Размещено на http://www.allbest.ru/

Выделение организма

Выделение - это освобождение организма от конечных продуктов обмена, чужеродных веществ, избытка воды, солей и органических соединений, поступающих с пищей или образовывающихся в ходе метаболизма.

Выделение этих соединений, называемых конечными продуктами выделения, является последним этапом обмена веществ организма с окружающей средой.

В процессе обмена веществ в организме образуется ряд таких химических продуктов, которые для организма являются при известной концентрации вредными. Организм прибегает при этом или к обезвреживанию этих продуктов, или же к их выведению наружу. Кроме этого в кровь поступают и накапливаются вещества, нормально не вредных для организма (вода, соли), но при их избытке изменяется состав крови, ее осмотическое и онкотическое давление, что ведет к нарушению функций организма.

Расстройство процессов выделения ведет к гораздо более быстрой гибели высших животных и человека, чем голодание. Человек при полном голодании, но достатке воды погибает через 55-65 дней, а при полном прекращении выделительной функции почек приводит к гибели за 4-7 суток.

Органы выделения участвуют в регуляции: гомеостаза - относительного постоянства внутренней среды организма; осмотического давления крови и тканевой жидкости; кислотно-щелочного равновесия; регулируют выделение конечных продуктов азотистого обмена и чужеродных веществ; экскрекции избытка органических веществ, поступивших с пищей или образовавшихся в ходе обмена; регулируют обмен белков, липидов и углеводов; артериальное давление; участвуют в регуляции гемопоэза; регулируют секрецию ферментов и физиологически активных веществ, принимают участие в теплорегуляции.

К органам выделения относятся почки, легкие, печень, желудочно-кишечный тракт, кожа. Через легкие удаляются углекислый газ, вода, аммиак, ацетон, алкоголь.

Печень и желудочно-кишечный тракт удаляют из крови гормоны (тироксин, фолликулин), продукты обмена гемоглобина, азотистого метаболизма, соли, лекарственные вещества, воду и др.

Через кожу выделяются вода, соли, мочевина.

Особое место среди органов выделения занимают сальные и молочные железы. Выделяемые ими продукты кожное сало и молоко не являются конечными продуктами обмена веществ, но имеют определенное физиологическое значение: молоко - продукт питания, а кожное сало для смазывания кожи.

Основным органом выделения являются почки.

Между органами выделения (почки, легкие, печень, желудочно-кишечный тракт, кожа) имеются функциональные и регуляторные взаимосвязи и поэтому они могут быть объединены понятием «выделительная система организма».

Образование мочи

В настоящее время является общепризнанной теорией мочеобразования Собьеранского, Кешни, Ричардса - фильтрационно-реабсорбционная. Мочеобразование протекает в две фазы: фильтрационная и реабсорбционная.

Первая фаза мочеобразования

В эту фазу из плазмы крови, протекающей по мальпигиеву клубочку, отфильтровывается вода со всеми растворенными в ней веществами. Процессу фильтрации способствует высокое давление крови в мальпигиевых клубочках. Эндотелий капилляров и прикрывающая их капсула служат полупроницаемой мембраной функционирующей как фильтр - пропускает одни вещества и задерживает другие. Через поры из мальпигиевых клубочков не проходят вещества, молекулярная масса которых больше 70000. В здоровой почке через поры капсулы проникает в канальцы 1% альбумина, а при гемолизе крови в клубочках - до 5% гемоглобина.

Препятствует фильтрации онкотическое давление крови и величина давления жидкости, находящейся в полости капсулы. В моче здоровых животных могут обнаруживаться и некоторые низкомолекулярные белки.

Фильтрация происходит до тех пор пока капиллярное давление крови в клубочках будет больше онкотического давления крови и давления мочи в капсуле 70 мм - (3020) = 20. Снижение кровяного давление в почечной артерии или повышение его внутри капсулы прекращает фильтрацию. Первичная моча отличается от плазмы крови только отсутствием белков. Элементы почечной ткани активного участия в фильтрации не принимают. Для фильтрации, используется энергия, сообщаемая крови сердцем.

В обычных условиях у человека образуется за сутки 150-180 л первичной мочи, у коров 900-1800 л, а выделяется у человека только 1-1,5 л, у коров - 6-20 л мочи. Образующийся в клубочках, в результате фильтрации безбелковый ультрофильтрат плазмы проходит по системе почечных канальцев, изменяется и превращается в конечную мочу. Анализ первичной мочи, плазмы крови и конечной мочи показал, что первичная моча образуется в очень больших количествах, что связано с обильным кровоснабжением. У коров за сутки проходит через почки около 18000 л крови, из каждых 6-10 л крови образуется примерно 1 л фильтрата.

Почки имеют большую площадь фильтрационной поверхности (40-50 м²).

Вторая фаза мочеобразования

В проксимальном отделе нефрона происходит полная реабсорбция глюкозы, аминокислот, витаминов, белков, микроэлементов, около 80% натрия, хлоридов и воды.

Реабсорбция происходит при затрате большого количества энергии.

Вещества, которые находятся в первичной моче, не в одинаковой мере подвергаются обратному всасыванию. Наиболее полно происходит реабсорбция низкомолекулярных белков, глюкозы и аминокислот. В норме в конечной моче их нет (высокий порок выведения).

Некоторые вещества - мочевина, сульфаты, а также все чужеродные организму вещества (в т.ч. и лекарственные) переходят из крови в фильтрат, как бы мало их не содержалось в крови. Их обратное всасывание происходит в очень малой степени, поэтому они всегда содержаться в моче в большей концентрации, чем в плазме. Эти вещества получили название веществ с низким порогом выведения (или беспороговые). Кровь от таких веществ освобождается на 90%.

Регулирует осмотическое давление первичной мочи и крови так называемая «поворотно-противоточная система».

Эпителий нисходящего колена петли Генле пропускает воду, но не проходят ионы натрия, 6/7 всасывается воды до начала петли Генле, а 1/7 поступает в нисходящую часть петли.

Эпителий восходящего отдела петли Генле реабсорбирует ионы натрия и не пропускает воду из просвета канальцев в тканевую жидкость.

В извитых канальцах второго порядка идет дальнейшее всасывание ионов натрия, калия, воды и др. веществ. Однако всасывание натрия и калия зависит от их концентрации в крови. Реабсорбция натрия в проксимальном отделе прекращается, когда его концентрация в первичной моче падает до 1/2 концентрации в плазме. В дистальном отделе он может всасываться почти полностью, до 0,01% натрия в моче.

После реабсорбции процесс мочеобразования не окончен. В канальцах происходит процесс секреции, синтеза и экскреции. Благодаря активной секреции выделяется большая часть введенных в организм лекарственных веществ, красок. В канальцах происходят процессы синтеза гиалуровой кислоты из гликокола и бензойной кислоты. При экскреции из крови удаляются продукты белкового обмена: мочевина, креатин, аммиак, мочевая кислота.

Таким образом, моча образуется в результате фильтрации, реабсорбции, секреции, синтеза и экскреции. Все эти процессы обеспечивают не только выделение продуктов обмена веществ, но и направлены на сохранение относительного постоянства внутренней среды организма - гомеостаза.

Регуляция мочеобразования

Процесс мочеобразования регулируется весьма сложным нейро-гуморальным механизмом. Многочисленные исследования показали, что центр мочеобразования находится в продолговатом мозгу на дне четвертого желудочка. Центр водного обмена расположен в промежуточном мозге, который управляет центром мочеобразования. Укол в дно четвертого желудочка и, особенно в серый бугор промежуточного мозга вызывает усиленный диурез.

При раздражении ветвей блуждающего нерва отмечается усиление выделения воды и задерживает выделение органических веществ.

Раздражение симпатических нервов уменьшает выделение воды и повышает выделение хлористого натрия. Вопрос о механизме влияния автономной нервной системы не доказан. Одни авторы считают, что автономная нервная система влияет на просвет кровеносных сосудов почки, что изменяет кровяное давление, а другие - нервная система влияет на деятельность почек, изменяя проницаемость почечного эпителия.

Нанесение сильного болевого раздражения животному задерживает мочеобразование, что указывает на нервное влияние в регуляции мочеобразования. Однако необходимо отметить, что пересаженная почка на шею (денервированная почка) продолжает нормально функционировать и отвечать на болевые раздражения.

В опытах на собаках В.М. Бехтерев показал, что раздражение одних точек коры больших полушарий вызывает увеличение мочеобразования, других - уменьшение. Если людям в гипнотическом состоянии внушить питье воды, то у них увеличивается мочеобразование.

К.М. Быков и его сотрудники доказали участие коры головного мозга в регуляции мочеобразования путем выработки условных рефлексов. Собакам в одной и той же комнате вводили в прямую кишку воду, что вызывало у них усиленный диурез. Если такой опыт проводить с условным раздражителем (метроном, лампочка, свисток), то через несколько сочетаний один только условный раздражитель, увеличивал мочеобразование. Условный рефлекс можно выработать и на торможение мочеобразования, сочетание болевое раздражение с условным.

Однако условно-рефлекторную анурию можно получить и при денервации почки. Из этого следует, что регуляция корой больших полушарий почечной деятельности может идти двумя путями:

1) прямой, когда нервные импульсы от коры мозга доходят до самой почки и изменяют ее деятельность;

2) нейрогуморальный, когда импульсы от коры больших полушарий передаются на гипофиз, где изменяется секреция вазопрессина, который через кровь поступает в почку, изменяя ее работу. В пользу последнего свидетельствуют факты с денервацией гипофиза. При этом накладывают на ножку гипофиза полукольца - денервированная почка не отвечает на болевое раздражение.

Гуморальная регуляция почечной деятельности

Наряду с нервной регуляцией функции почек принимает участие и гуморальная система. Гормон задней доли гипофиза вазопрессин (антидиуретический, АДГ) стимулирует активную реабсорбцию воды и угнетает реабсорбцию натрия и хлора. При усиленном выделении этого гормона уменьшается мочеобразование и, наоборот, при недостатке АДГ - мочеобразование возрастает.

При патологии у человека вследствие задержки выработки гормона выделяется до 25 л мочи в сутки, при норме 1,0-1,2 л.

Образование и выделение антидиуретического гормона происходит рефлекторно. Импульсы поступают как от центра мочеобразования (продолговатый мозг, кора больших полушарий) так и от хеморецепторы кровеносных сосудов, которые раздражаются повышенным содержанием солей и продуктами азотистого обмена.

Гормоны коры надпочечников поддерживают определенный уровень фильтрации. Альдостерон угнетает реабсорбцию воды, стимулирует реабсорбцию натрия и понижает обратное всасывание калия. Кортикоиды обеспечивают постоянство ионного состава плазмы.

Адреналин - гормон мозгового вещества надпочечников в малых дозах суживает капилляры мальпигиевого клубочка, в результате чего фильтрация увеличивается. Адреналин в больших дозах приносящий сосуд суживает, кровоснабжение нефрона уменьшается, процесс фильтрации снижается.

Паратгормон увеличивает реобсорбцию кальция, способствует выделению кальция из костной ткани, содержания кальция в плазме крови повышается. Под влиянием паратгормона резко усиливается выведение фосфатов с мочой.

Гормоны щитовидной железы изменяют обмен веществ в организме и уменьшают реабсорбцию воды.

Ренин вырабатывается в юкстагломерулярных комплексах, повышает кровяное давление в почках и увеличивает фильтрацию.

Выведение мочи

Почки образуют мочу непрерывно, однако выделяется она периодически. Образовавшаяся моча по собирательным канальцам поступает в почечную лоханку. При наполнении лоханки она сокращается и моча переходит в мочеточники, откуда в мочевой пузырь. Мочевой пузырь состоит из трех слоев гладкой мускулатуры мышц: наружный и внутренний продольный; средний слой из кольцевых мышц, расположен между продольными.

В месте выхода мочеиспускательного канала имеется внутренний сфинктер мочевого пузыря. По ходу мочеиспускательного канала имеется наружный сфинктер. Мускулатура сфинктеров находится в тонусе (сфинктеры закрыты), что препятствует постоянному выходу мочи из пузыря.

Объем мочевого пузыря, при его наполнении, может увеличиваться в несколько раз без значительного повышения давления - пластический тонус.

По мере наполнения пузыря давление в нем в начале не меняется, а затем резко увеличивается - возникает позыв к мочеиспусканию. Это связано с тем, что в мочевом пузыре раздражаются рецепторы, которые возбуждаются и сигналы передаются в центр мочеиспускания, который расположен в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга. Этот центр находится под контролем продолговатого, среднего мозга и больших полушарий, о чем свидетельствуют данные о произвольном мочеиспускании.

Процесс мочеиспускания это сложный рефлекторный акт, заключающийся в одновременном сокращении мышц мочевого пузыря и расслабления сфинктеров.

Симпатические нервы усиливают перистальтику мочеточников, но тормозят сокращение мочевого пузыря - создают условия наполнения мочевого пузыря. Парасимпатические нервы стимулируют сокращение мышц мочевого пузыря и расслаблению сфинктеров, происходит опорожнение мочевого пузыря.

Образование мочи зависит от количества принятой жидкости с кормом, или питьем, от потоотделения. Крупный рогатый скот потеет мало - мочи выделяется много. От скармливаемого рациона. При белковом питании процесс мочеобразования усиливается. Процесс образования мочи зависит от времени года, погоды, температуры окружающей среды, влажности воздуха, заболевании животного т.е. от обмена веществ. Днем мочи образуется больше, чем ночью. При усиленной мышечной работе процесс мочеобразования уменьшается.

В моче содержится около 4% сухого вещества и 96% воды.

В моче имеются продукты белкового обмена: мочевина - 90% от общего количества азота мочи, а также мочевая кислота, аммиак, креатин, гиалуровая кислота. Продукты гниения белка (индол, скатол, крезол, фенол), пигменты (уробилин, урохром и др.). Неорганические вещества: соли натрия, калия, сернокислые, фосфорнокислые и др. При исследовании мочи определяют ее физические свойства: количество выделяемой мочи за сутки, цвет, прозрачность, консистенцию, запах и плотность.

У жвачных моча бывает от светло-желтого до светло-коричневого цвета, у лошадей - от бледно-до буро-желтого, у свиней и у собак - светло-желтого цвета.

При патологии цвет мочи меняется: при сахарном диабете - бесцветная, при гематурии, гемоглобинурии, миоглобинурии - от темно-коричневого до кроваво-красного, при увеличении количества желчных пигментов - от желто-зеленого до темно-коричневого. Цвет мочи может меняться и после применения лекарственных веществ, а также при кормлении красной свеклой.

Свежая моча от здоровых животных прозрачная. У цельнокопытных животных моча мутная от присутствия кристаллов углекислого кальция.

Помутнение свежеполученной мочи обусловлено присутствием в ней крови, бактерий, слизи, капелек жира. У крупного рогатого скота, свиней, овец моча жидкая, водянистая, у лошадей моча слизистой консистенции вследствие примеси муцина. Запах мочи специфичен для каждого вида животного и зависит от ее концентрации. Чем концентрированнее моча, тем сильнее ее аммиачный запах. При длительном хранении мочи на воздухе запах ее аммиачный, гнилостный - при распаде тканей мочевого пузыря, фруктовый запах мочи у коров бывает при кетозе.

У здоровых животных плотность мочи колеблется в пределах (г/мл или кг/л) у крупного рогатого скота - 1,015-1,045; свиней - 1,010-1,030, лошадей - 1,020-1,050, собак - 1,020-1,050.

При протеинурии, глюкозурии, поносах, сильной рвоте, длительном потении, плотность мочи увеличивается, при хронических нефритах, нефросклерозе - уменьшается.

При химическом исследовании мочи определяют рН, содержание белка, сахара, кетоновых тел, пигментов, желчных кислот.

Реакция мочи у животных может быть кислой, щелочной или нейтральной в зависимости от вида животного и корма. При поедании животными корма, богатого белками, реакция мочи становится кислой, моча травоядных животных щелочная, у всеядных и плотоядных - слабокислая. рН мочи лошади составляет 8,7-7,1, у крупного рогатого скота 7,7-8,7, у телят-сосунов моча кислая (5,7), а с возрастом постепенно переходит в щелочную; у свиней -6,0-7,5; овец - 7,4-8,5; собак -5,2-7,0.

Белка, сахара, пигментов, желчных кислот в моче здоровых животных нет, мало кетоновых тел. Положительная реакция на кетоновые тела в моче (кетонурия) встречается при кетозе коров, кетонурии суягных овец, продолжительных желудочно-кишечных расстройствах.

Мочеотделение у птиц

Мочу птиц собрать трудно, так как мочеточники у них впадают в клоаку, куда выделяется кал.

Чтобы получить мочу нужно перевязать мочеточники до их впадения в клоаку и вывести наружу. Можно вставить канюлю в мочеточники, или же отвести кал в искусственное заднепроходное отверстие. Образовавшаяся моча в почках и мочевых путях жидкая. В клоаке моча кашицеобразная, пронизана хлопьями, мочевой кислоты.

Реакция мочи у птиц зависит от вида скармливаемого корма: при голодании - щелочная, после кормления - кислая. Плотность мочи 1,002-1,003.

Птицы выделяют мочу вместе с калом; у зерноядных птиц она образует белый налет на каловых местах, у хищных же смешивается с ними и придает им сероватый цвет. Белые массы мочи состоят из мочевой кислоты, которую можно снять с кала в виде пленки.

В 100 мл мочи кур содержится 2,09 г. органических и 0,39 г. неорганических веществ. У уток - соответственно 0,81 и 0,12 г.

У птиц до 70% общего азота выделяется с мочевой кислотой. Из азотистых соединений, кроме мочевой кислоты, в моче птиц находится: мочевина, аммиак, креатин, аминокислоты.

При развитии плода в яйце выделяется большое количество мочевой кислоты. Продукты обмена находятся внутри скорлупы яйца и если бы мочевая кислота растворялась, то зародыш бы погиб. Ведь у млекопитающих продукты белкового обмена растворяются и удаляются через кровь матери.

Процесс мочеобразования у птиц изучен недостаточно. В гистологическом строении почек птиц отмечается отсутствие извитых канальцев 2-го порядка. Петля Генле переходит в прямые канальцы. Фильтрационная поверхность клубочков значительно меньше, чем у млекопитающих. Моча птиц резко гипертонична по отношению к крови. Это связано с тем, что обратное всасывание воды происходит не только в мочевых канальцах, но и в клоаке.

выделение расстройство моча кровь

Размещено на Allbest.ru