Человек в разрезе. Мочевая система
В процессе жизнедеятельности человека образуются продукты обмена веществ, коотрые уже не могут использоваться организмом и должны быть выведены из него. Выделительные функции осуществляются почками, легкими, кожей и пищеварительным трактом.
На долю почек приходится почти 75% выводимых из организма веществ: это продукты распада белков (мочевина, мочевая кислота и креатин), избыток воды, солей и чужеродные вещества, попавшие в кровь (например, лекарства, краски, соли йода и др.). В результате работы почек кровь очищается, сохраняются ее постоянный состав, осмотическое давление, кислотно-щелочное равновесие, а в организме поддерживается постоянный объем крови и других жидкостей. Кроме того, в почках вырабатываются билологически активные вещества, которые участвуют в регуляции артериального давления, свертывании крови и образовании эритроцитов.
Продуктом деятельности почек является моча - прозрачная жидкость светло-желтого цвета, на 95% состоящая из воды. Она содержит мочевину (2%), мочевую кислоту (0,05%), креатини (0,075%), соли натрия и калия. За сутки вырабатывается в среднем 1500 мл мочи, с корой выводится 25-30 г мочевины и 25-30 г неорганических солей. Реакция мочи завичит от потребляемой пищи: при мясном рационе реакция мочи слабокислая или нейтральная, при растительном - слабощелочная. Желтый цвет мочи обесловлен наличием пигмента урохрома - продукта расщепления гемоглобина.
Помимо почек, в которых происходит образование мочи, к органам мочевой системы относятчя мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал, функции которых - накопление и выведение мочи из организма (рис. 1). Ниже рассмотрено строение органов мочевой системы.
Почка - парный орган, расположенный в поясничной области на задней стенке брюшной полости, справа и слева от позвоночного стоба на уровне от 11-го грудного до 2-го поясничного позвонка. Правая почка лежит несколько ниже левой и граничит с печенью и двенадцатиперстной кишкой, левая прилежит к желудку, селезенке и поджелудочной железе.
Почка весит около 150 г, имеет боловидную форму, длину около 10 см, ширину примерно 6 см и тощину 3-4 см. К верхнкму, более тостому, концу каждой почки прилежит надпочечник (делеза внутренней секреции). В области внутреннего, вогнутого края почки находятся ее ворота, через которые проходят почечные сосуды и мочеточник. Ворота почки открываются в углубление, вдающееся в вещество почки - почечную пазуху.
Почка покрыты плотной оболочкой, прилегающей к ее веществу (рис. 2). Кнаружи от этой оболочки расположено скопление жировых отложений, а поверх них находится еще одна оболочка, фиксирующая почку к позвоночному столбу. Оболочки почки и ее сосуды, а также внутрибрюшное давление, создаваемое мышцами брюшного пресса, в значительной мере обеспечивают сохранение нормального положения почки. При резком похудании или других изменениях фиксирующего аппарата почки возможно ее опущение (нефроптоз). У женщин оно встречается чаще, чем у мужчин, что иногда может быть связано с нарушением тонуса мышц живота вследствие беременности и родов.
В веществе почки различают два слоя: наружнй слой тощиной 4-5 мм - корковое вещество и расположенное внутри мозговое вещество. Последнее состоит из 10-15 образований конической формы - почечных пирамид. Корковое вещество проникает между пирамидами в виде почечных стобов. В корковом веществе находятся почечные тельца (рис. 4), где образуется так называемая первичная моча. Мозговое вещество построено преимущественно из канальцев, в которых формируется окончательная моча, оттекающая в мочевыводящие пути.
Верхушки почечных пирамид обращены к почечной пазухе; они имеют вид возвышений - сосочков - с многочисленными отверстиями, через которые окончательная моча из канальцев и протоков выделяется в почечные чашки. Почечные чашки сливаются между собой и образуют широкую почечную лоханку. Почечные чашки охватывают верхушки пирамид (сосочки) и действуют как своеобразный "доильный аппарат": их стенки могут сокращаться и расслабляться, обеспечивая отток мочи из отверстий сосочкой и ее продвижение в почесную лоханку. Почечные чашки и лоханка являются мочевыводящими путями почки и расположены в ее пазухе. Почечная лоханка, судиваясь, переходит в мочеточник, по которому моча из почки оттекает в мочевой пузырь.
Мельчайшей структурой вещества почки, в которой происходит образование мочи, является нефрон (рис. 3). В каждой почке имеется около 1-1,2 млн нефронов. В нефроне различают почечное тельце и канальцы разного диаметра.
Почечное тельце состоит из клубочка кровеносных капилляров и окружабщей его касулы - расширенного и слепо замкнутого конца канальца нефрона. Стенка капсулы построена из одного слоя плоских клеток, вплотную прилежащих к стенке кровеносных капилляров. Через стенку капилляров в полость капсулы фильтруется почти вся плазма крови, за исключением белков. Фильтрации способствует высокое кровяное давление в капиллярах клубочка (60-70 мм рт.ст.), которое создается благодаря тому, что сосуд, приносязий кровь к клубочку, почти в 2 раза шире сосуда, выносящего кровь.
Из капсулы образовавшаяся первичная моча поступает в каналец нефрона, начальный и конечный отделы которого расширены и извиты, а средняя часть имеет вид петли. Каналец нефрона густо оплетен кровеносными капиллярами. Через стенку канальца осуществляется реабсорбция (возвращение в кровь) из первичной мочи глюкозы, аминокислот, витаминов, коды и большей части солей. Глюкоза и аминокислоты всасываются в кровь капилляров в начальной части канальца, вода - в петле. В результате процесса реабсорбции образуется окончальная моча с высокой концентрацией веществ, подлежащий удалению из организма. Так, мочевины в окончательной моче больше, чем в крови, в 67 раз, креатина - в 75 раз, сульфатов - в 90 раз. Окончательная моча из канальца нефрона по собирательным трубочкам поступает в сосочковые протоки, которые заканчиваются отверстиями на верхушке пирамид.
Почка богата кровеносными сосудами. Артериальная кровь поступает в нее по короткой широкой почечной артерии, которая отходит от брюшной части аорты. Внутри почки почечная артерия делится на более мелкие сосуды, разветвляющиеся, в свою очередь, на еще более мелкие приносящие сосуды, которые образуют капиллярные клубочки в почечных тельцах. После фильтрации кровь из капилляров клубочка собирается в выносящие сосуды, которые вновь образуют капиллярную сеть вокруг канальцев нефрона. В эти капилляры осуществляется реабсорбция веществ из первичной мочи, находящеймся в канальцах нефрона. Такая двойная сеть капилляров в почках получила название "чудесной артериальной сети". Оттекающая из почки кровь собирается в почечную вену, которая впадает в нижнюю полую вену. Таким образом, путь крови в почке отличается от ее пути во всех других оршанах: для того чтобы попасть из почечной артерии в почечную вену, она должна пройти две системы капилляров. Только благодаря этому почка способна выделять мочу и регулировать состав крови.
Каждую минуту через почки проходит 1200 мл кроки, за сутки вся кровь прозодит через почки более 200 руз. В результате фильтрации плазмы крови в почечных тельцах нефронов за сутки вырабатывается до 120-150 л первичной мочи. В канальцах нефрона после процесса реабсорбции из первичной мочи образуется около 1,5 л окончательной мочи.
Количество выводимой почками воды, то есть диурез, регулирвуется антидиуретическим гормоном, который вырабатывается задней долей гипофиза. Этот гормон усиливает реабсорбцию воды и уменьшает диурез. Обратное явление отмечается после обильного питья: выработка гормона уменьшается, а диурез увеличивается. Так, если было выпито много поды или пива, то обратно в кровь всасывается меньше воды и выделяется обильная неконцентрированная моча. Если же потребление воды ограничено, то реабсорбируется максимальное количество воды, которая сохраняется для организма, а мочи выделяется немного, и она концентрированная. Так почки регулируют содержание воды в организме.
Постоянство содержания солей в организме регулируется гормоном коры надпочечников альдостероном. Этот гормон изменяет реабсорбцию солей натрия и калия в канальцах нефрона. Когда пища черезчур соленая, почкам приходтся выделять больше солей, чтобы сохранить осмотическое давление крови на должном уровне, и поэтоиу объем мочи увеличивается. Для выделения больших количеств растворенных в моче солей требуется и больше воды, поэтому, поев соленого, человек испытывает жажду.
Некоторые вещества, присутствующие в моце (мочевая кислота и фосфат кальция), плохо растворимы. Если количество этих веществ в моче повышено, они могут выпадать в мочевых путях в осадок, образуя почечные камни. Иногда камни становятся настолько крупными, что препятствуют прохождению мочи.
Любые изменения состава крови, сопровождающие многие заболевания, отражаются на составе мочи, что используется в медицине для диагностических целей.
Для проведения почи из почки в мочевой пузырь служит мочеточник.
Мочеточников, как и почек, два, и располагаются они на задней стенке брюшной полости. Каждый мочеточник представляет собой трубку длиной около 30 см, диаметром 7-9 мм. Начинается мочеточник от почечной лоханки, идет вниз к дну мочевого пузыря, где косо прободает его стенку. Мочеточник совершает волнообразные перистальтические движения, способствующие продвижению мочи в мочевой пузырь. В начале мочеточника и в месте его впадения в мочевой пузырь имеются сужения и изгибы, где могут задерживаться почечные капни.
Мочевой пузырь - полый мышечный орган, который предназначен для накопления мочи и периодического выведения ее из организма через мочеиспускательный канал. Форма и величина мочевого пузыря зависят от степени его наполнения, средняя вместимость 500 мл. Лежит мочевой пузырь в полости малого таза, прилегая к его передней стенке. Позади мочевого пузыря у мужчин расположены коченые отделы семявыносящих протоков, семенные пузырьки и прямая кишка, у женщин - матка и влагалище. Мочевой пузырь растягивается по мере наполнения мочой. Моча не выходит в мочеиспускательный канал, так как этому препятствуют два сфинктера: внутренний (непроизвольный) сфинктер мочевого пузыря и наружный (произвольный) сфинктер мочеиспускательного канала. Опорожнение мочевого пузыря происходит рефлекторно. Непроизвольный центр мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга. Высший корковый (произвольный) центр, регулирующий мочеиспускание, находится в болных долях полушарий головного мозга. Условный рефлекс задержки мочеиспускания появляется у ребенка на втором году жизни.
Мужской мочеиспускательный канал имеет длину около 18-22 см. Он начинается внутренним отверствием в тенке дня мочевого пузыря и оканчивается наружным отверствием на головке полового члена. Служит для выведения мочи и спермы. Начальный отдел мочеиспускательного канала проходит через предстательную железу. На задней стенке этого отдела находятся отверстия семявыбрасывающих протоков, через которые в мочеиспускательный канал поступает сперма.
Женский мочеиспускательный канал имеет длину 3-3,5 см. Он начинается от дна мочевого пузыря, а заканчивается в преддверии влагалища (кпереди от отверстия влагалища). Женский мочеиспускательный канал служит только для выведения мочи.
Источник: О. Гурова. Качество жизни. Профилактика. № 5 Сентябрь - Октябрь 2003