Конспект по мочевыделительной системе

Мочевыделительная система – система органов, формирующих, накапливающих и выделяющих мочу из организма.

Основная организация системы :

1. Мочеобразующие органы – почки.

2. Мочевыводящие пути – мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал (уретра).

Основные функции :

1. Мочеобразование и мочевыделение - с мочой выделяются конечные продукты азотистого обмена и ксенобиотики.

2. Поддержание кислотно-щелочного гомеостаза;

3. Регуляция водно-солевого обмена;

4. Регуляция артериального давления путем участия почек в работе ренин-ангиотензин-альдостероновой системы;

5. Эндокринная функция (выработка ренина, эритрогенина, простагландинов, биогенных аминов, кальцитриола, калликреина и др.

Развитие мочевыделительной системы :

В течение эмбрионального развития закладывается 3 парных выделительных органа: головная почка (предпочка), первичная почка и постоянная (окончательная) почка.

• Пронефрос (предпочка) - развивается из передних 8-10 сегментных ножек мезодермы у человека на 1 месяце эмбрионального развития.

• Мезонефрос (первичная почка) – является функционирующим органом в течение эмбрионального развития, которая развивается из 25 пар сегментных ножек на 2 месяце, дающих начало канальцам первичной почки - метанефридиям, которые вступают в контакт с мезонефральным (вольфовым) протоком. Затем редуцируется, в мужском организме часть мезонефроса идет на формирование структур яичка и его придатка.

• Метанефрос (окончательная почка) – формируется в конце 2 месяца эмбриогенеза, начиная функционировать с 9 недель.

Образуется из Нефрогенной ткани и мезанефрального протока.

1. Нефрогенная ткань дает начало всем структурам нефрона.

2. Мезанефральный проток (Вольфов проток) – дает начало мозговому веществу почки, формирует эпителий собирательных трубок, сосочковых каналов, лоханок, чашечек, мочеточников.

3. Из мезенхимы развиваются сосудистая система почки и соединительно-тканные структуры.

Почка – парный экскреторный паренхиматозный орган, располагается в забрюшинном пространстве поясничной области.

Основные функции почки :

1. Почки поддерживают постоянство внутренней среды.

2. Мочеобразующая функция (нефрон).

3. Секреторная функция - продуктов азотистого обмена и поддержание белкового гомеостаза.

4. Обеспечение водно-солевого обмена

5. Регулировка щелочно-кислотного равновесия;

6. Регулировка тонуса сосудов;

7. Вырабатывают факторы, стимулирующие эритропоэз.

Строение почки : имеет два основных компонента – строма и паренхима.

1. Строма, в которой можно выделить три оболочки :

• Соединительно-тканная капсула, покрывающая почки снаружи, от нее отходят прослойки рыхлой соединительной ткани, в которой много ретикулярных волокон и ретикулярных клеток (интерстициальная ткань). Множество кровеносных и лимфатических сосудов, так же нервов.

• Жировая капсула – лежит под фасцией и представляет собой слой жировой ткани.

• Фиброзная капсула – непосредственно прилежит к почке, имеет вид тонкой гладкой пластинки.

2. Паренхима – представлена корковым и мозговым веществом, а так же системой внутри почечных моче-собирающих полостей (чашечки и лоханка).

1. Корковое вещество – лежит по периферии, снаружи под капсулой, проникает в мозговое в виде корковых колонок Бертини.

Основные компоненты – почечные тельца Мальпиги, проксимальные и дистальные извитые канальцы всех трех типов нефронов, начальные отделы собирательных трубочек. Основные функции : принимает участие в фильтрации первичной мочи– перемещение значительной части плазмы крови из капилляров в просвет капсулы Шумлянского-Боумена.

Также принимает участие в выработке ренина, который регулирует давление крови. 2. Мозговое вещество - лежит под корковым и образовано мозговыми пирамидами Мальпиги (8-12), основания которых обращены в сторону коркового вещества. Местами пронизывает корковое вещество - мозговыми лучами. В пирамиде - тонкие и дистальные прямые канальцы Петли Генле, дистальный отделы собирательных трубочек и интерстициальная ткань. Чашечно-лоханочный комплекс : своими сосочками пирамида мозгового вещества выступает в малые чашечки (8-9),которые сливаются в большие чашки (2-3) и образуют лоханку.

Лоханка выходит в ворота почки и образует мочеточник.

• Нефрон - структурно-функциональная единица паренхимы почки (около 2 млн в каждой почке) – состоит из почечного тельца и канальцевой части. Диаметр около 200 мкм. Длина его канальцев до 50 мм, а всех нефронов – 100 км.

Типы нефронов : различают по положению петли Генле, поскольку у большинства нефронов петли спускаются на разную глубину в мозговое вещество.

1. Короткие корковые нефроны (15-20%) – петля Генле очень короткая и вся лежит в корковом веществе (точнее – в пронизывающих его мозговых лучах).

2. Промежуточные нефроны (70%) – имеют петлю Генле среднего размера, которая доходит до наружной зоны мозгового вещества пирамид.

3. Длинные (околомозговые или юкстамедулярные) нефроны (15%) – петля Генле длинная и глубоко уходит в пирамиды мозгового вещества, а их почечные тельца лежат в коре на границе с мозговым веществом. Строение нефрона:

1. Почечное (Мальпигиево) тельце – 200 мкм, состоит из капсулы Шумлянского Боумена и сосудистого клубочка - находятся только в корковом веществе.

2. Канальцевая часть нефрона (общая – 5-5,5 см)- находится и в корковом, и в мозговом веществах, представлена 5 каналами :

1. Проксимальный извитой каналец – лежит в корковом веществе.

2. Проксимальный прямой каналец.

3. Тонкий каналец - нисходящая часть петли Генле.

4. Дистальный прямой каналец - восходящая честь петли Генле.

5. Дистальный извитой каналец – лежит в корковом веществе, последний отдел нефрона 1) Капсула Шумлянского-Боумена - имеет вид двустенной чаши, состоящей из наружного (париетального) и внутреннего (висцерального) листков :

• Наружный (париетальный) листок - представлен одним слоем плоских и кубических эпителиальных клеток, расположенных на базальной мембране, переходит в кубический эпителий проксимального извитого канальца.

• Внутренний (висцеральный) листок – представлен слоем плоских эпителиальных клеток - подоцитов (30 мкм), которые окружают клубочковые капилляры почти со всех сторон.

От тела подоцитов отходят длинные отростки – цитотрабекулы, а от них множество мелких– цитоподий, которые крепятся к гломерулярной базальной мембране стенки клубочкового капилляра.

Между двумя листками находится – мочевое пространство капсулы, в которое поступает первичная моча.

Основная функция : синтезируют компоненты гломерулярной базальной мембраны, образуют вещества, регулирующие кровоток в капиллярах и ингибирующие пролиферацию мезангиоцитов.

Активно участвуют в иммунных и воспалительных реакциях, поскольку содержат рецепторы комплемента и антигенов.

2) Сосудистый клубочек - сформирован густой сетью капилляров фенестрированного типа, лежащий между приносящей и выносящей артериолами «чудесной сети» - состоит из 30-50 петель. Состоит из : эндотелиальных и мезангиальных клеток.

1. Эндотелиальные клетки капилляров лежат на трехслойной базальной мембране – гломерулярной мембране, которая является общей и для эндотелиальных клеток капилляров и подоцитов – клеток внутреннего листка капсулы.

Гломерулярная базальная мембрана – имеет три слоя :

• Средний (более плотный слой) – представлен коллагеном 4 типа, который формирует сеть с диаметром ячеек 7 нм, и белком – ламинином, обеспечивающим адгезию (прикрепление) к мембране ножек подоцитов и эндотелиоцитов капилляров.

• Два периферических слоя – содержат протеогликаны и гиалуроновую кислоту.

2. Между капиллярными петлями располагается мезангий, - соединительная ткань клубочка с особыми мезангиальными клетками – клетки, не покрытые внутренним листком капсулы, и межклеточным веществом – матриксом.

Делятся на три вида :

• Гладкомышечного типа - основная масса, способны синтезировать все компоненты матрикса и сокращаться под влиянием ангиотензина, гистамина, вазопрессина и регулировать клубочковый кровоток.

• Макрофагального типа – являются макрофагами, и поэтому захватывают макромолекулы, проникающие в межклеточное пространство. Т.е участвуют в иммуновоспалительных процессах в клубочках.

• Транзитные моноциты – попадающие из крови.

• Матрикс – содержит адгезиновый белок – ламинин и коллаген, которые образуют тонкофибриллярную сеть.

• Фильтрационный барьер - совокупность эндотелия капилляров клубочка, подоцитов - внутреннего листка капсулы и гломерулярной базальной мембраны.

Играет большую роль в фильтрации – через него из крови в полость капсул фильтруются составные части плазмы крови, образующие первичную мочу. Обладает избирательной проницаемостью, задерживает отрицательно заряженные макромолекулы. В норме через него не проходят форменные элементы крови и некоторые белки плазмы крови – иммунные тела и фибриноген (макромолекулы, которые отрицательно заряжены).

При повреждении почечного фильтра, например – при нефритах, иммунные тела и фибриноген могут обнаруживаться в моче больных.

• Основная функция почечного тельца : в составе почечных телец – почечный фильтр, который участвует в первой фазе мочеобразования (фильтрация первичной мочи), так же принимает участие в выработке ренина, регулирующего давление крови.

Далее почечное тельце переходит в проксимальный отдел, потом петлю Генле и заканчивается дистальным отделом :

Канальцевая часть нефрона :

1) Проксимальный извитой каналец (60 мкм) - имеет узкий просвет, отходит от капсулы клубочка и оставаясь в корковом веществе - делает несколько петель вокруг почечного тельца, переходит в проксимальный прямой каналец (очень короткий), далее продолжаясь в нисходящую часть петли Генле. Строение - выстлан однослойным кубическим каемчатым эпителием. Эпителиальные клетки лежат на базальной мембране, имеют характерные особенности : 1. Наличие щеточной каемки с высокой активностью щелочной фосфатазы, участвующей в полном обратном всасывании глюкозы. 2. Большое число лизосом с протеолитическими ферментами. 3. Наличие базальной исчерпанности – базальный лабиринт, образованный за счет складок цитолеммы и расположенными между ними митохондрий. Основная функция : осуществляет реабсорбцию, т.е обратное всасывание из первичной мочи в кровь - белков, глюкозы, электролитов и воды.

Механизм этого процесса связан с наличием щеточной каемки и базальной исчерченности :

• Микроворсинки обладают высокой активностью щелочной фосфатазы, участвующей в полном обратном всасывании глюкозы.

В цитоплазме клеток образуются – пиноцитозные пузырьки и лизосомы, богатые протеолитическими ферментами. Путем пиноцитоза клетки поглощают из первичной мочи – белки, которые расщепляются в цитоплазме под влиянием лизосомальных ферментов до аминокислот, которые уже транспортируются в кровь.

• Складки плазмолеммы богаты ферментами Na, K и АТФ-азами, а также митохондриями, которые содержат фермент – СДГ – сукцинатдегидрогеназу, играющие важную роль в обратном активном транспорте электролитов (Na, K, Ca), что имеют важное значение для обратного всасывания воды.

В результате реабсорбции и секреции в проксимальных отделах первичная моча претерпевает значительные качественные изменения : из нее полностью исчезают сахар и белок.

2) Проксимальный прямой каналец – очень короткий и поэтому не рассматривается, здесь синтезируется креатинин.

3) Тонкий каналец (нисходящая часть петли Генле) – имеет диаметр около 15 мкм, его стенка выстлана однослойным плоским эпителием.

Основная функция : происходит пассивная реабсорбция воды на основе разности осмотического давления между мочой в канальцах и тканевой жидкостью интерстициальной ткани, в которой проходят сосуды мозгового вещества.

4) Дистальный прямой каналец (восходящая часть петли Генле) – имеет диаметр около 30 мкм, стенка которого выстлана низким призматическим эпителием.

Основная функция : происходит реабсорбция хлорида натрия и др, за счет того, что эпителиоциты отличаются высокой активность ферментов Na, K-АТФ-азы и СДГ в плазмолемме и митохондриях.

5) Дистальный извитой каналец - конечный отдел нефрона, сюда подходит Петля Генле в области почечного тельца. Сам дистальный извитой каналец, как и проксимальный извитой – образует несколько петель в корковом веществе, причем одной своей петлей обязательно касается почечного тельца. Строение : каналец имеет большой диаметр 20-50 мкм с хорошим просветом.

Образован низким призматическим эпителием, клетки которого лишены микроворсинок, но имеют базальный лабиринт с высокой активностью Nа, К-АТФ-азы и СДГ. Основная функция : участвует в факультативной реабсорбции – обратном всасывании в кровь электролитов (главным образом – Na) под влиянием альдостерона надпочечников, что обеспечивает количество и концентрацию выделяемой мочи. Осуществляет синтез калликреина.

Дистальный отдел нефрона заканчивается собирательной трубочкой, которая не относится к нефрону, а является началом мочевыводящих путей.

• Собирательные трубочки – в верхней корковой части (в начальных отделах)– выстланы однослойным кубическим эпителием, а в нижней мозговой части (в области собирательного протока)– выстланы однослойным низким цилиндрическим эпителием.

Имеют два вида клеток :

1. Светлые клетки – их больше, их цитоплазма образует внутренние складки.

Основная функция : под действием вазопрессина – завершают обратное всасывание воды из мочи.

2. Темные клетки - имеют канальцы и многочисленные митохондрии, секретируют хлористоводородную кислоту.

Основная функция : отвечают за подкисление мочи и поддержание кислотно-щелочного равновесия.

Собирательные трубочки объединяются в собирательный проток, который образует сосочковый канал, открывающийся сосочковым отверстием на вершине пирамиды в полость почечной чашки.

• Мочеобразование – сложный процесс, в котором участвуют сосудистые клубочки, нефроны, собирательные трубочки и интерстициальная ткань с кровеносными капиллярами и прямыми сосудами.

1. Первая фаза (фильтрация) – происходит в почечных тельцах нефронов, в результате чего образуется первичная моча (более 100 л в сутки).

2. Вторая фаза (реабсорбция) – происходит в канальцах нефронов и в собирательных трубочках, следствием чего является качественное и количественное изменение мочи.

Из нее полностью исчезают сахар и белок, а так же вследствие обратного всасывания большей части воды (при участии интерстициальной ткани) – снижается количество мочи (до 1,5-2 л в сутки), что приводит к резкому возрастанию в окончательной моче концентрации выделяемых шлаков : креатиновых тел – в 75 раз, аммиака – в 40 раз.

3. Заключительная (секреторная) фаза – осуществляется в канальцах нефронов и собирательных трубочках, где реакция мочи становится слабокислой.

Кровоснабжение почки - осуществляется почечной артерией, которая разветвляется вблизи почечных ворот на междолевые артерии, идущие между мозговыми пирамидами.

• На границе между мозговым и корковым веществом – они разветвляются на дуговые артерии.

• В корковое вещество почки отходят междольковые артерии, от которых начинаются внутридольковые (приносящие артериолы), которые распадаются на капилляры сосудистого клубочка.

• Приносящие артериролы распадаются на первичную капиллярную сеть (обеспечение фильтрации первичной мочи).

• Первичная капиллярная сеть собирается в выносящие артериолы. Их диаметр в корковых нефронах меньше, чем у приносящих артериол, в результате чего в первичной капиллярной сети создается высокое фильтрационное давление.

• Выносящие артериолы распадаются на вторичную (перитубулярную) капиллярную сеть (обеспечение реабсорбции веществ из первичной мочи и трофики паренхимы почки) - капиллярах этой сети низкое артериальное давление для облегчения реабсорбции.

Перитубулярная сеть собирается в звездчатые вены - междольковые - дуговые - междолевые - почечную вену.

Отличия юкстамедуллярного пути кровообращения.

• Выносящие артериолы не сразу распадаются на вторичную капиллярную сеть, а в виде ложных дуговых артериол переходят в прямые венулы и вены, которые впадают в дуговые вены;

• Диаметры приносящей и выносящей артериол приблизительно равны, фильтрационное давление низкое, и поэтому юкстамедуллярные нефроны играют роль шунта, сбрасывающего лишнюю кровь.

Эндокринная система почек – система, которая участвует в регуляции кровообращения и мочеобразования в почках и оказывает влияние на общую гемодинамику и водно-солевой баланс в организме.

Представлена :

1. Юкстагломерулярный (ренин-ангиотензиновый или околоклубочковый) аппарат.

2. Простогландиновый аппарат.

3. Калликриен-кининовый аппарат.

• Юкстагломерулярный (ренин-ангиотензиновый) аппарат – располагается около клубочка и имеет три компонента :

1. Юкстагломерулярные клетки – видоизмененные гладкие миоциты, которые расположены в стенке приносящих и выносящих артериол под эндотелием. Имеют овальную или полигональную форму, а в цитоплазме содержат крупные – секреторные (рениновые) гранулы.

Это основной вид клеток, вырабатывающих ренин – фермент, который переводит ангиотензиноген в ангиотензин 1.

2. Плотное пятно - участок стенки дистального отдела нефрона рядом с почечным тельцем между приносящей и выносящей артериолами.

Плотное пятно представляет собой «натриевый рецептор», который улавливает изменения содержания натрия в моче, и воздействует на околоклубочковые клетки - юкстагломерулярные, секретирующие ренин.

3. Юкставаскулярные клетки (Гурмагтига) - относят к мезангиальным клеткам, лежат в треугольном пространстве между приносящей и выносящей артериолами и плотным телом (периваскулярный островок мезангия). Имеют овальную или неправильную форму.

Начинают секретировать ренин после истощения юкстагломерулярных клеток.

Основная функция ЮГА: участвует в регуляции кровообращения и мочеобразования в почках и оказывает влияние на общую гемодинамику и водно-солевой баланс в организме.

Вырабатывает - ренин - полипептид с ферментативной активностью.

В крови он воздействует на неактивный пептид (вырабатываемый печенью) - ангиотензиноген, который в две стадии превращается в свою активную форму - ангиотензин II и вызывает сокращение гладких миоцитов стенки артерий, тем самым повышает кровяное давление, и стимулирует выделение альдостерона в клубочковой зоне коры надпочечников, который же может усиливать выработку антидиуретического гормона и стимулировать реабсорбцию ионов натрия и воды в почках.

Таким образом, избыточная продукция ренина приводит не только к спазму мелких сосудов, но и к усилению реабсорбирующей функции самих почек. Происходящее увеличение объѐма плазмы крови в еще большей степени (наряду со спазмом сосудов) повышает давление крови.

• Простагландиновый аппарат – по своему действию на почки, является – антагонистом ренин-ангиотензинового аппарата.

Состоит из интерстициальных клеток и нефроцитов собирательных трубочек.

Основная функция : простагландины оказывают сосудорасширяющее действие, увеличивают клубочковый кровоток, объем выделяемой мочи и экскрецию с ней ионов Na.

Стимулами для выделения простагландинов в почках являются ишемию, повышение содержания ангиотензина, вазопрессина, кининов.

• Калликреин-кининовый аппарат – оказывает сильное сосудорасширяющее действие и повышает натрийурез и диурез путем угнетения реабсорбции ионов Na и воды в канальцах нефронов.

Кининовы – небольшие пептиды, которые образуются под влиянием ферментов калликреинов из белков предшественников кининогенов, содержащихся в плазме крови.

В почках калликреины выявляются в клетках дистальных канальцев, и на их уровне происходит высвобождение кининов.

Также эндокринной активностью обладают интерстициальные клетки мозговых пирамид почек.

Основная функция : образуют простагландины класса Е2 и эритропоэтин .

Эритропоэтин – гормон, который продуцируют интерстициальные клетки мозгового вещества, запускает эритропоэз (является пусковым сигналом) – образование красных кровяных клеток (эритроцитов) в красном костном мозге.

Мочевыводящие пути – почечные чашки и лоханки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал (уретра).

Все имеют общий план строения: слизистая оболочка, подслизистая основа (отсутствует в чашках и лоханке), мышечная и наружная оболочка (адвентициальная или серозная).

План строения :	Чашечки и лоханки	Мочеточник - парный орган, обеспечивающий проведение мочи из почечной лоханки в мочевой пузырь.	Мочевой пузырь - полый орган, служащий для накопления и выведения мочи
Слизистая оболочка	Переходный эпителий, за которым следует собственная пластинка слизистой.	Многослойный плоский неороговевающий эпителий переходного типа, лежащий на базальной мембране. Имеют глубокие продольные складки.	Переходный эпителий и собственная пластинка слизистой. Слизистая оболочка пустого пузыря образует много складок - кроме треугольной области у места впадения мочеточников.
Подслизистая основа	Отсутствует	Хорошо выражена, встречаются небольшие сложные белково-слизистые железы.	Хорошо выражена, но железы отсутствуют.
Мышечная оболочка	Тонкая (один слой циркулярно ориентировочных миоцитов)	В верхней части – состоит из 2 слоев – внутреннего (продольного) и наружного (циркулярного), а в месте впадения в мочевой пузырь – появляется третий (продольный) слой.	Состоит из 3 слоев : внутреннего и наружного -продольного, среднего – циркулярного.
Наружная оболочка	Адвентициальная.	Адвентициальная.	Адвентициальная, но на дне и боковых поверхностях – серозная.