Как устроена выделительная система человека?
Достаточно ли ты пьёшь воды? Не переживай, я не собираюсь читать тебе лекции о здоровом образе жизни ;) Но раз уж мы заговорили о выделительной системе, нельзя не сказать и о важности гидратации. За сутки через твои почки проходит колоссальное количество крови – при этом выделяется примерно 1,5 литра жидкости. Поэтому без достаточного количества воды (около 2 литров в день для взрослого человека) почки просто не смогут нормально функционировать!
Так что налей себе стаканчик воды – и возвращайся к чтению.
Выделение – это удаление из организма конечных продуктов обмена, а также вредных и ненужных веществ.
Вообще за этот процесс в организме отвечает не только выделительная система: в выделении также активно участвуют лёгкие, кожа, слизистые оболочки, желудочно-кишечный тракт. Но именно выделительная система играет здесь первую скрипку.
Выделительная система – это совокупность органов, с помощью которых организм выводит из себя избыток воды, продукты обмена, соли и ядовитые вещества.
Она включает почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочевыводящие пути. Рассмотрим каждый орган подробнее.
Почки
Начнём, конечно, с главного органа нашей выделительной системы.
Почки – это парные бобовидные органы, расположенные в поясничной области брюшной полости, ближе к спине, по бокам от позвоночника.
Кстати, правая почка обычно чуть меньше по размеру и лежит ниже, чем левая.
Снаружи почки покрыты тремя оболочками, или капсулами:
- Фиброзная капсула – внутренняя оболочка, тонкая и плотная, содержит много гладких мышечных клеток и волокон. Их сокращение обеспечивают почке давление, необходимое для процессов фильтрации.
- Жировая капсула – средняя оболочка, состоящая из жировой клетчатки. Она нужна для защиты почки от механических повреждений, терморегуляции, а также фиксации почки в поясничной области.
- Почечная фасция – наружная оболочка, покрывающая почку вместе жировой капсулой и надпочечниками. Она необходима для удержания органа в нужном положении.
В почку входят лимфатические сосуды и почечная артерия, по которой кровь поступает сюда для дальнейшей фильтрации. От почки отходят мочеточник и почечная вена.
Если разрезать почку поперёк, можно увидеть два типа вещества: корковое (наружное) и мозговое (внутреннее).
Слой наружного коркового вещества расположен на периферии; местами он глубоко вдаётся внутрь почки, в её мозговое вещество. Эти участки называются почечными столбами.
Мозговое вещество – внутренний слой почки – делится на 7–10 так называемых почечных пирамид, между которыми находятся почечные столбы. Каждая пирамида обращена своей вершиной внутрь почки (к так называемой малой чашечке), а основанием – наружу; вместе с прилегающим к ней корковым веществом она образует долю почки.
Несколько малых чашечек, сливаясь, образуют одну большую. А большие, в свою очередь, сливаются вместе в одну почечную лоханку – центральную полую часть почки, в которую попадает вторичная моча и выводится далее в мочеточник.
Говоря о строении почек, нельзя не сказать о нефронах – основной структурно-функциональной единице почки. В каждой почке содержится около 1 миллиона нефронов! Каждая из этих крошек состоит из почечного тельца (сосудистого клубочка и покрывающей его капсулы) и канальца. Именно в нефронах происходит фильтрация крови через три слоя:
- стенку капилляра,
- эпителиальные клетки,
- базальную мембрану внутреннего слоя капсулы.
Функции почек
Итак, перечислим основные задачи, которые выполняет в нашем организме этот жизненно важный орган.
- Экскреторная функция – собственно, выделение из организма чужеродных веществ, конечных продуктов азотистого обмена, избытка некоторых органических веществ (например, глюкозы или аминокислот).
- Участие в обмене веществ;
- Регуляция водно-минерального обмена;
- Осморегуляция – поддержание осмотического давления в организме;
- Регуляция артериального давления (за счёт выделения биологически активного вещества – ренина);
- Регуляция скорости образования эритроцитов в крови (за счёт выделения вещества эритропоэтина).
Мочеточники
Мочеточники – это полые цилиндрические трубки длиной около 25–30 см, соединяющие почки с мочевым пузырём. Стенки мочеточников состоят из трёх слоёв:
- эпителиального – внутренняя слизистая оболочка;
- гладкомышечного – толстая мышечная оболочка, состоящая из двух слоёв гладких мышц (кругового и продольного);
- соединительнотканного – внешняя адвентициальная оболочка.
Сокращаясь, гладкие мышцы способствуют оттоку мочи далее, в мочевой пузырь.
Мочевой пузырь
Это непарный полый орган объёмом до 0,5 литра, способный к сильному растяжению. Он также состоит из трёх слоёв:
- внутренний слой – представлен переходным эпителием (слизистая и подслизистая основа);
- средний толстый слой – гладкие мышцы;
- наружный слой – соединительная ткани.
Мочевой пузырь выполняет следующие функции: накопление, контроль количества мочи и её выведение из организма.
Мочеиспускательный канал
Это трубка, соединяющая мочевой пузырь с внешней средой. Стенки мочеиспускательного канала состоят из... да, ты уже догадался – из трёх слоёв: эпителиального, мышечного и соединительнотканного. Канал заканчивается выходным отверстием – уретрой. Просвет канала перекрывают два сфинктера: один – в месте соединения мочевого пузыря с каналом, второй – в уретре.
У женщин мочеиспускательный канал короче – около 4 сантиметров в длину. Поэтому инфекции проще попасть в женскую мочеполовую систему. У мужчин это более длинная узкая трубка, состоящая из трёх частей: предстательной, перепончатой и губчатой.
Механизмы мочеобразования
Рассмотрим подробнее сам процесс мочеобразования. Он включает три фазы:
- фильтрация;
- реабсорбация (обратное всасывание);
- секреция.
Этап №1. Фильтрация (ультрафильтрация) жидкости в почечных клубочках
Это – начальный этап мочеобразования, в ходе которого образуется первичная моча. По составу она аналогична плазме крови, только без белков, и включает:
- воду,
- минеральные соли,
- низкомолекулярные соединения (аминокислоты, глюкозу, витамины, токсины и т. д.).
За день в организме образуется около 150–180 литров первичной мочи.
Этап №2. Реабсорбация (или обратное всасывание)
В результате фильтрации в первичной моче оказываются не только вредные для организма продукты распада, но и ценные вещества: витамины, глюкоза, аминокислоты, микроэлементы. Поэтому необходим второй этап – реабсорбация.
На этом этапе происходит всасывание воды и нужных организму веществ в кровеносные капилляры: всего обратно в кровь всасывается около 99% первичной мочи. Процесс этот очень энергозатратный, как и следующий за ним.
Этап №3. Секреция
Это – финальный этап мочеобразования. В ходе него из крови в мочу поступают опасные (или потенциально опасные) вещества: излишки ионы калия и натрия, лекарственные вещества, органические кислоты.
В результате реабсорбации и секреции остаётся около 1,5 литра более концентрированной вторичной мочи, которая содержит:
- воду (более 90%),
- соли органических кислот,
- мочевину,
- мочевую кислоту,
- аммиак,
- креатинин.
Образовавшаяся таким образом вторичная моча через специальные дистальные канальцы поступает в почечные чашечки, затем в лоханки, откуда двигается далее в мочеточник.
Регуляция работы почек
Работа почек в организме регулируется двумя путями: нервным и гуморальным.
Нервная регуляция обеспечивается преимущественно вегетативной нервной системой. Симпатический отдел отвечает за сужение почечных сосудов и усиливает реабсорбацию (в результате количество мочи увеличивается), а парасимпатический – наоборот, способствует расширению сосудов и уменьшению реабсорбации.
Гуморальная регуляция происходит благодаря действию гормонов. Так, например, гипоталамус стимулирует секрецию гормона вазопрессина, который сужает сосуды почек и тем самым увеличивает реабсорбацию.
Итак, мы разобрали довольно сложную тему – не пропусти тест по выделительной системе, чтобы как следует закрепить знания к ЕГЭ по биологии! Заходи в нашу группу ВКонтакте, там тебя ждёт ещё больше полезных материалов ;)