Выделение
Выделение – выведение из организма конечных и промежуточных продуктов метаболизма, чужеродных и ненужных веществ для обеспечения оптимального состава внутренней среды и нормальной жизнедеятельности.
Функцию выделения выполняют следующие системы и органы организма:
- мочевыделительная система;
- желудочно-кишечный тракт, печень;
- кожа и слизистые;
- лёгкие.
Через лёгкие выделяются газообразные продукты обмена: углекислый газ, аммиачные соединения (частично), алкоголь. При нарушении функции почек через лёгкие идёт выделение продуктов неполного окисления – ацетона. Также через лёгкие выделяются пары воды – до 300 мл в сутки в норме.
Функцию выделения в коже выполняют потовые железы. С потом выделяются избыток воды, минеральных солей и продуктов метаболизма. В сутки выделяется от 300 мл до 1 л пота. Потоотделение зависит от температуры среды, влажности, от поступления воды в организм.
При нарушении функций почек кожа может частично компенсировать их функцию. Химический состав пота и плазмы крови отличается, что свидетельствует не о простой фильтрации, а об активном транспорте.
Сальные и молочные железы выполняют выделительную функцию, но их секреты не являются «физиологически ненужными» веществами.
Регуляция потоотделения осуществляется нервным и гуморальным путём. Симпатический отдел вегетативной нервной системы усиливает потоотделение. Парасимпатический – ослабляет.
Вазопрессин, гормоны щитовидной железы, половые гормоны усиливают секрецию потовых желез.
Желудочно-кишечный тракт выводит твёрдые продукты обмена веществ, соли тяжёлых металлов. Печень – жидкие: тироксин, мочевина, избыток Са, метаболиты стероидных гормонов, лекарственные вещества. Регуляция выделения: через регуляцию желчеотделения.
Мочевыделительная система
Функции:
- экскреторная;
- метаболическая;
- инкреторная – секреция ферментов и физиологически активных веществ – ренина, брадикинина, простагландинов, витамин D3;
- защитная.
Почки регулируют:
- водный баланс внутри клеток и вне их;
- ионный баланс – путём активного выведения веществ;
- постоянство осмотического давления – путём выведения осмотически активных веществ – солей, глюкозы, мочевины;
- кислотно-щелочное равновесие – путём выделения кислот и оснований;
- метаболизм белков, липидов и углеводов:
за счёт экскреции метаболитов и излишков продуктов;
за счёт собственной метаболической активности;
- артериальное давление за счёт изменения объёма циркулирующей крови;
- эритропоеза за счёт секреции эритропоэтина;
- свертываемости крови – секретируют факторы свёртывания.
Моча образуется из крови. За 1 мин через почки проходит около 1200 мл крови.
Структурной и функциональной единицей является нефрон. В каждой почке находится около 1 млн 200 тыс. нефронов.
Нефрон. Строение. Кровоснабжение.
Строение нефрона:
1. Почечное тельце:
- сосудистый клубочек;
- капсула Боумена-Шумлянского – двуслойная.
2. Извитой каналец;
- проксимальный отдел;
- тонкий нисходящий отдел петли Генле;
- тонкий и толстый восходящий отделы петли Генле;
- дистальный отдел.
Извитые канальцы нескольких нефронов собираются в собирательную трубку.
Различают два типа нефронов – кортикальные нефроны (~85%) и юкстамедуллярные нефроны (~15%).
а) Почечное тельце кортикального нефрона расположено в наружной части коркового вещества (внешняя кора) почки. Петля Генле у большинства кортикальных нефронов имеет небольшую длину и располагается в пределах внешнего мозгового вещества почки.
б) Почечное тельце юкстамедуллярного нефрона расположено в юкстамедуллярной коре, около границы коры почки с мозговым веществом. Большинство юкстамедуллярных нефронов имеют длинную петлю Генле. Их петля Генле проникает глубоко в мозговое вещество и иногда достигает верхушек пирамид
Кровоснабжение нефрона. Кровоснабжение нефрона построено по принципу двух последовательных систем сосудов с регулируемым сопротивлением.
Почечная артерия – междолевые артерии – дуговые артерии – междольковые артерии – приносящие артериолы – капиллярная сеть – выносящая артериола – оклоканальцевая капиллярная сеть – венозные капилляры – вены.
Расстояние от капиллярной сети до аорты очень невелико, поэтому падение давления очень незначительно, и оно составляет в капиллярном клубочке 70 мм. рт. ст. Выносящие и приносящие артериолы имеют одинаковое сопротивление. Этим обеспечивается постоянство давления крови в капиллярном клубочке при значительном колебании давления в сосудистом русле (от 90 до 200 мм). При повышении давления увеличивается резестивность приносящих артериол, при этом не изменяется давление в капиллярном клубочке и объём фильтрации.
Регуляция кровоснабжения. Особенностью является способность к саморегуляции.
Изменение сопротивление по механизму Бейлисо-Остроумова – гладкие мышечные клетки сосудов при растяжении стенки повышают свой тонус и перестают растягиваться.
Юкстамедулярный комплекс:
У юкстамедулярных нефронов приносящие и выносящие артериолы контактируют с «плотным» пятном (мезангиальными клетками). Плотное пятно – это участок дистального извитого канальца, проходящий около почечного тельца в области между приносящей и выносящей артериолами.
Клетки «плотного пятна» подают сигнал на внутреннюю поверхность артериол, высокие эпителиальные клетки – юкстагломеруллярные, в которых находятся гранулы ренина. Юкставаскулярные клетки (клетки Гурмактига) располагаются в соединительной ткани между приносящей и выносящей артериолами и плотным пятном, точная функция этих клеток неизвестна, возможно, они продуцируют эритропоэтин.
ЮК функционирует как баро-рецептор, реагируя на небольшие изменения внутрипочечного кровообращения. При повышении концентрации NaCl в жидкости, находящейся в просвете канальца у «плотного пятна», или уменьшении кровенаполнения приносящей артериолы и снижении её растяжения из гранул юкстагломеруллярных клеток выделяется фермент ренин.
При возникновении сигнала ренин высвобождается в просвет сосуда и запускает ренин-ангиотензиновую систему: ангиотензиноген под воздействием ренина превращается в ангиотензин I, тот в свою очередь под воздействием ангиотензинпревращающего фермента превращается в ангиотензин II. Ангиотензин II вызывает секрецию гормона альдостерона из надпочечников. Ангиотензин II и альдостерон – это самые сильные сосудосуживающие вещества.