Нервная и выделительная системы человека

Выделение - удаление конечных продуктов обмена веществ, которые не могут быть повторно использованы организмом, а так вредных, чужеродных веществ, попавших в организм (яды, лекарства).

К органам, выполняющим функции выделения, относятся: почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал, а также легкие, желудочно-кишечный тракт, кожа.

Небольшая часть мочевины и мочевой кислоты, а также лекарства выводятся вместе с секретом желез желудочно-кишечного тракта. Потовые железы кожи выделяют мочевую кислоту, соли, воду, мочевину. В процессе дыхания из легких улетучивается углекислый газ, вода, алкоголь, эфиры.

Почкам принадлежит первое место в этом списке: они - главное звено системы мочеотделения, однако при различных болезнях почек (почечной недостаточности) их функция страдает, и компенсаторно возрастает выделение через другие органы (ЖКТ, легкие, кожа). В этом случае у пациента может появляться неприятный запах мочевины от кожи, изо рта, что доставляет неудобства самим пациентам и их окружению.

Представляют собой парные бобовидные образования, которые лежат на задней стенке брюшной полости по бокам от позвоночника. Вес каждой почки около 150 грамм. Снаружи покрыты соединительнотканной и жировой капсулами. Через ворота в почку входит мочеточник, почечная артерия, вена, лимфатические сосуды и нервы.

На поперечном срезе почки хорошо различаются корковое и мозговое вещество. На периферии почки располагается слой коркового вещества, под ним глубже лежат пирамиды, образующие мозговое вещество. Между пирамидами хорошо различимы почечные столбы - участки коркового вещества, вдающиеся вглубь почки. Пирамида вместе с почечным столбом образует почечную долю.

Верхушка почечной пирамиды, обращенная внутрь, называется сосочек. Каждый сосочек усеян мелкими отверстиями, из которых выделяется моча и поступает в самые начальные участки мочевых путей - малые почечные чашечки. Сливаясь между собой, малые почечные чашечки образуют большие, которые сливаются в одну большую лоханку, переходящую в мочеточник.

Выходя из ворот почек, мочеточники направляются вниз к мочевому пузырю - резервуару мочи. В мочевом пузыре моча накапливается, его вместимость составляет около 500 мл. Далее моча направляется в мочеиспускательный канал (уретру), который открывается во внешнюю среду наружным отверстием.

Вам уже известна основная функция почек - выделительная, скоро мы приступим к ее углубленному изучению, но сейчас коснемся других функций почек. Рекомендую вернуться еще раз к функциям почек по прочтении статьи.

Удаление из организма конечных продуктов

Из организма удаляется мочевина, мочевая кислота, соли аммиака. Напомню, что мочевина образуется не в почках, а в печени, поэтому почки в данном случае играют роль фильтра.

Регуляция артериального давления

Осуществляют регуляцию артериального давления за счет выделения ренина (мы поговорим об этом, изучая нефрон)

Регулируют число эритроцитов, вырабатывая гормон эритропоэтин, который стимулирует образование эритроцитов в красном костном мозге.

Поддерживают гомеостаз организма - постоянство внутренней среды.

• Участие в водно-солевом балансе
• Выделяя кислые или щелочные продукты, способствуют постоянству pH крови (водородный показатель)

Выделительная и кровеносная системы очень тесно взаимосвязаны, в чем мы убедимся по ходу изучения выделительной системы.

Нефрон (от гр. nephros - почка) - структурно-функциональная единица почки, состоящая из почечного тельца и канальцев. В составе почечного тельца различают сосудистый клубочек (капиллярный, мальпигиев), и покрывающую его капсулу Боумена-Шумлянского.

Обращаю ваше особое внимание на разницу диаметра приносящей и выносящей артериол. Диаметр приносящей артериолы крупнее, чем у выносящей, благодаря чему в сосудистом клубочке создается повышенное давление и осуществляется важнейший процесс - фильтрация. Чем выше артериальное давление в сосудистом клубочке и капиллярной сети, тем интенсивнее идут процессы фильтрации и реабсорбции, с которыми вы скоро познакомитесь.

Запомните, что в основе мочеобразования лежат три процесса: фильтрация, реабсорбция (вторичное всасывание) и секреция. Изучая их, мы поймем, как функционирует нефрон, и разберем его строение.

Лучше всего ассоциировать этот процесс с ситом, которое пропускает мелкие частички, а крупные не пропускает. Точно также и кровь содержит мелкие молекулы - вода, глюкоза, мочевина и крупные компоненты - фибриноген, форменные элементы крови.

В результате процесса фильтрации получается первичная моча, не содержащая крупных белков и форменных элементов крови (эритро- , лейко- , тромбоцитов), близкая по составу к плазме крови. В день у человека образуется 150-180 литров первичной мочи, представляете, если бы мы столько выделяли?

Не могу ни акцентировать ваше внимание на том факте, что в первичной моче оказывается очень много нужного и полезного нашему организму. Вдумайтесь: через фильтр профильтровывается не только мочевина, но и глюкоза, вода, витамины, минеральные соли. Потерять такие ценные вещества для организма было бы большой оплошностью, и следующий этап исправляет допущенную организмом "ошибку" при фильтрации.

После прохождения капсулы Боумены-Шумлянского первичная моча попадает в проксимальные (от лат. proximus — ближний) и дистальные (от лат. distare - отстоять, далеко находиться) канальцы нефрона. Эти канальцы оплетает густая сеть капилляров, образованная разветвленной выносящей артериолой.

Все нужные организму вещества: вода, глюкоза, соли, аминокислоты, витамины, гормоны - всасываются из просвета канальца нефрона обратно в кровеносную систему (в капилляры, оплетающие канальцы нефрона). Таким образом, организм "исправляет ошибку" допущенную на этапе фильтрации.

Мочевина, мочевая кислота, креатинин - побочные продукты обмена веществ - обратно не всасываются, продолжая продвигаться по канальцам нефрона.

Процесс реабсорбции активно идет в изогнутой части канальцев нефрона - петле Генле, из которой в ткани мозгового вещества почки активно выходят ионы Na + , создавая высокое осмотическое давление. Это, в свою очередь, способствует перемещению воды из просвета канальцев нефрона в кровеносную систему, то есть ее всасыванию (реабсорбции).

Мы добрались до третьего финального этапа мочеобразования. На этапе секреции происходит транспорт веществ из крови (капилляров, оплетающих канальцы нефрона) в просвет канальцев нефрона.

Секреции подвергаются лекарственные вещества, излишки ионов K + и Na + . Их секреция в канальцы нефрона необходима для поддержания постоянства внутренней среды - гомеостаза.

В результате реабсорбции и секреции из первичной мочи образуется вторичная, объем которой составляет 1-1,5 литра в сутки.

Вторичная моча через дистальные канальцы поступает в собирательные трубочки, куда таким же путем открываются дистальные канальцы многих других нефронов. Собирательные трубочки открываются на верхушках почечных пирамид, из низ выделяется моча и поступает в малые, затем в большие почечные чашечки, лоханку и далее в мочеточник.

При многих болезнях почек эритропоэтин в виде лекарственного препарата применяют, чтобы добиться увеличения числа эритроцитов и устранить анемию (малокровие).

Почки регулируют уровень артериального давления, выделяя ренин (от лат. ren — почка). В конечном итоге это способствует сужению кровеносных сосудов и росту артериального давления, которое играет ключевую роль в фильтрации - процессе мочеобразования.

На активность почек оказывают влияние симпатические и парасимпатические нервные волокна. Симпатические нервы способствуют сужению почечных сосудов и повышению реабсорбции (количество мочи уменьшается), парасимпатические - расширению почечных сосудов и уменьшению реабсорбции (количество мочи увеличивается).

Также регуляция работы почек происходит гуморальным путем: с помощью гормонов гипофиза, надпочечников, паращитовидных желез. Гипоталамус, тесно связанный с гипофизом, активирует высвобождение последним антидиуретического гормона (АДГ) - вазопрессина, которые сужает почечные сосуды, тем самым повышая реабсорбцию.

Хорошо зная три основных процесса: фильтрацию, реабсорбцию и секрецию, вы легко сможете предположить, на каком из этих этапов возникло нарушение работы почек. Эффективность работы почек и их состояние можно легко оценить по анализу мочи. Сейчас вам следует ненадолго представить себя врачом нефрологом ;)

Приходит заключение из лаборатории. В моче пациента найдены белок, кровь (эритроциты), гной (лейкоциты). Вам известно, что форменные элементы крови и крупные белки в норме не проходят через "сито" на этапе фильтрации и не должны обнаруживаться в моче. Таким образом, патология локализуется в почечном тельце.

Следующее заключение, которое вам предстоит изучить, выглядит по-другому. Гноя, крови и белков в моче не обнаружено, однако присутствует глюкоза (сахар). Такая находка может быть признаком сахарного диабета.

Зная, что глюкоза в норме профильтровывается на первом этапе - фильтрации, вы понимаете, что с фильтрацией все в порядке. Нарушение возникло на следующей стадии - реабсорбции, ведь глюкоза в норме должна всасываться обратно в кровь: ее не должно обнаруживаться в моче.

На схеме ниже вы можете наглядно увидеть симптомы, которые сопровождают сахарный диабет. Этиологию (причины) и патогенез (механизм развития) сахарного диабета мы изучим, когда будем говорить об эндокринной системе.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Вопрос 1-10.
1. Организм человека подразделяется на системы органов. Система органов представляет собой группу органов, выполняющую в организме определенную функцию. Органы, составляющие систему, имеют сходное эмбриональное происхождение и связаны между собой анатомически. В организме человека обычно выделяют следующие системы: покровную, опорно-двигательную, кровеносную, дыхательную, пищеварительную, выделительную, эндокринную, нервную, половую. Иногда отдельно выделяют лимфатическую систему.
2. Покровная стистема человека представлена кожей и слизистой оболочкой.
Кожа — натуральный наружный покров тела. Площадь поверхности кожи в среднем 1,5-2 кв. м. Кожа выполняет различные функции: защитную, чувствительную, терморегуляторную, выделительную, является депо крови, принимает участие в обмене веществ и т.д.
• Защитная роль кожи многообразна. Она предохраняет внутренние органы от механических повреждений, задерживает испарение воды из организма, препятствует проникновению микроорганизмов и вредных веществ, защищает клетки тела от ультрафиолетовых лучей (благодаря пигменту меланину, образующемуся при загаре). При облучении ультрафиолетом в коже образуется витамин D, препятствующий заболеванию рахитом.
• Чувствительная функция кожи осуществляется, благодаря тому что в коже находится большое количество нервных окончаний, особенно на пальцах рук, ладонях, подошвах, губах, наружных половых органах, что и обеспечивает их повышенную чувствительность. Кожа является огромным рецепторным полем, посредством которого осуществляется связь организма с внешней средой. В коже выделяют четыре вида чувствительности: болевую, тактильную (осязание и давление), холодовую и тепловую.
• Терморегуляторная роль кожи обеспечивает поддержаие постоянной температуры тела.
• Выделительная функция кожи осуществляется при потоотделении. С потом удаляется лишняя вода, соли, небольшое количество мочевины, мочевой кислоты, а при напряженной мышечной работе — молочная кислота и ;щмиак. В норме у человека выделяется от 700 до 1300 мл пота за сутки.
• Кожа — депо крови: в подкожной сети кровеносных сосудов может временно накапливаться около 20% обшей массы крови.
• Участие в обмене веществ (выработка витамина D).
3. Опорпо-двигательная система. Опорно-двигательная система состоит из скелета и мышц, она выполняет следующие функции:
• защитную функцию (ограничивает полости, в которых находятся внутренние органы);
• функцию опоры, опорную — для всех других систем и органов;
• двигательную — обеспечивает активные движения человека (скелетные мышцы), движение крови (сердечная поперечно-полосатая мускулатура), дыхательные движения и т.д.;
• кроветворную функцию (в полостях костей находятся органы кроветворения);
• участвует в обмене веществ (кости — источник минеральных веществ, например кальция).
4. Пищеварительная система.
В пищеварительном тракте различают ротовую полость, глотку, пищевод, желудок, тонкий и толстый кишечник, прямую кишк, анальное отверстие, а также пищеварительных желёз [(3 пары слюнных жлёз), печень, поджелудочная железаъ].
Функции пищеварительной системы:
• Переваривание пищи;
• Всасывание питательных веществ;
• Выработка пищеварительных соков;
• Выведение непереваренных остатков пищи.
5. Кровеносная система
Кровеносная система человека представлена сосудами и сердцем.
Функции кровеносной системы:
• Транспортная: кровь переносит кислород, питательные вещества; удаляет углекислый газ, продукты обмена; распределяет тепло.
• Защитная: лейкоциты, антитела, макрофаги защищают от инородных тел и веществ.
• Регуляторная: по крови распространяются гормоны (вещества, регулирующие жизненно важные процессы).
• Участие в терморегуляции: кровь переносит тепло из органов, где оно вырабатывается (например из мышц), в органы, отдающие тепло (например к коже).
• гомеостаз: постоянство концентрации растворенных в плазме веществ, температуры и концентрации водородных ионов (рН) носит название гомеостаза, который является важнейшим условием нормальной жизнедеятельности всех клеток организма.
• Механическая: придает органам упругость за счет прилива к ним крови.
6. Дыхательная система
В состав дыхательной системы входят носовая полость, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и легкие.
Функции дыхательной системы:
• Поступление кислорода в организм;
• Освобождение от углекислого газа.
7. Выделительная система.
Мочевыделительная система человека состоит из двух почек, мочеточников, соединяющих почки с мочевым пузырем, мочеиспускательного канала, выводящего мочу из организма наружу.
Функции почек:
• Почки — биологические фильтры. Фильтрующая поверхность почек — 6 кв. м, почечный кровоток равен 1,2 л/мин (20%). Через почки из крови фильтруется и удаляется из организма лишняя вода, минеральные соли, продукты обмена, яды, лекарства. Через кожу с потом выделяются в меньших количествах те же вещества, что и через почки. Наконец, через легкие выводятся углекислый газ и пары воды.
• Гуморальная. Почки поддерживают постоянство химического состава и свойств внутренних жидкостей организма. Состав мочи определяет состояние организма. Например, при сахарном диабете в моче обнаруживается сахар, в норме появляющийся только при тяжелой физической работе или при принятии пищи, богатой углеводами.
• Поддержание гомеостаза. Почки синтезируют биологически активные вещества, например ренин — фермент, участвующий в биохимических реакциях расщепления белков плазмы, которые после расщепления повышают артериальное давление. Кроме того, почки выделяют некоторые гормоны.
8. Половая система.
В состав мужской половой системы входят половые органы: внутренние (семенники, семявыносящие протоки, предстательная железа, семенные пузырьки) и наружные (половой член и мошонка). Парные семенники (яички) находятся в мошонке — кожно-мускульном мешочке, расположенном вне тела.
Женская половая система включает в себя внутренние (яичники, яйцеводы, матка и влагалище) и наружные (большие и малые половые губы, клитор) половые органы. Парные яичники находятся в брюшной полости в области малого таза. Они имеют длину 3—4 см и массу около 7 г каждый.
Функции половой системы:
• Формирование половых клеток;
• Оплодотворение;
• Развитие плода.
9. Нервная система.
Основные отделы нервной системы:
• Центральный представлен спинным и головным мозгом, которые защищены мозговыми оболочками, состоящими из соединительной ткани.
• Периферический образован нервами и нервными узлами.
• Соматический регулирует работу скелетных мышц.
• Автономный (вегетативный) управляет работой внутренних органов, не подчиняется воле человека, состоит из двух отделов: симпатического и парасимпатического
. • Симпатический отдел усиливает и ускоряет работу сердца, сужает просветы артерий, а просветы бронхов расширяет, усиливает секрецию потовых желез, вызывает расширение зрачков, замедляет деятельность кишечника.
• Парасимпатический отдел, наоборот, замедляет и ослабляет сокращения сердца, сокращает просветы бронхов и ускоряет деятельность кишечника.
Функции нервной системы:
• Объединение всех систем и органов;
• Регуляция работы организма/
• Обеспечение связи организма с внешней средой;
• Осуществление психической деятельности человека.
10. Эндокринная система.
К эндокринной системе человека относятся железы внутренней секреции. Железами внутренней секреции, или эндокринными, называют те железы, которые не имеют выводящих протоков и выделяют физиологически активные вещества (гормоны) непосредственно во внутреннюю среду организма — кровь. К железам внутренней секреции относятся гипофиз, надпочечники, щитовидная, поджелудочная железы, паращитовидные, половые железы и некоторые другие. Выделяемые ими биологически активные вещества — гормоны — поступают непосредственно в кровь и в небольших концентрациях способны вызвать значительный биологический эффект.
Функции эндокринной системы:
• Выработка гормонов (химических веществ);
• Участие в регуляции функций в организме.

Вопрос 2.
Нервная и гуморальная система регулируют работу всех других систем в организме: нервная — с помощью нервных импульсов; эндокринная — с помощью гормонов.

Выделительная система

Эндокринная система

Нервная ткань

Строение и функции периферической нервной системы

Центральная нервная система

Строение и функции органов чувств

Выделительная система

Поддержание постоянного состава внутренней среды организма осуществляется за счет органов выделения. Основными органами выделения являются почки. Дополнительно продукты метаболизма выделяются также с потом и в процессе дыхания.

Выделительная система состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала. Почки располагаются в поясничной области по обе стороны от средней линии задней стенки брюшной полости, чуть ниже уровня желудка. Почки – это парные органы бобовидной формы. Вогнутая часть почек называется воротами: отсюда выходят мочеточники, нервы, кровеносные и лимфатические сосуды.

Мочеточники впадают в мочевой пузырь, расположенный в области малого таза, внутренняя поверхность которого выстлана эпителием. Объем мочевого пузыря может значительно изменяться. От нижней части мочевого пузыря отходит мочеиспускательный канал.

На продольном разрезе почки различимы слои: корковый (наружный) и мозговой (внутренний). Мозговой слой образован почечными канальцами. Структурной и функциональной единицей почки является нефрон (в каждой почке около 1 млн нефронов). Он состоит из капсулы Боумена-Шумлянского, заключающей в себе, как в чаше, капиллярный клубочек (мальпигиево тельце). От капсулы отходит извитой каналец, образующий петли. Самой крупной петлей является петля Генле, оплетенная капиллярами. Удаленная часть канальца впадает в собирательную трубочку.

Процесс мочеобразования проходит в нефронах в две стадии:

Первая стадия – фильтрационная, протекающая в капсуле: кровь фильтруется из капилляров клубочка в полость капсулы. В результате образуется первичная моча, состоящая из плазмы крови, не содержащей форменных элементов крови и белка. Вторая стадия – обратное всасывание, происходит по мере прохождения первичной мочи по выводящим канальцам и петле Генле. Клетки, выстилающие стенки извитых канальцев, активно всасывают обратно воду, сахар, аминокислоты и некоторые соли. Вещества, всосавшиеся из первичной мочи, поступают в венозную часть капилляров.

Во вторичной, или конечной моче нет сахара, аминокислот, некоторых солей. Она содержит, в основном, воду и ядовитые азотсодержащие метаболиты (мочевину, мочевую кислоту, аммиак). Через почки удаляются также многие лекарственные вещества, токсины, образующиеся в организме.

Работа почек находится под двойным контролем. Нервная регуляция осуществляется со стороны симпатической (сужает сосуды, уменьшает мочеотделение) и парасимпатической (расширяет сосуды, увеличивает мочеотделение) систем. Гуморальная регуляция осуществляется с помощью гормонов гипофиза (вазопрессин – увеличивает всасывание воды и уменьшает количество мочи), надпочечников (адреналин – сужает сосуды, уменьшает количество мочи). Гормон коры надпочечников альдостерон регулирует ионный состав крови и мочи.

Центр мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга, на его работу оказывает влияние кора головного мозга и высшие отделы мозга – продолговатый и средний мозг.

Эндокринная система

Согласованная работа всех клеток, тканей, органов и систем органов в организме не возможна без механизмов регуляции. В человеческом организме регуляция деятельности органов происходит двумя основными способами: гуморально (с помощью химических веществ передающихся через внутреннюю среду организма); с помощью нервной системы. Нервная и гуморальная системы тесно связаны друг с другом по принципу обратной связи и образуют единую интеграционную систему регуляции функций организма.

Гуморальный способ регуляции наиболее примитивный, и заключается в выделении в кровь гормонов – биологически-активных веществ в небольших концентрациях, способных вызвать значительный биологический эффект. Клетки, ткани и органы на которые действуют гормоны, называются мишенями, они несут специальные рецепторы, способные воспринимать сигнал. По химической природе все гормоны можно отнести к стероидам, белкам, полипептидам, аминокислотам.

Эндокринная система – это система органов (желез), осуществляющая контроль над деятельностью организма посредством выделения гормонов во внутреннюю среду. Железы внутренней секреции не имеют собственных выводных протоков.

В процессе метаболизма гормоны расходуются, часть их инактивируется (при связывании с рецепторами), окисляется, выводится с мочой. Поэтому эндокринные железы должны постоянно вырабатывать эти вещества. Недостаточная (гипофункция) или избыточная (гиперфункция) секреция гормонов приводит к развитию различных гормональных сдвигов и заболеваний. К таким болезням относятся сахарный диабет, базедова болезнь, карликовость, гигантизм, аддисонова болезнь и др.

Выделение гормонов происходит под действием:

1. химических веществ (глюкоза стимулирует выделение инсулина);

2. других гормонов (гормоны, выделяемые гипофизом или эпифизом);

3. вегетативной нервной системы (выделение адреналина в стрессовых ситуациях).

Железами внутренней секреции являются: гипофиз, эпифиз, половые железы (яичники и семенники), щитовидная железа, паращитовидные железы, надпочечники, щитовидная железа, железистая часть поджелудочной железы.

Первостепенная роль в координации регуляторных механизмов принадлежит гипофизу. Выделяемые им гормоны оказывают стимулирующее действие на работу всех других эндокринных желез. В свою очередь, работа гипофиза находится под контролем гипоталамуса – основной координационной части промежуточного отдела головного мозга.

Эпифиз выделяет гормон, регулирующий секрецию щитовидной железы, надпочечников, половых желез, влияет на половое созревание и сон. Наибольшего развития эпифиз достигает в детском возрасте, а у взрослого организма он состоит почти из одной соединительной ткани.

Щитовидная железа вырабатывает гормоны: тироксин (в состав которого входит йод), трийодтиронин. Оба гормона влияют на обмен веществ, рост и развитие организма, возбудимость нервной системы, деятельность сердца, кровообращение и т.д. При гиперфункции (избыточной деятельности) щитовидной железы развивается базедова болезнь – увеличивается обмен веществ, повышается возбудимость нервной системы и утомляемость. Другая болезнь – кретинизм (слабоумие). Развитие эндемического (наблюдается у людей, проживающих в определенной местности) зоба связано с недостаточным содержанием в питьевой воде йода.

В надпочечнике вырабатываются:

1. кортизон, гидрокортизон (гормон смерти), кортикостерон, влияющие преимущественно на углеводный обмен. При недостаточной функции коры надпочечников развивается аддисоновой болезнь;

2. адреналин и норадреналин.

Мужские половые гормоны – тестостерон и андростерон – образуются в яичках. Женские половые гормоны – эстроген (фолликулин) и прогестерон (лютеин) – вырабатываются в яичниках, причем первый образуется в фолликулах, а второй – в желтом теле.

Гормон околощитовидных желез – паратиреоидином (паратгормон) – оказывает влияние на обмен кальция и фосфора.

Удаление тимуса вызывает нарушение минерального обмена.

Железистая ткань поджелудочной железы образует:

1. инсулин (понижает содержание глюкозы в крови, переводит ее в гликоген). Недостаток инсулина в крови приводит развитию сахарного диабета;

2. глюкагон (стимулирует превращение гликогена в глюкозу).

Диффузная эндокринная система в слизистых оболочках пищеварительного тракта, воздухоносных путей, мочеточников.

Нервная ткань

Нервная ткань состоит из нервных клеток – нейронов (10%) и клеток нейроглии (90%). Нейроны могут возбуждаться и передавать электрические импульсы.

Клетки нейроглии отличаются разнообразием строения. Они располагаются между нейронами, образуя нервное волокно, выстилают полости желудочков головного и канала спинного мозга. Их функции разграничительная, трофическая и изолирующая.

Нейроны состоят из тела клетки, содержащего ядро и органоиды, и цитоплазматических отростков. Короткие отростки, проводящие импульсы к телу клетки, называются дендритами; более длинные и тонкие отростки, проводящие импульсы от тела клетки к другим клеткам, называются аксонами. Аксоны соединяются с соседними нейронами в синапсах. По функциям нейроны делятся на чувствительные (афферентные), вставочные (ассоциативные), двигательные (эфферентные).

По строению нервные волокна (аксоны) различают на безмиелиновые и миелиновые. Безмиелиновые волокна состоят из аксона, погруженного в тела выстроенных в цепочку глиоцитов, скорость проведения нервных импульсов около 1 м/с. В миелиновых нервных волокнах аксон покрыт многослойной мембранной структурой из глиоцитов. Между глиоцитами, покрывающими осевой цилиндр, имеются короткие промежутки – перехваты Ранвье. нервный импульс по такому волокну распространяется со скоростью до 100 м/с.

Передача информации от одного нейрона к другому происходит в синапсах. Синапсы бывают электрические и химические. Передача информации в синапсах происходит в одном направлении.

Сигналы передаются по нервным клеткам в виде электрических импульсов. Мембрана аксона с внутренней стороны заряжена отрицательно. При стимуляции аксона происходит деполяризация мембраны, она заряжается положительно. Волна деполяризации, распространяющаяся по нерву, представляет собой нервный импульс.

Пучки нервных волокон (аксонов) собраны в нервы. Нервы покрыты оболочкой из соединительной ткани. Собственная оболочка покрывает и каждое волокно в отдельности. Как и нейроны, нервы бывают афферентными и эфферентными. Встречаются также смешанные нервы. Скопление нервных волокон в виде нервов формирует белое вещество. Скопление тел нервных клеток образует серое вещество.

Общая характеристика выделительной системы

❖ Необходимость выделительных процессов в организме:

■ некоторые из веществ, образующихся в процессе обмена из пищи, не используются организмом (конечные продукты обмена), и их накопление во внутренней среде организма привело бы к его отравлению;

■ необходимо удалять из организма попадавшие в него токсичные чужеродные вещества (ксенобиотики) — никотин, алкоголь, многие лекарственные препараты, яды и др.

Выделительные процессы — процессы, обеспечивающие удаление из организма конечных продуктов обмена веществ и ксенобиотиков и тем самым способствующие поддержанию постоянства внутренней среды организма и оптимальных условий для жизнедеятельности клеток (см. также «Выделительная система«).

♦ Органы, обеспечивающие процессы выделения у человека:

■ мочевыделительная система (играет основную роль в выделительных процессах) выводит из организма жидкие продукты обмена и ксенобиотики;

■ потовые железы выводят из организма воду и растворы минеральных веществ;

■ легкие выделяют в атмосферу газообразные продукты обмена — углекислоту и водяные пары, а также пары алкоголя при опьянении, пары эфира после наркоза и.т.д.;

■кишечник участвует в выведении из организма твердых продуктов обмена — солей тяжелых металлов, продуктов распада гемоглобина и др. (см также «Нервная система«).

Органы мочевыделительной системы

Состав мочевыделительной системы: две почки, два мочеточника, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

Почки человека — парные органы, расположенные в задней части брюшной полости на уровне поясницы по обеим сторонам от позвоночника.

Мочеточник — выводной проток почки, соединяющий почечную лоханку с мочевым пузырем и представляющий собой полую трубочку, стенка которой образована гладкой мускулатурой. По мочеточнику моча из почки непрерывно поступает в мочевой пузырь, при этом движение мочи происходит в результате волнообразно распространяющихся (перистальтических) сокращений мышц.

Мочевой пузырь представляет собой полый мышечный орган, в котором накаливается моча (до 800 мл) перед периодическим выводом ее из организма. Стенка мочевого пузыря состоит из гладкомышечных клеток; при наполнении пузыря мочой она растягивается и утончается. Выход из мочевого пузыря в мочеиспускательный канал перекрывается клапаном — сфинктером.

Мочеиспускательный канал (уретра) — отходящая от мочевого пузыря мышечная трубочка, по которой моча выводится за пределы организма.

Сфинктер — кольцевая мышца, сокращение которой препятствует вытеканию мочи из мочевого пузыря.

Строение и Функции почек

Строение почек. Каждая почка имеет форму боба длиной около 10 см, обращенного вогнутой стороной к пояснице. Она состоит из внешнего темного слоя, образованного корковым веществом, внутреннего светлого мозгового вещества и покрыта капсулой, к которой снаружи прилежит слой жировой клетчатки. На верхнем полюсе почки расположен надпочечник (железа внутренней секреции). Корковое вещество в виде столбиков входит в мозговое вещество и делит его на 15-20 почечных пирамид, вершины которых направлены внутрь почки. От вершины каждой из пирамид мозгового вещества отходит мочевыводящий каналец, впадающий в небольшую полость внутри почки — почечную лоханку, в которой собирается моча. С вогнутой стороны почки к почечной лоханке примыкает глубокая выемка — ворота почки, через которую в почку входит почечная артерия и выходят почечная вена и мочеточник (мочеточник берет начало в почечной лоханке).

По почечной артерии в почку поступает неочищенная кровь, по почечной вене очищенная от жидких продуктов распада кровь из почки поступает в крозсноскую систему, по мочеточнику удаляемые вещества в виде мочи поступают з мочевой пузырь.

Структурно-функциональной единицей почки, осуществляющей всю совокупность процессов образования мочи, является иефрон. Одна почка человека содержит около миллиона нефронов.

Нефрон состоит из небольшого почечного тельца (находится в корковом веществе) и ^ разветвленной системы канальцев. Почечное тельце образовано капсулой в виде двустенной чаши, внутри которой находится клубок кровеносных капилляров (мальпигиев клубочек). Между стенками капсулы имеется полость, от которой начинается длинный извитой каналец нефрона первого порядка, проходящий через корковое вещество почки в мозговое вещество. Стенка канальца состоит из одного слоя плоских эпителиальных клеток.

На границе коркового вещества этот каналец выпрямляется, сужается и глубоко проникает в мозговое вещество. Затем, повернувшись на 180°, он следует в обратном направлении, образуя петлю Генле. После этого каналец вновь входит в корковое вещество, где расширяется и приобретает изгибы, переходя в каналец второго порядка, и впадает в собирательную трубочку. Общая длина канальцев одного нефрона составляет 50-55 мм, а общая фильтрующая поверхность одной почки — до 3 м2.

Собирательная трубочка (или собирательный проток) представляет собой канал, в который впадают канальцы второго порядка нескольких десятков нефронов. Собирательные трубочки направляются в почечную лоханку.

Ток крови в почке. Почечная артерия, войдя в ворота почки, ветвится на мелкие артериолы. Каждая из артериол заходит в одну из капсул, где образует капиллярный клубочек, состоящий из примерно 50 первичных капилляров. Затем эти капилляры объединяются, переходя в выносящую артериолу, которая выходит из капсулы и вновь разветвляется на вторичные капилляры, густо оплетающие извитые канальцы первого порядка, петлю Генле и канальцы второго порядка. Из капилляров кровь поступает в мелкие венулы, которые сливаются в почечную вену, впадающую в нижнюю полую вену. Кровоток через каждую почку составляет около 0,6 л (10-12% объема всей крови) в минуту.

Масса почки человека составляет около 150 г.

❖ Функции почек:

■ фильтрующая: выведение из организма избытка воды и минеральных солей, а также продуктов обмена (мочевины, мочевой кислоты и др.), чужеродных и ядовитых веществ, образующихся в организме или принятых в виде лекарств, при курении и т.п.;

■ гомеостатическая: участие в процессах регуляции кислотно-щелочной реакции крови (при увеличении в крови концентрации кислых или щелочных продуктов обмена увеличивается скорость выведения соответствующих солей из организма через почки), постоянства ионного состава крови (происходит с участием аммиака, который замещает в кислых продуктах обмена ионы натрия Na + и калия К + , сохраняя их для нужд организма), постоянства объема крови, лимфы и тканевой жидкости в организме (волюморегуляция) а также осмотического давления крови (осморегуляция);

■ синтезирующая: синтез и выделение в кровь некоторых биологически активных веществ (фермента ренина, участвующего в биохимических реакциях расщепления белков плазмы, а также гормонов эритропоэтина, стимулирующего кроветворение, ангиотензина и др.); в почках неактивный витамин D 3 превращается в физиологически активную форму;

■ регуляторная: участие в регуляции артериального давления крови (здесь посредником является ренин, при участии которого из определенных белков плазмы в почках образуются гормоны ангиотензины, повышающие артериальное давление);

■ метаболическая: ткани почек могут синтезировать глюкозу (процесс глюконеогенеза); при длительном голодании около половины образующейся в организме глюкозы синтезируется в почках.

Моча, ее состав и образование

Моча — жидкий продукт выделения, образующийся в почках и удаляемый из организма; представляет собой прозрачный, желтоватого цвета раствор отфильтрованных из крови веществ; содержит в среднем 98% воды, 1,5% солей (в основном NaCl), около 2,5% органических веществ (в основном мочевины и мочевой кислоты), а также билирубин (экскретируемый печенью продукт распада гемоглобина) и чужеродные вещества.

■ Состав мочи зависит от состояния организма.

■ Объем мочи, выделяемой за сутки, может колебаться в широких пределах и зависит от состояния организма; у здорового взрослого человека он составляет около 1,5 л.

■ Желтоватый цвет мочи обусловлен цветом продуктов распада гемоглобина.

■ После принятия пиши, богатой углеводами, и тяжелой физической работы в моче может появиться небольшое количество глюкозы, отсутствующей в норме.

■ При заболевании сахарным диабетом в моче постоянно присутствует глюкоза.

■ При почечных заболеваниях в моче обнаруживается белок.

Мочевина (формула О=C(NH₂)₂) — конечный продукт обмена белков; образуется (примерно 25-30 г в сутки) из двуокиси углерода и аммиака в печени; выводится с мочой и потом.

Мочевая кислота — один из продуктов распада пуринов, являющихся составными частями нуклеиновых кислот. Выводится из организма с мочой и экскрементами.

■ При подагре мочевая кислота и ее кислые соли откладываются в суставах и мышцах, при некоторых нарушениях обмена веществ они могут образовывать камни в почках и мочевом пузыре.

Образование мочи. Процесс мочеобразования подразделяется на два этапа: на первом этапе из плазмы крови образуется первичная моча, на втором этапе — вторичная (см. «Выделительная система«).

Первый этап — клубочковая фильтрация. Диаметр приносящей артериолы мальпигиева клубочка в два раза больше диаметра выносящей артериолы, поэтому выход крови из клубочка оказывается затруднен, и в его капиллярах создается более высокое (в 2-3 раза) кровяное давление, чем в других капиллярах тела. Под влиянием высокого давления плазма крови переходит из капилляров клубочка в полость соседнего канальца нефрона, при этом тонкие стенки капилляров клубочка и капсулы нефрона выполняют функцию фильтров, пропуская плазму и растворенные в ней небольшие молекулы низкомолекулярных соединений (глюкозы, аминокислот, витаминов и др.), но задерживая форменные элементы крови и крупные молекулы белков.

Полученный фильтрат, состоящий из плазмы крови, лишенной белков, — это первичная моча; ежесуточно ее образуется около 150-160 л.

Второй этап — канальцевая реабсорбция (или обратное всасывание). На этом этапе из первичной мочи, продвигающейся по извилистому канальцу нефрона, обратно в кровь капилляров, оплетающих густой сетью каналец, всасываются необходимые организму вещества (глюкоза, аминокислоты, витамины, ионы натрия и кальция и др.) и большая часть (99%) воды. В результате в канальце остается небольшое количество воды, насыщенной конечными продуктами обмена и веществами, ненужными организму или теми, которые он не в состоянии сохранить (например, глюкозой при сахарном диабете).

Реабсорбция требует больших затрат энергии: энергопотребление почек составляет примерно 9% энергопотребления всего организма, в то время как масса почки составляет лишь 4% массы тела.

Канальцевая реабсорбция сопровождается канальцевым синтезом (образованием из молекул аммиака удерживаемых мочой азотоводородных ионов) и избирательной канальцевой секрецией — выделением в просвет канальца нефрона ксенобиотиков, ионов калия, протонов и др. (происходит за счет активного транспорта;).

В результате процессов канальцевой реабсорбции, секреции и синтеза из первичной мочи образуется вторичная моча; ежесуточно ее образуется около 1,5 л.

Конечная вторичная моча, образовавшаяся в канальце нефрона, по собирательной трубочке стекает в почечную лоханку, а оттуда по мочеточнику поступает в мочевой пузырь.

Регуляция деятельности почек

Механизмы регуляции функциональной активности почек:

■ нервно-рефлекторный: возбуждение определенных центров симпатического отдела автономной нервной системы приводит к сужению просвета почечных артериол — приносящих (тогда приток и давление крови в мальпигиевом клубочке уменьшается, фильтрация плазмы замедляется и, как следствие, снижается образование первичной мочи) или выносящих (тогда давление крови в клубочке увеличивается, фильтрация плазмы усиливается, и образование первичной мочи возрастает);

■ гуморальный: интенсивность всех процессов мочеобразования (фильтрации, реабсорбции, канальцевого синтеза и секреции) изменяется под влиянием гормонов гипофиза (вазопрессин усиливает реабсорбцию воды из канальцев и одновременно ослабляет реабсорбцию ионов Na + и С1 — , в результате чего объем мочеобра-зования снижается), надпочечников (адреналин уменьшает мочеотделение, альдостерон усиливает реабсорбцию ионов Na + ), самих почек (ангиотензин II сужает просветы выносящих артериол клубочков, усиливая фильтрацию), щитовидной и паращитовидной желез (их гормоны косвенно влияют на мочеобразование путем изменения водно-минерального обмена в тканях) и других желез; при этом количество образующейся мочи может уменьшаться или возрастать, но содержание в ней мочевины и мочевой кислоты будет оставаться неизменным.

Взаимодействие нервно-рефлекторного и гуморального механизмов обеспечивает водно-минеральный гомеостаз организма посредством регуляции состава и количества выводимой мочи.

Мочеиспускание

Мочеиспускание — рефлекторный процесс, заключающийся к одновременном сокращении мочевого пузыря и расслаблении сфинктеров мочевого пузыря и мочеиспускательного канала и приводящий к удалению мочи из мочевого пузыря.

Непроизвольное мочеиспускание (характерно для детей в возрасте до 2-3 лет). В стенках мочевого пузыря имеются рецепторы, реагирующие на растяжение гладкомышечной ткани. При накоплении мочи в пузыре его стенки растягиваются, раздражая рецепторы. Возбуждение от этих рецепторов передается по афферентным нервам рефлекторной дуги в центр мочеиспускания, расположенный в крестцовых сегментах спинного мозга. Отсюда импульсы по аксонам эфферентных нервов рефлекторной дуги поступают к мускулатуре мочевого пузыря и сфинктерам пузыря и мочеиспускательного канала, заставляя мускулатуру стенок сокращаться, а сфинктеры — расслабляться. В результате моча поступает в мочеиспускательный канал и удаляется из организма.

Энурез — ночное недержание мочи; обычно наблюдается у 5-10% детей в возрасте до 13-14 лет. При этом заболевании нужно исключить из рациона соленые и острые блюда, не употреблять на ночь много жидкости; необходимо специальное лечение.

Произвольная (сознательная) регуляция мочеиспускания устанавливается при увеличении размеров мочевого пузыря (в результате роста ребенка) и под влиянием оРфужающей среды (родителей, друзей). Она возможна вследствие существования связей нейронов коры головного мозга с нервными клетками крестцового отдела спинного мозга, позволяющих высшим отделам центральной нервной системы человека — его большим полушариям головного мозга — контролировать спинномозговой центр мочеиспускания и сознательно управлять актом мочеиспускания.

■ У детей произвольное мочеиспускание формируется к 2-3 годам.

Гигиена мочевыделительной системы

❖ Воспалительные процессы вызываются микроорганизмами:

■болезнетворные микроорганизмы могут проникнуть в органы мочевыделительной системы через кровь (нисходящие инфекции); так возникают инфекционные заболевания мочевыделительной системы, спровоцированные ангиной, кариесом, заболеваниями ротовой полости и др.;

■ микробы могут попасть в мочеиспускательный канал, откуда по мочевым путям распространиться в другие органы этой системы (восходящие инфекции); этому пути возникновения заболеваний способствуют несоблюдение правил личной гигиены, охлаждение организма, простуды.

Воспаления мочеиспускательного канала и мочевыводящих путей отличаются интенсивным слущиванием эпителия и его высокой ранимостью.

Нефрит — воспаление почек, приводящее к нарушению их работы; характеризуется повышением температуры, нарушением белково-жирового обмена, отеками, выделением крови с мочой.

■ При нефрите повышается проницаемость стенок капилляров почек, поэтому в моче обнаруживаются белки и форменные элементы крови, возникают отеки (наполнение тканей жидкостью), возможно отравление организма продуктами обмена — уремия.

Нарушение деятельности и заболевания почек вследствие их чувствительности к ядовитым веществам:

■ нарушение деятельности почек может быть вызвано попавшими в кровь свинцом, ртутью, борной кислотой, нафталином, бензолом, ядами насекомых и змей и т.д.;

■ особенно вредно злоупотребление алкоголем, который поражает почки;

■ почечные заболевания могут быть вызваны некоторые лекарствами (сульфаниламидами, антибиотиками) при их передозировке.

■ камни образуются уратами (солями мочевой кислоты) или фосфатами кальция;

■ они нарушают отток мочи, а острыми краями раздражают слизистую оболочку, вызывая сильные боли.

♦Основные правила личной гигиены и предупреждения заболеваний органов мочевыделения:

■ необходимо содержать в чистоте наружные половые органы, обмывать их теплой водой с мылом утром и вечером перед сном;

■ избегать переохлаждения почек;

■ не злоупотреблять алкоголем и острой пищей, содержащей избыток пряностей и соли;

■ соблюдать правила безопасности при работе с ядовитыми веществами;