Мочевыделительная система

В мочевыделительную систему входят почки и мочевыводящие пути (мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канат) (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Мочевыделительная система

Почки – основной орган выделения, они выводят с мочой большую часть конечных продуктов обмена, главной составляющей которых является азот (мочевина, аммиак, креатинин и др.). Процесс образования и выделения мочи из организма называется диурезом, этим же термином в медицине принято обозначать количество мочи, выделяемой организмом за определенный интервал времени.

Почки в организме выполняют разнообразные функции. Они участвуют в удалении из плазмы крови конечных продуктов метаболизма (мочевины, мочевой кислоты и других соединений), вредных для организма. Почки выводят чужеродные вещества, поступившие в организм с пищей и в виде лекарств, а также ионы натрия, калия, фосфора, воду, что играет важную роль в регуляции ионного состава плазмы крови, количества воды и в поддержании кислотнощелочного равновесия, т.е. обеспечении гомеостаза. В почках вырабатываются гормоноподобные вещества: ренин, участвующий в регуляции уровня кровяного давления, и эритропоэтин, стимулирующий образование эритроцитов.

Почки – парный орган, который располагается в поясничной области, на задней брюшной стенке, на уровне XII грудного, I–II поясничных позвонков. С возрастом топография почек изменяется. У новорожденного верхний край почки находится на уровне верхнего края XII грудного позвонка. После 5–7 лег положение почек приближается к таковому у взрослых. В возрасте старше 50 лет почки располагаются ниже, чем у молодых. В любом возрасте правая почка ниже левой.

Почка имеет бобовидную форму, масса ее около 150 г (рис. 7.2). В почке различают две поверхности – переднюю и заднюю; два полюса – верхний и нижний; два края – выпуклый и вогнутый. На вогнутом крае находятся ворота почки, через которые проходят мочеточник, нервы, почечная артерия, почечная вена и лимфатические сосуды. Ворота почки ведут в небольшую почечную пазуху, где располагаются нервы, кровеносные сосуды больших и малых чашек, почечная лоханка, начало мочеточника и жировая ткань.

Рис. 7.2. Строение почки и нефрона – структурного и функционального элемента почки

У детей почка округлая и имеет бугристую поверхность за счет дольчатого строения. Длина ее у новорожденного составляет 4 см, масса – 12 г. После года размер почки увеличивается в 1,5 раза, а масса достигает 37 г. К 3 годам эти параметры равны 8 см и 56 г. У подростков длина почки достигает 10 см, а масса – 120 г.

Снаружи почка покрыта фиброзной, жировой капсулами и фасцией. Фиброзная капсула имеет много эластических волокон. Она легко отделяется от почки и становится хорошо заметной к 5 годам, а к 10–14 годам близка к фиброзной капсуле взрослого. Жировая капсула находится кнаружи от фиброзной. Она наиболее заметна в области ворот почки и на ее задней поверхности. На передней поверхности жир отсутствует. Жировая капсула начинает формироваться лишь к 3-му году жизни, продолжая постепенно утолщаться. К 40–50 годам она достигает максимального размера, а в пожилом возрасте истончается и исчезает.

Почечная фасция представляет собой топкую соединительнотканную оболочку, расположенную кнаружи от жировой капсулы и имеющей два листка.

Фиксация почки (удержание ее в определенном положении) осуществляется кровеносными сосудами и оболочками, особенно почечной фасцией и жировой капсулой. Существенное значение имеет также внутрибрюшное давление, поддерживаемое сокращением мышц брюшного пресса. Ряд неблагоприятных факторов (резкое похудание, повышенная эластичность почечной фасции) могут привести к опусканию почки.

Почка имеет полость, в которой расположены почечные чашки и верхняя часть лоханки, и собственно почечное вещество. В почечном веществе различают корковый и мозговой слои. Корковое вещество имеет толщину 4 мм, располагается по периферии почки и заходит в виде столбиков в мозговое вещество, находящееся внутри и состоящее из отдельных долек, называемых почечными пирамидами.

Рост почек наиболее интенсивно происходит на первом году жизни. К 12 годам прекращается рост мозгового вещества. Корковое вещество растет до окончания подросткового периода, особенно бурно в возрасте 5–9 и 16–19 лет. Толщина коркового вещества у взрослого человека по сравнению с таковой у новорожденного увеличивается в 4 раза, а мозгового – только в 2 раза.

Пирамиды своими вершинами сливаются, образуя сосочек, окруженный малой чашкой, в которой находится начало мочевыводящих путей. Малые чашки имеют воронкообразную форму, сливаются друг с другом, образуя 2–3 большие почечные чашки, формирующие почечную лоханку, в которую изливается образующаяся в почке моча. Лоханка – воронкообразная полость, переходящая в воротах почки в мочеточник. Стенка чашек и лоханки состоит из внутреннего (слизистого), среднего (мышечного) и наружного (соединительнотканного) слоев.

Основным структурным и функциональным элементом почки, в котором происходит образование мочи, является нефрон (см. рис. 7.2). У человека в обеих почках насчитывается более 2 млн нефронов. Начальным отделом каждого нефрона является почечное тельце, состоящее из сосудистого клубочка и окружающей его капсулы Боумена – Шумлянского. Капсула напоминает по своей форме двухстенную чашу, состоящую из двух листков – внутреннего и наружного. Между листками имеется щелевидное пространство. Внутренний листок, к которому прилежит сосудистый клубочек, построен из плоских эпителиальных клеток. Наружный переходит в мочевой каналец нефрона. В канальце различают следующие отделы: начальный (главный), или проксимальный, средний (петля Генле, которая опускается из коркового вещества в мозговое), вставочный (дистальный) и собирательная трубка. Стенка мочевого канальца нефрона построена из эпителия, отличающегося по форме в разных отделах канальца. Эпителий главного отдела сходен с эпителием тонкой кишки и снабжен каймой с микроворсинками. Общая длина мочевых канальцев обеих почек достигает 70–100 км. Капсулы, клубочки и извитые канальцы составляют корковый слой почки, а радиально группирующиеся мочевые канальцы – структуру пирамид мозгового слоя почки и открываются выводными отверстиями в сосочках.

Кровеносная система почки приспособлена для участия в мочеобразования К капсуле Боумена – Шумлянского подходит кровеносный сосуд, называемый приносящим. Он разветвляется на капилляры, которые образуют сосудистый клубочек почечного тельца. Из сосудистого клубочка кровь оттекает в сосуд, называемый выносящим. В приносящих сосудах, сосудистых клубочках и выносящих сосудах течет артериальная кровь. Выносящий сосуд но диаметру меньше приносящего. Это создает условия повышенного давления в капиллярах сосудистого клубочка, что важно для процесса образования мочи. Выносящий сосуд вторично распадается на капилляры, которые оплетают густой сетью канальцы нефрона. Артериальная кровь, протекая по этим капиллярам, превращается в венозную. Следовательно, почка, в отличие от других органов, имеет не одну, а две системы капилляров. Это создает благоприятные условия для выделения из крови воды и продуктов обмена, что связано с функцией мочеобразования.

Процесс образования мочи состоит из трех фаз: фильтрация, реабсорбция и секреция. Первая фаза приводит к образованию первичной мочи в результате фильтрации плазмы крови в сосудистых клубочках нефрона. Фильтрация осуществляется за счет разности давления в капиллярах клубочков (60–70 мм рт. ст.) и в капсуле нефрона (40 мм рт. ст.). В сутки у человека образуется примерно 150–180 л первичной мочи. Первичная моча имеет близкий к плазме крови состав: в пей содержатся аминокислоты, глюкоза, мочевая кислота, соли, а также продукты обмена: мочевина, мочевая кислота и другие вещества; лишь высокомолекулярные белки крови не проходят первичный почечный фильтр. В фазу реабсорбции в канальцах нефрона происходит обратное всасывание (реабсорбция) ряда необходимых организму веществ из первичной мочи в кровь: аминокислот, глюкозы, витаминов, значительной части воды и солей. Таким образом из 150–180 л первичной мочи образуется около 1,5 л вторичной мочи. Во вторичной моче не содержатся необходимые для организма вещества, гак как в фазе реабсорбции они всасываются обратно в кровеносное русло, в то же время в ней резко возрастает количество веществ, которые подлежат удалению из организма: мочевины, мочевой кислоты и других продуктов обмена. Реабсорбция сопряжена со значительными энергетическими затратами, из-за чего почки потребляют более 10% кислорода, поступающего в организм. Избыточное ОГЛАВЛЕНИЕ некоторых веществ в крови приводит к тому, что часть их не всасывается из первичной мочи в кровь – например, после излишнего потребления сахара часть глюкозы остается во вторичной моче и удаляется из организма. И напротив, при недостатке некоторых веществ в организме они перестают выводиться с мочой – таким образом почки регулируют постоянство внутренней среды организма. Во время третьей фазы происходит выделение в мочу вредных веществ, которые не могут пройти "почечный фильтр". К ним относятся лекарственные препараты (антибиотики), красители и ряд других веществ.

Регуляция объема выделяемой мочи осуществляется действием антидиуретического гормона (АДГ), вырабатываемого гипофизом при получении им сигналов о сгущении плазмы крови. Действие АДГ основано на изменении проницаемости для воды стенок дистального канальца и собирательной трубки нефрона (рис. 7.3).

Рис. 7.3. Схема регуляции объема мочи антидиуретическим гормоном (АДГ)

Состав мочи. Моча представляет собой светло-желтую жидкость, содержащую помимо воды около 5% различных веществ (2% мочевины, 0,05% мочевой кислоты, 0,075% креатинина и др.). Суточный объем мочи содержит около 30 г мочевины и 25 г неорганических веществ, присутствуют там и некоторые биологически активные вещества: гормоны (щитовидной железы, коры надпочечников), витамины (витамин С, тиамин) и ферменты (амилаза, липазы).

Глюкоза в норме в моче не выявляется. При превышении ее концентрации в крови 160–180 мг%, наблюдается выделение глюкозы с мочой – глюкозурия. Цвет мочи (от светло-желтого до оранжево-коричневого) зависит от концентрации мочи и экскреции пигментов. Пигменты образуются из билирубина желчи в кишечнике, где билирубин превращается в уробилиноид и урохром. При патологических состояниях в моче могут содержаться белок, глюкоза, клетки крови, ацетон, желчные кислоты и другие вещества. Реакция мочи находится в зависимости от пищи: при употреблении большого количества мясной пищи реакция становится кислой, при преобладании овощной – щелочной.