Реабсорбция или обратное всасывание

Выделительная система

Выделительная система — совокупность органов, выводящих из организма животных и человека избыток воды, конечные продукты обмена веществ (углекислый газ, мочевина, мочевая кислота и др.), а также соли и чужеродные вещества.

Функции выделенияиз организма продуктов обмена веществ выполняют несколько систем органов, которые объединяют в единую функциональную выделительную систему. В нее входят:

—пищеварительная система — участвует в выделении непереваренных остатков пищи, продуктов метаболизма, некоторых лекарств, желчных пигментов, тяжелых металлов;

—дыхательная система — участвует в выделении углекислого газа, паров воды;

—кожа — через сальные и потовые железы выводятся вода, углекислый газ, продукты азотистого обмена (мочевина);

—мочевыделительная система — через нее удаляется до 75% выводимых из организма жидких продуктов обмена веществ.

Значение выделительной системы

• Вывод токсичных продуктов
• Поддержание гомеостаза

Органы выделительной системы

• почки — пара почек (хотя человека может жить и с одной почкой) — находятся за брюшной частью тела, на уровне поясничного отдела;
• мочеточники — проводящие каналы — «посредники» между почками и мочевым пузырем;
• мочевой пузырь — полый орган, образованный мышечной тканью, находится в районе малого таза;
• мочеиспускательный канал — выводит мочу из организма.

Строение  почек

Почка представляет собой парный бобовидный орган. Почки расположены на задней стенки брюшной полости по бокам позвоночника на уровне последнего грудного и 1-2 –го поясничных позвонков. Правая почка лежит ниже левой на 1-1,5 см.

Вогнутая часть обращена к позвоночнику и называется воротами почки. В ворота каждой почки входит нервы и почечная артерия, несущая неочищенную кровь, а выходят из них парные почечные вены и мочеточник.

Почка окружена собственной фиброзной оболочкой. В области ворот и по задней поверхности находится слой рыхлой жировой ткани, составляющей жировую капсулу почки.  

В каждой почке различают наружное корковое и внутреннее мозговое вещество почки. Корковое вещество около 4мм находится на периферии органа. Под ним располагается мозговое вещество. Оно состоит из почечных пирамид, разделенных прослойками коркового вещества. Верхушки пирамид , называемые сосочками, направлены в почечную лоханку. В почке в среднем имеется 12 сосочков. Каждый сосочек усеян маленькими отверстиями через которые моча выделяется в начальные части мочевых путей – малые чашечки. Малые чашечки (8-9шт) впадают в две большие чашечки. Две большие чашечки (верхняя и нижняя) сливаются в одну в почечную лоханку, которая охватывает ворота позади почечных сосудов и, загибаясь вниз, переходят в мочеточник.

Основной структурной и функциональной единицей почки является нефрон. В каждой почке их  насчитывается около миллиона.

Строение нефрона

1. Почечное тельце (мальпигиево тельце), состоящее из капсулы Боумена-Шумлянского и мальпигиева клубочка;
2. Проксимальный извитой каналец (каналец 1-го порядка), направляющийся к мозговому веществу почки, его стенки имеют щеточную каемку --большое количество микроворсинок, обращенных в просвет канальца.
3. Петля Генле опускается в мозговое вещество, а потом поворачивает на 180 градусов и возвращается в корковый слой;
4. Дистальный извитой каналец (каналец 2-го порядка) тенки петли Генле и дистального извитого канальца без ворсинок, но имеют сильную складчатость;

Каждый нефрон начинается микроскопической двухстенной капсулой, имеющей форму чаши и называемой капсулой Боумена-Шумлянского. Она расположена в корковом веществе. Капсула охватывает сплетение капилляров, называемое мальпигиевым клубочком. Вместе с клубочком капсула образует мальпигиево или почечное тельце. Между стенками капсулы имеется узкая полость, от которой начинается просвет почечного канальца.

 Внутренний листок капсулы образован плоскими эпителиальными клетками, расположенными на тонкой базальной мембране, плотно прилегающими со всех сторон к капиллярам клубочка. Между эпителиальными клетками  внутренней стенки капсулы имеются узкие щели. Также между эндотелиальными клетками капилляров также имеются отверстия диаметром около 1мкм. Таким образом, кровь циркулирующая в капиллярах, отделена от полости капсулы лишь тонкой базальной мембраной.

От полости капсулы отходит почечный каналец извитой формы, так называемый извитой каналей 1-го порядка (проксимальный извитой каналец), направляющийся к мозговому слою почки. На границе между корковым и мозговым слоями, каналец суживается и выпрямляется, образуя в мозговом слое петлю Генле, состоящей из нисходящей и восходящей части. Восходящий прямой каналец в мозговом слое переходит в извитой каналец второго порядка (дистальный извитой каналец). Извитые канальцы 2-го порядка собираются в так называемые собирательные трубочки, которые начинаясь в корковом слое переходят в мозговой, доходят до вершин пирамидок и через сосочковые ходы открываются в почечные чашечки.

Особенности кровоснабжения нефрона

Артерия почки разветвляясь , образует артериолы, каждая из которых входит в капсулу Боумена-Шумлянского и распадается на капиллярную сеть, образующую мальпигиев клубочек. Эти капилляры вновь собираются в артериолу, по которой артериалная кровь оттекает от мальпигиева клубочка. Артериола доставляющая кровь в клубочек называется приносящей, а та по которой кровь оттекает – отводящей.

В капиллярах мальпигиева клубочка давление высокое. Это обусловлено:

1. Почечная артерия отходит непосредственно от брюшной аорты, и путь ее до почки короткий;
2. Диаметр приносящей артериолы клубочка, примерно в два раза больше чем выносящей.

Выносящая артериола клубочка вновь разветвляется, образуя густую сеть капилляров оплетающую извитые канальцы 1-, 2-го порядков и петлю Генле. В этой сети, благодаря газообмену артериальная кровь превращается в венозную , поступает в мелкие вены, которые сливаясь образует почечную вену, впадающую в нижнюю полую вену.

Почечные канальцы синтезируют фермент ренин, секретируемый почками в кровеносное русло в ответ на стрессовую ситуацию. Этот фермент расщепляет синтезируемый печенью ангиотензиноген, вызывающий сужение кровеносных сосудов и, таким образом, повышает кровяное давление в организме.

Физиология почек

Этапы образование мочи

Фильтрация

Вкапиллярах клубочков почечного тельца происходит фильтрация из плазмы крови (воды с растворенными в ней неорганическими и органическими веществами, имеющими низкую молекулярную массу).

Эта жидкость поступает в капсулу почечного клубочка, а оттуда — в канальцы почек. По химическому составу она сходна с плазмой крови, но почти не содержит белков и клеток крови. Это первичная моча.

Состав первичной мочи:

вода, продукты распада – мочевина, соли мочевой, фосфорной и щавелевой кислот, карбонаты, а также питательные вещества – глюкоза и аминокислоты, витамины.

Механизм фильтрации

Процессу фильтрации способствует высокое давление крови в капиллярах клубочков (70—90 мм рт.ст.) Однако плазма в капиллярах клубочков фильтруется не под всем этим давлением. Белки крови удерживают воду и тем самым препятствуют фильтрации мочи. Давление, создаваемое белками плазмы (онкотическое давление), равно 25—30 мм рт. ст. Кроме того, сила фильтрации уменьшается также и на величину давления жидкости, находящейся в полости капсулы почечного клубочка, составляющего 10— 15 мм рт. ст.

Таким образом, давление, под влиянием которого осуществляется фильтрация первичной мочи, равно разности между давлением крови в капиллярах клубочков, с одной стороны, и суммы давления белков плазмы крови и давления жидкости, находящейся в полости капсулы,— с другой.

Следовательно, величина фильтрационного давления равна 70—(25+ 15) =30 мм рт. ст. Фильтрация мочи прекращается, если артериальное давление крови ниже 30 мм.рт.ст (критическая величина).

Изменение просвета приносящего и выносящего сосудов обусловливает или увеличение фильтрации (сужение выносящего сосуда), или ее снижение (сужение приносящего сосуда). На величину фильтрации влияет также изменение проницаемости мембраны, через которую происходит фильтрация.

Реабсорбция или обратное всасывание

В почечных канальцах происходит обратное всасывание (реабсорбция) из первичной мочи в кровь воды, глюкозы, части солей и небольшого количества мочевины. Образуется конечная, или вторичная моча, которая по своему составу резко отличается от первичной. В ней нет глюкозы, аминокислот, некоторых солей и резко повышена концентрация мочевины.

За сутки в почках образуется 150—180 л первичной мочи. Благодаря обратному всасыванию в канальцах воды и многих растворенных в ней веществ за сутки почками выделяется всего 1 —1,5 л конечной мочи.

Обратное всасывание может происходить активно или пассивно.

Активно реабсорбируются глюкоза, аминокислоты, фосфаты, соли натрия. Эти вещества полностью всасываются в канальцах и в конечной моче отсутствуют. За счет активной реабсорбции возможно обратное всасывание веществ из мочи в кровь даже в том случае, когда их концентрация в крови равна концентрации в жидкости канальцев или выше.

Пассивная реабсорбция происходит без затраты энергии за счет диффузии и осмоса. За счет пассивной реабсорбции осуществляется обратное всасывание воды, хлоридов, мочевины. Удаляемые вещества проходят через стенку канальцев только тогда, когда концентрация их в просвете достигает определенной пороговой величины. Пассивной реабсорбции подвергаются вещества, которые выводятся из организма. Они всегда встречаются в моче. Среди них наибольшее значение имеет конечный продукт азотистого обмена — мочевина.

Состав вторичной мочи:

мочевина (содержание мочевины увеличивается в 65 раз)

мочевой кислоты (содержание увеличивается в 12 раз)

ионы калия (увеличивается в 7 раз)

ионы натрия практически не изменяется.  

Вторичная моча  поступает в собирательные канальцы, которые объединяются и выносят мочу в почечную лоханку. По мочеточникам моча стекает в мочевой пузырь. При наполнении мочевого пузыря, его стенки растягиваются, сфинктер расслабляется и происходит рефлекторное мочеиспускание через мочеиспускательный канал. Мочеиспускание — безусловный рефлекс у грудного ребенка, с взрослением он становится условным.