Човешката пикочна система е органът, в който се филтрира кръвта, тялото се отстранява от тялото и се произвеждат определени хормони и ензими. Каква е структурата, схемата, особеностите на отделителната система се изучават в училище на уроците по анатомия, по-подробно - в медицинско училище.

Основни функции

Отделителната система включва органи на отделителната система, като:

• бъбрек;
• уретери;
• пикочния мехур;
• уретра.

Структурата на пикочната система на човек е органите, които произвеждат, натрупват и изхвърлят урината. Бъбреците и уретерите са компоненти на горните пикочни пътища (UMP), а пикочния мехур и уретрата - на долните части на пикочната система.

Всяко от тези органи има свои задачи. Бъбреците филтрират кръвта, като я изчистват от вредни вещества и произвеждат урина. Системата на пикочните органи, която включва уретерите, пикочния мехур и уретрата, образуват пикочните пътища, действайки като канализационна система. Уринарният тракт отделя урина от бъбреците, акумулира я и след това я отстранява по време на уриниране.

Структурата и функциите на отделителната система са насочени към ефективно филтриране на кръвта и отстраняване на отпадъците от нея. В допълнение, пикочната система и кожата, както и белите дробове и вътрешните органи поддържат хомеостазата на вода, йони, алкали и киселини, кръвно налягане, калций, червени кръвни клетки. Поддържането на хомеостаза е значението на отделителната система.

Развитието на отделителната система по отношение на анатомията е неразривно свързано с репродуктивната система. Ето защо често се говори за уринарна система като урина.

Анатомия на отделителната система

Структурата на пикочните пътища започва с бъбреците. Така наречената двойка тяло под формата на боб, разположен в задната част на коремната кухина. Задачата на бъбреците е да филтрират отпадъците, излишните йони и химичните елементи в процеса на производство на урина.

Левият бъбрек е малко по-висок от десния, защото черният дроб от дясната страна заема повече място. Бъбреците са разположени зад перитонеума и докосват мускулите на гърба. Те са заобиколени от слой мастна тъкан, която ги държи на място и ги предпазва от нараняване.

Уретерите са две тръби с дължина 25-30 cm, през които урината от бъбреците се влива в пикочния мехур. Те вървят по дясната и лявата страна по билото. Под действието на гравитацията и перисталтиката на гладките мускули на стените на уретерите, урината се движи към пикочния мехур. В края на уретерите се отклоняват от вертикалната линия и се насочват напред към пикочния мехур. В точката на влизане те са запечатани с клапани, които предотвратяват връщането на урината в бъбреците.

Пикочният мехур е кух орган, който служи като временен контейнер за урина. Той е разположен по средата на тялото в долния край на тазовата кухина. По време на уринирането урината бавно се влива в пикочния мехур през уретерите. Тъй като пикочният мехур е пълен, стените му се разтягат (те могат да държат от 600 до 800 mm урина).

Уретрата е тръбата, през която урината излиза от пикочния мехур. Този процес се контролира от вътрешния и външния уретрален сфинктер. На този етап пикочната система на една жена е различна. Вътрешният сфинктер при мъжете се състои от гладки мускули, докато в пикочната система жените не го правят. Следователно, неволно се отваря, когато пикочният мехур достигне определена степен на разтягане.

Откриването на вътрешния уретрален сфинктер човек се чувства като желание да изпразни пикочния мехур. Външният уретрален сфинктер се състои от скелетни мускули и има същата структура както при мъжете, така и при жените, контролира се произволно. Човекът го отваря с усилие на волята и в същото време се извършва процес на уриниране. Ако желаете, по време на този процес човек може произволно да затвори този сфинктер. Тогава уринирането ще спре.

Как се случва филтрирането

Една от основните задачи, които изпълнява пикочната система, е филтрация на кръвта. Всеки бъбрек съдържа един милион нефрони. Това е името на функционалната единица, където кръвта се филтрира и урината се освобождава. Артериолите в бъбреците доставят кръв към структури, състоящи се от капиляри, които са заобиколени от капсули. Те се наричат ​​гломерули.

Когато кръвта тече през гломерулите, по-голямата част от плазмата преминава през капилярите в капсулата. След филтриране, течната част на кръвта от капсулата протича през няколко тръби, които са разположени в близост до филтърните клетки и са заобиколени от капиляри. Тези клетки селективно изсмукват вода и вещества от филтрираната течност и ги връщат обратно в капилярите.

Едновременно с този процес метаболитни отпадъци, които се намират в кръвта, се освобождават във филтрираната част от кръвта, която в края на този процес се превръща в урина, която съдържа само вода, метаболитни отпадъци и излишни йони. В същото време, кръвта, която напуска капилярите, се абсорбира обратно в кръвоносната система заедно с хранителни вещества, вода, йони, които са необходими за функционирането на тялото.

Натрупване и отделяне на метаболитни отпадъци

Развитието на бъбреците над уретерите преминава в пикочния мехур, където се събира, докато тялото е готово за изпразване. Когато обемът на течността за пълнене на балона достигне 150-400 mm, стените му започват да се разтягат, а рецепторите, които реагират на този участък, изпращат сигнали към мозъка и гръбначния мозък.

От там идва сигнал, който има за цел да отпусне вътрешния уретрален сфинктер, както и усещането за необходимостта от изпразване на пикочния мехур. Процесът на уриниране може да бъде забавен от волята, докато пикочният мехур набъбне до максималния си размер. В този случай, тъй като тя се разтяга, броят на нервните сигнали ще се увеличи, което ще доведе до по-голям дискомфорт и силно желание да се изпразни.

Процесът на уриниране е освобождаването на урина от пикочния мехур през уретрата. В този случай урината се екскретира извън тялото.

Уринирането започва, когато мускулите на уретралните сфинктери се отпуснат и урината излезе през отвора. В същото време, когато сфинктерите се отпуснат, гладките мускули на стените на пикочния мехур започват да се свиват, за да изтласкат урината.

Характеристики на хомеостазата

Физиологията на пикочната система се проявява във факта, че бъбреците поддържат хомеостаза чрез няколко механизма. В същото време те контролират отделянето на различни химикали в тялото.

Бъбреците могат да контролират екскрецията на калиеви, натриеви, калциеви, магнезиеви, фосфатни и хлорни йони в урината. Ако нивото на тези йони надвиши нормалната концентрация, бъбреците могат да увеличат екскрецията си от тялото, за да поддържат нормално ниво на електролити в кръвта. Обратно, бъбреците могат да запазят тези йони, ако съдържанието им в кръвта е под нормалното. В същото време, по време на филтрацията на кръвта, тези йони отново се абсорбират в плазмата.

Също така, бъбреците гарантират, че нивото на водородните йони (Н +) и бикарбонатните йони (НСО3-) е в равновесие. Водородните йони (Н +) се произвеждат като естествен страничен продукт от метаболизма на хранителните протеини, които се натрупват в кръвта за определен период от време. Бъбреците изпращат излишък от водородни йони в урината за отстраняване от тялото. В допълнение, бъбреците резервират бикарбонатни йони (HCO3-), в случай че са необходими за компенсиране на положителни водородни йони.

Изотоничните течности са необходими за растежа и развитието на клетките в организма за поддържане на електролитен баланс. Бъбреците поддържат осмотичния баланс чрез контролиране на количеството вода, което се филтрира и отстранява от тялото с урината. Ако човек консумира голямо количество вода, бъбреците спират процеса на реабсорбиране на водата. В този случай излишната вода се екскретира с урината.

Ако тъканите на тялото са дехидратирани, бъбреците се опитват да се върнат колкото е възможно повече в кръвта по време на филтрацията. Поради това се оказва, че урината е много концентрирана, с голям брой йони и метаболитни отпадъци. Промените в екскрецията на вода се контролират от антидиуретичен хормон, който се произвежда в хипоталамуса и предната част на хипофизната жлеза, за да се запази водата в тялото по време на неговия дефицит.

Бъбреците също така следят нивото на кръвното налягане, което е необходимо за поддържане на хомеостазата. Когато се издига, бъбреците го намаляват, намалявайки количеството кръв в кръвоносната система. Те могат също така да намалят обема на кръвта, като намалят реабсорбцията на вода в кръвта и произвеждат водниста, разредена урина. Ако кръвното налягане стане твърде ниско, бъбреците произвеждат ренин, ензим, който свива кръвоносните съдове на кръвоносната система и произвежда концентрирана урина. В същото време в кръвта остава повече вода.

Производство на хормони

Бъбреците произвеждат и взаимодействат с няколко хормона, които контролират различни системи на тялото. Един от тях е калцитриол. Това е активната форма на витамин D при хората. Той се произвежда от бъбреците от молекулите на прекурсора, които се появяват в кожата след излагане на ултравиолетова радиация от слънчевата радиация.

Калцитриолът действа заедно с паратироидния хормон, увеличавайки количеството калциеви йони в кръвта. Когато нивото им падне под праговото ниво, паращитовидните жлези започват да произвеждат паратироиден хормон, който стимулира бъбреците да произвеждат калцитриол. Ефектът на калцитриола се проявява във факта, че тънките черва абсорбират калция от храната и го прехвърлят в кръвоносната система. В допълнение, този хормон стимулира остеокластите в костните тъкани на скелетната система да разрушат костната матрица, в която калциевите йони се освобождават в кръвта.

Друг хормон, произвеждан от бъбреците, е еритропоетин. Той се нуждае от тялото, за да стимулира производството на червени кръвни клетки, които са отговорни за прехвърлянето на кислород в тъканите. В същото време, бъбреците наблюдават състоянието на кръвта, протичаща през техните капиляри, включително способността на червените кръвни клетки да пренасят кислород.

Ако се развие хипоксия, т.е. съдържанието на кислород в кръвта падне под нормалното, епителният слой на капилярите започва да произвежда еритропоетин и го хвърля в кръвта. Чрез кръвоносната система този хормон достига до червения костен мозък, в който стимулира производството на червени кръвни клетки. Поради това хипоксично състояние завършва.

Друго вещество, ренин, не е хормон в строгия смисъл на думата. Това е ензим, който бъбреците произвеждат за увеличаване на обема и налягането на кръвта. Това обикновено се проявява като реакция за понижаване на кръвното налягане под определено ниво, загуба на кръв или дехидратация на тялото, например, с повишено изпотяване на кожата.

Значението на диагнозата

По този начин е очевидно, че всяка неизправност на пикочната система може да доведе до сериозни проблеми в организма. Патологиите на пикочните пътища са много различни. Някои от тях могат да бъдат асимптоматични, други могат да бъдат придружени от различни симптоми, включително коремна болка при уриниране и различни уринирани изхвърляния.

Най-честите причини за патология са инфекции на пикочните пътища. По този начин уринарната система при децата е особено уязвима. Анатомията и физиологията на уринарната система при деца доказва неговата чувствителност към заболявания, което се влошава от недостатъчно развитие на имунитета. В същото време, дори и при здраво дете, бъбреците работят много по-зле, отколкото при възрастен.

За да се предотврати развитието на сериозни последици, лекарите препоръчват да се провежда изследване на урината на всеки шест месеца. Това ще даде време за откриване на патология в уринарната система и за лечение.

УРИННА ФИЗИОЛОГИЯ

Всички части на нефрона участват в образуването на урина. Образуването на урина се извършва в 2 етапа:

1) първо, в бъбречното тяло, първичната урина се образува чрез филтриране от кръвната плазма в капсулата;

2) по-нататък в тубулите чрез реабсорбция (реабсорбция) на вода и всички вещества, необходими за организма, както и секрецията и синтеза на определени вещества, образува се крайна урина.

Следователно, образуването на урина в бъбреците е резултат от четири процеса: филтрация, реабсорбция на секрецията и синтез. В бъбречните корпускули се получава филтрация (ултрафилтрация) на кръвната плазма от гломерулните капиляри в кухината на капсулата на нефрона. Идеята за филтриране на водата и разтвора като първи етап на уриниране е изразена през 1842 г. от немския физиолог Карл Лудвиг. Филтрацията е процес на преминаване на вода и вещества, разтворени в него под действието на разлика в налягането от двете страни на вътрешната стена на капсулата. Обаче, този особен процес се състои не само в изтласкване на течност през филтъра на бъбреците в кухината на капсулата, но също и в разделянето на плазмата, при отделяне на разтворените колоидни протеинови материали от разтворителя (вода). Този процес се нарича ултрафилтрация. Затова би било по-правилно да се говори за първия етап на образуване на първична урина като ултрафилтрация, а не само за филтрация. Филтриращата мембрана, през която течността преминава от лумена на капиляра в кухината на гломерулната капсула, се състои от три слоя: ендотелни клетки, базална мембрана и епителни клетки - подоцити. Ендотелните клетки са много тънки, имат кръгли или овални отвори, заемащи до 30% от клетъчната повърхност. При нормален кръвен поток, най-големите протеинови молекули образуват бариерен слой на повърхността на порите на ендотелиума, предотвратявайки преминаването на оформени елементи и фини протеини през тях. Останалите компоненти на кръвната плазма и водата могат да достигнат свободно до мембраната в основата, която е най-важната част от бъбречния филтър. Тази мембрана се състои от три слоя: централна и две периферни. Централният, по-плътен слой има мрежа с диаметър на клетката 5-7 nm. Подобни прорезни мембрани съществуват между краката на подоцитите. Тези епителни клетки се превръщат в лумена на капсулата на бъбречните корпускули, имат процеси - крака, които се прикрепват към мембраната на основата. Базалната мембрана и нарязаните мембрани между тези крака също ограничават филтрирането на вещества с диаметър повече от 7 до тях.

Полученият гломеруларен филтрат, подобен по химичен състав на кръвната плазма, но не съдържащ протеини, се нарича първична урина. Съставът на първичната урина е експериментално изследван през 1924 г. от американския физиолог А. Н. Ричардс, който е успял да извлече първичната урина с микропипета директно от капсулата на бъбреците. Анализът на получената течност показва, че първичната урина е плазма, лишена от протеин. Процесът на филтрация на първичната урина се стимулира от високото хидростатично налягане в гломерулните капиляри, равно на 70-90 mm Hg. Той се противодейства с онкотично кръвно налягане, равно на 25-30 mm Hg и налягане на течността в кухината на капсулата на нефрона (бъбречна кухина), равна на 10-15 mm Hg, следователно критичната стойност на разликата в кръвното налягане, която осигурява гломерулна филтрация. е равна на средната стойност:

75 mm Hg - (30 mm Hg + 15 mm Hg) = 30 mm Hg

Филтрацията на урината спира, ако кръвното налягане в гломерулните капиляри е под 30 mm Hg.

През деня се образуват 150-180 литра първична урина в бъбреците. Първичната урина от капсулата влиза в бъбречните тубули. Стената на заплетения тубул от първия ред (проксимален) се образува от еднослоен кубичен граничен епител, бримките на F. Henle са плоски, сплетеният тубул от втори ред (дистален) е нисък призматичен епител без границата на четката, събирателната тръба е еднослоен кубичен и нисък цилиндричен епител.

Образуването на вторична, или окончателна, урина е резултат от реабсорбцията (реабсорбция) на вода и соли в тубулите, секреция и синтез на тубули от епитела на някои вещества. От първичната урина в проксималните тубули, така наречените прагови вещества се абсорбират обратно в кръвта: глюкоза, аминокиселини, витамини, йони на натрий, калий, калций, хлор и др. Те се екскретират в урината само ако концентрацията им в кръвта е по-висока от постоянните стойности за организма. Например, глюкозата се екскретира в урината като следи при ниво на кръвната захар от 8,34-10 mmol / l (150-180 mg%). При ниво на кръвната захар от 6,67-7,78 mmol / l (120-140 mg%) няма да има захар в урината, с ниво от 10-11.12 mmol / l (180-200 mg%), малко количество ще се появи в урината. захар, и на ниво от 27,8-44,48 mmol / l (500-800 mg%) - високо съдържание на захар в урината. Така стойността от 8,34-10 mmol / l (150-180 mg%) ще характеризира прага на екскрецията на глюкоза с бъбреците.

Непраговите вещества се екскретират в урината при всяка концентрация в кръвта. Получавайки от кръвта в основната урина, те не се подлагат на реабсорбция (урея, креатинин, сулфати, амоняк и др.). Поради реабсорбцията на водата и праговите вещества на ден в бъбреците от 150-180 литра първична урина образува 1,5 литра крайна урина (приблизително 1 ml на минута). Съдържанието на не-прагови вещества (т.е. метаболитни продукти) в крайната урина достига високи стойности. Така например, урея в крайната урина е повече от кръвната, 65 пъти, креатинина - 75 пъти, сулфатите - 90 пъти.

Реабсорбцията на веществата от първичната урина в кръвта в различни части на нефрона не е същата. Например, в проксималните извити тубули, реабсорбцията на натриеви и калиеви йони е постоянна, малко зависима от тяхната концентрация в кръвта (задължителна реабсорбция). В дисталните извити тубули количеството на обратното поемане на тези йони е променливо и зависи от тяхното ниво в кръвта (незадължителна реабсорбция). Следователно дисталните извити тубули регулират и поддържат постоянна концентрация на натриеви и калиеви йони в тялото.

Спускащите се и издигащи се колене на бримката на F.Genle образуват така наречената система за наклон-противоток. В непосредствена близост един до друг, низходящите и възходящите колене функционират като единен механизъм. Същността на това сътрудничество е, че водата изтича изобилно от кухината на низходящото коляно в тъканната течност на бъбреците. Това води до удебеляване на коляното, т.е. повишаване на концентрацията на различни вещества в урината. От възходящото коляно натриевите йони се екскретират активно в тъканната течност, но водата не се изтегля. Увеличаването на концентрацията на натриевите йони в тъканната течност допринася за увеличаване на неговото осмотично налягане и съответно за увеличаване на всмукването на вода от низходящото коляно. Това предизвиква още по-голяма концентрация на урина в цикъла на F. Henle. Тук, както и навсякъде в живите системи, феноменът на саморегулиране се проявява отново. Освобождаването на вода от низходящото коляно допринася за освобождаването на натриеви йони от възходящото коляно, а натрият на свой ред причинява отделянето на вода. По този начин веригата на F.Ganle действа като механизъм за концентриране на урината. Кондензацията на урината продължава в колекторните тръби.

Процесът на повторно поглъщане на глюкоза, аминокиселини, натриеви соли, фосфати и други вещества се извършва за сметка на химическата енергия на епитела на тубулите и се нарича активен транспорт. В същото време в бъбреците се консумира голямо количество кислород, което показва висок метаболизъм. Абсорбцията на вода и хлориди се извършва пасивно, т.е. на базата на дифузия и осмоза. Епителът на тубулите се характеризира не само със засмукване, но и със секреторна функция. Поради секреторната функция на тубулите, веществата се отстраняват от кръвта, които не преминават през филтъра на бъбреците в гломерулите или се съдържат в големи количества в кръвта. Креатинин, пара-амино-хипурова киселина, карбамид (с високо съдържание на кръв), някои бои, диодостра, много лекарствени вещества, например пеницилин, се подлагат на активна тубулна секреция. Клетките на бъбречните тубули са способни не само да секретират, но и да синтезират определени вещества от различни органични и неорганични продукти. Например, те синтезират хипурова киселина от бензоена киселина.

По този начин уринирането е сложен процес, при който, заедно с явленията на филтрация и реабсорбция, активни процеси на секреция и синтез играят важна роля. Ако процесът на филтриране протича главно поради кръвно налягане, т.е. поради функционирането на сърдечно-съдовата система, процесите на реабсорбция, секреция и синтез са резултат от енергичната активност на тубуловия епител и изискват разход на енергия. Свързано с това е голямата нужда от бъбреците за кислород. Те използват кислород 6-7 пъти повече от мускулите (на единица маса).

Човешката урина е чиста, сламено-оцветена течност, от която от тялото се отстраняват вода и разтворени крайни продукти на метаболизма (по-специално азотсъдържащи вещества), минерални соли, токсични продукти (феноли, амини), продукти на хормонално разграждане и биологично активни вещества., витамини, ензими, лекарствени съединения и др. Като цяло, около 150 различни вещества се екскретират в урината. През деня човек излъчва средно от 1 до 1,5 литра урина, главно слабо кисела реакция; РН варира от 5 до 7. Реакцията на урината е променлива и зависи от храненето. С храната, богата на месо и протеини, реакцията на урината е кисела, с растителна храна е неутрална или дори алкална. Специфичната тежест (относителна плътност) на урината зависи от количеството на взетата течност. Обикновено през деня специфичното тегло на урината е в границите от 1.010-1.025. През деня 60 g плътни вещества (4%) се екскретират средно с урината. От тях органичното вещество се отделя в диапазона от 35-45 г / ден, неорганични - 15-25 г / ден. Органичната материя на бъбреците се отстранява с урината, повечето от карбамида: 25-35 g / ден (2%), от неорганичния - натриев хлорид (натриев хлорид) - 10-15 g / ден. В допълнение към горните основни компоненти, органични вещества като креатинин - 1,5 g, пикочна, хипурова киселина - 0,7 g, неорганични вещества: сулфати и фосфати - 2,5 g, калиев оксид - се отстраняват с урината на ден. 3,3 г, калциев оксид и магнезиев оксид - по 0,8 г, амоняк - 0,7 г и т.н.

В условията на патология се откриват вещества в урината, които обикновено не се откриват в нея: протеини, захар, ацетонни тела и др., Но това ще бъде описано подробно в следващата лекция “Патология на отделителната система”.

Получената урина в бъбреците влиза от тубулите в събирателните тръби, след това в бъбречната таза и от там в уретера и пикочния мехур. Пикочният мехур се иннервира от симпатиковите (хипогастрични) и парасимпатиковите (тазови) нерви. Когато симпатичният нерв е възбуден, уретралната перисталтика се увеличава, мускулната стена на пикочния мехур се отпуска, сфинктерът на пикочния мехур се стеснява, т.е. натрупване на урина. Възбуждането на парасимпатичния нерв води до обратен ефект: мускулната стена на пикочния мехур се свива, сфинктерът на пикочния мехур се отпуска и урината се отделя от пикочния мехур.

Уринирането е сложен рефлексен акт, който се състои в едновременно намаляване на стената на пикочния мехур и отпускане на сфинктера. Неволният рефлексен център за уриниране се намира в сакралния гръбначен мозък.

Първото уриниране се появява при възрастни с увеличаване на обема на пикочния мехур до 150 ml. Засиленият поток от импулси от механорецепторите на пикочния мехур навлиза с увеличаване на обема до 200-300 мл. Аферентните импулси навлизат в гръбначния мозък (11-IV сегмента на сакралната област) до центъра на уринирането. Оттук на парасимпатиковите (тазови) нервни импулси отиват към мускула на пикочния мехур и неговия сфинктер. Има рефлекторно свиване на мускулната стена и релаксация на сфинктера. Едновременно, от спиналния център на уринирането, възбуждането се предава в мозъчната кора, където има усещане за желание за уриниране. Импулсите от мозъчната кора през гръбначния мозък идват в уретралния сфинктер. Настъпва уриниране. Влиянието на мозъчната кора върху рефлексния акт на уриниране се проявява в неговото забавяне, усилване или дори произволна индукция. При новородени липсва произволно задържане на урина. То се появява едва в края на първата година. До края на втората година при деца се произвежда силно условен рефлексен рефлекс. В резултат на възпитанието детето развива условно-рефлексно забавяне на желанието и условен рефлексен рефлекс: уриниране, когато се появят определени условия за неговото прилагане.

Регулирането на бъбречната активност се извършва чрез нервни и хуморални пътища. Директната нервна регулация на бъбреците е по-слабо изразена от хуморалната. По правило и двата вида регулиране се извършват успоредно на хипоталамуса или кортекса. Въпреки това, инвалидизиращите, по-високите кортикални и субкортикални центрове за регулиране не водят до спиране на образуването на урина. Най-вече нервната регулация на образуването на урина влияе върху процесите на филтрация, а хуморалната регулация - върху процесите на реабсорбция.

Нервната система може да повлияе на работата на бъбреците както в условния рефлекс, така и в безусловния рефлекс. Следните рецептори са от голямо значение за рефлекторната регулация на бъбречната активност:

1) осморецептори - възбудени от дехидратация (дехидратация) на тялото;

2) регулатори на обема - възбуждат се при промяна на обема на различните части на сърдечно-съдовата система;

3) болка - за дразнене на кожата;

4) хеморецептори - се вълнуват, когато химикалите постъпват в кръвта.

Безусловният рефлексен субкортикален механизъм за контролиране на уринирането (диуреза) се извършва от центровете на симпатиковия и вагусовия нерв, а обусловеният рефлексен център е кората. Върховен субкортикален център на регулиране на уринирането е хипоталамусът. Когато симпатиковите нерви са раздразнени, филтрирането на урината обикновено намалява поради стесняване на бъбречните съдове, които довеждат кръвта към гломерулите. При болезнени раздразнения се наблюдава рефлексно намаление на уринирането до пълно прекратяване (болезнена анурия). Свиването на бъбречните съдове в този случай се случва не само в резултат на възбуждане на симпатиковите нерви, но и поради увеличаване на секрецията на хормоните вазопресин и адреналин, които имат вазоконстрикторно действие. При дразнене на блуждаещите нерви се увеличава отделянето на хлориди от урината чрез намаляване на тяхната реабсорбция в тубулите на бъбреците.

Мозъчната кора влияе върху работата на бъбреците, както директно през автономните нерви, така и на хуморалния хипоталамус, чиито невросекреторни ядра са ендокринни и произвеждат антидиуретичен хормон (ADH) - вазопресин. Този хормон по аксоните на хипоталамусовите неврони се транспортира до задния лоб на хипофизата, където се натрупва, превръща в активна форма и в зависимост от вътрешната среда на тялото влиза в кръвта повече или по-малко, регулирайки образуването на урина.

Водещата роля на вазопресина в хуморалната регулация на контролната активност е доказана чрез експерименти. Ако здравият бъбрек на едно животно се денервира и трансплантира в областта на шията с кръвоснабдяване от сънната артерия и притока на кръв към вратната вена, тогава трансплантираният бъбрек ще освободи урината за дълго време, като нормален бъбрек. При болезнени дразнители, изолираният бъбрек намалява уринирането до пълното му прекратяване, точно както нормално иннервирания бъбрек. Това се дължи на факта, че при болезнена стимулация хипоталамусът се възбужда и вазопресинът се увеличава. Последният, когато влезе в кръвта, увеличава приема на вода от бъбречните тубули и по този начин намалява диурезата (отделянето на урина). Както е установено, вазопресинът стимулира образуването на ензима хиалуронидаза, което усилва разграждането на хиалуроновата киселина, т.е. запечатващо вещество дистални извити тубули на бъбреците и събирателни епруветки. В резултат на това тубулите губят своята водоустойчивост, g вода се абсорбира в кръвта. При излишък на вазопресин може да има пълно прекъсване на уринирането. При липса на вазопресин се развива сериозно заболяване - неспецифичен диабет или неспецифичен диабет. В тези случаи водата престава да се реабсорбира в събирателните тръби, в резултат на което може да се освобождава 20–40 l лека урина с ниска плътност, в която липсва захар.

Друг стероиден хормон на надбъбречната кора на групата минерал-кортикоиди - алдостерон действа върху клетките на възходящото коляно на бримката F. Henle. Под въздействието на този хормон се засилва процесът на реабсорбция на натриевите йони и същевременно се намалява реабсорбцията на калиевите йони. В резултат се намалява отделянето на натрий в урината и се увеличава отделянето на калий, което води до увеличаване на концентрацията на натриеви йони в кръвта и тъканната течност и увеличаване на осмотичното налягане. При липса на алдостерон и други минералкортикоиди, тялото губи толкова много натрий, че води до промени във вътрешната среда, които са несъвместими с живота. Затова минералкортикоидите са образно наречени животоспасяващи хормони.

Уринарна система: анатомия и физиология

Бъбреците са малки парни органи, оформени като големи зърна. Бъбреците са разположени от двете страни на гръбначния стълб в лумбалната област на коремната кухина. Теглото на възрастния бъбрек е приблизително 150 грама.

Бъбреците са предназначени да изпълняват функцията на сложни биологични филтри. Филтриращата повърхност на двата бъбрека е приблизително от 5 до 6 квадратни метра. Всяка минута повече от една пета от цялата кръв на тялото преминава през бъбреците. Бъбреците получават кръв от аортата. От кръвта, преминаваща през бъбреците, излишъците от вода, излишните минерални соли и остатъчните метаболитни продукти се отстраняват. Излишните количества от различни вещества, като лекарства, също се екскретират през бъбреците. След почистването, кръвта се връща в долната кава на вената.

Филтрираните вещества се разтварят във вода и образуват урина. През деня възрастен човек образува около един и половина литра урина, която се събира в бъбречната таза и се изпраща по уретерите до пикочния мехур - сакуларен орган с дебели мускулни стени. Когато мускулите на пикочния мехур се свиват, урината се отстранява отвън през уретрата.

Регулирането на отделянето на урина има рефлексен характер. Дъгите на тези рефлекси преминават през сакралния гръбначен мозък, но уринирането е произволно у хората, което е свързано с влиянието на специални нервни клетки на мозъка, или по-скоро на нейния кортекс. Тези нервни клетки инхибират или, напротив, активират центровете на гръбначния мозък, които регулират отделянето на урина.

Бъбреците не само отделят вредни вещества, които са прекомерни за организма, но и бъбреците поддържат постоянно ниво на химичен състав и свойства на телесните течности на тялото (кръв, лимфа, извънклетъчна течност). Обемът и съставът на урината се определят от обема на водата и консумираната храна, както и от скоростта на метаболитните процеси в организма. След като ядете храна, богата на въглехидрати, или след тежка мускулна работа в урината, нормално може да се съдържа и нормално количество глюкоза.

Бъбреците синтезират много биологично активни вещества, те образуват, например, някои ензими, които причиняват повишаване на кръвното налягане, химикали, които повишават устойчивостта на организма към инфекции и стимулират процеса на образуване на кръв от прекурсорите на хормоните.

Работата на бъбреците, както и другите органи, се регулира от централната нервна система, както и с помощта на кръвните елементи. Един от начините на регулиране е да се намали или увеличи количеството на кръвта, която тече през бъбреците. Това се постига чрез смяна на лумена на кръвоносните съдове, които внасят кръв в бъбреците.

При бъбречно заболяване, предимно от инфекциозен характер, и пикочният мехур (цистит се развива) и уретрата (уретрит) могат да страдат, което се обяснява с проникването на бъбречни инфекции в тези органи.

Човешкият уретер е цилиндрична тръба с диаметър 6-8 мм, разположена ретроперитонеално. Дължината на уретера на възрастен човек достига до двадесет и пет до тридесет сантиметра.

Урината се движи по уретера поради ритмични перисталтични контракции на дебелата мускулна мембрана.

Пикочният мехур при възрастен се намира в таза зад пубисната симфиза. Неговият капацитет може да бъде до половин литър. Заостреният връх на този орган е насочен нагоре, а разширеното дъно е обърнато надолу и обратно. Дъното на долната част на пикочния мехур, стеснява се, образува шийката на пикочния мехур, която преминава в уретрата.

Празният мехур е покрит от перитонеума главно отгоре, леко отстрани и зад. При пълнене тялото е закръглено, върхът й се издига. Дъното на пикочния мехур при мъжете зад и под е в простатната жлеза (простатата) и семенните мехурчета, зад - към ампулата на ректума, при жените - към вагината и матката. Стената на тялото се формира от лигавицата, която участва в възпалителния процес при благоприятни обстоятелства. Инфекция на пикочния мехур може да бъде прехвърлена отвън, например, когато седи на мокър, студен обект или вода за къпане, замърсена с микроби, както и от низходящи бъбреци и уретери. Инфекцията може да навлезе от простатната жлеза в присъствието на възпалителен процес.

Уретрата или уретрата се намира зад пубисната симфиза. Външното му отваряне при мъжете е в порестото тяло на пениса, а при жените - в навечерието на вагината.

При мъжете част от уретрата преминава през простатната жлеза.

Простатната жлеза е неспарен орган на мъжката репродуктивна система, която се намира на предната долна част на таза под пикочния мехур. В своята форма тялото прилича на кестен, който е обърнат с главата надолу. Тази жлеза поддържа сперматогенезата, която участва в формирането на сексуалното желание, така че лекарите наричат ​​този орган второто сърце на човека. Мъжете често развиват възпаление в тази жлеза, което води до простатит, който може да допринесе за възпаление на пикочния мехур.

По този начин всички органи на пикочната система са доста тясно свързани както анатомично, така и физиологично. Заболяването на един от тези органи може да доведе до съседна болест.

Физиология на отделителната система

Лекция № 8

ИЗОЛАЦИЯ

1. Концепцията за функциите на процеса на подбор. Ролята на храносмилателния тракт, белите дробове и кожата в този процес.

2. Функция на бъбреците.

3. Структурата на бъбреците.

4. Механизмът на уриниране и състав на урината

5. Пикочен мехур. Регулиране на уринирането.

6. Структурата на потните жлези

7. Функции на потните жлези

8. Химическият състав на потта

9. Термично и емоционално изпотяване.

10. Дехидратация (дехидратация) и нейните последствия за организма.

11. Неврохуморална регулация на изпотяването.

Физиология на отделителната система

Основната функция на процеса на подбор е да се поддържа хомеостаза на вътрешната среда на тялото. Органите за отделяне освобождават тялото от крайни продукти на метаболизма, чужди и токсични вещества, излишък от вода, соли и органични съединения, които се поглъщат или образуват в резултат на метаболизма.

Крайните метаболитни продукти се наричат ​​екскрети, а органите, които изпълняват екскреторни функции, се наричат ​​екскреторни.

Функциите за екскреция на метаболитни продукти се изпълняват от храносмилателните органи, белите дробове, кожата и пикочната система.

Стомашно-чревният тракт отделя вода, жлъчни киселини,
пигменти, холестерол, соли на тежки метали, лекарства, чужди органични съединения, несмлени остатъци от храна. Белите дробове отделят въглероден диоксид, вода (400 ml / ден), летливи вещества. Кожата отделя пот, която се състои от вода, соли, продукти от азотен метаболизъм (урея).

Водещата роля в екскреторните процеси принадлежи на бъбреците (латинска рен, гръцка нефроза) и желязната пот. Около 75% от екскретирания метаболизъм се екскретира чрез бъбреците. Процесът на образуване и отделяне на урина се нарича диуреза. Функция на бъбреците:

1. Бъбреците премахват продуктите на гниене, излишната вода, соли, вредни вещества и лекарства от тялото.

2. Бъбреците поддържат постоянно ниво на осмотично налягане в течна среда поради отстраняването на вода и соли.

3. Бъбреците осигуряват постоянството на кръвната реакция (рН на кръвта) поради интензивността на отделянето на кисели или алкални соли на фосфорната киселина.

4. Бъбреците участват в синтеза на определени вещества, които след това се отстраняват (ренин).

5. Бъбреците изпълняват секреторна функция. Те отделят вещества в урината, които гломерулният капилярен филтър не може да премине. Те включват някои лекарствени вещества, антибиотици.

6. Бъбреците участват в метаболизма на минерали, липиди, протеини и въглехидрати.

По този начин бъбреците активно участват в поддържането на постоянството на вътрешната среда на тялото (хомеостаза).

Структурата на бъбреците. Бъбреците имат два слоя - кортикална и мозъчна.. t

Структурно - функционалната единица на бъбрека е нефрона. При хората общият брой на нефроните достига до 1 млн. Нефронът е дълъг тубула, чийто начален участък обгражда артериалния капилярен гломерул под формата на двустенна чаша, а последният участък се влива в събирателната тръба.

В нефрона има следните отдели:

1. Бъбречното (малпигиево) тяло е съдовият гломерул и капсулата на бъбречния гломерул около нея (капсулата на Шумлянски - Боуман).

2. Усукани тубули на първия ред.

3. Контурът на нефрона (линия на Хенле) има низходящ и възходящ участък.

4. Усуканата тръба на втория ред, която се влива в събирателната тръба.

Гломерулите, извитите тубули от I и II ред, част от бримката на Хенле, се намират в кората на мозъка. Част от контура на Хенле и колекторните тръби са разположени в мозъчния мозък.

Колективните тръби се сливат, за да образуват общи отделителни канали, които преминават през медулата до върховете на папилите, изпъкнали в кухината на бъбречната таза. Тазът влиза в уретера, който се влива в пикочния мехур.

Кръвоснабдяването на бъбреците. Бъбреците получават кръв от бъбречната артерия, един от основните клони на аортата. Артерията е разделена на артериоли, които внасят кръв в гломерула, разпада се на капиляри (първата мрежа). Капилярите, които се сливат, образуват изходната артериола, чийто диаметър е 2 пъти по-малък от диаметъра на лагера. Извършването на артериола отново се разпада в мрежа: капилярите на плетените тубули са втората мрежа от капиляри. Артериалните капиляри преминават във венозните, които се сливат в бъбречните венули, след това във вените, които се вливат в долната вена кава.

Иннервация на бъбреците - проведени от симпатиковите и парасимпатиковите нерви. Симпатичните нерви ограничават парасимпатиковите съдове на бъбреците - разширяват се.

Юкстагломеруларният комплекс е околоблочков комплекс и се състои от миоепителиоидни клетки, разположени в стената на гломерулната артериола, внасящи и секретиращи биологично активното вещество ренин. Юкстагломеруларният комплекс участва в регулацията на водно-солевия метаболизъм и поддържа постоянството на артериалното налягане. С увеличаване на количеството ренин, повишава се кръвното налягане, нарушава се метаболизмът на водно-солевата система в организма.

Механизмът на уриниране. През деня човек консумира около 2,5 литра вода, включително 1500 ml в течна форма и около 650 ml с твърда храна. Освен това в процеса на разграждане на протеини, мазнини и въглехидрати се образува около 400 мл вода. От тялото водата се елиминира главно през бъбреците - 1500 ml, а останалите - през белите дробове, кожата и отчасти с остатъци от храна през стомашно-чревния тракт.

Урината се образува от кръвната плазма, преминаваща през бъбреците, и е комплексен продукт от нефрони. Кръвното налягане в капилярите на съдовия гломерула е по-голямо, отколкото в капилярите на други органи и тъкани. Той е 60 - 70% от налягането в аортата (72-78 / 48-56 mm / Hg). През бъбреците преминава цялата кръв - 5,0 - 6,0 л - за 5 минути. За 1 минута преминава 1.2 литра кръв. През деня, от 1000 до 1500 литра кръвен поток през бъбреците. Това ви позволява напълно да премахнете всички ненужни и вредни вещества за тялото. Образуването на урина се състои от 2 етапа: ултрафилтрация и реабсорбция - реабсорбция.

Гломерулна елиминация - настъпва в гломерулните капиляри: водата се филтрира от кръвната плазма с неорганични и органични вещества, които имат ниско молекулно тегло, разтворено в него. Тази основна течност в урината влиза в капсулата на бъбречния гломерул и след това в

тубули на бъбреците. По химичен състав, той е подобен на кръвната плазма, но почти не съдържа протеини.

Процесът на филтрация е придружен от високо кръвно налягане в капилярите на гломерулите, но кръвните протеини задържат водата и предотвратяват филтрацията, плазмата. Ако кръвното налягане намалява, филтрацията намалява. Количеството на филтрацията се влияе от спазъм или разширяване на лигавицата и изтичащите артериоли. Освен това пропускливостта на мембраната, през която се филтрира урината, влияе на филтрацията.

Tubular reabsorption - урината се реабсорбира в кръвта, 99% от водата, глюкозата, някои соли и малко количество карбамид. Оказва се, вторична или крайна урина, която е много различна по състав от първичната: съдържа много сулфати, урея, креатинин, без глюкоза, аминокиселини, някои соли.

През деня се образуват 150 до 180 литра първична урина в бъбреците. След реабсорбция 1-1,5 литра вторична урина остава на ден. Абсорбцията е активен процес, който консумира голямо количество енергия.

Някои вещества не се абсорбират напълно от първичната урина, например при прекомерна доставка на захар, част от глюкозата остава във вторичната урина. При липса на сол тя не се отделя с урината. По този начин бъбреците регулират съдържанието на вещества - те произвеждат допълнително, задържат липсващите.

В тубулите на нефрона тече не само реабсорбция, но и освобождаването на определени вещества, които не могат да преминат през бъбречния филтър в капсулата на нефрона. Това са лекарства, антибиотици и др.

Хипоталамусът произвежда вазопресин, който под въздействието на хормоните на задния лоб на хипофизата навлиза в кръвта. Подобрява процеса на повторно изсмукване на течността, така че количеството на урината намалява.

При липса на вазопресин, човек усеща силна жажда, количеството на урината се увеличава до 20-25 литра. Това заболяване се нарича захарен диабет. Образуването на урина влияе върху количеството течности, които пиете, употребата на солени храни, физическата работа.

Урина. Състои се от 95% вода и 5% разтворени в нея твърди вещества: карбамид 2%, пикочна киселина 0,05%, креатинин 0,075%), сол К, Na. По време на тренировка може да се появи протеин. Реакцията на урината зависи от храната: с месна храна - кисела реакция, растителна - алкална или неутрална. Плътността на урината - 1,015 - 1,020, в зависимост от количеството течност.

Кръвта в урината може да е резултат от увреждане или бъбречни и пикочни органи. Протеинът отсъства или се определя като "следа" от 0.03%. Глюкозата отсъства, но може да е с хипергликемия.

Цветът на урината зависи от жлъчните пигменти (билирубинът в урината се нарича urobilin) ​​и от храната, която се приема (червено цвекло, витамини от група В и др.).

Неорганичните соли присъстват в урината - Na хлорид, К хлорид, сулфати, фосфати и органични съединения - урея, пикочна киселина, креатинин. В урината се забелязват епителни клетки, левкоцити, еритроцити (пресни от камъни, излужени при бъбречно заболяване).

Микробите присъстват в урината при възпалителни заболявания на бъбреците и пикочния мехур.

От бъбреците урината през уретерите навлиза в пикочния мехур.

Пикочния мехур. Когато урината влезе, обемът му в пикочния мехур постепенно се увеличава, стените му се разтягат. Когато се достигне определен обем, напрежението на стените на пикочния мехур в резултат на стимулиране на механорецепторите нараства рязко и рязко увеличава налягането на урината. Първото уриниране се появява, когато обемът на съдържанието на пикочния мехур достигне 150 ml. Когато обемът се увеличи до 200 - 300 мл, импулсите от механорецепторите на пикочния мехур към рефлексния център на уриниране, което се намира в I - IV V сегментите на сакралния гръбначен мозък, се повишават. Активността на парасимпатиковите влакна на вътрешните нерви на таза стимулира свиването на мускулите на пикочния мехур и релаксацията на вътрешния сфинктер на уретрата, поради което протича произволно изпразване на пикочния мехур. Симпатичната инервация релаксира пикочния мехур и повишава тонуса на сфинктера, увеличавайки неговия капацитет и способност за по-дълго задържане на урината по време на физическо натоварване.

2. Физиология на потните жлези

Структура на потните жлези

В човешката кожа има три вида жлези: мляко, пот и мазни.

Потни жлези (gll. sudoriferae) се намират в почти всички области на кожата. Броят им достига 2,5 млн. Кожата на подложките на пръстите на ръцете и на краката, на дланите и ходилата, на аксиларните и ингвиналните гънки е най-богата на потните жлези. В тези места повече от 300 жлези се отварят на 1 см 2 от повърхността на кожата, докато в други части на кожата се отварят 120 до 200 жлези.

Потните жлези са проста тубулна структура. Те се състоят от дълъг отделителен канал, вървят направо или се въртят леко, и най-малко дълъг краен участък, усукан в топка. Диаметърът на топката е около 0,3 - 0,4 mm. Крайните участъци са разположени в дълбоките части на ретикуларния слой на границата с подкожната тъкан, а екскреторните канали, преминаващи през двата слоя на дермата и епидермиса, се отварят на повърхността на кожата при т.нар. Пот.

Функции на потните жлези.

Подчертаване на потта, потните жлези:

1) освобождаване на организма от разграждащи се продукти, образувани по време на метаболизма;

2) чрез екскреция на вода и соли, те участват в поддържането на хомеостазата на осмотичното налягане;

3) увеличаване на преноса на топлина, поддържане на постоянството на телесната температура.

Пот съдържа 98 - 99% вода, минерални соли (натриев хлорид и калий) и органични вещества (урея, пикочна киселина, креатинин). Подчертавайки продуктите на белтъчния метаболизъм, потните жлези улесняват дейността на бъбреците. При аеробни гликолитични упражнения потта може да съдържа млечна киселина. Когато се използва умерена сила - на фона на намаляване на диурезата - съдържанието на урея, креатинин и амоняк в него компенсира.

Средно по 500-600 ml пот се освобождава на ден в условия на комфорт и мир. Изпотяването се увеличава драстично при високи температури на околната среда и с увеличено генериране на топлина в тялото по време на физическо натоварване. В горещия климат загубата на вода в тялото по време на физическо натоварване може да достигне 8 - 10 литра на ден. За много упорита работа изпотяването от работещите горещи магазини може да достигне 12 литра на ден.

Изпаряването на водата зависи от относителната влажност на въздуха. Водата не може да се изпари във въздуха, наситен с водна пара. Следователно, при висока влажност на въздуха, високата температура се пренася по-силно, отколкото при ниска влажност. Във въздуха, наситен с водна пара (например в баня), потът се освобождава в големи количества, но не се изпарява и изтича от кожата. Такава пот не допринася за отделянето на топлина: само тази част от потта, която се изпарява от повърхността на кожата, е важна за пренос на топлина (тази част от потта прави ефективно изпотяване).

Херметични дрехи (каучук и др.), Които предотвратяват изпаряването на потта, също са лошо поносими: слой въздух между дрехите и тялото бързо се насища с изпарения и по-нататъшното изпаряване на потта спира.

С загубата на вода повече от 2 - 4% от телесното тегло, тя се превръща във фактор, който намалява физическата работоспособност. Изпотяването в тези случаи се нарича термично и увеличава преноса на топлина от цялата повърхност на тялото по време на изпарението: 1 g вода носи 2.43 kJ. Укрепването на активността на потните жлези по време на емоционални реакции (страх, радост, гняв) се нарича емоционално, настъпва по дланите, плантарната страна на краката, в подмишниците, по лицето, има кратък латентен период, бързо достига своя максимум и завършва бързо.

По време на спортните занимания, особено в условията на отговорни състезания, повишеното пот се дължи както на топлинни, така и на емоционални фактори, които от своя страна зависят от емоционалния фон, интензивността и продължителността на работата. В особени случаи, при продължителни (повече от 30 минути) и достатъчно интензивни упражнения, състоянието на работна дехидратация (дехидратация), което е от решаващо значение за организма, може да настъпи със загуба на 13-14% от общото количество вода.

За да се запази обемът на циркулиращата кръв и да се предотврати развитието на прекомерна дехидратация, образуването на пот в потните жлези се забавя, което води до рязко повишаване на вътрешната температура на тялото (в екстремни случаи до 42 ° С).

Едно от сериозните последици от дехидратацията е намаляването на обема на междуклетъчната (тъканната) и вътреклетъчната течност. В клетки с ниско водно съдържание и променен електролитен баланс нормалната жизнена активност е нарушена. Това, по-специално, се отнася до сърцето и скелетните мускули, контрактилитетът на които може значително да намалее.

Загубата на електролити с урината по време на мускулна работа обикновено е по-малко значима, тъй като образуването на урина е намалено, а натриевата реабсорбция е засилена, което намалява екскрецията му с урината. Въпреки това, обилно и продължително изпотяване, в крайна сметка, води до значителни загуби на сол (до 50-60 g натриев хлорид), което нарушава солевия баланс и може да предизвика гърчове и загуба на съзнание.

Когато повече от 4% от телесното тегло се загуби поради дехидратация, обемът на плазмата намалява с 16-18%. Съответно, обемът на циркулиращата кръв, венозното връщане и систоличният кръвен обем намаляват, компенсиращо увеличавайки сърдечната честота. Друга последица от намаляване на плазмения обем е хемоконцентрация с увеличаване на хематокрита и вискозитета на кръвта, което увеличава натоварването на сърцето, намалява неговата продуктивност и влошава микроциркулацията в работните органи.

Активността на термичните потни жлези се регулира чрез неврохуморално включване на симпатикови холинергични нерви. Механизмът на емоционално изпотяване включва симпатиковите холинергични (на дланите и ходилата на краката) и адренергичните структури (в областта на аксиларната и публичната област). Центровете, които регулират потока, се намират в гръбначния мозък и мозъка, както и в хипоталамуса. Изпотяването се появява условно - и безусловно рефлексивно с участието на терморецептори на кожата и вътрешните органи.

Въпроси към семинара

(Физиология на отделителната система, Физиология на потните жлези)

1. Концепцията за функциите на процеса на подбор. Ролята на храносмилателния тракт, белите дробове и кожата в този процес.

2. Функция на бъбреците.

3. Структурата на бъбреците.

4. Механизмът на уриниране и състав на урината

5. Пикочен мехур. Регулиране на уринирането.

6. Структурата на потните жлези.

7. Функции на потните жлези.

8. Химическият състав на потта.

9. Термично и емоционално изпотяване.

10. Дехидратация (дехидратация) и нейните последствия за организма.

11. Неврохуморална регулация на изпотяването.