7.4. Мочевыделительная система.

А. Значение процессов выделения. Функции органов выделения заключаются в экскреции конечных продуктов обмена, обезвреживании некоторых веществ, поддержании в жидкостях организма кислотно-щелочного равновесия, постоянства осмотического давления и содержания воды. Эти функции выполняют не только почки, но, хотя и в меньшей степени, - кожа: через нее с потом выводится хлористый натрий, небольшое количество других минеральных веществ, а также азотсодержащих и безазотистых продуктов обмена. Незначительное количество некоторых органических веществ выделяется через пищеварительный тракт (через слизистую оболочку кишечника, через желчный пузырь).

Б. Строение органов мочевыделения.. Моча образуется в двух почках. Снаружи каждая почка покрыта соединительнотканной капсулой. Непосредственно под капсулой расположено корковое вещество, под которым расположено мозговое вещество почки, состоящее из пирамид. Пирамиды разделены почечными канальцами, образованными корковым веществом, проникающим в мозговой слой. В свою очередь мозговой слой также проникает в корковое вещество в виде мозговых лучей. Вершины 2-3 пирамид образуют сосочек, открывающийся в малые почечные чашки, из которых образуются 2-3 большие почечные чашки. Из последних формируется почечная лоханка, от которой отходит мочеточник (по одному из каждой почки). Мочеточники впадают в мочевой пузырь, из которого моча выводится наружу через мочеиспускательный канал.

Структурной и функциональной единицей почки является нефрон. В почках имеется до 3-х миллионов нефронов. В корковом слое находится капсула Шумлянского - чашечка микроскопических размеров с двойными стенками, состоящими из одного слоя клеток. От капсулы отходит каналец, который извивается (извитой каналец I порядка) и затем спускается в мозговой слой. В мозговом слое каналец выпрямляется и образуетпетлю (петля Генле), а затем вновь возвращается в корковый слой, где образует извитой каналец второго порядка. Он впадает в выводной проток, который переходит в сосочковый проток (собирательная трубочка), открывающийся в малые почечные чашечки. Суммарная длина канальцев составляет около 120 км, а поверхность их стенок - 40 квадратных метров.

Внутри капсулы находится артериальный капиллярный клубок (Мальпигиев клубочек). Он образован капиллярами, на которые распадается почечная артерия (перед клубочком - это приносящая артерия). Выйдя из капсулы капилляры клубочка сливаются в выносящую артерию. Затем выносящий сосуд вновь распадается на капиллярную сеть, густо оплетающую извитые канальцы и петлю Генле. Таким образом, кровь в почке проходит черездвойную капиллярную сеть, после чего кровь собирается в почечную вену. Просвет выносящей артерии клубочка уже, чем просвет выносящей, т.е. кровь подается в капсулу под некоторым давлением и несколько задерживается в ней.

Внутренний листок капсулы, стенка капилляров клубочка и базальная мембрана образуют фильтрующую клубочковую мембрану.

В. Механизм мочеобразования. В настоящее время установлено, что мочеобразование протекает в 2 фазы. Первая -фильтрационная, протекает в капсуле и заключается в образовании первичной мочи, которая фильтруется из капилляров клубочка в полость капсулы. Для этого необходимо значительное кровяное давление в капиллярах клубочка. Высокое давление вмальпигиевом клубочкеобеспечивается тем, что почечные артерии отходят непосредственно от брюшной артерии и кровь поступает в почечные сосуды под большим давлением (70-90 мм рт.ст.).

Состав фильтрата идентичен составу плазмы крови, лишенной белков (за исключением некоторых низкомолекулярных белков). Это и есть первичная моча. Она значительно отличается отвторичноймочи, выводимой из организма, т.к. в канальцах происходитобратное всасываниев кровь воды и некоторых компонентов клубочкового фильтрата. Такое явление называется канальцевойреабсорбцией. Кроме того, часть клеток стенок канальцев могутдополнительно вбрасывать в формирующуюся мочу химические вещества, не прошедшие фильтрацию.Обратное всасываниеисекреция являются основными процессами второй фазы мочеобразования.

Вследствие всасывания воды количество жидкости при ее прохождении по канальцам резко уменьшается. За сутки через сосуды почек человека проходит 800-900 л крови. У человека за час образуется 7200 мл первичной мочи, а выделяется - всего 60-120 мл, т.е. реабсорбируется не менее 98-99 % капсулярной жидкости. Подавляющее количество воды всасывается в извитом канальце I порядкаи, особенно, впетле Генле(80-90 %). Меньшая доля воды всасывается в извитых канальцах II порядка. Обратно всасывается вся глюкоза, свыше 98 % натрия и хлора, аминокислоты, витамин С. Поэтому в конечной моче совсем нет глюкозы. Если содержание натрия и хлора повышается в плазме крови, то оно начинает возрастать и в моче. Другие вещества, например, мочевина, мочевая кислота, фосфорная кислота и ионы калия, реабсорбируются в меньшей степени, а потому их концентрация в моче значительно выше, чем в крови. Креатинин, ксилоза, анионы серной кислоты практически не реабсорбируются.

Процесс реабсорбции осуществляется благодаря активной деятельности эпителия, а не только пассивной диффузии. Об этом свидетельствует поглощение почечной тканью огромного количества кислорода ( в 8 раз больше, чем сердечной мышцей). Работа, выполняемая эпителием канальцев тем больше, чем выше осмотическое давление находящейся в них жидкости.

Некоторым клеткам канальцев свойственна секреция. Путем секреции могут выводится в мочу многие посторонние для организма вещества, а также гиппуровая кислота, аммиак, креатинин и, по-видимому, мочевина.

Таким образом, в основе мочеобразования в почках осуществляются как физические (фильтрация, пассивное всасывание), так и физиологические (активная реабсорбция, секреция) процессы.

Г. Регуляция функции органов выделения.

Регуляция мочеобразования.Функции нефронов регулируются как нервной системой, так и гуморально.

Процессы канальцевой реабсорбции и секреции находятся под контролем симпатических нервных волокон. Рефлекторные изменения диуреза (образования мочи) можно вызвать экспериментально с различных экстеро- и интерорецепторов. Так, болевое раздражение может вызвать уменьшение или полное прекращение образования мочи. Осмотическое давление, воздействуя на осморецепторы в стенках кровеносных сосудов, вызывает рефлекторные сдвиги диуреза. Установлена возможность условнорефлекторных изменений мочеобразования. Кроме того, воздействуя на гладкие мышцы приносящей и выносящей артериол, нервная импульсация может изменять уровень фильтрационного давления за счет изменения диаметров просветов этих сосудов.

Гуморальное звено в механизме регуляции мочеобразования обусловлено функциями некоторых эндокринных желез. Так, антидиуретический гормон (АДГиливазопрессин), усиливая активную реабсорбцию воды, резко уменьшаетдиурез.Альдостероннадпочечников усиливает реабсорбцию ионов натрия, гормон мозгового вещества надпочечников - адреналин- суживает просвет выносящих сосудов клубочка и тем самым усиливает фильтрацию. Такое же действие оказывает ангиотензин, образующийся из ренина почек. Щитовидная и паращитовидная железы косвенно влияют на диурез, воздействуя на водно-солевой обмен в тканях.

Д. Регуляция выведения мочи. По собирательным трубкам моча непрерывно поступает в чашечки лоханок, а затем в мочеточники, мышечная перистальтика стенок которых обеспечивает перемещение жидкости к мочевому пузырю. При заполнении пузыря его стенка растягивается и зажимает устье мочеточника, что препятствует дальнейшему поступлению мочи. Стенка мочевого пузыря состоит из трех слоев гладких мышц, находящихся в состоянии постоянного тонического напряжения. При наполнении мочевого пузыря до 250-300 мл мышечный тонус повышается, давление растет, что вызывает раздражение механорецепторов стенок пузыря. Возникшие импульсы по тазовому и подчревному нервам направляются в ЦНС, где позыв к мочеиспусканию формируется в виде обратных импульсов к центрам мочеиспускания в спинном мозге. Рефлекторное сокращение мускулатуры пузыря вызывается импульсами, пришедшими по парасимпатическим волокнам. Под влиянием импульсов, приходящих по другим парасимпатическим волокнам, расслабляется внутренний, непроизвольный, сфинктер. Он расположен в месте перехода пузыря в мочеиспускательный канал. Одновременно тормозятся центры симпатических нервов, которые поддерживают сфинктер в состоянии тонического сокращения. Сокращение мышц стенок пузыря и одновременное расслабление внутреннего сфинктера стимулируют выведение мочи.

Для выведения мочи еще необходимо расслабление наружного сфинктера. Он образован поперечнополосатой мышцей, охватывающей начало мочеиспускательного канала. Деятельность этого сфинктера подчинена коре больших полушарий. Этот механизм лежит в основе произвольной задержки мочеиспускания, которая в первые годы жизни ребенка развивается постепенно путем воспитания. В акте мочеиспускания участвуют и прямые мышцы живота, что ускоряет опорожнение мочевого пузыря.

Д. Возрастные особенности органов мочеобразования и мочевыведения.. Почки детей значительно отличаются от почек взрослых. Отдельные процессы образования мочи, протекающие в почках, формируются не одновременно: фильтрация в клубочках - к началу второго года жизни, секреция в канальцах и обратное всасывание - к пятому-шестому месяцам жизни. Созревание морфологических структур почки в основном завершается к 5-7 годам.

Возрастные различия почек связаны также с размерами и массой этих органов. У новорожденных относительная масса почек составляет 1/100-1/125 массы тела, а у взрослых - 1/200-1/225. Наиболее интенсивно почки растут и развиваются на первом году жизни, в период полового созревания и к 20 годам.

С возрастом изменяются и размеры мочевого пузыря. У годовалых детей объем мочевого пузыря составляет 200 мл, у 10-ти летних - 600 мл, у 12-ти летних - 1000 мл. Однако мочеиспускание может происходить не тогда, когда заполняется весь мочевой пузырь. Обычно у детей первого года жизни при мочеиспускании выводится 60 мл мочи, у 7-8-летних - 150 мл, у 10-12-летних - 250 мл. У детей всех возрастов мочеиспускание происходит чаще, чем у взрослых, и мочи выделяется относительно больше, что обусловлено интенсивностью водного обмена и пищевым рационом, в котором содержится большое количество воды.

Плотность мочи у детей 2-3 лет колеблется в пределах 1010-1017, в возрасте 4-5 лет - 1012-1020, в 10-12 лет - 1011-1025 мг/мл, а в 15-16 лет равна величинам, соответствующим моче взрослых.

В течение первого года жизни мочеиспускание непроизвольное. В дальнейшем, по мере созревания центральных нервных рефлекторных механизмов и воспитания, акт мочеиспускания становится произвольным. Однако у некоторых детей сохраняется ночное недержание мочи. Это явление может быть обусловлено нерациональным режимом жизни ребенка: еда перед сном, раздражающая пища, обилие жидкости, ненормальный сон. При проведении соответствующих гигиенических мероприятий можно повлиять на ночное недержание мочи. Эти явления могут быть и следствием нарушения нервно-психической сферы деятельности ребенка. В этом случае ребенок должен пройти курс лечения по указанию специалиста. Ночное недержание чаще наблюдается у мальчиков, чем у девочек, и обычно прекращается к 10 годам или в период полового созревания.

С возрастом постепенно увеличивается роль гормонов в регуляции деятельности почек, поэтому почка взрослого организма, полностью лишенная нервных влияний, может продолжать функционировать.