Тема 20. Органи виділення

План

1. Загальні відомості про систему виділення – дихальну, травну, сечовидільну і шкіру.

2. Будова сечовидільної системи:

а) будова нирки;

б) будова нефрону;

в) будова сечовивідних шляхів – збиральних канальців, сечоводу, сечового міхура, сечівника.

3. Будова шкіри і залоз шкіри – потових, сальних, молочних.

До сечових органів відносяться нирки, сечоводи, сечовий міхур і сечівник.

Нирки – парні органи – розташовані заочеревинно праворуч і ліворуч від хребетного стовпа, на рівні Х11 грудного та 111 поперекових хребців, мають богоподібну форму. Їх вага становить близько 0,5% від загальної ваги тіла. У нирки є передня, задня поверхні, медіальний і латеральний краї, верхній і нижній кінці. У медіальному краї є вирізка, у якій розташовуються ворота нирки, які ведуть у ниркову пазуху. Тут проходять кровоносні і лімфатичні судини, нерви і сечовід. Нирка покрита декількома оболонками. Безпосередньо до тіла нирки прилягає фіброзна капсула – шар щільної волокнистої сполучної тканини, який містить еластичні волокна і гладеньку м'язову тканину. Зовні від фіброзної капсули знаходиться жирова капсула. Вся нирка разом з жировою капсулою укладена в передній і задній листки ниркової фасції. Серозна оболонка покриває бруньку тільки попереду. Кров надходить до нирки через ниркові артерії, які відходять від аорти, а відтікає - по ниркових венах, що впадають у нижню порожнисту вену. Сеча, що утворюється в нирках, стікає по двох сечоводах у сечовий міхур, де накопичується доти, поки не буде виведена через сечівник. На поперечному розрізі нирки чітко видно дві зони: ближча до поверхні - коркова речовина і внутрішня - мозкова речовина. Мозкова речовина складається з канальців і кровоносних судин, зібраних у 12-15 ниркових пірамід. Кожна піраміда своєю основою направлена до зовнішньої поверхні, а верхівкою – усередину нирки і відкривається в ниркову чашечку, яка знаходиться в нирковій пазусі. Верхівки 2-3 пірамід, зливаючись, утворюють ниркові сосочки (до 12шт.). У нирці виділяють окремі сегменти, до складу яких входять піраміди, які об'єднані одним нирковим сосочком і однією малою чашечкою. 2-3 такі чашечки утворюють велику ниркову миску. Коркова речовина має товщину близько 4мм, містить клубочки, ледь видимі неозброєним оком. Проникаючи між пірамідами ниркового мозку, коркова речовина утворює ниркові стовпи.

Структурно-функціональною одиницею нирки є нефрон разом з його кровоносними судинами. В одній нирці міститься біля одного мільйону нефронів довжиною близько 3см кожний. Завдяки такій кількості нефронів утворюється величезна поверхня для обміну речовинами. У структурі нефрону є такі відділи:

1) ниркове тільце (мальпігієве тільце), яке складається з боуменової капсули (капсула Боумена) і судинного клубочка (клубочок Шумлянського);

2) проксимальний звивистий каналець;

3) низхідна частина коліна петлі Генле;

4) висхідна частина коліна петлі Генле;

5) дистальний звивистий каналець;

6) збиральна трубка.

Відомі нефрони двох типів – коркові і юкстагломерулярні. Коркові нефрони розташовані в корі і мають відносно короткі петлі Генле, які неглибоко проникають у мозкову речовину. У юкстагломерулярних нефронах ниркові тільця розташовані біля межі коркової речовини. Вони мають довгі низхідні та висхідні коліна петлі Генле, які глибоко проникають в мозкову речовину. При нормальній кількості води в організмі осмотичний тиск плазми контролюють коркові нефрони, а при нестачі води - відбувається ренінзалежна реабсорбція (зворотнє всмоктуваня) в юкстагломерулярних нефронах.

Кров надходить до нирки по нирковій артерії, яка спочатку розгалужується на міжчасткові, а потім на дугові і міжчасточкові артерії, від останньої відходить приносна артеріола, яка постачає кров'ю клубочки. З клубочків кров відтікає по виносній артеріолі. Діаметр приносної артеріоли більший, ніж діаметр виносної артеріоли. Далі кров тече по сітці перитубулярних капілярів, які знаходяться в корковій речовині і навколишніх проксимальних і дистальних канальцях усіх нефронів і петлі Генне коркових нефронів. Від цих капілярів відходять прямі судини, що проходять у мозковій речовині паралельно петлям Генле і збиральним трубкам. Функції обох судинних сіток – повернення крові, яка містить важливі для організму речовини, в загальну кровоносну систему. Через прямі судини протікає значно менше крові, ніж через перитубулярні капіляри, завдяки цьому в інтерстиціальному просторі мозкової речовини підтримується високий осмотичний тиск, який необхідний для утворення концентрованої сечі.

У нефроні відбуваються такі основні процеси:

1. Ультрафільтрація – процес, при якому всі низькомолекулярні речовини переходять у фільтрат, що заповнює боуменову капсулу і надходить потім у канадець нефрона.

2. Вибірна реабсорбція – процес, при якому усі важливі для організму речовини всмоктуються із ультрафільтрату в кровоносні капіляри.

3. Секреція – процес, при якому у фільтрат декретуються непотрібні організму речовини.

Це відбувається за допомогою наступних механізмів:

активного транспорту; вибірної проникності; концентраційних градієнтів; пасивної дифузії та осмосу; гормональної регуляції.

Мальпігієве тільце складається з ниркового клубочка і боуменової капсули, яка його оточує. Ця капсула утворена внаслідок впинання сліпого кінця епітеліального канальця й охоплює у виді двошарового мішечка нирковий клубочок. Клубочок складається із 50 зібраних у пучок капілярів, на які розгалужується єдина приносна артеріола і які зливаються потім у виносну артеріолу. Стінки капілярів складаються з одного шару епітеліальних клітин, між якими розміщені пори діаметром 50-100нм. Ці клітини лежать на базальній мембрані, яка цілком оточує кожен капіляр і утворює неперервний шар, що цілком відокремлює капілярну кров від просвіту боуменової капсули. Внутрішній листок боуменової капсули складається із клітин – подоцитів, схожих на морську зірку. Від тіла подоцитів відходять кілька великих первинних відростків, а від них – вторинні дрібні відростки. Вторинні відростки підтримують базальну мембрану й оточений нею капіляр. Між первинними відростками сусідніх подоцитів є щілиноподібні пори шириною 25нм, що полегшують процес фільтрації. Клітини зовнішнього листка боуменової капсули являють собою плоскі неспеціалізовані епітеліальні клітини.

Внаслідок ультрафільтрації, що відбувається в клубочках, кров звільняється від речовин із молекулярною масою меншою від 68000 і утворюється рідина, яка називається клубочковим фільтратом.

За хімічним складом клубочковий фільтрат або первинна сеча подібна з плазмою крові. У ньому присутні глюкоза, амінокислоти, вітаміни, деякі гормони, сечовина, сечова кислота, креатинін, електроліти, проте він позбавлений формених елементів крові, великомолекулярних білків плазми, які затримуються базальною мембраною.

У людини утворюється близько 125мл первинної сечі за хвилину, з них 124мл реабсорбуються (зворотно всмоктуються). Проксимальний звивистий каналець сама довга (14мм) і широка (60мкм) частина нефрона, якою фільтрат надходить з боуменової капсули до петлі Генле. Стінки складаються з одного шару епітеліальних клітин з численними мікроворсинками. Зовнішня мембрана епітеліальної клітини примикає до базальної мембрани, і її впинання утворюють базальний лабіринт. Мембрани сусідніх епітеліальних клітин розділені міжклітинними просторами, і через ці простори і лабіринт циркулює рідина. Ця рідина омиває клітини проксимальних звивистих канальців і навколишню сітку перитубулярних капілярів. Тут усмоктується зворотно понад 80% речовин, у тому числі вся глюкоза, амінокислоти, вітаміни, гормони і 85% хлористого натрію (NaCl) і води, близько 50% сечовини. Білки з молекулярною масою, більшою ніж 68000 вивільняютьсяз фільтрату шляхом піноцитозу. Щоб запобігти втраті значної кількості води (за добу у людини утворюється близько 180л первинної сечі), існує механізм петлі Генле. Короткий широкий верхній сегмент низхідного коліна проникний для солей, сечовини і води, тонкий – пропускає воду. У сосочку низхідне коліно петлі Генле звивається і переходить у висхідне коліно, через яке проникає вода. У товстому сегменті епітелій складається зі сплющених кубоподібних клітин з численними мітохондріями.

Вузький низхідний і більш широкий висхідний капіляри прямих судин на всьому протязі йдуть паралельно один одному й утворюють на різних рівнях розгалужені петлі.

Дистальний звивистий канадець підходить назад у напрямку до мальпігієвого тільця і весь лежить у корковій речовині.

Збиральна ниркова трубочка починається в корковій речовині від дистального звитого канальця, продовжується вниз через мозковий шар, де поєднується з іншими в протоки Белліні, які відкриваються на сосочках пірамід, далі йдуть маленькі ниркові чашечки, великі ниркові чашечки, ниркова миска, сечовід .

Сечовід – циліндрична трубка, яка утворена трьома оболонками: зовнішньою – сполучнотканиною, середньою – м’язовою і внутрішньою – слизовою, завдовжки 30см. Починається від ниркової миски і впадає в порожнину сечового міхура.

Сечовий міхур – порожнистий орган місткістю близько 700мл, знаходиться у порожнині малого тазу між лобковим симфізом і маткою з піхвою у жінок та лобковим симфізом та прямою кишкою у чоловіків. В сечовому міхурі є дно, верхівка, тіло. Стінка сечового міхура складається із трьох оболонок: зовнішньої – сполучнотканинної; середньої – м’язової, яка, в свою чергу, складається із трьох шарів гладеньких м’язів - у внутрішньому і зовнішньому шарах м’язи розміщені уздовж, а у середньому – кільцем; внутрішньої – слизової оболонки, вистеленої перехідним епітелієм з чисельними складками, які по мірі наповнення сечового міхура сечею розрівнюються. Такі складки відсутні у, так званому, трикутнику сечового міхура. Верхні лівий і правий кути його утворені отворами сечоводів, а нижній – отвором сечівника. Цей отвір утворений потовщеним кільцевим м’язом, який утворює мимовільний стискач, завдяки цьому сеча в протилежному напрямку рухатися не може і виштовхується ним до сечівника.

Сечівник має вигляд трубки і служить для виведення сечі назовні. У жінок довжина сечівника становить близько 3-3,5см і відкривається у присінок піхви. У чоловіків його довжина становить близько 18см і утворений трьома частинами: передміхуровою, перетинчастою та губчастою. Починається чоловічий сечівник від сечового міхура внутрішнім отвором і закінчується на верхівці головки статевого члена зовнішнім отвором.