Лекция №16 Выделительная система

Физиология выделения

Выделение это часть обмена веществ, которая осуществляется путем выведения из организма конечных продуктов метаболизма, а так же чужеродных и избыточных для обеспечения оптимального состава внутренней среды физиологически ценных веществ. Функции выведения веществ осуществляется выделительной системой, в её состав входят:

1. Почки

2. Кожа

3. Легкие

4. Слизистая оболочка пищеварительного тракта

Основным органом выделения являются почки. Основная структурно функциональная единица почки – нефрон. Каждый нефрон состоит из нескольких последовательно соединенных отделов:

1. Сосудистый (мальпигиев клубочек)

2. Капсула Шумлянского-Боумана

3. Проксимальный извитой каналец

4. Петля Генле

5. Дистальный извитой каналец

6. Собирательные трубочки

7. Почечные лоханки

Сосудистый капиллярный клубочек располагается в корковом веществе почки артериола отходящая от почечной артерии и доставляющая кровь к клубочку – приносящая. Артериола которая уносит кровь от клубочка называется отходящая.

Основные особенности кровотока в почках:

1. Высокая интенсивность кровотока

2. Высокая способность к саморегуляции

3. Высокая гидростатическое давление в капиллярах

Снаружи почечные клубочки покрыты двухслойной капсулой Шумлянского-Боумана, между листками этой капсулы, которые расположены наподобие чаши имеется щель, проходящая в просвет проксимального извитого канальца. Проксимальный извитой каналец располагается в корковом веществе почки. Отличительная особенность клеток этого сегмента наличие щеточной каймы этого сегмента, обращенного в просвет канальца. Проксимальный извитой каналец переходит в петлю Генли, которая располагается в мозговом веществе почки. Петля Генли состоит из тонкого нисходящего колена и более толстого восходящего. Восходящее колено поднимается в корковое вещество, где переходит в дистальный извитой каналец. Дистальный извитой каналец в корковом веществе переходит в собирательную трубочку. Собирательная трубочка пускается из коры почек вглубь мозгового вещества. Где заканчивается сосочком связанным с чашечками почечных лоханок. Согласно фильтрационно-реабсорбционной теории мочеобразования. Моча образуется благодаря трем основным процессам:

1. Клубочковая ультрафильтрация – это процесс отделения воды вместе с растворенными в ней низкомолекулярными веществами из плазмы крови в просвет капсулы Шумлянского-Боумана по гидростатическому градиенту давления.

2. Канальцевая реабсорбция – это процесс обратного всасывания в кровь воды и низкомолекулярных веществ, которые профильтровались в клубочках.

3. Канальцевая секреция – это процесс переноса в просвет канальца веществ содержащихся в крови или образуемых клетками канальцевого эндотелия.

Силой обеспечивающей ультрафильтрацию является эффективное фильтрационное давление (ЭФД). ЭФД зависит от величины гидростатического давления крови в капиллярах почечного клубочка от онкотического давления плазмы крови, от гидростатического давления жидкости в капсуле Шумлянского-Боумана. Величина ЭФД составляет = 70 мм рт. ст. гидростатическое давление –(25мм рт. ст. величина онкотического давления плазмы крови+20мм. рт. ст. величина гидростатического давления в капсуле Шумлянского-Боумана)=25. По химическому составу ультрафильтрат (первичная моча) практически не отличается от плазмы крови за исключение белков, в капсулу Шумлянского-Боумана поступает менее одного процесса самых низкомолекулярных белков альбуминов. За одну минуту через почки у человека проходит около 1200 мл крови и образуется от 110-120 мл ультрафильтрата. Таким образом за сутки образуется 150-180 л. первичной мочи. Большая её часть реабсорбируется. Основное значение реабсорбции – возвращение в кровь все жизненно важные вещества. В зависимости от отдела нефрона различают, проксимальную и дистальную реабсорбцию. В проксимальном извитом канальце полностью реабсорбируются моносахариды. Здесь всасывается 2\3 профильтровавшейся воды и ионов натрия, гидрокарбонатов, фосфатов, белки, аминокислоты, витамины. К концу проксимального канальца в его просвете остается только 1\3 объема ультрафильтрата, состав которого уже существенно отличается от плазмы крови. При этом осмотическое давление жидкости в проксимальном канальце остается изотоничным, осмотическому давлению плазмы крови. Дистальная реабсорбция по объему значительно уступает проксимальной, в дистальном отделе нефрона реабсорбируется вода, ионы натрия, калия и кальция, мочевина. Наряду с реабсорбцией проксимальных и дистальных почечных канальцев происходит секреция некоторых ионов органических кислот и оснований эндогенного и экзогенного происхождения.

Осмотическая концентрация мочи обеспечивается деятельностью противоточной поворотной множительной системой. Оно представлена параллельно расположенными коленами петли Генли и собирательными трубочками. Ведущую роль играет восходящее колено петли Генли. Его стенка не проницаема для воды, но хорошо пропускает ионы натрия, в восходящем колене ионы натрия активно реабсорбируются в межклеточное пространство. Вследствие чего, интерстициальная жидкость становиться гиперосмотичной. Стенка нисходящего колена хорошо проницаема и для натрия и для воды, ионы натрия по концентрационному градиенту поступают в просвет канальца, а вода по осмотическому градиенту реабсорбируется в интерстициальную ткань. Таким образом, в нисходящем колене уменьшается объем и возрастает осмотическая концентрация мочи. Окончательное осмотическое концентрирование происходит в собирательных трубочках. Объем мочи которая выделяется за сутки называется диурезом. Диурез зависит от характера питания, водного режима, эмоционального состояния, мышечной активности и температуры окружающей среды. В среднем от одного до 1,5 литров. С мочой из организма выводиться:

1. Вода. А так же органические и неорганические вещества.

2. Не органические натрий хлор, калий хлор, хлорид натрия, сернокислые и фосфорнокислые соли.

3. Из органических азотистые продукты метаболизма белков – мочевина. Мочевая кислота от 0,5-1г в сутки, аммиак 1 г. в сутки.

4. Продукты гниения белков – индол, скатол, фенол, индикан.

5. Соли щавелевой и молочной кислоты. Кетоновые тела.

Регуляция осуществляется нервными и гуморальными путями за счет изменения скорости ультрафильтрации реабсорбции и секреции. Скорость клубочковой фильтрации от соотношения тонуса приносящих и выносящих артериол. При сужении приносящих артериол ЭФД падает, скорость ультрафильтрации снижается, количество диуреза так же. При сужении выносящих артериол ЭФД растет, скорость ультрафильтрации повышается, а следовательно и количество диуреза. Ведущее значение в регуляции мочеобразования имеют гуморальные механизмы. Гуморальная регуляция осуществляется антидиуретическим гормоном и альдостероном. Важную роль в гуморальной регуляции играют катехоламины. Они оказывают двоякое действие, при небольшом повышении их концентрации в крови диурез увеличивается, так как суживается более чувствительной отводящая артериола, при большом повышении концентрации катехоламинов, объем диуреза снижается, так как суживается приносящая артериола. Антидиуретический гормон действует на дистальный сегмент нефрона усиливая реабсорбцию воды что ведет к снижению диуреза. Под влиянием альдостерона увеличивается реабсорбция натрия, что ведет к гиперасмии крови. Вследствие этого вода из почечных канальцев по осмотическому градиенту поступает в кровь что ведет к снижению диуреза. При нарушении выделительной функции почек процесс экскреции компенсируется деятельностью слюнных желез. Благодаря экскреторной функции слюнных желез из организма выводится:

1. Продукты метаболизма (мочевая кислота, мочевина, аммиак, креатинин, кетоновая кислота).

2. Гормоны и их метаболиты.

3. Соли тяжелых металлов (ртуть, висмут, свинец).

4. Лекарственные вещества – антибиотики, салициловая кислота и витамины.

Содержание мочевой кислоты в слюне значительно увеличивается при подагре. При заболевании печени в слюне появляются желчные кислоты и пигменты. При недостаточной функции поджелудочной железы в слюне растет содержание кетоновых тел (запах ацетона).