Анатомия и физиология почек

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования

«Международный государственный экологический институт имени А.Д. Сахарова» Белорусского государственного университета

Факультет экологической медицины

Кафедра экологической медицины и радиобиологии

Специальность «Медицинская экология»

Контрольная работа

по дисциплине «Основы медицинских знаний. Внутренние болезни»

Тема: Анатомия и физиология почек

Выполнила

Кормилицина Е.М.

Минск 2015



Содержание

Введение

1. Анатомия и морфология почек человека

1.1 Анатомия почек человека

1.2 Морфология почек

2. Физиология и функции почек

2.1 Функции почек

2.2 Физиология почек

Заключение

Список использованной литературы

Список сокращений



Введение

Среди органов, обеспечивающих сохранение относительного постоянства внутренней среды, почки играют наиболее значительную роль. Удаление из организма конечных продуктов обмена веществ (клубочковая фильтрация, реабсорбция, активная секреция) осуществляется в высшей степени специализированными составными элементами почки -- нефронами. Огромное количество нефронов, их характерное распределение в ткани почки, гетерогенное строение, необычайно богатое и неповторимое по организации микроциркуляторное русло, обширные пути венозного и лимфатического дренажа, наличие специфического эндокринного аппарата регуляции гемодинамики, многообразие интра- и экстраренальных нервных связей -- все это определяет исключительно сложную конструкцию почки как жизненно важного органа гомеостаза.

В данной контрольной работе предлагается подробнее рассмотреть анатомическое строение и физиологию почек.



1. Анатомия и морфология почек человека

1.1 Анатомия почек человека

Топография и строение почек

Почка (лат. - ren) - парный орган (рис.1), образующий и выводящий мочу. Почки расположены в поясничной области, в забрюшинном пространстве. Они лежат в так называемом «почечном ложе», которое образовано мышцами живота. Левая почка расположена на уровне XII грудного и двух верхних поясничных позвонков. Правая находится на 2-3 см ниже левой и соответствует по протяженности I, II и III поясничным позвонкам. К верхнему полюсу каждой почки прилегает надпочечник; спереди и с боков они окружены петлями тонкой кишки. Кроме того, к правой почке прилежит печень; к левой - желудок, поджелудочная железа и селезенка.

Рис.1. Почка:

1 - корковое вещество; 2 - почечные столбы; 3 - большая чашка; 4 - почечная артерия; 5 - почечная вена; 6 - почечная лоханка; 7 - мочеточник; 8 - сосочковые проточки; 9 - почечная пазуха; 10 - малая чашка; 11 - верхушка пирамиды; 12 - мозговое вещество.

Почка имеет бобовидную форму, красно-бурый цвет, гладкую поверхность, плотную консистенцию. Средняя масса органа составляет 120 г, длина - 10-12 см, ширина - около 6 см, толщина - 3-4 см.

В строении почки выделяют две поверхности: переднюю - более выпуклую и заднюю - сглаженную; два конца (полюса): верхний - закругленный и нижний - заостренный; два края: латеральный - выпуклый и медиальный - вогнутый. На медиальном крае расположены ворота почки, в которые входят почечная артерия и нерв, а выходят почечная вена, лимфатические сосуды и мочеточник. Все эти образования объединены понятием «почечная ножка». У новорожденных, а иногда и у взрослых людей на поверхности почки видны борозды, разделяющие ее на доли.

Почка покрыта фиброзной капсулой (содержит много миоцитов и эластических волокон), которая рыхло связана с ее паренхимой. Кнаружи от капсулы почки расположен толстый слой жировой клетчатки, который называют жировой капсулой. Она отграничена почечной фасцией, выполняющей роль футляра для почки и жировой капсулы.

Почечная фасция, жировая капсула, мышечное почечное ложе и почечная ножка надежно фиксируют орган в строго определенном месте забрюшинного пространства. Они относятся к фиксирующему аппарату почки. Кроме того, в поддержании характерного положения органа важную роль играет внутрибрюшное давление. Если по каким-то причинам фиксирующий аппарат не обеспечивает соответствующее положение органа, возникает смещение почки вниз - нефроптоз.

Паренхима почки состоит из двух слоев: наружного - коркового вещества, имеющего темно-красный цвет, и внутреннего, более светлого - мозгового вещества. Мозговое вещество представлено почечными (Мальпигиевыми) пирамидами (всего их 12-18), основание которых обращено к корковому веществу, а вершины - к центру. Корковое вещество на срезе почки занимает узкий наружный слой почечной паренхимы, а также участки между пирамидами, которые называют почечными столбами.

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, общее количество которых составляет более 2 миллионов. Нефрон представляет собой длинный каналец, начальный отдел которого в виде двустенной чаши окружает капиллярный клубочек, а конечный - впадает в собирательную трубочку (рис.2). В нефроне выделяют четыре отдела: почечное (Мальпигиево) тельце; извитой каналец первого порядка (проксимальный извитой каналец); петлю нефрона (Генле); извитой каналец второго порядка (дистальный извитой каналец).

Почечное тельце расположено в корковом веществе почки и состоит из сосудистого клубочка, окруженного капсулой Шумлянского-Боумена. Данная капсула представляет собой чашу, состоящую из двух стенок - наружной и внутренней, между которыми имеется щелевидное пространство (рис.3). Это пространство сообщается со следующим отделом нефрона. Клетки, выстилающие внутренний листок капсулы Шумлянского-Боумена, получили название «подоциты».

Рис. 2. Схема строения нефрона:



1- проксимальный извитой каналец; 2- дистальный извитой каналец; 3 - собирательная трубочка; 4 - нисходящий отдел петли нефрона; 5 - восходящий отдел петли нефрона; 6 - почечное тельце; 7 - выносящая артериола; 8 - приносящая артериола; 9 - междольковая артерия.

Сосудистый клубочек представляет собой сеть соединяющихся между собой капилляров. Общая поверхность всех капиллярных клубочков в обеих почках составляет около 1,5 м2. Кровь в них попадает по приносящей артериоле, а оттекает в выносящую артериолу, диаметр которой в 2 раза меньше. Подоциты и эндотелий капилляров сосудистого клубочка имеют общую базальную мембрану. Все вместе они образуют барьер, через который из просвета капилляров в просвет капсулы Шумлянского-Боумена происходит фильтрация компонентов плазмы крови.

Проксимальная часть канальца нефрона длиной около 14 мм и диаметром 50-60 мкм образована одним слоем высоких цилиндрических каемчатых клеток, на апикальной поверхности которых имеется щеточная каемка, состоящая из множества микроворсинок. Эти клетки лежат на базальной мембране, а базальная часть богата митохондриями, что придает ей исчерченный вид. Плазматическая мембрана клеток в базальной части образует множество складок. Проксимальный извитой каналец расположен в корковом веществе, затем он зигзагообразно опускается в мозговое вещество и переходит в следующий отдел нефрона - петлю Генле. Она состоит из нисходящей и восходящей частей. Нисходящая часть (тонкая, около 15 мкм в диаметре, выстлана плоскими клетками) образует изгиб - колено, который и продолжается в восходящую часть (толстая, около 30 мкм в диаметре). Петля Генле по возвращении в корковое вещество получает название дистального извитого канальца (короткий, диаметр колеблется в пределах от 20 до 50 мкм), стенки которого образованы одним слоем кубических клеток, лишенных щеточной каемки. Он зигзагообразно поднимается вверх и впадает в начальный отдел мочевыводящих путей почки - собирательную трубочку. Общая длина канальцев нефрона от капсулы Шумлянского-Боумена до начала собирательных трубочек составляет 35-50 мм, общая длина всех канальцев обеих почек 70-100 км, общая поверхность всех канальцев - 6 м2.

Рис.3. Почечное тельце:

1 - капсула Шумлянского-Боумена; 2 - приносящая артериола; 3 - выносящая артериола; 4 - капиллярный клубочек; 5 - полость капсулы Шумлянского-Боумена; 6 - проксимальный извитой каналец.

В почке человека различают два вида нефронов: корковые (80%), Мальпигиево тельце которых находится в наружной зоне коры, и юкстамедуллярные (20%), Мальпигиево тельце которых расположено на границе с мозговым веществом. Последний тип нефронов в связи с особенностями своего строения (приносящая артериола по диаметру равна выносящей) функционирует только в экстремальных ситуациях, связанных с уменьшением притока артериальной крови в корковое вещество почки (например, при кровопотере).

Мочевыводящие пути почки.

Началом интраорганных мочевыводящих путей являются собирательные трубочки, в которые приносят вторичную мочу извитые канальцы II порядка. Они расположены в мозговом веществе. Собирательные трубочки сливаются, образуя сосочковые проточки. Число их колеблется от 5 до 15 (чаще 7-8). На вершине каждого сосочка открывается от 10 до 20 и более сосочковых отверстий, с трудом различаемых невооруженным глазом. Место, где открываются эти устья, называют решетчатым полем. Каждый сосочек обращен внутрь полости малой почечной чашки, которая охватывает его со всех сторон, образуя над верхушкой сосочка свод. В стенке свода имеются миоциты, формирующие сжиматель свода. Комплекс структур свода, включающий сжиматель, соединительную ткань, нервы, кровеносные и лимфатические сосуды, рассматривают как форникальный аппарат, играющий важную роль в процессе выделения мочи и препятствующий ее обратному току в мочевые канальцы. Иногда в одну чашку обращены 2 или 3 сосочка, соединенных вместе. Количество малых чашек чаще всего составляет 12-18. Малые чашки, объединяясь, образуют 2 или 3 большие чашки, которые сливаясь друг с другом, образуют одну общую полость - почечную лоханку. Последняя, постепенно сужаясь, переходит в мочеточник.

Моча из сосочковых отверстий поступает в малые, а затем в большие почечные чашки и лоханку, которая переходит в мочеточник. Стенки почечных чашек, лоханки, мочеточников и мочевого пузыря в основном построены одинаково. Они состоят из слизистой оболочки, покрытой переходным эпителием, мышечной и адвентициальной оболочек. Мышечная оболочка мочевыводящих путей почки представлена гладкой мышечной тканью. Своей перистальтикой она обеспечивает активную эвакуацию мочи в мочеточник.

Кровоснабжение почек.

Понимание структуры и функции почки невозможно без знания особенностей ее кровоснабжения. Несмотря на свои относительно небольшие размеры, почка - один из наиболее кровоснабжаемых органов. За 1 минуту через почки проходит до 20-25% объема сердечного выброса. В течение суток через эти органы весь объем крови человека проходит до 300 раз. Почечная артерия отходит непосредственно от брюшной аорты. В воротах почки она разветвляется на более мелкие артерии до артериол. Конечные их ветви называют приносящими артериолами. Каждая из данных артериол входит в капсулу Шумлянского-Боумена, где распадается на капилляры и образует сосудистый клубочек - первичную капиллярную сеть почки. Многочисленные капилляры первичной сети в свою очередь собираются в выносящую артериолу, диаметр которой в два раза меньше диаметра приносящей. Таким образом, кровь из артериального сосуда попадает в капилляры, а затем в другой артериальный сосуд. Практически во всех органах после капиллярной сети кровь собирается в венулы. Поэтому этот фрагмент интраорганного сосудистого русла получил название «чудесная сеть почки». Выносящая артериола вновь распадается на сеть капилляров, оплетающих канальцы всех отделов нефрона. Тем самым образуется вторичная капиллярная сеть почки. Следовательно, в почке имеются две системы капилляров, что связано с функцией мочеобразования. Капилляры, оплетающие канальцы, окончательно сливаются и образуют венулы. Последние, поэтапно сливаясь и переходя в интраорганные вены, формируют почечную вену.

1.2 Морфология почек

Почка относится к органам с интенсивной функциональной нагрузкой на протяжении всей жизни человека. Ежеминутно она пропускает через себя 1200 мл крови (650--700 мл плазмы), что за 70 лет жизни составляет 44 млн л. Почечные трубочки ежеминутно фильтруют 125 мл жидкости. За 70 лет жизни это составляет 4 600 000 л.

Выполняя столь интенсивную работу, почка как экскреторный орган обладает также эндокринными функциями, влияя на кровоснабжение и кроветворение.

Эндокринные функции почек связаны с выработкой гормона ренина. Окончательной ясности о механизмах и источнике его выработки пока нет, хотя многие исследователи связывают продукцию ренина с юкстагломерулярным аппаратом, расположенным между клубочком почки и местами впадения в него приносящей артериолы и отхождения выносящей.

В состав юкстагломерулярного комплекса входят трансформированные эпителиоидные клетки в стенке приносящей артериолы, плотное пятно и группа клеток между ним и клубочком. Повышающаяся с возрастом продукция ренина связана, несомненно, со структурной перестройкой юкстагломерулярного аппарата.

Юкстагломерулярный комплекс располагается в области сосудистого полюса почечного тельца. Он состоит из четырех морфо-функционально взаимосвязанных компонентов: околоклубочковых гранулированных клеток афферентной артериолы; агранулированных клеток Гурмагтига; плотного пятна (macula densa), образованнго группой клеток дистального извитого канальца, и интеркапиллярных клеток. Перечисленные компоненты осуществляют эндокринным путем авторегуляцию микрогемодинамики в клубочковой капиллярной сети и влияют на уровень системногоартериального давления (АД).

Интерес к изучению структурной организации юкстагломерулярного комплекса особенно возрос с тех пор, как было установлено важное значение ренопрессорного механизма в патогенезе реноваскулярной гипертензии, возникающей при нарушении циркуляции в системе почечной артерии на почве первичных окклюзионных поражений почек, вызывающих в них ишемию.

Сведения о строении указанных компонентов юкстагломерулярного комплекса, полученные при помощи светового микроскопа, были в течение последних двух десятилетий значительно расширены и дополнены исследованиями на электронномикроскомическом уровне. Основную специализированную структуру юкстагломерулярного комплекса составляют юкстагломерулярные клетки, расположенные асимметрично в средней оболочке приносящий клубочковой артериолы. Эти гистогенетически преобразованные гладкомышечные клетки близки по строению к эпителиоидным клеткам артерио-венозных анастомозов, где они выполняют функцию регуляции кровотока. Однако в отличие от них в клетках афферентной артериолы обнаружены особые гранулы.

Цитоплазма юкстагломерулярных клеток светлая. Эндоплазматическая сеть представлена мелкими параллельно расположенными канальцами и уплощенными пузырьками, мембраны которых обильно снабжены рибо- и полисомами, микропиноцитозными везикулами и вакуолями. Комплекс Гольджи состоит из типичного набора цистерн, мелких вакуолей и имеет околоядерную локализацию. Митохондрии невелики, они круглой или овальной формы, расположены неупорядоченно по всей цитоплазме. В их матриксе между кристами встречаются осмиофильные гранулы. У внутренней плазматической мембраны в некоторых участках можно обнаружить миофиламенты и плотные тельца. Характерная особенность юкстагломерулярных клеток - их способность синтезировать ренин, который накапливается в секреторных гранулах, последние хорошо дифференцируются при электронной микроскопии.

Синтезируемый юкстагломерулярными клетками ренин является гликопротеиновым ферментом, который, действуя на б-2-глобулиновый субстрат плазмы, приводит к образованию ангиотензина I. Под действием ангиотензин-конвергирующего фермента, который находят в поверхностной мембране эндотелиоцитов сосудов легких, проксимальных почечных канальцах, эндотелии сосудистого русла и в плазме, он превращается в ангиотензин II. Последний оказывает мощное прессорное влияние на артериолы, сокращение которых приводит к повышению артериального давления. При снижении артериального давления секреция ренина усиливается и содержание ангиотензина II в крови увеличивается. Одновременно ангиотензин II активирует секрецию корковым веществом надпочечников гормона альдостерона, который задерживает реабсорбцию мочевыми канальцами натрия и воды и способствует повышению артериального давления. Обратное воздействие этих двух механизмов на юкстагломерулярный комплекс снижает секрецию ими ренина и артериальное давление уравновешивается. Стойкое повышение его наступает при хронической циркуляторной ишемии почек, которая служит причиной вазоренальной гипертензии. Система ренин -- ангиотензин -- альдостерон участвует в нормальной регуляции артериального давления, баланса натрия, а также электролитного и кислотно-основного состояния. Высвобождение ренина увеличивается в ответ на ограниченное поступление натрия, уменьшение объема плазмы, снижение перфузионного давления в почках и вертикальное положение тела. Повышение секреции натрия направлено на уменьшение циркуляторных действий этих стимулов.

На ранних этапах эмбриогенеза у человека последовательно возникают закладки трех органов: предпочки (пронефроса), первичной почки (мезонефроса) и окончательной почки (метанефроса). Лишь из последней развивается почечная ткань. Лоханка, чашечки и собирательные трубочки образуются из выроста первичного мочеточника (мезонефрального протока). В основном почка формируется к 9--10-й неделе внутриутробной жизни. Образование новых нефронов завершается к 20-му дню после рождения. Дальнейшее увеличение массы почечной ткани сопряжено с ростом и развитием уже существующих структурных элементов. На той площади почечной ткани, где у новорожденного определяется до 50 клубочков, у 7--8-месячного ребенка их насчитывается 18--20, а у взрослого лишь 7--81.

Старение почки включает изменения как морфологического, так и физиологического порядка. Вес почек начинает уменьшаться уже после второго 10-летия жизни.

Таким образом, к 90 годам вес почки уменьшается более чем вдвое по сравнению с 10--19 годами. За это же время длина органа сокращается от 12,4 до 11,4 см, т. е. в значительно меньшей степени.

По другим данным, уменьшение веса почки происходит в более поздние сроки, чем было отмечено: лишь после 20--40 лет. У женщин редукция веса с возрастом присходит более отчетливо, чем у мужчин.

Уменьшение веса почки сопряжено с частичной атрофией ее паренхимы: между 30 и 80 годами убыль нефронов составляет от 1/З до 1/2 их исходного числа. Исчезновение нефронов ведет к истончению коркового вещества почки и лучистости мозгового вещества, появлению неровностей на наружной поверхности органа.

Возрастное изменение соединительнотканной основы почки сопровождается накоплением в мозговом веществе к 50 годам кислых мукополисахаридов гликозаминогликанов. В дальнейшем, до 90 лет, их концентрация сохраняется на постоянном уровне или несколько снижается. Такой характер изменений отмечен не только у человека: он типичен для стареющей почки и других млекопитающих.

Установить возрастные ультрамикроскопические отличия в толщине основной мембраны клубочка при старении не удается. Оставшиеся в пожилом возрасте нефроны, по-видимому, сохраняют функциональную полноценность.

О перестройке нефрона в процессе старения свидетельствует уменьшение длины проксимальных извитых канальцев и их объема, а также площади поверхности клубочка. При этом отношение размера клубочка (его площади) к объему канальца изменяется вне видимой связи с возрастом.

По сводным данным Э. Лота (1931), линейные размеры и масса почки в разных группах современного человечества широко варьируют. Так, длина органа составляет: у негроидов -- 111 мм, у европеоидов -- 108--122, у фиджийцев -- 150 мм. Для ширины почки получен следующий ряд значений: негроиды -- 60 мм, европеоиды -- 69, фиджийцы -- 84, аннамиты -- 95, индийцы -- 107, арабы -- 132 мм. Масса почки составляет: у малайцев -- 210 грамм, у китайцев -- 275, у негров -- 308, у европеоидов -- 313 г. Средний объем почки достигает 302,9 мм3. На долю коркового вещества приходится 161,6 мм3.

Межпопуляционные различия линейных размеров почек и их массы объясняются, по-видимому, неодинаковыми размерами тела, свойственными людям разных этнических групп. Вес почки, отнесенный к весу тела, обнаруживает значительно меньшие межпопуляционные различия.

По строению мозгового вещества почки человека отличаются от других приматов. Почка человека содержит 10--20 пирамид мозгового вещества и много сосочков. У черной коаты отмечены 1--3 пирамиды, в то время как у остальных приматов, включая антропоидов, почка имеет лишь по одной истинной пирамиде. В ней нередко встречаются так называемые ложные пирамиды, образующиеся при врастании коркового вещества в мозговое и неполном разделении мозгового вещества на части. Однако о существовании единственной пирамиды, свидетельствует наличие одного сосочка. Ложные пирамиды, хорошо выраженные у антропоидов, служат переходной стадией от унипирамидного к мультипирамидному строению почек.

В ряду приматов положение почки по отношению к позвоночнику остается относительно неизменным.

Из деталей микроскопического строения органа заслуживает внимания толщина базальной мембраны клубочка. У североамериканцев, например, она равна в среднем 314,6 нм, у датчан 328,8 нм. Межгрупповые различия в размерах микроскопических структур почки менее выражены, чем в размерах почки в целом. анатомия почка сосудистый мочевыводящий

Мочевыводящие пути почки складываются из малых чашечек, в которые открываются сосочки пирамид, больших чашечек и чашечко-мочеточникового соустья (лоханки). По новейшим представлениям здоровая почка не должна иметь выраженной лоханки. Выделяют три основных типа соединения чашечек с мочеточником: I тип - характеризуется впадением малых чашечек непосредственно в лоханку при отсутствии больших чашечек: II - наличием всех трех звеньев системы (малых и больших чашечек и лоханки); III - отсутствием лоханки и переходом больших чашечек в мочеточник. В разных группах населения частота встречаемости этих типов неодинакова.

Наиболее часто встречается II тип, частота которого в рассмотренных группах приблизительно одинакова. Из остальных у японцев относительно чаще отмечен I тип (ампулярная лоханка), у поляков -- III тип, выразившийся в отсутствии лоханки.

Большим вариациям подвержены сосочки почки. Среднее их количество у европеоидов мужского пола равно 9,15±0,25, у женщин -- 8,56±0,22. Число сосочков не связано с массой паренхимы почки.

Гломерулярная ультрафильтрация жидкости в почках, реабсорбция веществ в канальцах нефрона и секреции в их просвет некоторых электролитов и неэлектролитов происходит в условиях определенного уровня почечной гемодинамики. В фило- и онтогенезе интенсификация функции почки млекопитающих увеличивается параллельно с усложнением системы ее васкуляризации и редукции ренопортальной системы, характерной для амфибий, птиц и рептилий. Артериальной кровью почка снабжается по почечной артерии, которая отходит почти под прямым углом от правой или левой полуокружностей брюшной части аорты на уровне нижней половины тела I поясничного позвонка. Это сосуды, диаметр просвета которых составляет 6--8 мм.

Следуя горизонтально и книзу почечные артерии направляются к воротам соответствующей почки. Правая из них более длинная, отделяется от аорты ниже левой и проходит позади нижней полой вены. Впереди нее находится головка поджелудочной железы и нисходящий отдел двенадцатиперстной кишки. Перед вступлением в ворота почки от почечной артерии отделяется нижняя надпочечная артерия, а в самих воротах -- мелкие, вариабельные ветви к жировой и фиброзной капсуле, почечной лоханке и верхнему отделу мочеточника.

Система лимфатических сосудов почки играет большую роль в устранении отека почки, вызванного лоханочно-почечными рефлюксами или усиленной реабсорбцией лоханочного содержимого в интерстициальную ткань, например при окклюзии верхних мочевых путей. Благодаря интимной связи лимфатических сосудов с интерстициальной тканью почки лимфатический дренаж обеспечивает выведение из почки отечной тканевой жидкости, содержащей большое количество белка, токсинов и неорганических веществ.

Таким образом, почки являются одним из важнейших органов человека. Имея сложное строение, почки выполняют интенсивную работу, влияют на состояние кровоснабжения.



2. Физиология и функции почек

2.1 Функции почек

Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме много функций. Одни из них прямо или косвенно связаны с процессами выделения, другие -- не имеют такой связи.

1. Выделительная, или экскреторная функция. Почки удаляют из организма избыток воды, неорганических и органических веществ, продукты азотистого обмена и чужеродные вещества: мочевину, мочевую кислоту, креатинин, аммиак, лекарственные препараты.

2. Регуляция водного баланса и соответственно объема крови, вне- и внутриклеточной жидкости (волюморегуляция) за счет изменения объема выводимой с мочой воды.

3. Регуляция постоянства осмотического давления жидкостей внутренней среды путем изменения количества выводимых осмотических активных веществ: солей, мочевины, глюкозы (осморегуляция).

4. Регуляция ионного состава жидкостей внутренней среды и ионного баланса организма путем избирательного изменения экскреции ионов с мочой (ионная регуляция).

5. Регуляция кислотно-основного состояния путем экскреции водородных ионов, нелетучих кислот и оснований.

6. Образование и выделение в кровоток физиологически активных веществ: ренина, эритропоэтина, активной формы витамина D, простагландинов, брадикининов, урокиназы (инкреторная функция).

7. Регуляция уровня артериального давления путем внутренней секреции ренина, веществ депрессорного действия, экскреции натрия и воды, изменения объема циркулирующей крови.

8. Регуляция эритропоэза путем внутренней секреции гуморального регулятора эритрона -- эритропоэтина.

9. Регуляция гемостаза путем образования гуморальных регуляторов свертывания крови и фибринолнза -- урокиназы, тромбопластина, тромбоксана, а также участия в обмене физиологического антикоагулянта гепарина.

10. Участие в обмене белков, липидов и углеводов (метаболическая функция).

11. Защитная функция: удаление из внутренней среды организма чужеродных, часто токсических веществ.

2.2 Физиология почек

Образование мочи

Почки потребляют 9% кислорода из общего его количества, используемого организмом. Высокая интенсивность обмена веществ в почках обусловлена большой энергоемкостью процессов образования мочи.

Процесс образования и выделения мочи называют диурезом; он протекает в три фазы: фильтрации, реабсорбции и секреции.

В сосудистый клубочек почечного тельца кровь попадает из приносящей артериолы. Гидростатическое давление крови в сосудистом клубочке достаточно высокое -- до 70 мм рт. ст. В просвете капсулы Шумлянского--Боумена оно достигает всего лишь 30 мм рт. ст. Внутренняя стенка капсулы Шумлянского--Боумена плотно срастается с капиллярами сосудистого клубочка, тем самым формируя своеобразную мембрану между просветом капилляра и капсулы. В то же время между клетками, образующими ее, остаются небольшие пространства. Возникает подобие мельчайшей решетки (сита). При этом артериальная кровь протекает через капилляры клубочка довольно медленно, что максимально способствует переходу ее компонентов в просвет капсулы.

Совокупность повышенного гидростатического давления в капиллярах и пониженного давления в просвете капсулы Шумлянского-- Боумена, медленный ток крови и особенность строения стенок капсулы и клубочка создают благоприятные условия для фильтрации плазмы крови -- перехода жидкой части крови в просвет капсулы в силу разницы давлений. Образующийся фильтрат собирается в просвете капсулы Шумлянского--Боумена и носит название первичной мочи. Следует отметить, что снижение артериального давления ниже 50 мм рт. ст. (например, при кровопотере) ведет к прекращению процессов образования первичной мочи.

Первичная моча отличается от плазмы крови только отсутствием в ней молекул белков, которые из-за своих размеров не могут пройти через стенку капилляров в капсулу. В ней также содержатся продукты обмена веществ (мочевина, мочевая кислота и пр.) и другие составные части плазмы, в том числе и необходимые для организма вещества (аминокислоты, глюкоза, витамины, соли и др.).

Основной количественной характеристикой процесса фильтрации является скорость клубочковой фильтрации (СКФ) -- количество первичной мочи, образующейся за единицу времени. В норме скорость клубочковой фильтрации составляет 90--140 мл в минуту. За сутки образуется 130--200 л первичной мочи (это примерно в 4 раза больше общего количества жидкости в организме). В клинической практике для вычисления СКФ используют пробу Реберга. Суть ее заключается в расчете клиренса креатинина. Клиренс -- объем плазмы крови, которая, проходя через почки за определенное время (1 мин), полностью очищается от того или иного вещества. Креатинин -- эндогенное вещество, концентрация которого в плазме крови не подвержена резким колебаниям. Это вещество выводится только почками путем фильтрации. Секреции и реабсорбции оно практически не подвергается.

Первичная моча из капсулы поступает в канальцы нефрона, где осуществляется реабсорбция. Канальцевая реабсорбция представляет собой процесс транспорта веществ из первичной мочи в кровь. Она происходит за счет работы клеток, выстилающих стенки извитых и прямого канальцев нефрона. Последние активно всасывают обратно из просвета нефрона во вторичную капиллярную сеть почки глюкозу, аминокислоты, витамины, ионы Na+, К+, С1-, HCO3- и др. Для большинства этих веществ на мембране эпителиальных клеток канальцев существуют специальные белки-переносчики. Эти белки, используя энергию АТФ, переводят соответствующие молекулы из просвета канальцев в цитоплазму клеток. Отсюда они поступают в капилляры, оплетающие канальцы. Всасывание воды происходит пассивно, по градиенту осмотического давления. Оно зависит в первую очередь от реабсорбции ионов натрия и хлора. Небольшое количество белка, попавшего при фильтрации в первичную мочу, реабсорбируется путем пиноцитоза.

Таким образом, обратное всасывание может происходить пассивно, по принципу диффузии и осмоса, и активно -- благодаря деятельности эпителия почечных канальцев при участии ферментных систем с затратой энергии. В норме реабсорбируется около 99 % объема первичной мочи.

Многие вещества при увеличении их концентрации в крови перестают в полной мере подвергаться реабсорбции. К ним относится, например, глюкоза. Если ее концентрация в крови превышает 10 ммоль/л (например, при сахарном диабете), глюкоза начинает появляться в моче. Связано это с тем, что белки-переносчики не справляются с возросшим количеством глюкозы, поступающей из крови в первичную мочу.

Кроме реабсорбции в канальцах происходит процесс секреции. Он подразумевает активный транспорт эпителиальными клетками некоторых веществ из крови в просвет канальца. Как правило, секреция идет против градиента концентрации вещества и требует затраты энергии АТФ. Таким образом могут удаляться из организма многие ксенобиотики (красители, антибиотики и другие лекарства), органические кислоты и основания, аммиак, ионы (К+, Н+). Следует подчеркнуть, что для каждого вещества существуют свои строго определенные механизмы выделения почками. Некоторые из них выводятся только путем фильтрации, а секреции практически не подвергаются (креатинин); другие, наоборот, удаляются преимущественно путем секреции; для некоторых характерны оба механизма выделения из организма.

Вследствие процессов реабсорбции и секреции из первичной мочи образуется вторичная, или конечная моча, которая и выводится из организма. Образование конечной мочи происходит по мере прохождения фильтрата по канальцам нефрона. Таким образом, из 130--200 л первичной мочи в течение 1 суток образуется и выводится из организма только около 1,0--1,5 л вторичной мочи.

Состав и свойства вторичной мочи

Вторичная моча представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета, в которой содержатся 95 % воды и 5 % сухого остатка. Последний представлен продуктами азотистого обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин), солями калия, натрия и др.

Реакция мочи непостоянна. Во время мышечной работы в крови накапливаются кислоты. Они выводятся почками и, следовательно, реакция мочи становится кислой. То же самое наблюдается и при питании белковой пищей. При употреблении растительной пищи реакция мочи нейтральная или даже щелочная. В то же время чаще всего моча представляет собой слабокислую среду (pH 5,0--7,0). В норме в моче присутствуют пигменты, например, уробилин. Они придают ей характерный желтоватый цвет. Пигменты мочи образуются в кишечнике и почках из билирубина. Появление неизмененного билирубина в моче характерно для заболеваний печени и желчевыводящих путей.

Относительная плотность мочи пропорциональна концентрации растворенных в ней веществ (органических соединений и электролитов) и отражает концентрационную способность почек. В среднем ее удельный вес равен 1,012--1,025 г/см3. Он уменьшается при употреблении большого количества жидкости. Относительную плотность мочи определяют с помощью урометра.

В норме белок в моче не содержится. Его появление там называется протеинурией. Это состояние свидетельствует о заболевании почек. Следует отметить, что белок может быть найден в моче и у здоровых людей после большой физической нагрузки.

Глюкоза у здорового человека в моче обычно не содержится. Ее появление связано с избыточной концентрацией вещества в крови (например, при сахарном диабете). Появление глюкозы в моче называется глюкозурией. Физиологическая глюкозурия наблюдается при стрессах, употреблении в пищу повышенных количеств углеводов.

После центрифугирования мочи получают надосадочную жидкость, которую используют для исследования под микроскопом. При этом можно выявить ряд клеточных и неклеточных элементов. К первым относят эпителиальные клетки, лейкоциты и эритроциты. В норме содержание эпителиальных клеток канальцев почек и мочевыводящих путей не должно превышать 0--3 в поле зрения. Таково и нормальное содержание лейкоцитов. При увеличении содержания лейкоцитов выше 5 -- 6 в поле зрения говорят о лейкоцитурии; выше 60 -- пиурии. Лейкоцитурия и пиурия -- признаки воспалительных заболеваний почек или мочевыводящих путей. В норме эритроциты в моче встречаются в единичном количестве. Если их содержание возрастает, говорят о гематурии. К неклеточным элементам относят цилиндры и неорганизованный осадок. Цилиндры -- белковые образования, не встречающиеся в моче здорового человека. Они образуются в канальцах нефрона и имеют цилиндрическую форму, повторяя форму канальцев. Неорганизованный осадок представляет собой соли и кристаллические образования, встречающиеся в нормальной и патологической моче. В моче также могут обнаруживаться бактерии (нормальное значение -- не более 50 000 в 1 мл; при больших цифрах говорят о бактериурии).

Регуляция мочеобразования

Количество образуемой мочи и ее состав отличаются непостоянством и зависят от времени суток, внешней температуры, количества выпитой воды и состава пищи, от уровня потоотделения, мышечной работы и других условий.

Мочеобразование зависит прежде всего от уровня артериального давления. На него также влияет степень кровоснабжения почек, а, следовательно, и величина просвета кровеносных сосудов этих органов. Сужение капилляров почек и падение артериального давления уменьшают, а расширение капилляров и повышение артериального давления увеличивают мочеотделение.

Интенсивность мочеобразования колеблется в течение суток: днем оно в 3--4 раза больше, чем ночью. Моча, образовавшаяся в ночные часы, более темная и концентрированная, чем дневная. При длительной физической нагрузке мочевыделение снижается из-за усиленного потоотделения -- большую часть жидкости организм выделяет путем испарения. То же самое происходит и при увеличении внешней температуры: в жаркие дни количество мочи уменьшается, и она становится более концентрированной. Прием большого количества воды увеличивает диурез. Кратковременная и интенсивная мышечная работа также увеличивает мочеобразование, что зависит в основном от повышения во время нагрузки артериального давления.

Важную роль в регуляции функций почек играет вегетативная нервная система. Под влиянием симпатической нервной системы возникает сужение сосудов почек, соответственно, снижается скорость клубочковой фильтрации. Кроме того, симпатические импульсы стимулируют реабсорбцию натрия и воды, тем самым уменьшая диурез. Парасимпатическая нервная система оказывает обратное, но менее выраженное влияние на мочеобразование.

Антидиуретический гормон (вазопрессин -- гормон задней доли гипофиза) усиливает реабсорбцию воды в почечных канальцах и уменьшает диурез. Под влиянием гормона коры надпочечников -- альдостерона увеличивается реабсорбция ионов Na+ и воды, усиливается секреция К+. Адреналин -- гормон мозгового вещества надпочечников, вызывает уменьшение мочеобразования.

В случае увеличения количества мочи, образующейся в течение суток, говорят о полиурии. Снижение мочеобразования менее 500-- 600 мл/сут называют олигоурией. Полное прекращение выделения мочи носит название анурии.



Заключение

Исходя из всего вышеперечисленного, можно сделать обобщение: почки являются органами выделения, имеющими довольно сложное строение. Также почки - это своеобразная железа внутренней секреции. Почки выполняют работу с интенсивной нагрузкой в течение всей жизни человека и поэтому являются одними из важнейших органов.

Кроме того почки выполняют очень много функций в организме. Среди них следует выделить выделительную (экскреторную), регуляцию водного баланса, регуляцию кислотно-основного состояния, регуляцию уровня артериального давления, защитную и другие функции.



Список использованной литературы

1. Агаджанян Н.А. и др. Основы физиологии человека/ Агаджанян Н.А., Власова И.Г., Ермакова Н.В., Торшин В.И. - М.: РУДН, 2000.- 408 с.

2. Гаврилов Л.Ф. Анатомия : Учеб. / Л. Ф. Гаврилов, В. Г. Татаринов . - 2-е изд., перераб. и доп . - Москва : Медицина, 1986 . - 368 с., ил.

3. Гайворонский И.В. Анатомия и физиология человека: учеб. для студ. учреждений сред. проф. Образования/ И.В. Гайворонский, Г.И. Ничипорук, А.И. Гайворонский. - 6-е изд., перераб. и доп. - М.: Издательский центр «Академия», 2011. - 496с.

4. Никитюк Б.А. Морфология человека: учеб. пособие для вузов/ Под ред. Б.А. Никитюка, В.П. Чтецова. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва: МГУ, 1990. - 344 с.: ил.

5. Сапин М.Р., Сивоглазов В.И. Анатомия и физиология человека (с возрастными особенностями детского организма): Учеб. пособие для студ. сред. пед. учеб. заведений. - 3-е изд., стереотип. - М: Издательский центр «Академия», 2002. - 448 с, 8 л. ил.: ил.

6. Сапин М.Р., Билич Г.Л. Анатомия человека/ М.Р. Сапин, Г.Л. Билич. - М: ГЭОТАР- Медиа, 2008. - 320 с.

7. Самусев Р.П, Селин Ю.М. Анатомия человека: Учебник/ Р.П. Самусев, Ю.М. Селин. - М: Медицина, 1990. - 480 с.: ил.

8. Семенович А.А. Физиология человека: учеб. пособие/ А.А. Семенович и др. под ред. А.А. Семеновича. - Минск: Выш. школа, 2007. - 544 с.

9. Федюкович Н.И. Анатомия и физиология: Учебник, - 14-е изд. - Ростов н/Д: Феникс, 2009 - 178 с.



Список сокращений

АД - артериальное давление.

АТФ - аденозинтрифосфат (аденозинтрифосфорная кислота).

г - грамм.

г/см3 - грамм/сантиметр кубический.

км - километр.

л - литр.

м - метр.

м2 - метр квадратный.

мин - минута.

мкм - микрометр.

мл - миллилитр.

мл/сут - миллилитры/сутки.

млн - миллион.

мм - миллиметр.

мм2 - миллиметр кубический.

ммоль/л - миллимоль/литр.

мм. рт. ст. - миллиметры ртутного столба.

нм - нанометр.

СКФ - скорость клубочковой фильтрации.

см - сантиметр.

Размещено на Allbest.ru