при любой концентрации их в крови: инулин, маннит.
Секреция
Канальцевая секреция – это транспорт веществ из крови в просвет канальцев (в мочу). Она позволяет быстро выводить (экскретировать) некоторые ионы, например калия, органические кислоты (мочевая кислота) и основания (холин, гуанидин). Секреции подвергается также ряд чужеродных организму веществ: антибиотики, рентгеноконтрастные вещества (диодраст), красители (феноловый красный), парааминогиппуровая кислота (ПАГ).Канальцевая секреция - это активный процесс, происходящий с затратами энергии, т.к. вещества транспортитуются против их концентрационного или электрохимического градиента. Секреция способна к адаптации, т.е. по отношению к конкретному веществу она может улучшаться с течением времени. Вот почему иногда требуется увеличивать дозировки лекарственных веществ с течением времени.
Синтез БАВ (инкреция)
Инкреторная функция почки заключается в синтезе и выведении в кровоток БАВ, которые действуют на другие органы и ткани или обладают преимущественно местным действием, регулируя почечный кровоток и метаболизм почки.
 
 
Рисунок 3. Два типа нефронов. Источник изображения: https://www.easynotecards.com/uploads/662/38/6dd256fb_15bf0a03177__8000_...
 
Рисунок 4. Работа почечных канальцев.
 
Гомеостатическая функция почек:
Почки являются основным органом осморегуляции. Избыток воды выделяется в виде гипотонической воды; при экономии воды – экскретируется гипертоническая моча по сравнению с плазмой крови. Осморецепторы расположены в гипоталамусе, печени, почках, селезёнке и других органах. Информация от осморецепторов поступает в ЦНС, обрабатывается в гипоталамусе и далее передаётся в почку в виде нервной регуляции и гуморальным путём. Основные гормоны – АДГ; альдостерон; паратгормон; инсулин; кортизол; ангиотензин и ренин.
На уровень секреции влияют сигналы, поступающие в ЦНС от осморецепторов, от ионорецепторов (в основном реагирует на концентрацию натрия); от волюморецепторов (реагируют на V внутрисосудистой и внеклеточной жидкости). Например, в левом предсердии находятся волюморецепторы, реагирующие на напряжение стенки в области низкого давления.
Регуляция ионного состава крови:
Реабсорбция и секреция ионов в почечных канальцах регулируются гормонами: альдостерон – для натрия; паратгормон – для кальция (усиливает его реабсорбцию).
Кислотно-щелочное равновесие обеспечивается за счёт изменения рН мочи в широких пределах 4,5-8. Обеспечивается секрецией в просвет канальцев ионов водорода (протонов), которые получаются за счёт гидратации СО2.
Инкреторная функция: выработка БАВ. Ренин (протеолитический фермент); урокиназа (активатор плазминогена); простагландины (общий и почечный кровоток); брадикинин (расширяет сосуды); белок Клото (повышает сопротивляемость клеток к оксидации, замедляет старение).
 
Рисунок 5. Капсула Боумена - Шумлянского. Источник изображения: https://pandia.ru/text/80/584/images/img43_15.jpg
 
Рисунок 6. Подоциты образуют на капиллярах клубочка внутренний слой капсулы Боумена - Шумлянского (на вышележащем рисунке обозначено номером 7). Сканирующий микроскоп. Источник изображения: https://images.fineartamerica.com/images-medium-large-5/2-kidney-glomeru...
 
Рисунок 7. Две оболочки капсулы Боумена - Шумлянского. Внутренняя оболочка облепила капилляры клубочка, она состоит из подоцитов и участвует в фильтрации (выносящая артериола не видна, она "осталась за кадром"). Источник изображения: https://images.fineartamerica.com/images-medium-large-5/glomerulus-struc...
 
Рисунок 8. Капсула Боумена - Шумлянского. Источник изображения: https://sun1-83.userapi.com/impg/bpbxtkuLtd__ohtFTE8Ln_jO3gdT-f7cy-sRtQ/...
Кровь течет в приносящую артериолу (9) вверху, и из выносящей артериолы (11) внизу. Кровь протекает через капилляры клубочка (10), где она фильтруется за счет давления. Подоциты (3b) покрывают капилляры. Кровь фильтруется через фильтрационные щели между «ножками» подоцитов (3а). Отфильтрованная моча проходит через проксимальный каналец (В) справа.
A - Почечное тельце
B - Проксимальный каналец
C - Дистальный извитой каналец
D - Юкстагломерулярный аппарат
1. Базальная мембрана
2. Капсула Боумена – париетальная часть
3. Капсула Боумена – висцеральная часть
3a. «Ножки» подоцита
3b. Подоцит
4. Пространство Боумена
5a. Мезангий - Интрагломерулярные клетки
5b. Мезангий - Экстрагломерулярные клетки
6. Гранулярные клетки
7. Macula densa
8. Миоцит (глдакая мускулатура)
9. Приносящая артериола
10. Капилляры клубочка
11. Выносящая артериола

Видео: О почках очень кратко

 

Видео: Образование первичной мочи кратко

 

Видео: Выделительная система (вводная лекция)

/p>

Видео: Строение почек

Видео: Работа почек

Видео: Образование мочи

Видео: Образец правильного ответа про нефрон

Видео: Возрастная физиология почек

 

Ваша оценка: 
4.133335
Средняя: 4.1 (15 проголосовавших)