2. Роль нирок і шкіри у процесі видалення із організму кінцевих продуктів обміну та особливості їх будови у зв’язку з цією функцією

Виділення - це процес видалення з організму шкідливих і непотрібних продуктів обміну речовин, надлишку води, солей тощо, спрямований на підтримання сталості його внутрішнього середовища.

Яка будова нефрону?

Під мікроскопом можна помітити, що кожна нирка складається з величезної кількості (близько мільйона) складних утворів - нефронів (мал.1) (від грец. нефрос - нирка).

Мал.1. Будова нефрону

Нефрон є структурною і функціональною одиницею нирки. Кожен нефрон складається з ниркового тільця, утвореного клубочком кровоносних капілярів, який оточує бокалоподібна капсула - капсула нефрону, або капсула Шумлянського, і звивисті канальці.

Капсула нефрону нагадує кулю, верхня частина якої втиснута у нижню таким чином, що між її стінками утворюється щілина - порожнина капсули. Від капсули відходить тоненька довга звивиста трубочка - звивистий канадець першого порядку. Він доходить до межі коркової і мозкової речовини нирки, де звужується, випрямляється і в мозковій речовині утворює петлю нефрону (петля Генле), що повертається у кіркову речовину. Тут каналець знову стає звивистим (звивистий каналець другого порядку) і відкривається у збирну трубочку. Збирні трубочки відкриваються у порожнини ниркових чашечок, які, у свою чергу, з'єднані з нирковою лоханкою. 

Стінки звивистих канальців, як і кожна з двох стінок капсули, утворені одним шаром епітеліальних клітин.

Як утворюється сеча?

У процесі утворення сечі виділяють два етапи: фільтрацію крові, внаслідок якої в капсулі нефрону утворюється первинна сеча, та реабсорбцію - проходження первинної сечі через ниркові канальці та утворення вторинної сечі (мал.2).

Мал.2. Механізм утворення сечі

Перший етап - фільтрація - відбувається в ниркових тільцях нефрону, які й виконують функцію фільтра. Через ворота в нирку входить ниркова артерія, що розгалужується на велику кількість дрібних артерій у вигляді гілочок. Приносна артерія заходить у капсулу й утворює там клубочок капілярів. Вона більша за діаметром, ніж виносна, і тому тиск крові в капілярах клубочка досить високий (70-80 мм рт. ст.). Завдяки такому високому тискові плазма крові разом із розчиненими в ній неорганічними та органічними речовинами витискається крізь тонку стінку капіляра в порожнину капсули. При цьому профільтровуються всі компоненти плазми крові, за винятком білків. У результаті фільтрації в порожнині капсули нефрону утворюється рідина, яку називають первинною сечею. За добу в людини через нирки проходить 1500 л крові, що призводить до утворення 150 л первинної сечі. Таку кількість крові нирки можуть пропустити та виконати цю роботу завдяки дуже великій загальній фільтраційній поверхні капілярів ниркового клубочка.

Другий етап сечоутворення - реабсорбція - відбувається в канальцях нефронів. Там з первинної сечі (фільтрату) назад у кров всмоктуються всі потрібні організму речовини: глюкоза, амінокислоти, вітаміни, мінеральні солі, значна кількість води (99%). При цьому в різних відділах канальців одні речовини (глюкоза, амінокислоти) всмоктуються повністю, інші (мінеральні солі, вода) - у потрібних організмові кількостях, а решта виводиться назовні. Так утворюється вторинна сеча, або просто сеча, яка виводиться з організму. Вторинної сечі утворюється небагато (1,5 л), а саме 1% від загальної кількості первинної сечі (150 л). Отже, кров у нирках послідовно долає дві капілярні сітки: капілярних клубочків і капілярів, які обплітають канальці. За нормальної роботи нирок у сечі немає білка і глюкози. Якщо вони з'являються, це свідчить про порушення роботи нирок та обміну речовин в організмі.

Як відбувається сечовипускання?

Утворена в нирці сеча стікає в ниркову миску, що переходить у сечовід. Сеча пересувається по сечоводу завдяки перистальтичним скороченням гладеньких м'язів його стінки (швидкість 2-3 см/с). Обидва сечоводи відкриваються в сечовий міхур - непарний порожнистий м'язовий орган. Там сеча накопичується (об'єм сечового міхура в дорослої людини досягає 0,75 л). Нижній відділ сечового міхура утворює сечівник.

У чому полягає рефлекторний характер виведення сечі?

Вихід із сечового міхура в сечівник закритий двома сфінктерами, завдяки чому сеча не може вільно витікати назовні. Коли в сечовому міхурі збирається певна кількість сечі, він розтягується і рецептори його стінок подразнюються. Як наслідок, одночасно скорочуються м'язи стінок міхура і розслаблюються (відкриваються) сфінктери, сеча виштовхується із сечового міхура і виводиться з організму.

Отже, сечовипускання - це складний рефлекторний акт. Центр рефлексу сечовипускання міститься в крижовому відділі спинного мозку. Сечовипускання в людини відбувається довільно.

Як здійснюється гуморальна та нервова регуляція роботи нирок?

Нирки, крім виділення кінцевих продуктів обміну речовин беруть участь у регуляції водно-сольового обміну і в підтриманні сталості осмотичного тиску рідин тіла. Залежно від концентрації мінеральних солей у крові і в тканинній рідині змінюється концентрація сечі, яку виділяють нирки, що спричинює зміну осмотичного тиску крові. Цей процес регулюють гуморальні чинники (зміна концентрації солей у крові та відповідна зміна ос мотичного тиску крові) та нервова система.

Яка роль шкіри у процесах виділення?

Вам відомо, що у шкірі містяться потові залози , які виділяють піт. Вони складаються із залоз, які згорнуті в клубочки. Їх вперше виявив в 1687 р. М. Мальпігі. Піт складається з різних органічних і неорганічних речовин (до 2,5%) і воді (до 98%). До складу поту входять: вода, мінеральні солі, сечовина, аміак тощо Він може служити біохімічним показником фізіологічного стану організм. Отже, потові залози пов'язані з роботою нирок, але деякі речовини виводять ся виключно потовими залозами. При захворюванні нирок потові залози якоюсь мірою заміняють їх.

Потові залози реагують на температурні зміни зовнішнього середовища, також на внутрішній емоційний стан організму. Під час хвилювання поту виділяється відчутно більше, особливо на лобній ділянці, долонях, підошва (там найбільше потових залоз).

Узагальнимо знання

До органів виділення належать нирки, легені, шкіра, печінка, кишечник. Нирки є основним органом виділення. Структурною і функціональною одиницею нирки є нефрон. Складна будова нирок пристосована до видалення з організму продуктів обміну речовин.

Нирки, крім виведення кінцевих продуктів обміну, беруть участь у регуляції водно-сольового обміну речовин і підтриманні сталості осмотичного тиску рідин тіла.

Виведення сечі з нирок регулюється нервовою системою та гуморальне Центр, що регулює процес сечовиведення, розташований у крижовій частик спинного мозку та контролюється корою півкуль головного мозку.