Физиология выделения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Физиология выделения

В ходе выделения из организма удаляются:

1) чужеродные и токсические вещества;

2) конечные продукты обмена;

3) избыток воды, солей, органических веществ.

Органы выделения - почки, потовые железы, легкие, ЖКТ, сальные железы, молочные железы и слезные железы. Все органы выделения подразделяются на:

- ренальные - почки;

- внеренальные - все остальные органы.

Функции внеренальных органов:

Легкие. ренальный почка нефрон моча

В процессе дыхания через легкие из организма удаляются пары воды, углекислота, пары наркотических газообразных веществ, пары этанола, т.е. все, что может выделяться в виде газообразных соединений.

Кишечник.

В процессе пищеварения через кишечник происходит выделение йодидов, солей тяжелых металлов, продуктов превращения желчных кислот, ЛС, гормонов, продуктов азотистого метаболизма.

Потовые железы.

Избыток воды, избыток солей, мочевина, мочевая кислота, молочная кислота, некоторые ЛС.

Слезные железы.

Вода, соли, антибиотики.

Сальные и молочные железы стоят в ряду всех внеренальных органов несколько обособленно, т.к. они выделяют не конечные продукты обмена веществ, а специфические специальные продукты: сальные железы - кожное сало, необходимое для поддержания тургора и защиты кожи; молочные железы - молоко, необходимое для вскармливания потомства. Молочные железы продуцируют свой специфический продукт - молоко, используя все ресурсы крови, соответственно, в молоке будет содержаться все то, что и в крови.

Поэтому с молоком матери выделяются: все лекарственные вещества - антибиотики, снотворное, психотропные вещества, алкоголь. Специфика: терапевтические дозы лекарственных веществ, принимаемые большим организмом (матери) и терапевтические дозы для детского организма, которые имеют очень малые величины, очень сильно разнятся - в десятки, сотни раз и то, что может быть терапевтической дозой для матери, может быть высшей токсической дозой для детского организма.

Ренальные органы выделения:

Почки.

Экскрет почек - моча. Она образуется в почках и выделяется во внешнюю среду через мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Расположены по бокам от позвоночника на уровне последнего грудного и первых поясничных позвонков. Правая почка располагается на 1,5 - 2 см ниже левой. В ней различают верхний и нижний полюс, латеральный и медиальный края, переднюю и заднюю поверхности. В вогнутом крае почки есть входящая приносящая артерия и нервные стволы, а выходят почечная вена и мочеточник. Почка окружена собственной фиброзной капсулой. В почке различают корковое и мозговое вещество. Корковое занимает периферию почки, толщиной около 4мм. Мозговое вещество слагается из почечных пирамидок, разделенных прослойками коркового вещества. Верхушки пирамидок соединяются и образуют сосочки. В каждой почке около 12 сосочков. Через их малые отверстия выделяется моча. Есть малые и большие чашечки - начальные отделы мочевыводящих путей. Малых чашечек - 8-9 шт., они впадают в большие - верхнюю и нижнюю, которые сливаются и образуют лоханку.

Основная структурная единица почки - нефрон. Он так называется - основной структурной единицей, - т.к. 1 нефрон может обеспечить всю совокупность процессов образования мочи.

Строение нефрона: капсула Боумена-Шумлянского, внутри которой находится капиллярный клубочек, состоящий примерно из 50-ти капиллярных петель. Капсула Боумена-Шумлянского переходит в проксимальный извитой каналец, который переходит в петлю Генле. Петля Генле имеет восходящую и нисходящую части. Нисходящая часть петли Генле продолжается в корковое вещество, а восходящая идет в корковое и возвращается назад, и заканчивается дистальным извитым канальцем. Извитые канальцы впадают в собирательные трубки, которые выводят мочу в мочеточники.

Специфика кровоснабжения нефрона: капиллярный клубочек, находящийся в капсуле образуется разветвлениями приносящей артериолы. Выходя из капсулы капиллярный клубочек образует выносящую артериолу. Эти две артерии отличаются друг от друга тем, что приносящая артерия в диаметре в 2 раза больше выносящей, за счет чего создается разная величина давления, а в клубочке величина давления постоянна - 70-75 мм.рт.ст. Между приносящей и выносящей артериолами находится миоэпителиальное образование, которое продуцирует фермент - ренин и принимает участие в регуляции величины системного АД.

В каждой почке более 1млн. нефронов. Длина канальцев нефрона от 18 до 50 мм (длина канальцев зависит от вида нефрона). Длина всех канальцев нефронов примерно 100км. Поверхность всех почечных канальцев выстлана эпителием, который имеет щеточную кайму. Эта кайма образована микроворсинками. И поэтому площадь поверхности всех почечных канальцев = от 40 до 50 м². В почке выделяют несколько видов нефронов. В зависимости от залегания и функции выделяют - корковый, суперфициальный и юкстамедуллярный нефроны.

Корковый нефрон: находится в коре почки. Имеет стандартное строение. Количество составляет 70-80% от всех нефронов. В этих нефронах выносящий сосуд после выхода из капсулы Боумена-Шумлянского разветвляется и образует вторичную капиллярную сеть, которая оплетает все канальцы нефрона, и только после этого попадает в венозную систему.

Суперфициальный (поверхностный) нефрон: 20-25% от общего количества нефронов. По структуре такие же, как и корковые. Главная функция корковых и поверхностных нефронов - фильтрация мочи.

Юкстамедуллярный нефрон: 10-15% от общего количества нефронов. Расположены так, что большая часть элементов нефрона находится в мозговом слое.

Они отличаются кровоснабжением от других нефронов:

- обе артерии имеют одинаковый диаметр;

- выносящая артерия не образует вторичной капиллярной сети.

Имеют очень длинную петлю Генле. Основная функция - участие в процессах концентрации мочи.

Теория мочеобразования - фильтрационно-реабсорбционно-секреционная теория:

т.е. процесс образования мочи обусловлен тремя основными процессами - фильтрацией, реабсорбцией и секрецией (экскрецией).

Фильтрация - главная фаза. В эту фазу происходит фильтрация плазмы крови из капилляров мальпигиевого клубочка в полость капсулы Боумена-Шумлянского. Процесс происходит через гломерулярный фильтр. Этот фильтр образован тремя элементами (со стороны крови) - стенка капилляра, базальная мембрана, щель между капсулой Боумена-Шумлянского. Фильтруется все, что может пройти через этот фильтр - вода, глюкоза, аминокислоты, мочевина, мочевая кислота, белки с молекулярной массой не выше 70 тыс. Дальтон, неорганические соли. Т.к. это щель, а не отверстие, то некоторые крупномолекулярные белки в единичном количестве тоже могут пройти.

Механизм фильтрации обеспечивается фильтрационным давлением.

Три силы участвую в формировании фильтрационного давления - одна способствует, а две препятствуют. Величина АД - способствует(70 мм.рт.ст.). Против этой силы действуют онкотическое давление плазмы крови, которое старается удержать воду (25-30 мм.рт.ст.), сила давления ультрафильтрата (первичной мочи) в капсуле Боумена-Шумлянского (20 мм.рт.ст). Основное давление фильтрации, таким образом, равно 20 мм.рт.ст.

У человека образуется первичной мочи 150 - 180л. Ее образуется так много, потому что через почки проходит примерно 1700 -1800 л крови за сутки. И из каждых 10 л крови отфильтровывается примерно литр первичной мочи. А конечной мочи - 1,5-2л. Вся остальная моча реабсорбируется. Это вторая фаза мочеобразования.

Экспериментально (с помощью специальных микропипеток, вводимых в различные участки нефрона) было установлено, что из первичной мочи обратно в кровоток всасывается в извитых канальцах 1-го порядка (в проксимальных извитых канальцах) 40-45% воды, в петле Генле - 25-28% воды, в дистальном извитом канальце - 10% воды, в собирательных трубочках около 20% воды. Лишь около 1% входящей в состав первичной мочи воды не абсорбируется и поступает во вторичную. Вместе с водой обратно всасываются аминокислоты, глюкоза, витамины, большая часть ионов натрия, кальция, калия и хлора. Не всасываются конечные продукты обмена - мочевина, мочевая кислота, аммиак, креатинин, сульфаты и фосфаты. Интенсивность реабсорбции зависит от концентрации данного вещества в данное время в крови. Если после обильного приема сахара концентрация глюкозы в крови увеличивается, то интенсивность реабсорбции уменьшается и лишняя глюкоза выводится во внешнюю среду. При недостатке натрия в пище, выведение его с мочой резко уменьшается.

Порог выведения.

Пороговые вещества - обычно реабсорбируются полностью и их в моче нет. Беспороговые - не подвергаются реабсорбции, даже если очень мало в крови - креатинин, сульфаты, инулин, мочевина.

Секреция (экскреция). Является результатом активной деятельности эпителия. Главное вещество, которое секретируется эпителием - аммиак. Также выделяются многие лекарственные вещества, например, пенициллин.

Механизм регуляция деятельности почек - нервно-рефлекторный и гуморально-химический.

Параметры:

- величина диуреза (диурез - кол-во выделенной мочи за сутки);

- избирательное выведение воды, солей и других веществ.

За счет регуляции параметров обеспечивается:

- поддержание постоянства внутренней среды - осмотическое давление,кислотно-щелочное равновесие (КЩР) и др.;

- почки иннервируются ВНС - и симпатической, и парасимпатической.

При раздражении парасимпатических нервов увеличивается выделение с мочой хлоридов за счет уменьшения их (хлоридов) реабсорбции. При раздражении симпатических нервов - снижается выделение с мочой хлоридов, за счет усиления канальцевой реабсорбции.

Возбуждение симпатических нервов ведет к сужению почечных сосудов. Если суживается приносящая артериола, то фильтрация уменьшается, первичной мочи образуется меньше и диурез снижается. При сильном болевом раздражении может наступить полное блокирование выведение мочи - анурия, за счет резкого спама приносящей артерии. За счет увеличения общей циркулирующей крови (ОЦК) повышается величина АД. Рефлекторно, из-за раздражения барорецепторов сосудов, тонус артериол в почках падает. Это вызывает:

- увеличение притока крови капилляров;

- усиление фильтрации;

- повышение диуреза.

Рефлекторная регуляция диуреза осуществляется высшим подкорковым центром - гипоталамусом, подкорковыми центрами и центрами коры больших полушарий.

Гуморальная регуляция.

Если удалить у одного животного почку и пересадить ее другому животному, соединив сосудистую систему, то пересаженная почка будет длительно функционировать и изменять диурез. При этом почка будет деиннервирована. Методика пересадки почки доказывает гуморальную регуляцию.

Гормональная регуляция осуществляется АДГ (вазопрессином.). АДГ образуется в гипоталамусе, накапливается в задней доле гипофиза, из которой поступает в кровь. АДГ регулирует образование и состав мочи с участием рефлекторного механизма.

Пример: при повышении осмотического давления крови (при поступлении избытка солей) - раздражаются периферические и центральные осморецепторы, информация от них поступает в супраоптическое ядро гипоталамуса, увеличивается образование АДГ. Из гипофиза поступает в кровь повышенное количество АДГ. АДГ усиливает реабсорбцию воды из мочи в собирательных трубках, объем мочи уменьшается, а концентрация солей в моче увеличивается. Соли выводятся из организма, осмотическое давление нормализуется. Этот процесс - антинатрийуретический рефлекс.

Если поступает большое количество воды: осмотическое давление уменьшается, стимуляция осморецепторов ослабляется, секреция вазопрессина снижается, реабсорбция воды уменьшается, диурез увеличивается, лишняя вода выводится и осмотическое давление нормализуется.

Механизм действия АДГ:

АДГ активирует гиалуронидазу (фермент), которая расщепляет гиалуроновую кислоту, входящую в состав межклеточного вещества в собирательных трубках. Вследствие этого стенки собирательных трубок становятся более проницаемыми для воды, реабсорбция воды увеличивается.

При нарушении функции гипоталамуса или задней доли гипофиза может уменьшаться или прекращаться выделение АДГ. Это приведет к прекращению реабсорбции воды и к резкому возрастанию диуреза - до 20-30л мочи/сут - несахарное мочеизнурение.

Другие гормоны.

Адреналин: в больших дозах суживает сосуды, снижает фильтрацию, снижает диурез.

Тироксин усиливает диурез, ослабляя реабсорбцию воды.

Продукты азотистого метаболизма: мочевина - повышает диурез с увеличением выделения азота.

Мочегонные средства в клинической практике используют с целью выведению излишней воды из организма. Принцип действия: увеличение кровоснабжения и фильтрации клубочков, понижение реабсорбции в канальцах, изменение связывания воды в тканях организма.

Участие почек в регуляции КЩР крови: если реакция крови сдвигается в кислую сторону (при интенсивной физической работе, вследствие которой накапливается ПВК, молочная и фосфорная кислоты), почки выделяют мочу с более кислой реакцией. И, наоборот, при защелачивании крови моча становится более щелочной за счет возрастания выделения из крови щелочного реагирующего фосфата - Na2H2PO4 и уменьшается выделение кислот на реагирующий фосфат.

Количество, состав и свойства мочи:

- диурез - 1,5-2л;

- плотность мочи - 1,012 -1,020. Чем меньше мочи, тем выше концентрация.

- рН=7,4 - 6,5 - зависит от пищи (при смешанной - слабокислая, при употреблении мяса кислотность возрастает, при приеме растительной - вплоть до нейтральной и слабощелочной);

- цвет - соломенно-желтый, обусловлен наличием в моче пигментов уробилина и урохрома. Эти пигменты образуются в кишечнике и почках из пигментов желчи, а пигменты желчи - из гемоглобина.

У человека большинство продуктов азотистого обмена выделяется почками в виде мочевины. 90% всего азота мочи - в мочевине. В моче могут присутствовать продукты гниения белков, всасывающихся из кишечника - это индол, скатол, фенол - в виде соединений с серной кислотой.

Нерасщепленного белка в моче у здорового человека не должно быть. Он появляется при изменении проницаемости почечных мембран (при изменении проницаемости в гломерулярных тельцах) и при воспалительных процессах в почках - нефритах.

Протеинурия - появления белка в моче.

В норме белок может появляться в моче, но только при очень интенсивных физических нагрузках, когда временно происходит изменение проницаемости почечных мембран.

С мочой обильно выделяются соли органических и неорганических кислот:

- органические кислоты - оксолаты, соли щавелевой кислоты, соли молочной кислоты и некоторые другие.

- неорганические соли - хлориды, сульфаты, фосфаты.

Больше всего выделяется хлорида натрия - от 10 до 15г. У больных с нарушением функции почек происходит накопление в организме продуктов азотистого метаболизма.

Для поддержания функций организма используют:

- применение искусственной почки - кровь отфильтровывают на специальном аппарате 1-2 раза в день;

- пересадка почки.

Размещено на Allbest.ru