Строение и функции почек. Регуляция мочеобразования

Урок содержит информацию о строении и функциях мочевыделительной системы. Подробно рассказывается об особенностях строения и функционирования почек. Описывается их участие в поддержании постоянства внутренней среды организма, объясняются процессы мочеобразования и мочевыделения

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока «Строение и функции почек. Регуляция мочеобразования»

В результате процессов обмена веществ в тканях организма образуются продукты распада: углекислый газ, соли азота, фосфора, вода и другие вещества. Пары воды и углекислый газ удаляются из организма лёгкими. Жидкие продукты распада (соли, растворенные в воде, мочевина, мочевая кислота), избыток которых вреден для организма, выводятся органами мочевыделения и частично потовыми железами.

К органам мочевыделения относят: почки, мочевые пути – мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Основная функция органов выделения – поддержание постоянства внутренней среды организма, и прежде всего плазмы крови.

Плазма крови – это жидкая часть крови, которая на девяноста процентов состоит из воды. Она переносит клетки крови и питательные вещества по организму.

Основными органами выделения являются почки, через которые выводят азотсодержащие продукты распада белков, избыток воды, некоторые соли и другие вещества.

Почки – это парные бобовидные органы, расположенные у задней стенки брюшной полости на уровне первого и второго поясничных позвонков.

Основной, является фильтрация крови. Во время фильтрования из неё выводятся все отработанные продукты обмена, в том числе излишки воды и натрия.

Тем самым почки отвечают за поддержание постоянства внутренней среды организма – гомеостаз.

А также участвуют в регулировке артериального давления, выработке клеток крови – эритроцитов, и многих других процессах.

Масса почки человека в среднем составляет 120—200 граммов. А её длинна примерно –12 сантиметров. По форме почки напоминают бобы. Наружная часть почки выпуклая, а внутренняя, обращённая к позвоночнику − вогнутая.

Снаружи каждая почка покрыта оболочками из соединительной и жировой ткани. Жировая ткань защищает орган от переохлаждения и сотрясения.

Почка состоит из двух слоёв: наружного – коркового и внутреннего – мозгового.

Во внутренней части почки имеется углубление — почечные ворота — это участок вогнутого края почки, через который в неё проходят почечная артерия, нервы почечного сплетения, выходят почечная вена и лимфатические сосуды, где и залегает почечная лоханка.

Почечная лоханка переходит непосредственно в мочеточник. Правый и левый мочеточники впадают в мочевой пузырь.

В каждой почке у человека насчитывается около миллиона нефронов. Они являются структурными единицами почки, и обеспечивают её работу, то есть процесс фильтрации.

Нефроны состоят из кровеносных сосудов, извилистых и прямых канальцев, переходящих в петли, а также собирательных трубочек, раскрывающихся в чашечки — капсулы.

Капсула нефрона расположена в корковом слое почки и представляют собой чашу – внутри которой располагается сосудистый клубок. Он образуется путём разветвления приносящей артериолы на капилляры и заканчивается их объединением в выносящую артериолу.

Процесс мочеобразования идёт в два этапа:

Первый этап происходит в капсуле нефрона, где образуется первичная моча, а второй этап происходит в канальцах и петлях нефрона, где образуется вторичная моча.

Первый этап мочеобразования:

В почечной артериоле, которая расположена в сосудистом клубке, образуется большое давление, необходимое для движения внутренних жидкостей.

За счёт высокого давления, вода и небольшие молекулы различных веществ (кроме белков и клеток крови), попадают в капсулу нефрона.

В процессе данного пути образуется раствор называемый – первичной мочой, который образуется путём фильтрации крови.

По своему составу первичная моча очень схожа с плазмой крови, однако она уже лишена белков. Так как белки из-за своего большого размера не могут попасть в просвет капсулы нефрона.

Первичная моча содержит мочевину, сахара, витамины, минеральные соли, аминокислоты. Большая часть этих веществ должна обратно всосаться в капилляры, так как они необходимы организму.

Поэтому первичная моча движется далее по извилистому канальцу, где и наступает второй этап мочеобразования.

Второй этап мочеобразования:

Первичная моча, образовавшаяся в капсуле, переходит в извитой каналец. За которым следует петля, включающая нисходящее и восходящее колено. Где происходит второй этап мочеобразования, то есть всасывание необходимых веществ и воды обратно в кровь. При этом образуется вторичная моча, которая поступает в собирательную трубочку и выводится из организма.

Вторичная моча состоит на 98 % из воды, а оставшееся количество приходится на мочевину, мочевую кислоту, а также некоторые минеральные соли.

Первый этап заключается в образовании первичной мочи, путём фильтрации поступившей крови, которая ещё содержит в своём составе необходимые организму вещества.

В процессе второго этапа мочеобразования – происходит всасывание этих веществ, в результате чего образуется вторичная моча.

За сутки у здорового человека образуется около 1,7 – 2 двух литров вторичной мочи.

Чтобы образовался 1 литр конечной мочи, через почечные канальцы должно пройти до ста двадцати пяти литров первичной мочи (из которой сто двадцать четыре литра всасывается обратно).

По собирательным трубочкам вторичная моча попадает в почечные лоханки и далее по мочеточникам следует в мочевой пузырь.

Мочеточник представляет собой тонкую длинную трубку диаметром шесть восемь миллиметров с упругими мышечными стенками. Мочеточники от правой и левой почки идут к мочевому пузырю.

Мочевой пузырь – это полый мышечный орган, расположенный в области малого таза, выполняющий функцию накопления мочи и выведения её по мочеиспускательному каналу.

Мочевой пузырь состоит из

Резервуара – места, где происходит накопление мочи;

Сфинктеров – мышц, которые не дают выходить моче из мочевого пузыря.

Сфинктер – это клапанное устройство — круговая мышца, которая сужается или замыкается при сокращении.

Первые два сфинктера, находится на соединении мочеточников и мочевого пузыря.

Третий, расположен в месте соединения мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, который контролируется человеком самопроизвольно. То есть, первые два сфинктера отвечают за наполнение мочевого пузыря, а третий за его опорожнение.

Стенки мочевого пузыря состоят из гладкой мышечной ткани, которая растягивается при его наполнении.

При максимальном заполнении мочевого пузыря человек ощущает острый позыв к мочеиспусканию.

Всего мочевой пузырь у разных людей может удерживать от 350 до 800 миллилитров мочи (по некоторым данным до одного литра).

Мочеиспускание — это рефлекторный процесс, который контролируется, то есть регулируется нейрогуморальной системой. В процессе накопления мочи в мочевом пузыре, стенки его растягиваются.

При этом в центральную нервную систему, а именно в крестцовый отдел спинного мозга, поступает сигнал, о том, что стенки мочевого пузыря растянуты, в результате из нервной системы приходит сигнал, заставляющий стенки пузыря сокращаться, а сфинктер расслабляться, и моча под давлением поступает в канал мочеиспускания. Данный процесс находится под контролем высшего отдела головного мозга, в частности лобных долей больших полушарий.

Итог урока: Мочевыделительная система состоит из почек – главных органов выделения, мочевых путей – мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.

Главной функцией мочевыделения является поддержание внутренней среды организма, а также выведение продуктов распада.

Почки состоят из нефронов, которые и обеспечивают весь процесс фильтрации.
Процесс мочеобразования идёт в два этапа:

Первый этап происходит в капсуле нефрона, где путём фильтрации крови образуется первичная моча. Второй этап происходит в канальцах и петлях нефрона, где из первичной мочи всасываются необходимые организмы вещества и образуется вторичная моча. Которая поступает в мышечный орган – мочевой пузырь. А затем выводится из организма за счёт процессов регуляции.

Шаги на пути к здоровью. Водно-солевой обмен. Часть вторая

В поддержании и регуляции водно-солевого баланса ведущую роль играют почки, гормоны надпочечников и центральная нервная система.

Почки регулируют выведение или задержку воды и электролитов. Этот процесс зависит от концентрации солей в организме, который поддерживается на необходимом уровне. В основном эта регуляция связана с ионами натрия.

Почки

Почки относятся к мочевыделительной системе, представленной также мочеточниками, мочевым пузырем и мочеиспускательным каналом.

Отфильтрованная почками моча по мочеточникам спускается в мочевой пузырь, где может находиться некоторое время, и затем, по мере достижения определенного объема, выводится наружу по мочеиспускательным каналам. Это основной путь выхода «отработанной жидкости» из организма.

В норме в моче не содержатся необходимые организму элементы: белки, аминокислоты, глюкоза.

Располагаются почки в забрюшинном пространстве по обе стороны позвоночника, примерно около 12-го грудного и 2-го поясничного позвонков. Как правило, правая почка находится несколько ниже левой, так как это зависит от расположенной рядом печени.

Капсулу почек защищает и надежно фиксирует окружающая их жировая ткань. Наличие жировой ткани жизненно важно! При ее отсутствии (при выраженном дефиците веса, индексе массы тела меньше 19 — см. статью «Эпидемия ожирения»), фиксация нарушается и становятся возможны подвижность и опущения почек.

Почки имеют бобовидную форму, плотную структуру 10–12 см в длину и 5–6 см в ширину, весом 120–200 г каждая. При таких малых размерах почки выполняют большое количество жизненно важных функций:

выведение излишков жидкости;
выведение с мочой конечных продуктов, в частности, токсичных для организма продуктов азотистого обмена;
регуляция общего объема крови и, как следствие, артериального давления
регуляция ионного состава и осмотической концентрации плазмы крови;
кислотно-щелочного состояния крови, при нарушении которых, формируются множественные изменения функций в других органах;
регуляция образования клеток крови (эритропоэза) и свертываемости крови;
регуляция обмена кальция, белков, липидов и углеводов;
выработка биологически активных веществ.

Какие же структуры обеспечивают все эти функции?

Главной структурной и функциональной единицей почки является нефрон. В каждой почке их до 1,3 млн. И если по какой-либо причине нефроны перестают работать — нарушаются все функции почек. Нефрон — это сеть сосудистых капилляров, по которым протекает кровь. В каждый нефрон входит артериальный сосуд, распадается на множество мелких сосудов, образуя клубочек (гломерулу), которые вновь соединяются в один выходящий сосуд.

В этой системе из крови образуется сначала первичная моча, которая, проходя дальше по сложному канальциевому аппарату нефрона, преобразуется по своему составу в окончательный вариант «отработанной жидкости». Почки способны выполнять свою работу даже при сохранении всего 30 % своей функциональной способности (люди могут нормально жить с одной почкой).

Нет другого такого органа, который бы так сильно зависел от кровоснабжения. При его нарушении почка перестает полноценно выполнять свои функции. При одинаковой массе почек и сердца, 25 % минутного объема крови приходится на кровоснабжение почки, тогда как на другие органы — до 7–8%.

Образование мочи

Моча образуется из крови. Что заставляет жидкую часть крови проходить через стенки сосудов в капсулу почек? Фильтрация жидкости обеспечивается разницей давления крови во входящем и выходящем из нефрона сосуде (за счет разного диаметра сосудов).

Капилляры — это самые мелкие и тонкие сосуды. Обычно давление в них незначительное — около 15 мм.рт.ст, но в капиллярах почек оно достигает значений в 70 мм.рт.ст., более характерных для средней артерии.

В результате такой разницы в давлении и происходит фильтрация, которая идет самопроизвольно, без контроля со стороны гормонов и центральной нервной системы. Обильное кровоснабжение и адекватное артериальное давление — важные факторы, изменения которых при заболеваниях (например, болезни почек, гипертоническая болезнь), может привести к нарушению образования мочи и водно-электролитного баланса в целом.

Что же фильтруется из крови в мочу?

Сначала в почках образуется первичная моча (около 200 литров в сутки при скорости фильтрации 125 мл/мин), по сути, представляющая собой плазму крови. Плазма отличается от цельной крови отсутствием форменных элементов (эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов).

В норме в первичной моче еще присутствуют необходимые организму низкомолекулярные компоненты и глюкоза. Но уже на этом этапе в мочу не должны попадать клетки крови и белки.

Что же происходит дальше?

На втором этапе образования мочи необходимые организму аминокислоты, глюкоза и другие вещества, оставшиеся в первичной моче, возвращаются обратно в кровь. Также происходит реабсорбция (обратное всасывание) соли (и здесь уже имеется в виду только натрий) и воды. И из 200 литров остается 60 литров — треть профильтрованного объема.

Дальше в результате каскада процессов реабсорбции натрия и воды, в почках постепенно уменьшается объем жидкости и, соответственно, увеличивается концентрация мочи.

Нормальная работа почек позволяет сохранять воду в организме.

Как это происходит? Почему вода возвращается в кровеносное русло, а не выводится наружу, и диурез у человека составляет не 20–30 литров за сутки, а всего 1,5–2 литра?

После того, как моча проделала длинный путь, она поступает в конечный отдел нефрона, в котором реабсорбция натрия из почечного канальца в кровь осуществляется уже под контролем гормона коры надпочечников альдостерона.

Мы уже знаем, что натрий — это осмотически активное вещество. Соль переходит обратно в кровоток, и вода, как растворитель, следует за натрием. В результате на выходе моча имеет наибольшую концентрацию.

Как работа почек зависит от артериального давления?

Почки — это первый орган, который реагирует на изменения артериального давления крови.

При падении артериального давления снижается кровоток в почках, что ведет к их гипоксии (кислородному голоданию). В ответ на это почки выделяют в кровь ренин (в переводе с латинского «ren» означает «почка»), который запускает сложную цепочку реакций в организме, ведущих к сужению сосудов и повышению общего артериального давления. В результате приток крови к почкам увеличивается, и их функции восстанавливаются. Так в норме (когда человек здоров, внимателен к себе, и все его физиологические механизмы регуляции сохранены) срабатывает компенсаторный ренин-ангиотензин-альдостероновый механизм регуляции артериального давления и объема крови в организме.

Почему эти механизмы выходят из строя?

Снижения артериального давления крови мы поначалу не ощущаем. Чувствуя некоторую слабость или просто ради удовольствия, мы «бодримся» чашкой кофе или чая с утра и в течение дня. Действие кофеина на сосуды, отсутствие нормального питьевого режима, прием медикаментов приводят к сбою отлаженной системы, которая уже становится причиной формирования артериальной гипертензии.

За счет чего? И почему говорят, что в повышении давления «виновата» печень?

Дело в том, что печень продуцирует белок ангиотензиноген — неактивную форму ангиотензина. Он постоянно циркулирует в крови и никакого вреда нам не приносит. Но когда в кровь выделяется ренин, то запускается цепочка превращения ангиотензиногена (под действием вещества, вырабатывающегося клетками легких — ангиотензин-превращающего фермента — АПФ) в активное вещество ангиотензин, который уже обладает мощным сосудосуживающим действием. Это один из механизмов повышения артериального давления. Препараты, снижающие артериальное давление, часто содержат вещество, блокирующее АПФ, что препятствует выработке активного ангиотензина.

Помимо сосудосуживающего и гипертензивного действия, ангиотензин еще активирует процесс выброса в кровь гормона надпочечников альдостерона, который увеличивает реабсорбцию натрия. Вслед за этим увеличивается возврат воды в кровь, что приводит к увеличению ее объема. А любое увеличение объема циркулирующей крови способствует опять же повышению артериального давления.

Получается замкнутый круг!

Для чего я насколько подробно это описывала? Чтобы понимать, как все сложно и взаимосвязано, как одно тянет за «хвост» другое… Любые нарушения всегда имеют причины, и их следствия становятся причинами следующих изменений, приводящих к болезням, которые на первый взгляд могут отстоять от первопричин очень далеко.

Теперь мы знаем, как связаны работа почек, объем циркулирующей жидкости и артериальное давление.

Есть еще один гормон, вырабатывающийся в центральной нервной системе (в гипоталамусе), участвующий в регуляции нормального уровня жидкости в организме — вазопрессин. Другое его название — антидиуретический гормон, т.е., снижающий выделение жидкости. Он задерживает натрий, а значит и воду.

Это важно для предотвращения обезвоживания (в результате полиурии) и сохранения необходимого организму объема жидкости.

Недостаточное выделение антидиуретического гормона приводит к такому заболеванию, как несахарный диабет, одним из клинических признаков которого является полиурия — повышенное мочевыделение. Диурез может увеличиваться до 20 литров в сутки, соответственно, такие пациенты постоянно пьют жидкость, чтобы восполнить ее потерю.

Итак, в норме человек имеет следующие показатели: объем мочи 1,5– 2 литра с высокой осмотической концентрацией, отсутствуют глюкоза, белки, форменные элементы крови, микроорганизмы. Если что-то из перечисленного в моче определяется, то теперь не сложно понять, на каком этапе мочеобразования произошло нарушение.

Читайте также: Инструкция по применению ФУРАДОНИН FURADONIN

Что делают мочегонные препараты (диуретики)?

Они усиливают процесс мочевыделения за счет угнетения реабсорбции (обратного всасывания) натрия. Натрий тянет за собой воду, что ведет к увеличению выделяемого объема мочи. Обычно диуретики назначают при гипертонической болезни, отеках, заболеваниях почек. И, как правило, рекомендуют ограничить количество жидкости и соли (вплоть до бессолевой диеты). Правильно ли это?

В масштабах организма — это нарушение водно-солевого обмена.

Лекарственными средствами «точечного действия» можно пользоваться, чтобы снизить в давление или отек здесь и сейчас. Это скоровспомощные действия. Как же можно принимать их годами, а иногда десятилетиями, постоянно увеличивая количество других медикаментов, призванных нейтрализовать побочные эффекты диуретиков?

Детские особенности

В раннем детстве почки нечувствительны к антидиуретическому гормону.

Грудных детей необходимо поить водичкой. Не соками, не «успокаивающим» сладким чаем, а просто водой, так как именно нехватка воды в тканях может вызывать беспокойство.

Если дети не получают достаточное количество воды (не молока, так как молоко — это питание), то это может привести к обезвоживанию тканей, интоксикации, повышению температуры, нарушению стула и сна.

Помните, у новорожденных и грудных детей не развито чувство жажды!

Если нарушать режим кормления и давать детям (по своим привычкам) сильно соленую пищу, это может вызвать отеки в тканях, так как повышенная осмолярность способствует задержке жидкости в организме. Поэтому необходимо с большой внимательностью и осторожностью относиться и к режиму кормления детей, и к водному режиму.

Для чего я рассказываю об этом слишком подробно? Точно не для того, чтобы вы разбирались в сложных механизмах, про которые и многие врачи не помнят. Но для того, чтобы вы понимали, как много органов и систем участвуют в, казалось бы, «простом» понижении или повышении артериального давления, уменьшении выделении мочи, образовании отеков и т.д. Чтобы вы не успокаивались на подобранных вам «до конца жизни» медикаментах, «стабилизирующих» давление, выход мочи и т.д., а задались целью наладить работу своих органов через контроль образа жизни. (Бесконтрольность которого уже привела или непременно приведет к болезни). Чтобы максимально отказаться от приема медикаментозных препаратов, которые всегда токсичны и чужеродны человеческому организму, и приводят к вторичным изменениям в других органах.

Я призываю не успокаиваться на «чуть повышенных» показателях в анализах, «небольших дозах» принимаемых медикаментов, и не уповать на «авось само как-нибудь рассосется».

Будьте осознанны к своему состоянию. Наметьте путь, по которому пойдете, чтобы стать здоровыми.

Что для этого нужно?

Наладить питание и прием воды.

Человек даже думать не может, если он хочет сильно есть или пить. Наша способность мыслить также зависит от физико-химических показателей нашего тела.

ПРОСТО ПИТЬ ВОДУ! Это предупредит обезвоживание тканей, сгущение крови и повышение артериального давления.

Чай, кофе, морс, компот, молоко, суп — это не вода. Это или напитки, имеющие свое действие на организм, или еда, расходующая воду в процессе своего усвоения.

Обратить внимание на потребление натуральной соли. Она нужна, но ее количество имеет значение. Бессолевые диеты также приводят к нарушениям. Нужен баланс, «золотая середина».

Двигаться! Могут помочь энергетические практики: цигун, тайдзи, дыхательные и йога-практики. И хорошо, если мы не препятствуем целительным действиям этих практик неправильным режимом питания.

Соблюдать режим сна и бодрствования! Дать организму возможность восстановиться и очиститься во время сна с 22.00 до 04.00.

Не есть после 19.00.

Быть спокойными, уравновешенными, добрыми ко всем. Для успокоения ума выполнять регулярно медитации. Чтение молитв — это тоже медитация.

Если уже есть проблемы со здоровьем, или вы не знаете с чего начать обследование, — обратитесь за помощью к специалистам альтернативной медицины, занимающимся восстановлением функций всего организма. Это даст возможность снизить или совсем отказаться от приема химических медикаментозных препаратов и идти к здоровой полноценной жизни без них.