Мочеполовые системы животных и человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Онтогенез почек позвоночных: эмбриональная закладка, стадии развития почек

В результате обмена веществ в клетках и тканях образуется энергия, но параллельно образуются и конечные продукты обмена, вредные для организма и подлежащие удалению. Эти шлаки из клеток поступают в кровь. Газообразная часть конечных продуктов обмена веществ, к примеру, СО₂, удаляется через легкие, а продукты белкового обмена - через почки. Итак, главная функция почек - удаление из организма конечных продуктов обмена веществ (выделительная или экскреторная функция). Но почки выполняют и другие функции:

1. Участие в водно-солевом обмене.

2. Участие в поддержании нормального кислотно-щелочного равновесия в организме.

3. Участие в регуляции артериального давления (гормонами простогландины и ренин).

4. Участие в регуляции эритроцитопоэза (гормоном эритропоэтин).

Источники развития, принцип строения 3-х последовательных закладок почек.

В эмбриональном периоде последовательно закладываются 3 выделительных органа: предпочка (пронефрос), I почка (мезонефрос) и окончательная почка (метанефрос).

Предпочка закладывается из передних 10 сегментных ножек. Сегментные ножки отрываются от сомитов и превращаются в канальцы - протонефридии; на конце прикрепления к спланхнотомам протонефридии свободно открываются в целомическую полость (полость между париетальным и висцеральными листками спланхнотомов), а другие концы соединяясь образуют мезонефральный (Вольфов) проток впадающий в расширенный участок задней кишки - клоаку. Предпочка у человека не функционирует (пример повторения филогенеза в онтогенезе), вскоре протонефридии подвергаются обратному развитию, но мезонефральный проток сохраняется и принимает участие при закладке I и окончательной почки, и половой системы.

I почка (мезонефрос) закладывается из следующих 25 сегментных ножек, расположенных в области туловища. Сегментные ножки отрываются и от сомитов, и от спланхнотомов, превращаются в канальцы I почки (метанефридии). Один конец канальцев заканчивается слепо пузырьковидным расширением. К слепому концу канальцев подходят веточки от аорты и вдавливаются в него, превращая слепой конец метанефридий в 2-х стенный бокал - образуется почечное тельце. Другой конец канальцев впадает в мезонефральный (Вольфов) проток, оставшийся от предпочки. I почка функционирует и является главным выделительным органом в эмбриональном периоде. В почечных тельцах из крови в канальцы фильтруются шлаки и поступают через Вольфов проток в клоаку.

Впоследствии часть канальцев I почки подвергаются обратному развитию, часть - принимает участие при закладке половой системы (у мужчин). Мезонефральный проток сохраняется и принимает участие при закладке половой системы.

Окончательная почка закладывается на 2-ом месяце эмбрионального развития из нефрогенной ткани (несегментированная часть мезодермы, соединяющая сомиты со спланхнатомами), мезонефрального протока и мезенхимы. Из нефрогенной ткани образуются почечные канальцы, которые слепым концом взаимодействуя с кровеносными сосудами образуют почечные тельца (см. выше I почку); канальцы окончательной почки в отличие от канальцев I почки сильно удлиняются и последовательно образуют проксимальные извитые канальцы, петлю Генле и дистальные извитые канальцы, ?.?. из нефрогеноой ткани в целом образуется эпителий нефрона. Навстречу дистальным извитым канальцам окончательной почки растет выпячивание стенки Вольфого протока, из его нижнего отдела образуются эпителий мочеточника, лоханок, почечных чашечек, сосочковых канальцев и собирательных трубок.

Кроме нефрогенной ткани и Вольфого протока при закладке мочевыделительной системы принимают участие:

1. Переходный эпителий мочевого пузыря образуется из энтодермы аллантоиса (мочевой мешок - выпячивание энтодермы заднего конца I кишки) и эктодермы.

2. Эпителий мочеиспускательного канала - из эктодермы.

3. Из мезенхимы - соединительнотканные и гладкомышечные элементы всей мочевыделительной системы.

4. Из висцерального листка спланхнотомов - мезотелий брюшинного покрова почек и мочевого пузыря.

Возрастные особенности строения почек:

- у новорожденных: в препарате очень много близко друг к другу расположенных почечных телец, канальцы почек короткие, корковое вещество относительно тонкое;

- у 5-летнего ребенка: количество почечных телец в поле зрения уменьшается (расходятся друг от друга из-за увеличения длины канальцев почек; но канальцев меньше и их диаметр меньше, чем у взрослых;

- к моменту полового созревания: гистологическая картина не отличается от взрослых.

2. У земноводных развились туловищные (мезонефрические) почки. Это удлиненные компактные тела красновато-коричневого цвета, лежащие по бокам позвоночного столба в области крестцового позвонка (рис. 31). От каждой почки тянется мочеточник (вольфов канал) и каждый самостоятельно впадает в клоаку. Отверстие на дне клоаки ведет в мочевой пузырь, в который попадает моча и где происходит обратное всасывание воды, а концентрированная моча выводится из организма. В почечных канальцах также происходит всасывание воды, сахаров, витаминов, ионов натрия (реабсорбция или обратное всасывание), часть продуктов распада выделяется через кожу. У зародышей амфибий функционируют головные почки.

У переднего края каждой почки у обоих полов лежат пальцевидной формы желтовато-оранжевые жировые тела, выполняющие функцию резерва питательных веществ половых желез в период размножения. По поверхности каждой почки тянется узкая, едва заметная желтоватая полоска - надпочечник - железа внутренней секреции (рис. 31).

Все земноводные раздельнополы, половые железы парные. У самца - это два округлых семенника, прикрепленных особой брыжейкой к переднему отделу почек (рис. 31). От семенников к почкам тянутся тонкие семявыносящие канальца, пройдя через почку, они впадают в мочеточник, представленный как уже было отмечено ранее вольфовым каналом. Таким образом, передняя часть почки земноводных функционально выполняет роль придатка семенника, а вольфов канал у самцов одновременно выполняет функцию и мочеточника, и семяпровода. С началом периода размножения в стенках вольфовых каналов самцов образуются карманообразные расширения - семенные пузырьки (рис. 31), служащие хранилищем семенной жидкости. Вне периода размножения размеры семенных пузырьков значительно уменьшаются.

У самок половые железы представлены парными яичниками - тонкостенными мешками, заполненными зернистой массой яиц (икринок), имеющих в зависимости от возраста и сезона года - более или менее темную, вплоть до черной, окраску. Яичники половозрелой самки в период размножения занимают большую часть полости тела и могут прикрывать собой кишечные петли (рис. 32). Яйцеводы (мюллеровы каналы) - длинные, многократно извитые трубки непосредственно не связаны с яичниками. В верхней своей части близ легкого каждый яйцевод открывается небольшой воронкой в полость тела, а противоположный нижний его конец расширен в так называемую матку, которая открывается в клоаку независимо от прямой кишки, мочеточников и мочевого пузыря (рис. 32). Зрелые яйца через разрывы стенок яичника сначала попадают в полость тела, затем захватываются воронками яйцеводов и по ним перемещаются в клоаку. Проходя по яйцеводам, яйца снабжаются студенистой оболочкой. В "матках" происходит формирование комков готовых к откладке яиц. Таким образом, у самок (в отличие от самцов) выделительные и половые протоки оказываются полностью разделенными.

У бесхвостых земноводных оплодотворение наружное, у части хвостатых - тоже наружное, а у остальных - внутреннее, как и у безногих. Развитие амфибий происходит со сложным превращением (метаморфозом) (рис. 33). Личинки земноводных живут в воде, дышат жабрами. У личинок бесхвостых жабры наружные, но вскоре становятся внутренними. Передвигаются личинки с помощью уплощенного хвоста, отороченного плавником. По мере превращения во взрослое животное у земноводных появляются парные конечности, у бесхвостых амфибий редуцируется хвост. Их жаберное дыхание заменяется легочным с развитием второго круга кровообращения. Немногие виды животных способны к яйцеживорождению (африканская живородящая жаба, огненная саламандра и др.). У некоторых хвостатых земноводных встречается неотения - способность личинок к половому размножению. Ряду земноводных свойственна забота о потомстве (жаба-повитуха, суринамская пипа, южноамериканская квакша-кузнец и др.).

Рис. Мочеполовая система самки лягушки: 1 - почка; 2 - мочеточник; 3 - полость клоаки; 4 - мочевое отверстие; 5 - мочевой пузырь; 6 - отверстие мочевого пузыря; 7 - левый яичник (правый яичник на рисунке не изображен); 8 - яйцевод; 9 - воронка яйцевода; 10 - жировое тело (жировое тело правой стороны не изображено); 11 - надпочечник; 12 - половое отверстие (отверстие яйцевода

Мочеполовая система рыб представлена органами мочевыделительной и репродуктивной систем. Органы этих двух систем тесно связаны между собой, поэтому их часто описывают вместе, хотя выделительные и половые каналы у рыб разделены.

К данным органам относятся: почки, половые железы (гонады), выводные протоки и наружные мочевыводящие и половые органы.

Почки у рыб обычно парные, состоящие из тёмно-красных тел лентовидной формы. Почки расположены почти вдоль всей полости тела и плотно прижаты к позвоночнику. Внутри почки находится мочевой канал, пронизанный капиллярами. Почка отфильтровывает из крови продукты распада, затем они попадают в этот канал, а кровь выходит из почек уже очищенная. мочевыделительная размножение позвоночное аномалия

Кроме этого почки поддерживают и физико-химическую устойчивость организма: осмотическое давление и кислотно-щелочное, ионное равновесие.

Почки морских рыб задерживают воду; пресноводных - наоборот, откачивают ее из организма. Поэтому объем мочи у пресноводных рыб в 10 раз больше чем у морских. Колюшка сооружает место для нереста из растений, укрепляя их с помощью почечного секрета, быстро затвердевающего в воде.

Продукты распада из мочевого канала попадают в мочевой пузырь и выводятся наружу через мочеточник. Однако у некоторых рыб мочеточник выходит в анальное отверстие, из которого моча уже и выводится наружу. Кроме того, встречаются и виды рыб, у которых мочеточник выполняет одновременно и функцию семяпровода при размножении.

Оплодотворение у рыб может быть как внутренним (при помощи копулятивных органов), так и внешним: выметывание икры. Гонады (семенники и яичники) рыб - это обычно парные лентовидные или мешковидные образования, подвешенные на складках брюшины: брыжейке, в полости тела рыбы.

По форме, гонады могут быть разными, например, у некоторых видов встречаются полностью слитые в одну железу (например, окунь), ассиметричные парные гонады. Встречаются и виды с одиночными (непарными) гонадами (карась серебряный).

Половой орган самок рыб - яичники. В них созревает и скапливается икра.

Яичники рыбы сливаются с яйцеводом (мюллеровым каналом), который выводит икру наружу. Некоторые виды (корюшковые, лососёвые, угрёвые) имеют незамкнутые яичники, и созревшие икринки попадают в полость тела, после чего через специальные каналы выводятся из организма. У живородящих рыб молодь развивается в яичниках.

Половой орган самцов рыб - семенник. В нем созревает и накапливается сперма. Наружу она выходит через семяпровод (вольфов канал) и половое отверстие (у самцов щуки, лососей), а у некоторых видов и через мочеполовое отверстие (у самцов большинства костистых рыб).

Выделительная система рептилий по сравнению с таковой амфибий также отличается существенными особенностями. Во-первых, у рептилий функционирующим органом выделения служит уже вторичная почка (metanophros). Эта последняя развивается в задней части полости тела, позади зачатков первичной почки, из общей с ней надпочечной ткани, подобно тому как развиваются вторичные первичнопочечные канальцы, группами, без правильного метамерного расположения. Канальцы эти не имеют воронок (нефростомов) и начинаются сразу мальпигиевым тельцем. Одновременно с этим из задней части вольфова протока вырастает канал, направляющийся к месту закладки вторичной почки, который после соединения с вторичнопочечными канальцами превращается в мочеточник (ureter); сам вольфов проток превращается в семяпровод (vas deferens). Соответственно с развитием вторичной ночки происходит редукция первичной почки, которая, равно как и предпочка, становится в своей выделительной части эмбриональным органом. Предпочка у зародыша хотя и закладывается, но развита слабо; первичная почка у зародыша и отчасти даже у молодых животных сейчас же после вылупления (ящерицы) функционирует в качестве выделительного органа, но затем редуцируется в своей выделительной части совершенно. Задний отдел его носит название желтых тел (paradidymis), передний половой отдел первичной почки превращается у самцов в придаток семенникa (epididymis). Вторичные почки взрослых рептилий лежат в области таза и представляют собой многодольчатые тела; мочевые канальцы впадают в мочевые протоки, которые затем впадают к мочеточник (рис. 344).

Половые органы самца и самки, т. е. семенники и яичники, закладываются, как и у амфибий, на спинной стороне полости тела вдоль брыжейки, между пей и почками, в виде эпителиальных генитальных складок; эти складки разрастаются, врастают в соединительную ткань и обособляются в виде подвешенных к брыжейке тел, состоящих из округлых фолликулов, содержащих в себе эпителиальные клетки, окруженные соединительнотканной стромой.

У самцов эти фолликулы вытягиваются затем в семенные трубочки. С ними в связь вступают вырастающие из половой части первичной почки тяжи из эпителия, превращающиеся в семявыносящие канальцы (vasa efferentia), по которым идет выводной путь из семенников в вольфов капал.

2. Мочевыделительная система птиц

Органы мочеотделения состоят из двух почек и мочеточников, впадающих уродеум (среднюю часть клоаки). Почки играют большую роль в организме. Они удаляют продукты распада белков, поддерживают водно-солевой равновесие и осмотическое давление в крови и тканях, что исключительно важно для нормальной физиологической функции клеток. В зависимости от изменения рН крови почки больше или меньше выделяют щелочных или кислотных элементов, что поддерживает нужную реакцию крови. Они задерживают токсические вещества, попавшие в организм случайно или образовавшиеся в процессе обмена, которые нейтрализуются здесь, а затем выводятся с мочой.

Почки - паренхиматозный орган. Основой паренхимы служат клубочки мочевых канальцев. Почки имеют продолговатую форму. У взрослой птицы они темно-коричневого цвета, у молодняка бледно-розового. Дорсальная поверхность почек гладкая, вентральная бугристая. Расположены почки в углублениях пояснично-крестцового отдела и подвздошной кости по сторонам позвоночного столба, от заднего края легких до прямой кишки. Правая и левая почки разделены между собой телами позвонков. С вентральной стороны почки прикрыты брюшиной. К их поверхности прилегают воздухоносные мешки. Жира вокруг почек нет. Снаружи почка заключена в оболочку, состоящую из волокнистой соединительной ткани. Почка птиц имеет три нечетко разделенные доли - переднюю, среднюю, заднюю. У некоторых птиц имеется четвертая доля, расположенная близко к средней. Мочеточники берут начало внутри почечных долей в виде первичных и вторичных ветвей. В их концевые (вторичные) ветви открываются собирательные протоки почек. Из вторичных ветвей моча поступает в первичные, а из последних направляется в главный внутрипочечный отдел мочеточника. Начало мочеточника располагается в центре почечных долей. Стенка мочеточника состоит из трех слоев: слизистой (многорядный цилиндрический эпителий с бокаловидными клетками), мышечной и серозной оболочек. В области клоаки мочеточник имеет еще один наружный продольный слой мышц. Мышцы мочеточника в области клоаки не связаны с мышцами клоаки. Мочеточник сокращается ритмично, делая 3-6 движений в минуту. Сокращения его находятся под контролем симпатической нервной системы. Органы размножения самок

Органы размножения самки птиц служат для воспроизведения потомства, что обеспечивает сохранение вида. Функция органов размножения связана с функцией других органов и регулируется нейрогуморальными механизмами.

Органы размножения самки птиц состоят из яичника и яйцевода.

Яичник является местом образования желтка - яйцевых клеток, обогащенных питательным веществом. У взрослых птиц в полной мере развиваются и функционируют только левый яичник и левый яйцевод, а правый яичник и правый яйцевод остаются в недоразвитом (рудиментарном) состоянии. Как исключение, у уток иногда бывают развиты оба яичника.

У птицы, которая еще не начинала яйцекладку, яичник имеет форму продолговатой четырехугольной пластинки. Расположен он в поясничной части брюшной полости, перед левой почкой. Яичник прикрепляется к дорсальной поверхности брюшной полости крупным кровеносным сосудом и с помощью брюшной складки; другой брюшной складкой яичник соединяется с яйцеводом. По морфологическим признакам и физиологическим функциям яйцевод делится на пять отделов, или участков: воронку, белковый отдел, перешеек, матку, влагалище.

Воронка - передняя часть яйцевода, имеет овальное отверстие диаметром 8-9см, открывается в брюшную полость около яичника. Благодаря связкам воронка может передвигаться вперед и отодвигаться назад, захватывая яйцеклетку из желточного кармана после ее овуляции.

Органы размножения самца. Органы размножения самца состоят из семенников и спермиопроводов (семяпроводов). У некоторых птиц имеются слаборазвитые органы совокупления.

Семенников два, причем левый развит лучше правого. Они имеют овальную форму и расположены над передними долями почек, прилегая в брюшному воздухоносному мешку. Цвет семенников светло-розовый в раннем возрасте птицы и белый в период половой активности. Семенники покрыты тонкой белочной оболочкой, а в паренхиме их отсутствуют соединительнотканные перегородки.

В семенниках заложены небольшие извитые канальцы, выстланные изнутри зародышевым эпителием и соединенные между собой соединительной тканью в своеобразное сплетение. Места активного размножения половых клеток имеют веретенообразное расширение.

Каждый семенник имеет придаток, который заключен с ним в общую капсулу. Придаток желтоватого цвета. Хорошо виден только в период половой активности. Он также содержит большое количество мельчайших канальцев, которые соединены в выводящими канальцами семенника через проток, расположенный на наружной поверхности семенника. От придатка семенника идут два семяпровода в виде извитых трубочек, расположенных рядом с мочеточниками, параллельно позвонку.

Семяпровод при входе в клоаку образует расширение. Вокруг расширения расположена пещеристая часть с большим количеством кровеносных сосудов. У петухов, индюков и цесарей нет специального органа совокупления. У селезня и гусака имеется слаборазвитый половой член. Внутри он выстлан слизистой оболочкой с большим количеством складок, а снаружи - фиброзной тканью.

Половая система млекопитающих имеет ряд особенностей, связанных в первую очередь с живорождением и с теплокровностью. Только одна группа - однопроходные - сохраняет клоаку, объединяющую выходы из пищеварительной, половой и выделительной системы (отсюда - название отряда). Для этого отряда млекопитающих характерна откладка яиц, и их половая система сходная с рептилийной Прежде всего, клоака неминуемо заселяется микрофлорой, поступающей из прямой кишки и из внешней среды. Это совершенно не мешает прохождению яйца, скорлупа которого защищена от бактерий, но, вероятно, представляет опасность для покровов рождающегося живого детёныша. У всех представителей млекопитающих подкласса звери (сумчатые + плацентарные) клоака в процессе эволюции разгораживается промежностью на анус и мочеполовой синус (рис. 216). Таким образом, выход из кишечника и родовые пути у млекопитающих изолируются друг от друга.

У ранних эмбрионов млекопитающих строение наружных половых органов самцов и самок сходное. У самцов млекопитающих в половой системе проходят два основных преобразования.

Во-первых, пещеристые тела увеличиваются в диаметре и в длину так, что уретра и половые протоки сливаются в единый канал, расположенный между ними - формируется пенис. Во-вторых, целом выпячивается наружу в области промежности, формируя кожистый мешок - мошонку (рис. 218). Сюда мигрируют семенники, для нормальной активности которых нужна более низкая температура, чем температура полости тела млекопитающего. У самок млекопитающих по бокам от мочеполового синуса развиваются складки - половые губы, а пещеристые тела образуют клитор. В остальном строение внешних половых органов остаётся сходным с эмбриональным (рис. 217).

Гонады самок (яичники) остаются в полости тела. Центральная часть мюллерова канала расширяется, образуя матку, в которой проходит внутриутробное развитие эмбриона. При этом канал млекопитающего делится на три участка - собственно яйцевод, матка и влагалище.

3. Аномалия развития мочеполовой системы человека

Аномалии развития почек разделяют на несколько групп:

1. Аномалии расположения почек (дистопии).

2. Взаимоотношения и формы почек.

3. Аномалии количества.

4. Аномалии почечной паренхимы.

5. Чашечково-лоханочные системы.

6. Сосуды почек.

1. Аномалии расположения почек (дистопии) связаны с нарушением в процессе эмбриогенеза подъема и ротации почек. Различают гомолатеральную (торакальную, поясничную, подвздошную и тазовую) и гетеролатеральную (перекрестную) дистопию.

2. Аномалии отношения и формы. Аномалии взаимоотношения (сращение почки) составляют около 13 % всех почечных аномалий. Различают подковообразную и гантелеобразную формы почки, а также асимметричные (S-, L-, и И-образные почки) формы сращения.

3. Аномалии количества. Удвоение почек - наиболее распространенная аномалия. Удвоение бывает полным и неполным. При неполном удвоении почки кровоснабжение двух ее половин осуществляется одним сосудистым пучком.

4. Аномалии почечной паренхимы. В число аномалий почечной паренхимы относят: 1) агнезию почки - результат отсутствия закладки органа в процессе эмбриогенеза, 2) аплазия почки - тяжелая степень недоразвития почечной паренхимы, 3) гипоплазирована почка - уменьшенная в размерах нормально сформированная почка, 4) дополнительная третья почка - годна аномалия, обусловленная отделением части метанефрогеннои бластемы, 5) кистозные аномалии паренхимы, наиболее распространенной является поликистоз.

Серьезная аномалия развития является отсутствием соединения уборочных трубок с мочевыми канальцами, образующихся самостоятельно. Накопление в последних мочи приводит к преобразованиям в полости (кисты), которые заполнены жидкостью. Они сжимают нормальные канальцы, которые в этой связи не могут выполнять свою функцию. Такой порок развития получила название врожденной кистозной почки.

5. Аномалии чашечково-лоханочной системы. В число этих аномалий относятся: 1) мега-каликоз - дисплазия почечных чашечек, сопровождающейся их увеличением, 2) чашечковый дивертикул - аномалия, характеризующаяся наличием кистозного образования, связанного с малым почечно чашечным узким каналом.

6. Аномалии почечных сосудов. Различают: атрезию почечной артерии, аплазия почечной артерии, гипоплазию, дополнительные почечные артерии, врожденный стеноз и аневризма почечной артерии.

Аномалии развития мочеточника. По данным А.Я. Питель и Г.М. Чабанюк (1969), различают аномалию начальных и конечных отделов мочеточника, а также аномалии его формы и строения.

Довольно часто на одной или обеих сторонах образуется двойной мочеточник. Встречается мегауретер, его стриктура, кольцеобразный мочеточник и мочеточник позади полой вены и подвздошной кишки.

При атрезии (заращения) заднего прохода (анального) у новорожденных женского пола может возникнуть сообщение между прямой кишкой и влагалищем (прямокишечная-влагалищная фистула), а у новорожденных мужского пола - между прямой кишкой и мочевым пузырем (прямокишечно-пузырная фистула). В последнем случае необходимо немедленное хирургическое вмешательство.

При частичном сохранении просвета урахуса может образовываться киста, заполненная жидкостью, а при полном сохранении - образуется умбиликоуринарная фистула, которая создает возможность утечки мочи через пупок.

Иногда наблюдается отсутствие мочевого пузыря (атрезия), неполное удвоение пузыря, двухкамерный мочевой пузырь, дивертикул мочевого пузыря, сужение и щель мочевого пузыря.

Размещено на Allbest.ru