Гл а в а 15 ВЫДЕЛЕНИЕ

Процесс выделения имеет важнейшее значение для гомеостаза, он обеспечивает освобождение организма от продуктов обмена, которые уже не могут быть использованы, чужеродных и токсических веществ, а также избытка воды, солей и органических соеди­нений, поступивших с пищей или образовавшихся в ходе метаболизма. В выделении перечисленных веществ у человека принимают участие почки, легкие, потовые железы, желудочно-кишечный тракт.

Основное назначение органов выделения состоит в том, чтобы поддерживать постоянство состава и объема жидкостей внутренней среды организма, прежде всего крови. Легкие выводят из организма углекислый газ, пары воды, а также некоторые летучие вещества, например пары эфира и хлороформа при наркозе, пары алкоголя при опьянении. Слюнные и желудочные железы выделяют некоторые тяжелые металлы, ряд лекарственных веществ (морфий, хинин, салицилаты), чужеродные органические соединения (например, краски — нейтральный красный, индигокармин). Важную экскре-торную функцию выполняет печень, удаляя из крови гормоны (тироксин, фолликулин), продукты обмена гемоглобина, азотистого метаболизма и многие другие вещества. Поджелудочная железа и кишечные железы экскретируют соли тяжелых металлов, пури­ны, лекарственные вещества. Выделительная функция пищеварительных желез особенно выявляется при нагрузке организма избыточным количеством различных веществ или увеличении их продукции в организме, что вызывает изменение скорости их экскреции не только почкой, но и железами желудочно-кишечного тракта. С потом из организма выделяются вода и соли, некоторые органические вещества, в частности мочевина, мочевая кислота, а при напряженной мышечной работе — молочная кислота (см. гл. «Тер­морегуляция»). Особое место среди органов выделения занимают сальные и молочные железы, так как выделяемые ими вещества — кожное сало и молоко.— не являются «шлаками» обмена веществ, а имеют важное физиологическое значение.

Почки и их функция

Почки выполняют ряд гомеостатических функций в организме человека и высших животных и представление о них только как об органе выделения не отражает истинного их значения. К функциям почки относится участие в регуляции: 1) объема крови и других жидкостей внутренней среды; 2) постоянства осмотического давления крови и других жидкостей тела; 3) ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного баланса орга­низма; 4) кислотно-основного равновесия; 5) экскреции конечных продуктов азотистого обмена и чужеродных веществ, 6) экскреции избытка органических веществ, поступив­ших с пищей или образовавшихся в ходе метаболизма (глюкоза, аминокислоты и Др.);

7) метаболизма белков, липидов и углеводов; 8) артериального давления; 9) эритропоэ-за; 10) свертывания крови; 11) секреции ферментов и физиологически активных веществ (ренин, брадикинин, простагландины, урокиназа, витамин Од и др.). Таким образом, поч­ка является органом, участвующим в обеспечении постоянства основных физико-химиче­ских констант крови и других жидкостей внутренней среды, циркуляторного гомеостаза, регуляции обмена различных органических веществ.

В основе перечисленных функций почки лежат процес-' сы, происходящие в ее паренхиме: ультрафильтрация в клубочках, реабсорбция, секреция веществ, синтез новых соединений, в том числе и физиологически активных ве­ществ в канальцах (рис. 198).

В современной физиологической литературе, касающейся деятельности почек, термин «секреция» имеет разные значения. Одно из них означает процесс переноса вещества клетками из крови в просвет канальца в неизмененном виде, что обеспечивает экскрецию этого вещества почкой. Другое значение термина «сек­реция»—синтез в ночке физиологически активных веществ (на­пример, брадикинина, п роста гл а иди нов, урокиназы и др.) и их выделение либо в русло крови, либо (таких, как гиппуровая кисло­та) в просвет канальца, т. е, выведение с мочой.

Методы изучения функции почек

Рис. 198. Основные процессы мочеобразованйя (схема).

1 — ультрафильтрация в по­лость капсулы клубочка (а); 2 ---реабсорбция профильтровав­шихся веществ из просвета ка­нальца (б) в околоканальцевую жидкость и кровь; 3 — секреция веществ из крови в просвет ка­нальца, 4—секреция веществ, образовавшихся в клетке ка-цальца, в его просвет или поступ­ление в кровь.

Важнейшее значение для развития физиологии почки сыграли методы исследования процесса мочеобразованйя у животных в естественных условиях. Это стало возможно после разработки И. П. Павловым метода наложения фис­тулы мочевого пузыря. Л. А. Орбели предложил способ раздельного выведения через кожу живота отверстий обоих мочеточников, что создало предпосылки для изучения на одном животном механизмов регуляции функции почки при односторонней денервации и для опытов на одной почке (вторая служит контролем).

Важную роль в изучении процесса мочеобразованйя играет метод микропункции и микроперфузии отдельных почечных канальцев. Впервые извлечение жидкости микро­пипеткой из почечной капсулы клубочка осуществил А. Н. Ричарде в Пенсильванском университете, в настоя­щее время с помощью этого метода и микроэлектродной техники исследуется роль каждого из отделов нефрона в мочеобразовании, а также механизм транспорта веществ через мембраны клеток канальцев.

При исследовании функционального состояния почек человека и животных сопостав­ляют концентрацию веществ в крови и моче, что позволяет дать количественную оценку состояния основных процессов, лежащих в основе мочеобразования (метод «очищения»). Этот метод получил широкое применение в клинике. Для изучения роли почки в синтезе новых соединений сопоставляют состав крови почечной артерии и вены. Исследование метаболизма клеток на срезах почки, изучение функциональных особенностей отдельных участков почечных канальцев с помощью электронной микроскопии, цитохимии, биохи­мии и электрофизиологии дает возможность изучить механизмы работы почечной клетки и ее гюль в выполнении различных функций почки.