Ekskrēcijas sistēma

Cilvēka ekskrēcijas sistēma ir ķermeņa filtrs.

Cilvēka ekskrēcijas sistēma ir orgānu kolekcija, kas no organisma izņem lieko ūdeni, toksiskas vielas, metabolisma galaproduktus, ķermenī veidotos sāļus vai iekļūst tajā. Var teikt, ka ekskrēcijas sistēma ir asins filtrs.

Cilvēka ekskrēcijas sistēmas orgāni ir nieres, plaušas, kuņģa-zarnu trakts, siekalu dziedzeri un āda. Tomēr vadošā loma vitālās darbības procesā ir nierēm, kas no organisma var izņemt līdz 75% no mums kaitīgo vielu.

Šī sistēma sastāv no:

• urēteris, kas savieno nieru un urīnpūsli;

• urīnizvadkanāla vai urīnizvadkanāla

Nieres darbojas kā filtri, atņemot no tās mazgājamās asinis, visus vielmaiņas produktus, kā arī lieko šķidrumu. Dienas laikā visas asinis caur nierēm tiek izvadītas aptuveni 300 reizes. Rezultātā persona no ķermeņa dienā izņem vidēji 1,7 litru urīna. Turklāt sastāvā ir 3% urīnskābes un urīnvielas, 2% minerālūdeņu un 95% ūdens.

Cilvēka ekskrēcijas sistēmas funkcijas

1. Ekskrēcijas sistēmas galvenā funkcija ir to produktu izņemšana no ķermeņa, kurus tā nevar pielīdzināt. Ja cilvēkam tiek atņemtas nieres, tad drīz viņš tiks saindēts ar dažādiem slāpekļa savienojumiem (urīnskābe, urīnviela, kreatīns).

2. Cilvēka ekskrēcijas sistēma kalpo, lai nodrošinātu ūdens un sāls līdzsvaru, ti, regulētu sāls un šķidruma daudzumu, nodrošinot iekšējās vides noturību. Nieres pretoties ūdens līmeņa pieaugumam un līdz ar to arī spiediena pieaugumam.

3. Ekskrēcijas sistēma kontrolē skābes un bāzes līdzsvaru.

4. nieres rada hormonu renīnu, kas palīdz kontrolēt asinsspiedienu. Var teikt, ka nieres joprojām veic endokrīno funkciju.

5. Cilvēka ekskrēcijas sistēma regulē asins šūnu „dzimšanas” procesu.

6. Ir regulēts fosfora un kalcija līmenis organismā.

Cilvēka ekskrēcijas sistēmas struktūra

Katrai personai ir nieru pāris, kas atrodas mugurkaula jostas daļā abās mugurkaula pusēs. Parasti viena no nierēm (pa labi) atrodas tieši zem otra. Pēc formas tie atgādina pupiņas. No nieres iekšējās virsmas ir vārti, caur tiem nonākot nervos un artērijās un atstājot limfātiskos kuģus, vēnas un urīnvadu.

Nieru izdalās smadzeņu un kortikālo vielu, nieru iegurņa un nieru kausu struktūra. Nephron ir nieru funkcionāla vienība. Katrai no tām ir līdz 1 miljonam šo funkcionālo vienību. Tie sastāv no Shumlyansky-Bowman kapsulas, kas aptver cauruļu un kapilāru glomerulus, kas savukārt ir savienots ar Henle cilpu. Daļa no nefronu tubulām un kapsulām atrodas kortikālā vielā, un atlikušās Henle cilpas un cilpas nonāk smadzenēs. Nefronam ir bagātīga asins piegāde. Kapilārā glomerulus kapsulā veido zaudējošu arteriolu. Kapilārus savāc izejošajā arteriolā, sadaloties kapilārajā tīklā, sasaistot kanālus.

Pirms veidošanās urīns iziet cauri 3 posmiem:

Filtrēšana ir šāda: pateicoties cilvēka asinsspiediena atšķirībai, ūdens ieplūst kapsulas dobumā un līdz ar to lielākā daļa izšķīdušo zema molekulmasa vielu (minerālskābes, glikoze, aminoskābes, urīnviela uc). koncentrāciju. Dienas laikā asinis vairākkārt filtrē nieres, veidojot apmēram 150-180 litru šķidruma, ko sauc par primāro urīnu. Urīnviela, vairāki joni, amonjaka, antibiotikas un citi metabolisma galaprodukti papildus tiek izvadīti ar urīnu, izmantojot šūnas, kas atrodas uz caurules sienām. Šo procesu sauc par sekrēciju.

Kad filtrēšanas process ir beidzies, reabsorbcija sākas gandrīz nekavējoties. Kad tas notiek, ūdens atkārtoti uzsūcas kopā ar dažām tajā izšķīdinātām vielām (aminoskābēm, glikozi, daudziem joniem, vitamīniem). Ar cauruļveida reabsorbciju 24 stundu laikā veidojas līdz 1,5 litriem šķidruma (sekundārā urīna). Turklāt tā nedrīkst saturēt ne olbaltumvielas, ne glikozi, bet tikai amonjaku un urīnvielu, kas ir toksiski cilvēka ķermenim, kas ir slāpekļa savienojumu sadalīšanās produkti.

Urīns caur nefronu caurulēm iekļūst savākšanas tubulās, caur kurām tas nonāk nieru kausos un tālāk nieru iegurņa iekšpusē. Pēc tam pa urīnizvadītājiem tas ieplūst dobā orgānā - urīnpūslī, kas sastāv no muskuļiem un satur līdz 500 ml šķidruma. Urīns no urīnpūšļa caur urīnizvadkanālu tiek izņemts ārpus ķermeņa.

Urinēšana ir reflekss. Urinēšanas centra kairinātāji, kas atrodas muguras smadzenēs (sakrālā daļa), ir urīnpūšļa sienu izstiepšana un tās piepildīšanas ātrums.

Var teikt, ka cilvēka ekskrēcijas sistēmu pārstāv daudzu orgānu kolekcija, kas ir cieši saistīti viens ar otru un papildina viena otru.

Ķīmija, bioloģija, GIA un EGE sagatavošana

Cilvēka ekskrēcijas sistēmu bieži sauc par "urīnu", izceļot galveno orgānu - nieres. Bet ekskrēcijas sistēmā ietilpst arī āda - viens no lielākajiem ķermeņa un plaušu orgāniem.

Bioloģijas ekskrēcijas vai ekskrēcijas sistēma ir orgānu kopums, kas likvidē lieko ūdeni, vielmaiņas produktus, sāļus un toksiskas vielas, kas iekļuvušas organismā no ārpuses vai tajā veidojušās.

cilvēka urīnceļu sistēma

Šī sistēma ietver:

  • nieres - nieru pāris (lai gan cilvēks var dzīvot ar vienu nieru) - atrodas aiz ķermeņa vēdera daļas jostasvietas līmenī;
  • ureters - vadošie kanāli - „starpnieki” starp nierēm un urīnpūsli;
  • urīnpūslis - dobais orgāns, ko veido muskuļu audi, kas atrodas iegurņa zonā;
  • urīnizvadkanāls - noņem urīnu no organisma.

Nieru struktūra un funkcija

sarkans trauks - nieru vēna - ienākošais kuģis, dzeltenais urēteris - lejupejošais kuģis

Ārpus nierēm pārklāj saistaudu apvalku (kapsulu).

Tad nāk orgāna kortikālā un smadzeņu daļa.

Nieru šūnas ir nefrons. Šīs šūnas nav līdzīgas visām pārējām.

Nefrona struktūra:

Kā redzams no attēla, nefronam ir ķermenis - nieru korpuss un visa kanālu sistēma - „glomerulus”.

Nieru galvenās funkcijas:

5 minūtes nieres filtrē visas cilvēka ķermeņa asinis. Nieros tas tiek attīrīts, iekļūst vēnās un filtrēts atgriežas organismā.

Nieres izšķīst kaitīgās vielas ūdenī - tas ir urīns.

  1. Urīna veidošanās;
  2. uzturēt jonu (skābes-bāzes) homeostāzi;
  3. elektrolītu (sāļu) izdalīšanās un reabsorbcija;
  4. endokrīnās (hormonu izdalīšanās);
  5. ir iesaistīti asins veidošanā.

Kā veidojas urīns?

Asins šķidrumu (t.i., viss, izņemot asins šūnas un lielos proteīnus) filtrē caur nierēm. Šīs asins tilpums ir diezgan liels - apmēram 1/4 no asinīm - 1–1,5 litri minūšu laikā šķērso nefrona glomerulus.

Tiek veidots primārais urīns. Šī primārā urīna sastāvs ir aptuveni šāds:

  • asins plazma (bez proteīniem);
  • organiskās vielas: glikoze, aminoskābes, hormoni, vitamīni uc;
  • neorganiskās vielas - sāls.

Pēc tam notiek atkārtota absorbcija - ķermenim nepieciešamo vielu otrreizējā absorbcija.

Kas paliek - absolūti nav nepieciešams ķermeņa vielām - sekundārajam urīnam - tieši tas, kas tiek izvadīts caur urīnizvadkanālu.

Urīnpūslis

Galvenā urīnpūšļa funkcija - urīna uzkrāšanās. Tas ir elastīgs orgāns, vidēji tā apjoms paliek 0,5 litri.

Urīnpūšļa - sphincters - muskuļi atrodas apkārt un regulē šķidruma plūsmu un izdalīšanos.

Urinēšana ir bezierunu reflekss zīdaiņiem, ar nobriešanu tas kļūst nosacīts.

Jautājuma C daļas eksāmens:

Sarkanā krāsā mēs jau esam atzīmējuši nepareizas daļas. Noteiksim šos trūkumus:

  1. virsnieru dziedzeri - endokrīnās sistēmas orgāns, tas nav iesaistīts urīnceļos, bet veido būtiskus hormonus;
  2. caur nierēm ienākošās asins filtrācija notiek nieru garozā - nefronu glomerulos;
  3. nieres filtrē tikai asinis.

Otrs svarīgais cilvēka ekskrēcijas sistēmas orgāns ir plaušas.

Mēs jau esam apsvēruši to struktūru lekcijā par cilvēka elpošanas sistēmu.

Plaušas izdalās no organisma CO2 un ūdens.

Trešais ekskrēcijas sistēmas orgāns ir āda.

  • gāzes apmaiņa;
  • sviedru dziedzeri - izdaliet sāli, ūdeni un organiskās vielas.

Tādējādi cilvēka ekskrēcijas sistēma sastāv no “apakšsistēmas” - urīna, plaušu un ādas. Šo orgānu skaidrs un nepārtraukts darbs nodrošina vielmaiņas produktu izvadīšanu no organisma un nevajadzīgas, dažreiz pat kaitīgas vielas.

  • eksāmenā ir jautājumi A15 un A16 - cilvēka orgānu sistēma
  • A17 - cilvēka ķermeņa iekšējā vide
  • A33 - dzīvības procesi
  • C5 - anatomijas jautājumi
  • GIA - A9 - anatomija un cilvēka fizioloģija

Cilvēka ekskrēcijas sistēma. Nieru struktūra un funkcija. Nephron Primārais un sekundārais urīns

Ķermeņa būtiskās aktivitātes procesā audos sadala olbaltumvielas, taukus un ogļhidrātus ar enerģijas izdalīšanos. Cilvēka ekskrēcijas sistēma likvidē ķermeni no galīgajiem sabrukšanas produktiem - ūdens, oglekļa dioksīds, amonjaks, urīnviela, urīnskābe, fosfātu sāļi un citi savienojumi.

No audiem šie disimilācijas produkti nonāk asinīs, nonāk pie orgānu izvadīšanas ar asinīm un tiek izvadīti no organisma caur tiem. Šo vielu noņemšanā iesaistītas plaušas, āda, gremošanas aparāts un urīnceļu orgāni.

Lielākā daļa noārdīšanās produktu izdalās caur urīna orgānu sistēmu. Šī sistēma ietver nieres, urīnceļus, urīnpūsli un urīnizvadkanālu.

Cilvēka nieru darbība

Ņemot vērā to darbību cilvēka organismā, nieres ir iesaistītas:

  • Uzturot ķermeņa šķidrumu tilpuma noturību, to osmotisko spiedienu un jonu sastāvu;
  • skābes bāzes bāzes regulēšana;
  • slāpekļa metabolisma produktu un svešu vielu izdalīšanos;
  • dažādu organisko vielu (glikozes, aminoskābju uc) taupīšana vai izdalīšana atkarībā no iekšējās vides sastāva;
  • ogļhidrātu un olbaltumvielu metabolisms;
  • bioloģiski aktīvo vielu (hormona renīna) sekrēcija;
  • asins veidošanās.

Nierēm ir plaša funkcionalitātes pielāgošanās ķermeņa vajadzībām, uzturot homeostāzi, jo tās spēj būtiski mainīt urīna kvalitatīvo sastāvu, tā tilpumu, osmotisko spiedienu un pH.

Nieres ir pa labi un pa kreisi, katra aptuveni 150 g, kas atrodas mugurkaula sānos vēdera daļā jostas skriemeļu līmenī. Ārpus nieres pārklāj biezu apvalku. Uz iekšējās ieliektās puses ir nieru “vārti”, caur kuriem urēteris, nieru artērijas un vēnas, limfas un nervi iziet. Nieres griezums liecina, ka tas sastāv no diviem slāņiem:

  • Ārējais slānis, tumšāka - kortikālā viela;
  • iekšējās - smadzeņu jautājums.

Cilvēka nieru struktūra. Nefrona struktūra

Nierēm ir sarežģīta struktūra, un tā sastāv no aptuveni 1 miljons strukturālo un funkcionālo vienību - nefronu, starp kuru ir piepildīta saistaudi.

Nephrons ir sarežģīti mikroskopiski veidojumi, kas sākas ar glomerulāru dubultsienu kapsulu (Shumlyansky-Bowman kapsulu), kuras iekšpusē ir nieru ķermenis (malpighian body). Starp kapsulas slāņiem ir dobums, kas nonāk spirālveida (primārajā) urīna caurulē. Tas sasniedz nieru kortikālo un smadzeņu slāņu robežu. Pie robežas caurule samazinās, izlīdzinās.

Nieru asinīs tas veido cilpu un atgriežas pie nieru kortikālā slāņa. Šeit viņš atkal kļūst spirālveida (sekundārs) un atveras savākšanas caurulē. Savākšanas caurules, kas apvienojas, veido kopējos izvadīšanas kanālus, kas šķērso nieres asinsvadu uz papillae galiem, kas izvirzās iegurņa dobumā. Iegurņa ieguve urēterī.

Urīna veidošanās

Kā urīns tiek ražots nephrons? Vienkāršotā veidā tas notiek šādi.

Primārais urīns

Kad asinis iziet cauri glomerulu kapilāriem, ūdeni un tajā izšķīdušās vielas filtrē no plazmas caur kapilāra sienu kapsulas dobumā, izņemot lielus savienojumus un asins šūnas. Tāpēc lielās molekulmasas olbaltumvielas neiekļūst filtrātā. Bet tas ietver vielmaiņas produktus, piemēram, urīnvielu, urīnskābi, neorganisko vielu jonus, glikozi un aminoskābes. Šo filtrēto šķidrumu sauc par primāro urīnu.

Filtrēšana notiek, pateicoties augstajam spiedienam glomerulu kapilāros - 60-70 mm Hg. Pants, kas ir divas vai vairākas reizes lielāks nekā citu audu kapilāros. Tas tiek radīts, ņemot vērā to, ka atnešanas (plata) un izejošie (šauri) kuģi ir dažādi.

Dienas laikā milzīgs primārā urīna daudzums - 150-180l. Šāda intensīva filtrēšana ir iespējama, jo:

  • Liels asins daudzums, kas dienas laikā plūst caur nierēm - 1500-1800l;
  • lielās glomerulārās kapilāru sienas virsmas - 1,5 m 2;
  • augsts asinsspiediens, kas rada filtrēšanas spēku un citus faktorus.

No glomerulusa kapsulas primārais urīns iekļūst primārajā caurulītē, kas ir blīvi nosegta ar otro sazaroto asins kapilāru palīdzību. Šajā caurulītes daļā uzsūkšanās (reabsorbcija) lielākajā daļā ūdens un virknē vielu: glikoze, aminoskābes, zemas molekulmasas olbaltumvielas, vitamīni, nātrija joni, kālija, hlora.

Sekundārais urīns

To primārās urīna daļu, kas paliek cauruļvada caurbraukšanas beigās, sauc par sekundāro.

Sekundārā urīna saturs: urīnviela, urīnskābe, amonjaks, sulfāti, fosfāti, nātrijs, kālijs utt.

Līdz ar to sekundārajā urīnā normālas nieru darbības laikā nav olbaltumvielu un cukura. Viņu izskats norāda uz nieru pārkāpumu, lai gan ar pārmērīgu vienkāršu ogļhidrātu patēriņu (vairāk nekā 100 g dienā), var rasties cukuru parādīšanās urīnā un veseli nieres.

Sekundārais urīns veidojas nedaudz - apmēram 1,5 litri dienā. Visu pārējo primāro urīna šķidrumu no kopējā 150-180 litru daudzuma uzsūc asinīs caur urīna kanālu sienām. To kopējā virsma ir 40-50 m 2.

Nieres daudz strādā bez apstāšanās. Tāpēc, salīdzinoši nelielos izmēros, tie patērē daudz skābekļa un barības vielu, kas norāda uz lielu enerģijas patēriņu urīna veidošanās laikā. Tādējādi viņi patērē 8-10% no visa cilvēka absorbētā skābekļa. Nieres masas vienība patērē vairāk enerģijas nekā jebkurš cits orgāns.

Urīns tiek savākts urīnpūslī. Kad tas uzkrājas, tās sienas ir izstieptas. To papildina urīnpūšļa sienu nervu galu iekaisums. Signāli iekļūst centrālajā nervu sistēmā un cilvēks uzskata, ka ir nepieciešams urinēt. To veic caur urīnizvadkanālu, un to kontrolē nervu sistēma.

9. lekcija. Cilvēka ekskrēcijas sistēma

Struktūra un funkcijas.

Tauku un ogļhidrātu sadalīšanās gala produkti ir ūdens un oglekļa dioksīds. Līdz ar olbaltumvielu sadalīšanos, atbrīvojas arī amonjaks. Aknās amonjaks pārvēršas par urīnvielu. Visas šīs vielas nonāk asinsritē un tiek pārnestas uz nierēm un plaušām, caur kurām tās tiek izņemtas no organisma.

Āda arī piedalās vielmaiņas produktu noņemšanā: daļa oglekļa dioksīda tiek noņemta; ādas sviedru dziedzeri noņem ūdeni, sāli, apmēram 1% urīnvielas. No zarnām izdalās žults pigmenti un smago metālu sāļi.

Galvenā sistēma, kas atbild par vielmaiņas produktu izdalīšanos, ir urīna sistēma. Nieres veic vairākas funkcijas: noņem nevajadzīgus metaboliskos produktus (amonjaku, urīnvielu); noņemiet no ķermeņa "svešas" vielas (toksiskas vielas, kas absorbētas zarnās, zāles); regulē ūdens un sāls vielmaiņu un asins pH; sintezē bioloģiski aktīvās vielas, kas regulē asins veidošanos un asinsspiedienu, noņem lieku glikozes daudzumu no organisma.

Ekskrēcijas sistēmu pārstāv nieres, ureteri, urīnpūslis, urīnizvadkanāls.

Nieres uz vēdera dobuma aizmugurējās sienas, pa labi zem kreisās puses ar 1 - 1,5 cm, pārklātas ar šķiedru kapsulu, vārtu zonā (vieta, kur iekļūst asinsvadu un urētera nierēs) un muguras sienas taukos.

Att. 218. Izplūdes orgānu atrašanās vieta

Nieres atrodas vēdera dobuma aizmugurē (218. att.), Pa labi - pa kreisi - par 1-1,5 cm, jo ​​aknas ir virs tās.

Att. 219. Nieru struktūra:
1 - nieru artērija; 2 - nieru vēna; 3 - urēteris; 4 - garoza; 5 - medu piramīdas; 6 - nieru iegurņa.

Nieros (219. att.) Ir aptuveni 4 mm bieza kortikāla viela, kas satur nefronu nieru asinsķermenīšus, un zem tā ir medulīna veidojošās piramīdas, kuru virsotnes sauc par papilla (vidēji 12).

Att. 220. Nieru mikroskopiskā struktūra:
1 - šķiedru kapsulu; 2 - taukaudi; 3 - kortikālais slānis; 4 - medulla; 5 - papilla; 6 - maza kauss.

Papillē, savākšanas caurules atveras mazos kausos (8–9 gab.), Tad sekundārais urīns nonāk divās lielās kausās un pēc tam dobumā - nieru iegurņa (220. att.).

Ar nieru artēriju caur vēdera aortu nonāk asinis caur nierēm, attīrīts caur nieru vēnu zemākā vena cava.

Nieru galvenā strukturālā un funkcionālā vienība ir nefrons, nierēs aptuveni 1 miljons nefronu. Nefonā ir Bowman-Shumlyansky kapsula, kurā ir kapilāru glomeruluss. Kapsula turpinās spirālveida caurulītē, kas cauri savākšanas caurulei ieplūst nieru iegurē (221. att.). Dienas laikā visas asinis iet caur nierēm aptuveni 300 reizes.

Kapilāru glomerulos (malpighian body), augsts asinsspiediens, jo arteriolu saturošais glomerulus ir gandrīz divas reizes lielāks nekā izejošais. Efferentā arteriola atkal dakšas, sapūstot spirālveida tubulāra kapilārus, tad vena vēnā tiek savākti venozie kapilāri.

Urīna veidošanās.

Urinēšana sastāv no trim procesiem: filtrēšana, reabsorbcija, tubulārā sekrēcija. Filtrēšana notiek, pateicoties augstajam spiedienam malpighian kapilāros. Asins plazma bez proteīniem iekļūst kapsulas lūmenā. Filtrāta sastāvs ir tāds pats kā plazmas sastāvs, izņemot augstas molekulārās olbaltumvielas. Dienas laikā persona ražo līdz 180 litriem filtrāta (primārais urīns).

Att. 221. Nefrona struktūra:
1 - arteriols; 2 - efferents arteriols; 3 - Bowman-Shumlyansky kapsula; 4 - malpigievo mazais ķermenis; 5 - spirālveida caurules tuvākā daļa; 6 - Henle cilpa; 7 - spirālveida caurules distālā daļa; 8 - savākšanas kanāls; 9 - kapilāru tīkls.

Reabsorbcija notiek nieru kanāliņos (222. att.)... Caurules garums var sasniegt 50 mm, kopējais nieru kanāla garums ir apmēram 100 km. Parasti gandrīz visu glikozi, visas aminoskābes, vitamīnus un hormonus, ūdeni un nātrija hlorīdu atkārtoti absorbē tubulās. Šķidrums, kas veidojas pēc reabsorbcijas, iekļūst savākšanas caurulēs un nonāk nieru iegurē. Vasopresīna (antidiurētiskā hormona) ietekmē palielinās savākšanas kanālu caurlaidība, ūdens atstāj tos un sekundāri urīns veido mazāk. No primārā urīna dienā veidojas tikai 1 - 1,5 litri sekundārā urīna, kas izdalās no organisma.

Att. 222. Sekundārā urīna veidošanās: reabsorbcija un sekrēcija.

Sekrēcija. Pirms filtra atstāšanas nefrona urīna veidā, tajā var izdalīties dažādas vielas, piemēram, K +, H +, NH4 + jonus var izdalīt spirālveida tubulāro šūnu lūmenā un izņemt no organisma.

Urinācijas regulēšana.

Nervu regulēšana ir saistīta ar autonomās nervu sistēmas darbību. Simpātiskā iedarbība noved pie nieru asinsvadu sašaurināšanās un pastiprinātas reabsorbcijas - urinēšanas samazināšanās, parasimpatiska - otrādi.

Palielinoties sāļu daudzumam asinīs, palielinās hipotalāma vasopresīns, neirohipofīze to izdalās asinīs. Pastāv pastiprināta ūdens reabsorbcija un urinēšanas samazināšanās. Kad asinsspiediens asinīs samazinās, vazopresīna sekrēcija samazinās un diurēze palielinās. Ja ADH izlaišana kādu iemeslu dēļ apstājas, diurēze strauji palielinās (līdz 20-25 litriem dienā). Slimību sauc par diabētu.

Humorālais regulējums ir saistīts ar neirohipofīzes un virsnieru dziedzeru darbību. Neirohipofīze samazina urināciju, izdalot pārmērīgu vazopresīna daudzumu, hormona adrenalīna adrenalīns samazina arī urīna sekrēciju. Turklāt, uzturot stabilu nātrija jonu koncentrāciju asinīs, kontrolē hormons aldosterons, ko ražo virsnieru garoza. Aldosterons uzlabo nātrija reabsorbciju no tubulām, saglabājot to organismā. Kad tas notiek, urinēšanas samazināšanās.

Autors: Anatolijs Pimenovs.
(SM fiziskās un tehniskās licejas №1 bioloģijas skolotājs, Saratovs)

Ekskrēcijas orgānu sistēmas fizioloģija

Fizioloģijas izvēle

Izolācija - fizioloģisku procesu kopums, kuru mērķis ir no organisma izvadīt metabolisma gala produktus (izmantot nieres, sviedru dziedzeri, plaušas, kuņģa-zarnu traktu utt.).

Ekskrēcija (ekskrēcija) ir organisma atbrīvošanās no metabolisma gala produktiem, lieko ūdeni, minerāliem (makro un mikroelementiem), uzturvielām, svešām un toksiskām vielām un siltumu. Ekskrēcija notiek organismā pastāvīgi, kas nodrošina optimālu tās iekšējās vides un, pirmkārt, asins, fizikāli ķīmisko īpašību saglabāšanu.

Metabolisma (metabolisma) galaprodukti ir oglekļa dioksīds, ūdens, slāpekli saturošas vielas (amonjaks, urīnviela, kreatinīns, urīnskābe). Oglekļa dioksīds un ūdens veidojas ogļhidrātu, tauku un olbaltumvielu oksidācijas laikā un tiek atbrīvoti no organisma galvenokārt brīvā formā. Neliela daļa oglekļa dioksīda izdalās bikarbonātu veidā. Olbaltumvielu un nukleīnskābju sadalīšanās laikā rodas metabolisma produkti. Amonjaks veidojas olbaltumvielu oksidācijas laikā un pēc organisma izdalīšanās no urīnvielas (25-35 g dienā) pēc atbilstošām aknu un amonija sāļu transformācijām (0,3-1,2 g / dienā). Muskuļos kreatīna fosfāta sabrukšanas laikā veidojas kreatīns, kas pēc dehidratācijas tiek pārvērsts kreatinīnā (līdz 1,5 g / dienā) un šajā formā tiek izvadīts no organisma. Sadalot nukleīnskābes, veidojas urīnskābe.

Uzturvielu oksidācijas procesā siltums vienmēr tiek atbrīvots, no kura pārpalikums jānoņem no tās veidošanās vietas organismā. Šīs vielas, kas veidojas vielmaiņas procesu rezultātā, ir nepārtraukti jānoņem no ķermeņa, un liekais siltums izkliedējas ārējā vidē.

Cilvēka ekskrēcijas orgāni

Izvadīšanas process ir svarīgs homeostazei, tas nodrošina organisma izdalīšanos no gala metabolisma produktiem, kurus vairs nevar izmantot, svešas un toksiskas vielas, kā arī lieko ūdeni, sāļus un organiskos savienojumus no pārtikas vai vielmaiņas. Ekskrēcijas orgānu galvenais uzdevums ir uzturēt ķermeņa iekšējās šķidruma sastāva un tilpuma noturību, jo īpaši asinīs.

  • nieres - noņem lieko ūdeni, neorganiskās un organiskās vielas, metabolisma gala produktus;
  • plaušas - anestēzijas laikā noņemt oglekļa dioksīdu, ūdeni, dažas gaistošas ​​vielas, piemēram, ētera un hloroforma tvaikus, ja alkohola tvaiki ir intoksikēti;
  • siekalu un kuņģa dziedzeri - izdalīt smagos metālus, vairākus medikamentus (morfīnu, hinīnu) un svešķermeņus;
  • aizkuņģa dziedzeris un zarnu dziedzeri - izdalīt smagos metālus, ārstnieciskas vielas;
  • āda (sviedru dziedzeri) - izdalīt ūdeni, sāļus, dažas organiskas vielas, jo īpaši urīnvielas, un cietā darba laikā - pienskābi.

Sadales sistēmas vispārīgie raksturlielumi

Ekskrēcijas sistēma ir orgānu (nieru, plaušu, ādas, gremošanas trakta) un regulēšanas mehānismu kopums, kura funkcija ir dažādu vielu izdalīšanās un liekā siltuma izkliede no organisma vidē.

Katram ekskrēcijas sistēmas orgānam ir vadošā loma dažu izdalīto vielu atdalīšanā un siltuma izkliede. Tomēr sadales sistēmas efektivitāte tiek panākta, sadarbojoties, ko nodrošina sarežģīti regulēšanas mehānismi. Tajā pašā laikā vienas ekskrēcijas orgānu funkcionālā stāvokļa maiņa (tās bojājumu, slimību, rezervju izsīkuma dēļ) ir saistīta ar citu izdalīšanās funkciju izmaiņām ķermeņa izdalīšanās integrālajā sistēmā. Piemēram, ar pārmērīgu ūdens izvadīšanu caur ādu ar paaugstinātu svīšanu apstākļos, kad ir augsta ārējā temperatūra (vasarā vai strādājot karstās darbnīcās ražošanā), samazinās urīna ražošana caur nierēm un samazinās diurēze. Samazinot slāpekļa savienojumu izdalīšanos urīnā (ar nieru slimību), palielinās to izvadīšana caur plaušām, ādu un gremošanas traktu. Tas ir "urēmiskas" elpas cēlonis no mutes pacientiem ar smagām akūtu vai hronisku nieru mazspēju.

Nierēm ir vadošā loma slāpekli saturošu vielu izdalīšanā, ūdenī (normālos apstākļos, vairāk nekā pusi no tās apjoma no dienas izdalīšanās), vairākuma minerālvielu (nātrija, kālija, fosfātu uc), barības vielu un citu vielu pārsnieguma.

Plaušās tiek izvadīti vairāk nekā 90% no oglekļa dioksīda, kas veidojas organismā, ūdens tvaiki, dažas gaistošas ​​vielas, kas noturētas vai veidojas organismā (alkohols, ēteris, hloroforms, autotransporta un rūpniecības uzņēmumu gāzes, acetons, urīnviela, virsmas aktīvās vielas noārdīšanās produkti). Pārkāpjot nieru funkcijas, palielinās urīnvielas izdalīšanās ar elpceļu dziedzeru sekrēciju, kuras sadalīšanās izraisa amonjaka veidošanos, kas izraisa specifisku smaržu izskatu no mutes.

Gremošanas trakta dziedzeriem (ieskaitot siekalu dziedzerus) ir galvenā loma kalcija, bilirubīna, žultsskābes, holesterīna un tā atvasinājumu izdalīšanā. Tās var atbrīvot smago metālu sāļus, ārstnieciskās vielas (morfīnu, hinīnu, salicilātus), svešķermeņus (piemēram, krāsvielas), nelielu daudzumu ūdens (100-200 ml), urīnvielu un urīnskābi. To ekskrēcijas funkcija tiek uzlabota, kad ķermenis ielādē lieko daudzumu dažādu vielu, kā arī nieru slimības. Tas ievērojami palielina olbaltumvielu vielmaiņas produktu izdalīšanos ar gremošanas dziedzeru noslēpumiem.

Āda ir ļoti svarīga ķermeņa, kas rada siltumu videi, procesā. Ādā ir īpaši orgānu izdalījumi - sviedri un tauku dziedzeri. Sviedru dziedzeriem ir liela nozīme ūdens izdalīšanā, īpaši karstā klimatā, un (vai) intensīvam fiziskajam darbam, tostarp karstā darbnīcā. Ūdens izdalīšanās no ādas virsmas svārstās no 0,5 l / dienā līdz 10 l / dienā karstās dienās. No tā laika tiek atbrīvoti arī nātrija, kālija, kalcija, urīnvielas sāļi (5-10% no kopējā organisma izdalītā daudzuma), urīnskābes un aptuveni 2% oglekļa dioksīda. Tauku dziedzeri izdalās ar īpašu tauku vielu - tauku, kas veic aizsargfunkciju. Tas sastāv no 2/3 ūdens un 1/3 nepārziepjojamo savienojumu - holesterīna, skvalēna, dzimuma hormonu apmaiņas produkti, kortikosteroīdi utt.

Ekskrēcijas sistēmas funkcijas

Ekskrēcija ir organisma izdalīšanās no metabolisma gala produktiem, svešām vielām, kaitīgiem produktiem, toksīniem, ārstnieciskām vielām. Metabolisms organismā rada galaproduktus, kurus organisms nevar izmantot tālāk, un tāpēc tie ir jāizņem. Daži no šiem produktiem ir toksiski ekskrēcijas orgāniem, tāpēc organismā veidojas mehānismi, kuru mērķis ir padarīt šīs kaitīgās vielas kaitīgas vai mazāk kaitīgas organismam. Piemēram, amonjaka, kas veidojas olbaltumvielu vielmaiņas procesā, kaitīgi ietekmē nieru epitēlija šūnas, tāpēc aknās amonjaks pārvēršas urīnvielā, kam nav kaitīgas ietekmes uz nierēm. Turklāt aknās notiek toksisku vielu, piemēram, fenola, indola un skatola, neitralizācija. Šīs vielas apvieno ar sērskābi un glikuronskābi, veidojot mazāk toksiskas vielas. Tādējādi pirms izolācijas procesiem tiek izmantoti tā saucamās aizsargsintēzes procesi, t.i. kaitīgo vielu pārveidošana nekaitīgā veidā.

Izdalīšanās orgāni ietver nieres, plaušas, kuņģa-zarnu traktu, sviedru dziedzerus. Visas šīs iestādes veic šādas svarīgas funkcijas: apmaiņas produktu noņemšana; līdzdalība ķermeņa iekšējās vides noturības saglabāšanā.

Ekskrēcijas orgānu līdzdalība ūdens un sāls līdzsvaru uzturēšanā

Ūdens funkcijas: ūdens rada vidi, kurā notiek visi vielmaiņas procesi; ir daļa no visu ķermeņa šūnu (saistītā ūdens) struktūras.

Cilvēka ķermenis ir 65-70%, kas parasti sastāv no ūdens. Jo īpaši persona, kuras ķermeņa vidējais svars ir 70 kg, ir aptuveni 45 litri ūdens. No šī daudzuma 32 litri ir intracelulārs ūdens, kas iesaistīts šūnu struktūras veidošanā, un 13 litri ir ekstracelulārs ūdens, no kura 4,5 litri ir asinis un 8,5 litri ir ekstracelulārais šķidrums. Cilvēka ķermenis pastāvīgi zaudē ūdeni. Caur nierēm tiek noņemts apmēram 1,5 litri ūdens, kas atšķaida toksiskas vielas, samazinot to toksisko iedarbību. Tiek zaudēts apmēram 0,5 litri ūdens dienā. Izelpotais gaiss ir piesātināts ar ūdens tvaiku, un šajā veidā noņem 0,35 l. Apmēram 0,15 litri ūdens izņem ar pārtikas produktu gremošanas gala produktiem. Tādējādi dienas laikā no ķermeņa tiek izvadīts apmēram 2,5 litri ūdens. Lai saglabātu ūdens bilanci, jāieņem tāds pats daudzums: ar pārtiku un dzērieniem ķermenī nonāk apmēram 2 litri ūdens un vielmaiņas (apmaiņas ūdens) rezultātā organismā veidojas 0,5 litri ūdens, t.i. ūdens ierašanās ir 2,5 litri.

Ūdens bilances regulēšana. Autoregulācija

Šis process sākas ar ūdens nemainīgu ķermeņa novirzi. Ūdens daudzums organismā ir cieta konstante, jo ar nepietiekamu ūdens uzņemšanu notiek ļoti ātri pH un osmotiskā spiediena maiņa, kas izraisa dziļu traucējumu materiāla apmaiņai šūnā. Par pārkāpumu ūdens līdzsvaru ķermeņa signāli subjektīvu slāpes sajūtu. Tas notiek, ja organismā nav pietiekamas ūdens padeves vai ja tas ir pārmērīgi atbrīvots (palielināta sviedri, dispepsija, pārmērīga minerālu sāļu piegāde, tas ir, palielinot osmotisko spiedienu).

Dažādās asinsvadu gultnes daļās, jo īpaši hipotalāmā (supraoptiskā kodolā) ir specifiskas šūnas - osmoreceptori, kas satur vakuolu (vezikulu), kas piepildīta ar šķidrumu. Šīs šūnas ap kapilārā trauku. Ja osmotiskā spiediena atšķirības dēļ palielinās asins osmotiskais spiediens, šķidrums no vakuola ieplūst asinīs. Ūdens izdalīšanās no vakuoliem noved pie tā grumšanas, kas izraisa osmoreceptoru šūnu ierosinājumu. Turklāt ir mutes un rīkles gļotādu sausuma sajūta, bet kairinošie gļotādu receptori, impulsi, no kuriem arī nonāk hipotalāmā un palielina kodolu grupas ierosmi, ko sauc par slāpes centru. Nervu impulsi no viņiem nonāk smadzeņu garozā, un tur izveidojas subjektīva slāpes sajūta.

Palielinoties asins osmotiskajam spiedienam, sāk veidoties reakcijas, kuru mērķis ir atjaunot konstantu. Sākotnēji rezerves ūdens tiek izmantots no visiem ūdens krātuvēm, tas sāk nonākt asinsritē, turklāt hipotalāmu osmoreceptoru kairinājums stimulē ADH izdalīšanos. To sintezē hipotalāmā un nogulda hipofīzes aizmugurējā daivā. Šī hormona sekrēcija samazina diurēzi, palielinot ūdens reabsorbciju nierēs (īpaši savākšanas kanālos). Tādējādi ķermenis tiek atbrīvots no lieko sāls ar minimālu ūdens zudumu. Pamatojoties uz slāpju subjektīvo sajūtu (slāpes motivāciju), tiek veidotas uzvedības reakcijas, kuru mērķis ir atrast un saņemt ūdeni, kā rezultātā strauji atgriežas osmotiskais spiediens līdz normālajam līmenim. Tā ir arī stingras konstantes regulēšanas process.

Ūdens piesātinājumu veic divās fāzēs:

  • sensora piesātinājuma fāze notiek, ja mutes dobuma un rīkles gļotādas receptorus kairina ūdens, asinīs nogulsnētais ūdens;
  • patiesās vai vielmaiņas piesātinājuma fāze rodas, ja uzņemtais ūdens uzsūcas tievajās zarnās un iekļūst asinīs.

Dažādu orgānu un sistēmu ekskrēcijas funkcija

Gremošanas trakta ekskrēcijas funkcija izpaužas ne tikai, lai izņemtu nesagremotas pārtikas atliekas. Piemēram, pacientiem ar nefrītu, tiek atdalīti slāpekļa slāņi. Audu elpošanas pārkāpuma gadījumā siekalās parādās arī komplekso organisko vielu oksidētie produkti. Ja saindēšanās pacientiem ar urēmijas simptomiem ir novērota, hipersalivācija (pastiprināta siekalošanās), kas zināmā mērā var tikt uzskatīta par papildu ekskrēcijas mehānismu.

Dažas krāsvielas (metilēnzilā vai kociņa) izdalās caur kuņģa gļotādu, ko izmanto, lai diagnosticētu kuņģa slimības ar vienlaicīgu gastroskopiju. Turklāt no kuņģa gļotādas izņem smago metālu un ārstniecisko vielu sāļus.

Aizkuņģa dziedzeris un zarnu dziedzeri izdalās arī smago metālu sāļus, purīnus un ārstnieciskās vielas.

Plaušu ekskrēcijas funkcija

Ar izelpoto gaisu plaušas izņem oglekļa dioksīdu un ūdeni. Turklāt lielākā daļa aromātisko esteru tiek izvadīti caur plaušu alveoliem. Caur plaušām arī tiek izņemta fusel eļļa (intoksikācija).

Ādas ekskrēcijas funkcija

Normālās darbības laikā tauku dziedzeri izdalās no metabolisma gala produktiem. Tauku dziedzeru noslēpums ir ieeļļot ādu ar taukiem. Piena dziedzeru ekskrēcijas funkcija izpaužas zīdīšanas laikā. Tādēļ, ja mātes organismā tiek uzņemti toksiski un ārstnieciskas vielas un ēteriskās eļļas, tie izdalās pienā un var ietekmēt bērna ķermeni.

Faktiskais ādas ekskrēcijas orgāns ir sviedru dziedzeri, kas likvidē metabolisma gala produktus un tādējādi piedalās daudzu ķermeņa iekšējās vides konstantu uzturēšanā. Pēc tam no organisma izņem ūdeni, sāļus, pienskābes un urīnskābes, urīnvielu un kreatinīnu. Parasti sviedru dziedzeru īpatsvars olbaltumvielu vielmaiņas produktu izņemšanā ir neliels, bet nieru slimībām, jo ​​īpaši akūtu nieru mazspēju, sviedru dziedzeri ievērojami palielina izdalīto produktu daudzumu, jo palielinās svīšana (līdz 2 litriem vai vairāk) un ievērojams urīnvielas daudzuma pieaugums sviedros. Dažreiz tiek noņemts tik daudz urīnvielas, ka tas tiek nogulsnēts kristāla veidā uz pacienta ķermeņa un apakšveļas. Toksīnus un ārstnieciskās vielas pēc tam var noņemt. Dažām vielām sviedru dziedzeri ir vienīgais ekskrēcijas orgāns (piemēram, arsēns, dzīvsudrabs). Šīs vielas, kas izdalās no sviedriem, uzkrājas matu folikulos un veselos materiālos, kas ļauj noteikt šo vielu klātbūtni organismā pat daudzus gadus pēc nāves.

Ekskrēcijas nieru funkcija

Nieres ir galvenie izdalīšanās orgāni. Viņiem ir vadošā loma, lai uzturētu nemainīgu iekšējo vidi (homeostāzi).

Nieru funkcijas ir ļoti plašas un piedalās:

  • regulējot asins tilpumu un citus šķidrumus, kas veido ķermeņa iekšējo vidi;
  • regulē asins un citu ķermeņa šķidrumu pastāvīgo osmotisko spiedienu;
  • regulē iekšējās vides jonu sastāvu;
  • regulē skābes-bāzes līdzsvaru;
  • nodrošina slāpekļa metabolisma galaproduktu izlaišanas regulējumu;
  • nodrošināt pārtikas produktu pārpalikuma organisko vielu izdalīšanos, kas veidojas vielmaiņas procesā (piemēram, glikoze vai aminoskābes);
  • regulē vielmaiņu (olbaltumvielu, tauku un ogļhidrātu metabolismu);
  • piedalīties asinsspiediena regulēšanā;
  • iesaistīts eritropoēzes regulēšanā;
  • piedalīties asins koagulācijas regulēšanā;
  • piedalās fermentu un fizioloģiski aktīvo vielu sekrēcijā: renīns, bradikinīns, prostaglandīni, D vitamīns

Nieru strukturālā un funkcionālā vienība ir nefrona, tiek veikta urīna veidošanās. Katrā nierē apmēram 1 miljons nefronu.

Galīgā urīna veidošanās rezultāts ir trīs galvenie procesi, kas notiek nefronā: filtrācija, reabsorbcija un sekrēcija.

Glomerulārā filtrācija

Urīna veidošanās nierēs sākas ar asins plazmas filtrāciju nieru glomerulos. Ūdens un zemas molekulas savienojumu filtrēšanai ir trīs šķēršļi: glomerulārais kapilārais endotēlijs; pamatnes membrāna; iekšējo lapu kapsulu glomerulus.

Normālā asins plūsmas ātrumā lielās olbaltumvielu molekulas veido endotēlija poru virsmas barjeras slāni, novēršot formas elementu un smalku olbaltumvielu caurlaidību caur tām. Zemās molekulmasas komponenti asins plazmā var brīvi sasniegt pamatu membrānu, kas ir viena no svarīgākajām glomerulārās filtrācijas membrānas sastāvdaļām. Bāzes membrānas poras ierobežo molekulu pāreju atkarībā no to lieluma, formas un lādiņa. Negatīvā uzlādētā poru siena kavē molekulu ar tādu pašu lādiņu un ierobežo molekulu, kas lielāks par 4–5 nm, pāreju. Pēdējais šķērslis filtrējamo vielu ceļā ir glomerulus kapsulas iekšējā lapa, ko veido epitēlija šūnas - podocīti. Podocītiem ir procesi (kājas), ar ko tie ir piesaistīti pie pamatnes membrānas. Telpu starp kājām bloķē spraugas membrānas, kas ierobežo albumīna un citu molekulu ar augstu molekulmasu. Tādējādi šāds daudzslāņu filtrs nodrošina vienotu elementu un olbaltumvielu saglabāšanu asinīs un praktiski proteīnu nesaturošu ultrafiltrātu - primāro urīnu.

Galvenais spēks, kas nodrošina filtrēšanu glomerulos, ir asins hidrostatiskais spiediens glomerulārās kapilāros. Efektīvo filtrācijas spiedienu, no kura atkarīgs glomerulārās filtrācijas ātrums, nosaka atšķirība starp asins hidrostatisko spiedienu glomerulārās kapilāros (70 mmHg) un pret to ietekmējošiem faktoriem - plazmas olbaltumvielu onkotiskais spiediens (30 mmHg) un ultrafiltrāta hidrostatiskais spiediens. glomerulārās kapsulas (20 mmHg). Tāpēc efektīvais filtrēšanas spiediens ir 20 mm Hg. Art. (70 - 30 - 20 = 20).

Filtrācijas apjomu ietekmē dažādi nieru un ekstrarenāli faktori.

Nieru faktori ir: hidrostatiskā asinsspiediena daudzums glomerulāros kapilāros; funkcionējošo glomerulu skaits; ultrafiltrāta spiediena daudzums glomerulārajā kapsulā; kapilāru caurlaidības pakāpe.

Ekstrarenālie faktori ir: asinsspiediena daudzums lielajos traukos (aorta, nieru artērija); nieru asins plūsmas ātrums; onkotiskā asinsspiediena vērtība; citu ekskrēcijas orgānu funkcionālo stāvokli; audu hidratācijas pakāpe (ūdens daudzums).

Caurules reabsorbcija

Reabsorbcija - ūdens un vielu, kas nepieciešamas organismam, reabsorbcija no primārā urīna uz asinsriti. Cilvēka nierēs dienā veidojas 150-180 litri filtrāta vai primārā urīna. Galīgais vai sekundārais urīns izdalās apmēram 1,5 litri, pārējā šķidruma daļa (ti, 178,5 litri) uzsūcas caurulēs un savāc cauruļvados. Dažādu vielu reabsorbcija notiek ar aktīvo un pasīvo transportu. Ja viela reabsorbējas pret koncentrāciju un elektrokemijas gradientu (t.i., ar enerģiju), tad šo procesu sauc par aktīvu transportēšanu. Atšķiriet primāro aktīvo un sekundāro aktīvo transportu. Primāro aktīvo transportu sauc par vielu pārnešanu pret elektrochemisko gradientu, ko veic ar šūnu metabolisma enerģiju. Piemērs: nātrija jonu pārnešana, kas notiek ar nātrija-kālija ATPāzes enzīma piedalīšanos, izmantojot adenozīna trifosfāta enerģiju. Sekundārs transports ir vielu pārvietošana pret koncentrācijas gradientu, bet bez šūnu enerģijas izdevumiem. Ar šāda mehānisma palīdzību notiek glikozes un aminoskābju absorbcija.

Pasīvais transports - notiek bez enerģijas un to raksturo fakts, ka vielu pārnešana notiek pa elektrokemijas, koncentrācijas un osmotisko gradientu. Sakarā ar pasīvo transportu reabsorbējas: ūdens, oglekļa dioksīds, urīnviela, hlorīdi.

Vielu reabsorbcija dažādās nefrona daļās ir atšķirīga. Normālos apstākļos glikoze, aminoskābes, vitamīni, mikroelementi, nātrijs un hlors tiek atkārtoti absorbēti no ultrafiltrāta proksimālajā nefrona segmentā. Nefrona turpmākajās daļās atkārtoti absorbē tikai jonus un ūdeni.

Liela nozīme ūdens un nātrija jonu reabsorbcijā, kā arī urīna koncentrācijas mehānismos ir rotācijas-pretplūsmas sistēmas darbība. Nefrona cilpā ir divi ceļi - lejupejoši un augoši. Augošā ceļa epitēlijam ir spēja aktīvi pārnest nātrija jonus ekstracelulārajā šķidrumā, bet šīs sekcijas siena ir ūdens necaurlaidīga. Lejupejošā ceļa epitēlijs šķērso ūdeni, bet tam nav mehānismu nātrija jonu transportēšanai. Pārejot caur nefrona cilpas lejupējo daļu un atdodot ūdeni, primārais urīns kļūst koncentrētāks. Ūdens reabsorbcija notiek pasīvi, jo augšupejošajā daļā ir aktīvs nātrija jonu reabsorbcija, kas, iekļūstot starpšūnu šķidrumā, palielina osmotisko spiedienu un veicina ūdens reabsorbciju no dilstošajām daļām.

Urīnceļu sistēma (tabula)

Urīnceļu sistēmas shēma:
1 - virsnieru dziedzeris, 2 - nieru vārti, 3 - aorta, 4 - vēnas, 5 - urēteris, 6 - urīnpūšļa, 7 - urīnizvadkanāla, 8 - nieru miza, 9 - medulla, 10 - piramīdas, 11 - nieru iegurņa, t 12 - nieru artērijas un vēnas

Nefrona struktūras shēma:
1 - kapilāru glomerulus, 2 - kapsulu, 3 - spirālveida nieru kanālu epitēliju, 4 - savākšanas cauruli, 5 - arteriolu, 6 - izplūdes arteriolu, 7 - venulu, 8 - spirāli, 9 - asins filtrācija, 10 - reabsorbcija (10) atgriežas asinīs no ūdens, glikozes, aminoskābju primārā urīna) t

Ekskrēcijas sistēma

Ekskrēcijas sistēmas vispārīgās īpašības

❖ vajadzība pēc izdalīšanās procesiem organismā:

■ dažas no vielām, kas veidojas apmaiņas procesā no pārtikas, organisms neizmanto (metabolisma gala produkti), un to uzkrāšanās ķermeņa iekšējā vidē novestu pie tās saindēšanās;

■ Ir nepieciešams no organisma noņemt toksiskas svešas vielas (ksenobiotikas) - nikotīnu, alkoholu, daudzas zāles, indes utt.

Ekskrēcijas procesi ir procesi, kas nodrošina metabolisma un ksenobiotiku galaproduktu izņemšanu no organisma un tādējādi veicina ķermeņa iekšējās vides noturību un optimālos apstākļus šūnu dzīvībai svarīgai aktivitātei (sk. Arī "Ekskrēcijas sistēma").

Odies Ķermenis, kas nodrošina izdalīšanās procesu cilvēkiem:

■ Urīnceļu sistēma (kurai ir liela nozīme izdalīšanās procesos) no organisma likvidē šķidrās vielmaiņas produktus un ksenobiotiku;

■ sviedru dziedzeru izdalīt ūdeni un minerālvielu šķīdumus no organisma;

■ plaušas atmosfērā izplūst gāzveida apmaiņas produkti - oglekļa dioksīds un ūdens tvaiki, kā arī alkohola tvaiki, dzerot, ētera tvaiki pēc anestēzijas utt.;

■ Zarnas ir iesaistītas cieto vielmaiņas produktu izvadīšanā no ķermeņa - smago metālu sāļiem, hemoglobīna sadalīšanās produktiem uc (skatīt arī „Nervu sistēma”).

Urīna sistēmas orgāni

Urīna sistēmas sastāvs: divas nieres, divi ureteri, urīnpūslis, urīnizvadkanāls.

Cilvēka nieres ir pāru orgāni, kas atrodas vēdera dobuma aizmugurē mugurkaula līmenī abās mugurkaula pusēs.

Urēteris ir nieru ekskrēcijas kanāls, kas savieno nieru iegurni ar urīnpūsli un ir dobā caurule, kuras sienu veido gludi muskuļi. Urēterī urīns no nierēm nepārtraukti iekļūst urīnpūslī, un urīna kustība notiek viļņveida (peristaltisko) muskuļu kontrakciju rezultātā.

Urīnpūslis ir dobais muskuļu orgāns, kurā urīns tiek uzsildīts (līdz 800 ml), pirms to periodiski izņem no organisma. Urīnpūšļa sienu veido gludās muskulatūras šūnas; kad urīnpūslis ir piepildīts ar urīnu, tas izplešas un kļūst plānāks. Izplūdi no urīnpūšļa urīnizvadkanālā bloķē vārsts - sfinkteris.

Urīnizvadkanāls (urīnizvadkanāls) ir muskuļu caurule, kas stiepjas no urīnpūšļa, caur kuru urīns tiek izvadīts ārpus ķermeņa.

Sfinkteris ir gredzenveida muskuļi, kuru kontrakcija novērš urīna plūsmu no urīnpūšļa.

Nieru struktūra un funkcijas

Nieru struktūra. Katrai nierei ir aptuveni 10 cm garš pupu forma, ko ieliektas puses vēršas pie vidukļa. Tā sastāv no ārējā tumšā slāņa, ko veido garoza, iekšēja viegla smadzeņu viela un kas ir pārklāta ar kapsulu, kurai ir ārpus tauku slānis. Nieru augšējā stabā ir virsnieru dziedzeris (endokrīno dziedzeru). Kortikālā viela kolonnu formā nonāk medulla un sadala to 15-20 nieru piramīdās, kuru augšdaļas ir vērstas nieres iekšpusē. No katras medali piramīdas virsotnes urīna caurule ieplūst mazajā dobumā nieres - nieru iegurņa, kurā tiek savākts urīns. Nieru ieliektā pusē ir dziļa rieva, kas atrodas blakus nieru iegurņa - nieru vārtiem, caur kuriem nieru artērija nonāk nierēs un nieru vēnu un urētera izeju (urēteris nāk no nieru iegurņa).

Nieru artērijā neārstēta asins nonāk nierēs, nieru vēnā izvadās asinis no šķidriem sadalīšanās produktiem no nierēm, kas iekļūst garozas sistēmā, un urīns izņem urīnu no urīnpūšļa.

Nieru strukturālā un funkcionālā vienība, kas veic visu urīna veidošanās procesu kopumu, ir efrona. Vienā cilvēka nierē ir aptuveni miljons nefronu.

Nefrons sastāv no neliela nieru ķermeņa (kas atrodas garozā) un plašu tubulāru sistēmu. Nieru asinsķermenīšu veido kapsula dubultsienu bļodā, kuras iekšpusē ir asins kapilāru (malpighian glomerulus) tangle. Starp kapsulas sienām ir dobums, no kura sākas ilgstoša pirmās kārtas nefrona caurulīte, kas caur nieres garozu nonāk medulī. Caurules siena sastāv no viena plakana epitēlija šūnu slāņa.

Pēc garozas robežas šis kanāls iztaisno, sašaurinās un iekļūst dziļi medulī. Tad, pagriežot 180 °, tas iet pretējā virzienā, veidojot Henle cilpu. Pēc tam caurule ieplūst kortikālā vielā, kur tā izplešas un iegūst līkumus, nonākot otrās kārtas tubulā un ieplūst savākšanas caurulē. Viena nefrona caurules kopējais garums ir 50-55 mm, un viena nieru kopējā filtrēšanas virsma ir līdz 3 m2.

Savākšanas caurule (vai savākšanas kanāls) ir kanāls, kurā otrās kārtas caurules ieplūst vairākos desmiti nefronu. Kolektīvās caurules tiek nosūtītas uz nieru iegurni.

Asins plūsma nierēs. Nieru artērija, nonākusi nieru vārtos, iegrimst mazos arteriolos. Katrs no arterioliem nonāk vienā no kapsulām, kur tas veido kapilāru glomerulus, kas sastāv no aptuveni 50 primārajiem kapilāriem. Tad šie kapilāri apvienojas, nonākot izejošajā arteriolā, kas parādās no kapsulas un atkal šķērso sekundāros kapilārus, kas blīvi pagriež pirmās kārtas spirālveida kanālus, Henle cilpu un otrās kārtas kanālus. No kapilāriem asinis iekļūst mazajās vēnās, kas saplūst ar nieru vēnu, kas ieplūst zemākā vena cava. Asins plūsma caur katru nieru ir aptuveni 0,6 l (10-12% no kopējā asins tilpuma) minūtē.

Cilvēka nieres masa ir aptuveni 150 g.

Поч nieru darbība:

■ filtrēšana: liekā ūdens un minerālu sāļu, kā arī vielmaiņas produktu (urīnvielas, urīnskābes uc), svešķermeņu un toksisku vielu veidošanās organismā vai medikamenti, smēķēšana utt.

■ homeostatisks: piedalīšanās asins skābes-bāzes reakcijas regulēšanas procesos (palielinoties skābā vai sārmainā metabolisma produktu koncentrācijai, palielina atbilstošo sāļu izvadīšanas ātrumu no organisma caur nierēm), asins jonu sastāva noturība (notiek ar amonjaka līdzdalību, kas aizvieto skābo metabolismu) nātrija joni Na + un kālija K +, saglabājot tos ķermeņa vajadzībām), asins, limfas un audu šķidruma tilpuma noturība organismā (tilpuma regulēšana), kā arī asins osmotiskais spiediens (osmoregulācija). );

■ sintezēšana: dažu bioloģiski aktīvo vielu sintēze un izdalīšanās asinīs (enzīms renīns, kas iesaistīts plazmas olbaltumvielu sadalīšanās bioķīmiskās reakcijās, kā arī eritropoetīna hormoni, kas stimulē asins veidošanos, angiotenzīnu uc); nierēs neaktīvs D3 vitamīns tiek pārvērsts fizioloģiski aktīvā formā;

■ regulējums: piedalīšanās artēriju asinsspiediena regulēšanā (šeit mediējot ir renīns, kurā piedalās angiotenzīni, hormoni, kas paaugstina asinsspiedienu, tiek veidoti no dažiem nieru plazmas proteīniem);

■ vielmaiņa: nieru audi var sintezēt glikozi (glikoneogēzes procesu); ar ilgstošu badošanos aptuveni puse no organismā saražotās glikozes tiek sintezēta nierēs.

Urīns, tā sastāvs un izglītība

Urīns ir šķidrs ekskrēts, kas veidojas nierēs un izņemts no organisma; ir dzidrs, dzeltenīgs no asinīm filtrētu vielu šķīdums; satur vidēji 98% ūdens, 1,5% sāļu (galvenokārt NaCl), aptuveni 2,5% organisko vielu (galvenokārt urīnvielas un urīnskābes), kā arī bilirubīnu (izdalās ar aknu hemoglobīna sadalīšanās produktu) un svešas vielas.

■ Urīna sastāvs ir atkarīgs no ķermeņa stāvokļa.

■ dienā izdalītā urīna daudzums var būt ļoti atšķirīgs un atkarīgs no ķermeņa stāvokļa; veselam pieaugušajam viņš ir apmēram 1,5 litri.

■ Urīna dzeltenā krāsa ir saistīta ar hemoglobīna sadalīšanās produktu krāsu.

■ Pēc ogļhidrātu bagātīgas ēdināšanas un smaga fiziska darba urīnā var parādīties neliels daudzums glikozes, kas normālos apstākļos nav sastopams.

■ Ja urīnā rodas diabēts, pastāvīgi pastāv glikoze.

■ Ja tiek konstatēta urīna proteīna nieru slimība.

Urea (formula O = C (NH2)2) - proteīnu metabolisma galaprodukts; tas veidojas (aptuveni 25-30 g dienā) no oglekļa dioksīda un amonjaka aknās; izdalās ar urīnu un sviedriem.

Urīnskābe ir viens no purīnu sabrukšanas produktiem, kas ir nukleīnskābju sastāvdaļas. Izdalās ar urīnu un ekskrementiem.

■ Podagra, urīnskābes un tās skābes sāļu nogulsnēs locītavās un muskuļos, un ar dažiem vielmaiņas traucējumiem tie var veidot akmeņus nierēs un urīnpūslī.

Urīna veidošanās. Urīna veidošanās process ir sadalīts divos posmos: pirmajā posmā tiek veidots primārais urīns no asins plazmas, otrajā posmā - sekundārā (skat. "Ekskrēcijas sistēma").

Pirmais posms ir glomerulārās filtrācijas. Arteriolu nesošā malpigāna glomera diametrs ir divreiz lielāks par izejošā arteriola diametru, tāpēc asins izplūde no glomerulus ir sarežģīta, un tās kapilāros rodas augstāks (2-3 reizes) asinsspiediens nekā citos ķermeņa kapilāros. Augsta spiediena ietekmē asins plazma pāriet no glomerulusa kapilārām līdz blakus esošā nefrona caurules dobumam, bet glomerulāro kapilāru un nefrona kapsulu plānās sienas darbojas kā filtri, šķērso tajā izšķīdušās mazās molekulmasas savienojumu (glikozes, aminoskābju, vitamīnu uc) plazmu un mazās molekulas. bet aizkavē asins šūnas un lielas olbaltumvielu molekulas.

Iegūtais filtrāts, kas sastāv no asins plazmas, kurā nav olbaltumvielu, ir primārais urīns; dienā tas rada aptuveni 150-160 litru.

Otrais posms ir cauruļveida reabsorbcija (vai atgriezeniska iesūkšana). Šajā posmā, sākot ar primāro urīnu, virzoties cauri nefrona spirālveida caurulei, atpakaļ kapilāru asinīs, sasmalcinot blīvu tubulāro tīklu, tiek absorbētas organismam nepieciešamās vielas (glikoze, aminoskābes, vitamīni, nātrija un kalcija joni uc) un lielākā daļa (99%) ūdens. Tā rezultātā neliels daudzums ūdens, kas piesātināts ar vielmaiņas galaproduktiem, un vielas, kas nav nepieciešamas ķermenim, vai vielas, ko tā nevar saglabāt (piemēram, cukura diabēts), paliek tubulā.

Reabsorbcija prasa daudz enerģijas: nieru enerģijas patēriņš ir aptuveni 9% no visa organisma enerģijas patēriņa, bet nieru masa ir tikai 4% no ķermeņa masas.

Cauruļveida reabsorbciju papildina cauruļveida sintēze (slāpekli saturošu jonu veidošanās no amonjaka molekulām, kas saglabājas ar urīnu) un selektīva tubulāra sekrēcija - ksenobiotiku, kālija jonu, protonu utt. Izdalīšanās nefrona caurules lūmenā tubulāra lūmenā.

Caurules reabsorbcijas, sekrēcijas un sintēzes procesu rezultātā sekundārais urīns veidojas no primārā urīna; aptuveni 1,5 l tiek ražots katru dienu.

Pēdējais sekundārais urīns, kas veidojas nefrona tubulā, ieplūst vākšanas kanālā uz nieru iegurni, un no turienes caur urēteri iekļūst urīnpūslī.

Nieru regulēšana

Nieru funkcionālās aktivitātes regulēšanas mehānismi:

■ neiro-reflekss: dažu simpātiskas autonomās nervu sistēmas centru uzbudinājums noved pie nieru arteriolu lūmena sašaurināšanās (samazinās asins plūsma un spiediens malpiāna glomerulos, plazmas filtrācija palēninās un līdz ar to primārā urīna veidošanās samazinās) palielinās asins glomerulos, palielinās plazmas filtrācija un palielinās primārā urīna veidošanās);

■ humorāls: visu urīna procesu intensitāte (filtrācija, reabsorbcija, cauruļveida sintēze un sekrēcija) mainās hipofīzes hormonu ietekmē (vazopresīns palielina ūdens reabsorbciju no tubulām un vienlaikus vājina Na + un C1-jonu reabsorbciju, kā rezultātā samazinās urīna veidošanās apjoms) virsnieru dziedzeri (adrenalīns samazina urināciju, aldosterons uzlabo Na + jonu reabsorbciju), pašas nieres (angiotenzīns II sašaurina izejošo arteriolu glomerulu lūmenus, palielina filtrāciju), vairogdziedzera un paratireoīds dziedzeri (to hormoni netieši ietekmēt urīna veidošanos, mainot ūdens-minerālu vielmaiņas audos), un citi dziedzeri; tomēr urīna daudzums var samazināties vai palielināties, bet urīnvielas un urīnskābes saturs tajā nemainīsies.

Neiro-refleksu un humorālo mehānismu mijiedarbība nodrošina ķermeņa ūdens-minerālu homeostāzi, regulējot urīna izdalīšanās sastāvu un daudzumu.

Urinācija

Urinēšana ir reflekss, kas ietver vienlaicīgu urīnpūšļa samazināšanu un urīnpūšļa un urīnizvadkanāla sfinkteru atslābināšanu, kā arī urīna izņemšanu no urīnpūšļa.

Piespiedu urinēšana (tipisks bērniem, kas jaunāki par 2-3 gadiem). Urīnpūšļa sienās ir receptori, kas reaģē uz gludās muskulatūras audu stiepšanos. Kad urīns uzkrājas urīnpūslī, tās sienas stiepjas, kairinot receptorus. Šo receptoru ierosinājums tiek pārnests caur refleksloka afferentajiem nerviem uz urīnceļu centru, kas atrodas mugurkaula sakrālās daļās. No šejienes impulsu efferentu nervu impulsi iekļūst urīnpūšļa muskuļos un urīnpūšļa un urīnizvadkanāla sfinkteros, izraisot sienu muskuļus, un sphincters atpūsties. Tā rezultātā urīns iekļūst urīnizvadkanālā un tiek izvadīts no organisma.

Enurēze - naktsnešana; parasti novēroja 5-10% bērnu, kas jaunāki par 13-14 gadiem. Šajā slimībā sāļie un pikantie ēdieni jāizslēdz no diētas, lai naktī neizmantotu daudz šķidruma; nepieciešama īpaša ārstēšana.

Patvaļīgs (apzināts) urinēšanas regulējums tiek noteikts, palielinot urīnpūšļa lielumu (bērna augšanas rezultātā) un RF vides (vecāku, draugu) ietekmē. Tas ir iespējams sakarā ar smadzeņu garozas neironu savienojumiem ar sakrālās muguras smadzeņu nervu šūnām, kas ļauj cilvēka centrālās nervu sistēmas augstākām daļām - tās smadzeņu puslodes - kontrolēt mugurkaula urinēšanas centru un apzināti kontrolēt urinācijas darbību.

■ Bērniem patvaļīgu urināciju veido 2-3 gadi.

Urīna sistēmas higiēna

❖ Iekaisuma procesus izraisa mikroorganismi:

■ patogēni var iekļūt urīna sistēmas orgānos caur asinīm (dilstoši infekcijas); tādējādi urīnceļu infekcijas slimības, ko izraisa stenokardija, kariesa, mutes dobuma slimības utt.;

■ mikrobi var iekļūt urīnizvadkanālā, no kurienes tie šķērso urīnceļus uz citiem šīs sistēmas orgāniem (augošās infekcijas); personiskās higiēnas, ķermeņa dzesēšanas un saaukstēšanās noteikumu neievērošana veicina šo slimības ceļu.

Urīnizvadkanāla un urīnceļu iekaisumu raksturo intensīva epitēlija noārdīšanās un tās augsta ievainojamība.

Nefrīts - nieru iekaisums, kas izraisa viņu darba traucējumus; raksturīgs drudzis, proteīnu tauku vielmaiņas traucējumi, tūska, asins izdalīšanās ar urīnu.

■ Ja nefrīts palielina nieru kapilāru sieniņu caurlaidību, tādēļ urīnā ir olbaltumvielas un asins šūnas, rodas tūska (audu pildīšana ar šķidrumu), un organisms var būt saindēts ar vielmaiņas produktiem - urēmiju.

Pasliktināta aktivitāte un nieru slimība to jutīguma dēļ pret toksiskām vielām:

■ nieru bojājumus var izraisīt svins, dzīvsudrabs, borskābe, mothballs, benzols, kukaiņi un čūskas utt.;

■ Īpaši kaitīga ir alkohola lietošana, kas ietekmē nieres;

■ nieru slimības pārdozēšanas gadījumā var izraisīt dažas zāles (sulfonamīdi, antibiotikas).

❖ "Akmeņu" veidošanās nierēs un urīnceļos ir saistīta ar vielmaiņas traucējumiem:

■ akmeņus veido urāti (urīnskābes sāļi) vai kalcija fosfāti;

■ tie traucē urīna plūsmu, un ar asām malām kairina gļotādu, izraisot stipras sāpes.

♦ Personas higiēnas un urīnceļu slimību profilakses pamatnoteikumi:

■ nepieciešams, lai ārējie dzimumorgāni būtu tīri un mazgāti ar siltu ūdeni un ziepēm no rīta un vakarā pirms gulētiešanas;

■ izvairieties no nieru pārpildīšanas;

■ Nelietojiet ļaunprātīgu alkohola un pikantu ēdienu, kas satur garšvielas un sāli;

■ strādājot ar toksiskām vielām, ievērojiet drošības noteikumus;