Выделение и его значение. Органы мочевыделения

В результате процесса выделения происходит удаление из организма тех продуктов обмена, которые не могут быть использованы. Продукты распада различных веществ, образующихся в клетках организма в процессе разнообразных обменных реакций, сначала поступают во внутреннюю среду, а затем выводятся из организма. Значение выделения заключается в поддержании постоянства внутренней среды организма.

Основными органами выделения являются почки, через которые удаляются азот содержащие продукты распада белков, избыток воды, некоторые соли и другие вещества. Таким образом, почки поддерживают постоянное соотношение воды и солей в организме.

Выделение продуктов обмена веществ осуществляется и другими путями. Через лёгкие из организма человека удаляется углекислый газ, небольшое количество паров воды, некоторые летучие вещества. Потовые железы выделяют через наружные покровы тела воду, мочевину, аммиак, соли. Через кишечник из организма с калом удаляются соли ядовитых тяжёлых металлов.

Органы мочевыделения

В анатомии человека органы мочевыделения относят к мочевыделительной системе. Среди органов мочевыделения различают: почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Мочевыделительная система человека
Мочевыделительная система

Строение и работа почек

Почки парные бобовидные органы, расположенные у задней стенки брюшной полости на уровне 1-го и 2-го поясничных позвонков. Масса каждой почки приблизительно равна 150 г. Длина почки в среднем 12 см. Почки прикреплены к брюшной стенке слоем соединительной ткани таким образом, что располагаются по обе стороны позвоночника, над поясницей, позади печени и желудка. Снаружи каждая почка покрыта оболочками из соединительной и жировой ткани.

Почка состоит из двух слоёв: более тёмного наружного коркового и более светлого внутреннего мозгового (см. рис. 56). Вогнутый край почки обращён к позвоночнику. В этом месте в почку входят и выходят из неё кровеносные сосуды . В этом же месте в почке находится полость, называемая почечной лоханкой. От почечной лоханки каждой почки отходит мочеточник, соединяющий почку с мочевым пузырём.

Каждая почка состоит приблизительно из 1 млн нефронов. Нефрон является функциональной единицей почки и может обеспечивать процесс фильтрации, однако концентрирование мочи происходит только при совместной работе многих нефронов. Отдельный нефрон состоит из капсулы и почечного канальца.

Строение нефрона
Строение нефрона

Капсулы нефронов расположены в корковом слое почки и представляют собой микроскопическую чашечку из двух слоёв эпителиальных клеток, между которыми имеется щелевидное пространство, дающее начало почечному канальцу. Внутри капсулы расположен клубочек кровеносных капилляров, образующийся в результате многократного ветвления почечной артерии, несущей кровь в почки. Почечная артерия отходит от аорты, давление в ней очень велико, и за 45 мин через почки проходит вся кровь организма человека.

За счёт высокого давления крови в клубочковых капиллярах вода и небольшие молекулы различных веществ, содержащиеся в плазме крови, проходят через тонкие однослойные стенки и попадают в щелевидное пространство капсулы, от которой начинается почечный канал. Образовавшийся при этом раствор называют первичной мочой. По составу первичная моча близка к лишённой белков плазме крови. Белки из-за большого размера молекул не могут попасть в просвет капсулы. Первичная моча содержит мочевину, сахара, витамины, минеральные соли, аминокислоты. Таким образом, большая часть компонентов первичной мочи необходима организму и не должна удаляться из него.

Из просвета капсул первичная моча движется по извитому канальцу, стенки которого способны к обратному всасыванию большинства веществ, содержащихся в первичной моче. При этом из первичной мочи обратно в кровь, проходящую по капиллярам, оплетающим извитые канальцы, поступают вода, соли натрия и калия, глюкоза, витамины, аминокислоты, то есть те вещества, которые организм может использовать в процессах обмена и терять которые было бы опасно для здоровья. В результате концентрирования из первичной мочи в канальцах образуется вторичная моча, которая содержит 98 % воды, 1,8 % мочевины, 0,2 % мочевой кислоты и некоторые минеральные соли. За сутки у здорового человека образуется 1,7-2,0 л вторичной мочи, что составляет примерно 10% объёма первичной мочи.

Таблица. Сравнительный состав плазмы крови, первичной и вторичной мочи

Процессы образования мочи требуют больших энергетических затрат - около 10 % всей энергии организма. По собирательным трубкам вторичная моча попадает в почечные лоханки и далее по мочеточникам в мочевой пузырь.

Мочевой пузырь

Мочевой пузырь - гладкомышечный мешок, служащий для сбора мочи. Он расположен в нижней части таза между прямой кишкой и лобковыми костями. С внешней средой мочевой пузырь соединяется мочеиспускательным каналом, перекрытым специальным сфинктером. Стенки мочевого пузыря растягиваются, когда он постепенно наполняется мочой, и сокращаются, когда происходит мочеиспускание.

Регуляция мочеиспускания осуществляется нейрогуморальным путём. Из почек по мочеточникам постоянно движутся небольшие порции мочи, способствующие постепенному наполнению мочевого пузыря. Мочеиспускание происходит рефлекторно: в центральную нервную систему от рецепторов мочевого пузыря поступает сигнал о том, что его стенки растянуты и, следовательно, накопилось много мочи. В результате из нервной системы приходит сигнал, заставляющий стенки пузыря сократиться и избавиться от мочи. Во время мочеиспускания открывается сфинктер, расположенный между мочевым пузырём и мочеиспускательным каналом. Стенки пузыря сокращаются, и моча под давлением поступает в этот канал.

Именно так всё и происходит у маленьких детей! Но в процессе взросления этот рефлекс становится подконтрольным высшим отделам мозга, и мочеиспускание делается произвольным . В норме у взрослого человека желание опорожнить мочевой пузырь возникает, когда в нём накапливается около 0,5 л мочи.