Тема 30. Мочевыделительная система

Краткое содержание темы

Мочевыделительная система представлена мочеобразующими органами -почками и мочевыводящими путями: мочеточниками, мочевым пузырем и мочеиспускательным каналом. Почки поддерживают постоянство внутренней среды и осуществляют следующие функции: 1) образуют мочу; 2) осуществляют секрецию продуктов азотистого обмена и поддержание белкового гомеостаза; 3) обеспечивают водно-солевой обмен; 4) регулируют щелочно-кислотное равновесие; 5) регулируют тонус сосудов; 6)вырабатывают факторы, стимулирующие эритропоэз.

В течение эмбрионального развития закладывается 3 парных выделительных органа: головная почка, или предпочка, первичная почка и постоянная, или окончательная почка. Предпочка развивается из передних 8-10 сегментных ножек мезодермы у человека, как мочевыделительный орган не функционирует. Функционирующим органом в течение эмбрионального развития является первичная почка. Она развивается из большинства туловищных сегментных ножек, дающих начало канальцам первичной почки метанефридиям. Последние вступают в контакт с мезонефральным (вольфовым) протоком. От аорты берут начало сосуды, распадающиеся на капиллярные клубочки. Канальцы первичной почки своими слепыми концами обрастают клубочками, образуя капсулы. Таким образом формируются почечные тельца. На 2-м месяце у зародыша формируется окончательная почка. Она образуется из двух источников: 1) мезонефраль-ный проток дает начало мозговому веществу почки, собирательным трубкам, почечной лоханке, почечным чашечкам, мочеточнику; 2) нефрогенная ткань - корковому веществу почки или почечным канальцам.

Структурной и функциональной единицей почки является нефрон. Нефрон начинается почечным тельцем, состоящим из сосудистого клубочка и капсулы, а затем переходит в проксимальный отдел, петлю нефрона и заканчивается дистальным отделом. Корковое вещество представлено почечными тельцами и извитыми канальцами проксимальной и дистальной части нефрона. В составе мозгового вещества находятся петли Генле нефрона, собирательные трубочки и интерстициальная ткань почки. Нефрон представлен двумя разновидностями: корковые нефроны - (80%) имеют сравнительно короткую петлю Генле. Эти нефроны наиболее активно участвуют в мочеобразовании. У юкстамедуллярных или околомозговьгх нефронов - (20%) петля Генле глубоко уходит в мозговое вещество, остальные части располагаются на границе коркового и мозгового вещества. Эти нефроны образуют более короткий и легкий путь, по которому проходит часть крови через почки в условиях сильного кровенаполнения.

Сосудистый клубочек нефрона образован кровеносными капиллярами. Эндотелиальные клетки капилляров являются первым элементом фильтрационного барьера, через который из крови в полость капсулы фильтруются составные части плазмы крови, образующие первичную мочу. Они располагаются на внутренней поверхности трехслойной мембраны. Со стороны полости капсулы располагаются эпителиальные клетки - подоциты. Таким образом, фильтрационный барьер нефрона представлен тремя элементами: эндотелием капилляров клубочка, подоцитами внутреннего листка капсулы и общей для них трехслойной мембраной.

Проксимальный отдел нефрона образован однослойным кубическим эпителием. В этом отделе осуществляется обратное всасывание, т.е. реаб-сорбция белков, глюкозы, электролитов, воды из первичной мочи в кровь. Особенности эпителиальных клеток этого отдела: 1. Наличие щеточной каемки с высокой активностью щелочной фосфатазы. 2. Большое число лизосом с протеолитическими ферментами. 3. Наличие базальной исчерченности за счет складок цитолеммы и расположенных между ними митохондрий. Эти структуры обеспечивают пассивное обратное всасывание воды и некоторых электролитов. В результате реабсорбции в проксимальных отделах из первичной мочи полностью исчезает сахар и белок. Стенка дистального отдела образована цилиндрическим эпителием, участвующим в факультативной реабсорбции - обратном всасывании в кровь электролитов, что обеспечивает количество и концентрацию выделяемой мочи.

Кровоснабжение почки осуществляется почечной артерией, которая разветвляется вблизи почечных ворот. Сегментарные артерии проникают в паренхиму почки до кортико-медулярной зоны, где образуются дуговые артерии. Дальнейшее ветвление артерии обеспечивает раздельное кровоснабжение коркового (кортикальные и междольковые ветви), мозгового вещества (прямые артерии). В корковое вещество почки отходят междольковые артерии. От них начинаются приносящие артериолы, которые распадаются на капилляры сосудистого клубочка. Последние собираются в выносящие артериолы, диаметр которых в несколько раз меньше приносящих артериол. Это обусловливает высокое давление в капиллярах сосудистого клубочка (более 50 мм рт. ст.), обеспечивающее процессы фильтрации жидкости и веществ из плазмы крови в нефрон. Выносящие артериолы вновь распадаются на капилляры, оплетающие канальцы нефрона. Низкое (около 10-12 мм рт. ст.) давление крови в этих капиллярах способствует второй фазе мочеобразования - процессу обратного всасывания жидкости и веществ из нефрона в кровь. Венозная сеть начинается звездчатыми венами. В мозговое вещество почки отходят прямые артерии, они распадаются на капилляры, образующие мозговую перитубулярную капиллярную сеть. Капилляры мозгового вещества собираются в прямые вены, впадающие в дуговые. Вследствие этих особенностей кровоснабжения почки околомозговые нефроны играют роль шунта, т. е. более короткого и легкого пути для крови в условиях сильного кровенаполнения.

Эндокринная система почки представлена юкстагломерулярным и простогландиновым аппаратами. ЮГА секретирует гормон ренин, который катализирует образование в организме ангиотензинов, оказывающих сосудосуживающее действие, и стимулирует продукцию гормона альдостерона в надпочечниках. В состав ЮГА входят:

1.Юкстагломерулярные клетки, располагающиеся в стенке приносящих и выносящих артериол под эндотелием.

2 Плотное пятно - участок стенки дистального отдела нефрона в том месте, где проходит рядом с попечным тельцем между приносящей и выносящей артериолами. Плотное пятно действует подобно «натриевому рецептору», улавливая изменение содержания натрия в моче, и воздействует на околоклубочковые клетки, секретирующие ренин.

3.Клетки Гурмагтига, или юкставаскулярные, лежат в треугольном пространстве между приносящей и выносящей артериолами и плотным телом. Простагландиновый аппарат состоит из интерстициальных клеток и нефроцитов собирательных трубочек и оказывает антигипертензивное действие.

Мочевыводящие пути выделительной системы имеют общий план строения: слизистая, подслизистая основа, мышечная и наружная оболочка (адвентициальная или серозная).

Хронокарта

1. Организационная часть с мотивацией темы - 5 мин.

2. Программированный контроль - 10 мин.

3. Опрос- беседа - 35 мин.

4. Объяснение препаратов - 10 мин.

5. Перерыв - 15 мин.

6. Контроль за самостоятельной работой студентов. Помощь в работе с препаратами - 65 мин.

7. Подведение итогов. Проверка альбомов - 10 мин. Время лабораторного занятия: 3 часа.

Мотивационная характеристика темы

Органы мочевыделительной системы выполняют функции мочеобразования и мочевыделения. Вместе с мочей из организма выводится свыше 80% конечных продуктов обмена. Почки выполняют эндокринные функции, участвуют в регуляции водно-солевого обмена, поддерживают постоянство внутренней среды организма - гомеостаза. При нарушении структуры тканевых элементов выделительной системы развиваются тяжелые заболевания - гломерулонефриты, нефрозо-нефриты, которые отличаются длительным течением и нередко заканчиваются смертельным исходом. Поэтому для ранней диагностики и лечения этих болезней врачу любого профиля необходимы твердые знания гистофизиологии здоровых органов мочевыделительной системы.

Учебная цель

Общая цель - знать развитие, строение и функции органов мочевыделительной системы. Уметь различать на микропрепаратах структуру органов.

Конкретная цель. 1. Уметь идентифицировать в составе нефронов элементы, участвующие при мочеобразовании в процессах фильтрации и реабсорбции. 2. Знать особенности строения и функции околомозговых нефронов. 3. Выработать представление об особенностях кровоснабжения почек. 4. Знать клеточные элементы, участвующие в эндокринной регуляции функций почек. 5. Уметь различать в стенках мочевыводящих органов оболочки и ткани, входящие в их состав.

Необходимый исходный уровень знаний

Из других предметов и предшествующих тем. 1. Анатомия почек и мочевыводящих путей. 2. Строение и роль щеточной каемки клеток. 3. Строение переходного эпителия. 4. Строение кровеносных капилляров фенестрированного типа.

Вопросы для самоподготовки

1.Общая характеристика мочевыделительной системы, источники ее развития.

2.Почка, ее строение и функции. Нефрон как структурно-функциональная единица почки.

3. Строение и кровоснабжение корковых и околомозговых нефронов.

4.Эндокринная система почки.

5. Общий план строения мочевыводящих путей.

Рекомендации для работы на занятии

Задание 1. Научиться различать корковое и мозговое вещество почек, основные части нефрона, собирательные трубочки, кровеносные сосуды на микроскопическом уровне. Объект изучения: препарат почки (окраска гематоксилин-эозином). Программа действий: на малом увеличении найти: капсулу почки (1), корковое (2), мозговое (3) вещество, извитые канальцы нефрона (4), почечные тельца (5), мозговые лучи (6). Ориентировочные основы действий: рассмотреть капсулу (1), которая располагается наиболее поверхностно и представляет собой тонкую розовую полоску соединительной ткани. Корковое вещество (2) лежит на периферии почки под капсулой сплошным слоем, в котором определяются почечные тельца (5) , мозговые лучи (6). В более светлом мозговом веществе (3) найти упорядоченно расположенные многочисленные прямые почечные канальцы (4) - эпителиальные тяжи клеток.

Задание 2. Изучить строение стенки мочеточника на микроскопическом уровне. Объект изучения: препарат мочеточника (окраска гематоксилин-эозином). Программа действий: на малом увеличении найти: слизистую оболочку (1) с переходным эпителием (2) и собственной пластинкой слизистой (3), подслизистую основу (4), мышечную оболочку (5), адвентицию (6). Ориентировочные основы действий: па поперечном разрезе увидеть узкую полоску переходного эпителия, имеющего расположенные в 2-3 ряда синие ядра клеток (2), который граничит со светло-розовой пластинкой подслизистой основы (4), имеющей соединительнотканную основу. В мышечной оболочке (5) найти дна слоя гладкомышечных волокон. Во внутреннем, имеющем продольную ориентацию, имеются синие ядра палочковидной формы миоцитов, направленные поперек продольной оси мочеточника. В наружном поперечно-ориентированном слое гладких миоцитов ядра клеток располагаются вдоль длинной оси органов. Адвентиция (6) розового цвета.

Задание 3. Изучить строение мочевого пузыря на микроскопическом уровне. Объект изучения: препарат мочевого пузыря (окраска гематоксилин-эозином). Программа действий: на малом увеличении найти: слизистую оболочку (1) с переходным эпителием (2) и собственной пластинкой слизистой (3), подслизистую основу (4), мышечную оболочку (5), серозную (6). Ориентировочные основы действий: в отличие от мочеточника в стенке мочевого пузыря мышечная оболочка образована из трех слоев гладкомышечных волокон: среднего циркулярного, внутреннего и наружного продольных. Наружная оболочка представлена серозной оболочкой.

Ситуационные задачи

1. При электронной микроскопии почечного тельца обнаружены клетки, имеющие большие отростки, от которых отходят многочисленные более мелкие отростки. Как называются эти клетки? В каких структурах почки они локализуются?

2. На гистологическом препарате почки в корковом веществе видны канальцы. Просвет канальцев выстлан призматическим эпителием, имеющим щеточную каемку. К какому отделу нефрона относятся эти канальцы? О чем свидетельствует наличие щеточной каемки на апикальной поверхности нефроцитов?

3. На гистологическом срезе выявляются канальцы, стенка которых выстлана кубическим эпителием, цитоплазма клеток светлая. Щеточная каемка отсутствует. К какому отделу нефронов относятся канальцы?

4. В моче больного обнаруживается высокая концентрация белка и форменные элементы крови. Какой процесс нарушен и в каком отделе нефрона?

5. В стенке дистального канальца почки наблюдается скопление высоких эпителиальных клеток, в которых отсутствует базальная мембрана. Каналец расположен между приносящей и выносящей артериолами клубочка. Какую функцию выполняют указанные клетки дистального канальца нефрона?

Основная и дополнительная литература

Основная литература: 1) П.А. Мотавкин. Курс лекций по гистологии. - Владивосток : «Медицина ДВ», 2007; 2) Гистология человека в ответах на вопросы / под ред. П.А. Мотавкина, Н.Ю. Матвеевой, 2006; 3)Учебник гистологии / под ред. Ю.И. Афанасьева, Н.А. Юриной. - М.: «Медицина», 1999; 4) И.В. Алмазов, Л.С. Сутулов. Атлас по гистологии и эмбриологии. - М.: «Медицина», 1978; 4) В.Г. Елисеев, Ю.И. Афанасьев, Е.Ф. Котовский. Атлас микроскопического ультрамикроскопического строения клеток, тканей и органов. - М.: «Медицина», 1970.

Дополнительная литература: 1) А. Хэм, Д. Кормак. Гистология. - М.: «Мир», 1983; 2) Э.Г. Улумбеков. Гистология. 1997; 3) В.М. Готмахер. Цитофункциональные особенности почки. - Ташкент : «Медицина», 1974; 4) Б.М. Бреннер, Дж.Г. Стейн. Гормоны и почки, 1983.

Техническое обеспечение учебного процесса

1) Тестовый контроль с использованием пакета компьютерных программ; 2) обеспечение иллюстративной части занятия наглядными пособиями (стенды, таблицы, электронограммы) с использованием мультимедиа (Multimedia Projector DV-thenter); 3) микроскопы; 4) наборы учебных и демонстрационных препаратов.

Домашнее задание

См. учебно-методическую разработку лабораторных занятий для студентов семинар по теме «Эндокринная система. Мочевыделительная система»