Строение и функции выделительной системы

Выделение — процесс, обеспечивающий выведение из организма продуктов обмена веществ, которые не могут быть использованы организмом. Система органов выделения представлена почками, мочеточниками и мочевым пузырем.

Функцию выделения выполняют и другие органы — кожа, легкие, желудочно-кишечный тракт, через которые выводятся пот, газы, соли тяжелых металлов и т.д.

Основным органом выделения являются почки. Это парные органы бобовидной формы. Они расположены в брюшной полости на уровне XII грудного и I—II поясничных позвонков. Вес почки около 150 г. Вогнутый внутренний край образует ворота почки, через которые входят почечная артерия и почечная вена, нервы, лимфатические сосуды и мочеточник. К верхнему полюсу почки прилегают надпочечники. Почка покрыта соединительно-тканной и жировой оболочками.

В почке различают наружный — корковый и внутренний — мозговой слои.

Структурной единицей почки является нефрон. Он состоит из почечного тельца, включающего капсулу Боумена — Шумлянского с капиллярным клубочком, и извитых канальцев. В корковом слое расположены капсулы с клубочками. В мозговом (пирамидальном) слое находятся почечные канальцы, образующие пирамиды. Между пирамидами — слой коркового вещества почки.

От капсулы отходит извитой каналец первого порядка, который в мозговом слое образует петлю и затем снова поднимается в корковый слой, где переходит в извитой каналец второго порядка. Этот каналец впадает в собирательную трубочку нефрона. Все собирательные трубочки формируют выводные протоки, открывающиеся на верхушках пирамид в мозговом веществе почки.

Почечная артерия распадается на артериолы, затем на капилляры, образуя мальпигиев клубочек почечной капсулы. Капилляры собираются в выносящую артериолу, которая снова распадается на сеть капилляров, оплетающих извитые канальцы. Потом капилляры образуют вены, по которым кровь поступает в почечную вену.

Образование мочи, или диурез, проходит в два этапа — фильтрации и реабсорбции (обратного всасывания). На первом этапе плазма крови фильтруется через капилляры мальпигиева клубочка в полость капсулы нефрона. Так образуется первичная моча, отличающаяся от плазмы крови отсутствием белков. За сутки образуется около 150 л первичной мочи, содержащей мочевину, мочевую кислоту, аминокислоты, глюкозу, витамины. В извитых канальцах происходит реабсорбция первичной мочи и образование, около 1,5 л в сутки, вторичной мочи. Реабсорбируются вода, аминокислоты, углеводы, витамины, некоторые соли. Во вторичной моче увеличивается в несколько десятков раз по сравнению с первичной мочой содержание мочевины (в 65 раз) и мочевой кислоты (в 12 раз). Увеличивается в 7 раз концентрация ионов калия. Количество натрия практически не изменяется. Конечная моча поступает из канальцев 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.

Деятельность почек регулируется нейрогуморальным механизмом. В кровеносных сосудах находятся осмо- и хеиорецепторы, передающие информацию о давлении крови и составе жидкости в гипоталамус по проводящим путям вегетативной нервной системы.

Гуморальная регуляция деятельности почек осуществляется гормоном гипофиза — вазопрессином, гормоном коры надпочечников — альдостероном, гормоном паращитовидных желез — паратгормоном.

Вазопрессин уменьшает диурез, усиливая реабсорбцию воды в почечных канальцах, что предохраняет организм от обезвоживания. Альдостерон увеличивает реабсорбцию ионов натрия и усиливает секрецию ионов калия в канальцах. Паратгормон стимулирует реабсорбцию калия.

Признаком заболевания почек является присутствие в моче белка, сахара, повышение количества лейкоцитов или эритроцитов крови.

4.10. Нервная система. Общий план строения и функции

Нервная система выполняет контролирующие, координирующие и регуляторные функции, обеспечивая согласованную работу всех систем органов, связь организма с внешней средой, поддержание постоянства состава его внутренней среды. Функциональное состояние организма оказывает влияние на состояние нервной системы.

Нервная система условно делится на центральную и периферическую. Центральная нервная система образована головным и спинным мозгом. Периферическая нервная система состоит из черепно-мозговых и спинно-мозговых нервов с их корешками, ветвями и нервными окончаниями, а также нервными узлами, или ганглиями.

Часть периферической нервной системы, иннервирующую скелетную мускулатуру и обеспечивающую связь организма с внешней средой, называют соматической нервной системой. Другую часть периферической нервной системы, отвечающую за иннервацию внутренних органов, гладкой мускулатуры, сосудов, регуляцию обменных процессов, называют вегетативной, или автономной, нервной системой. Вегетативная нервная система, в свою очередь, делится на парасимпатическую и симпатическую.

Структурно-функциональной единицей нервной системы является нервная клетка — нейрон. Нейроны состоят из тела и отростков. Длинный единичный отросток, по которому нервный импульс передается от тела нейрона, называют аксоном. Короткие отростки, по которым импульс проводится к телу нейрона, называют дендритами. Их может быть один или несколько.

Нейроны связаны между собой синапсами, осуществляющими передачу нервного импульса с одного нейрона на другой. Синапсы могут возникать между аксоном одного нейрона и телом другого, между аксонами и дендритами соседних нейронов, между одноименными отростками нейронов.

Импульсы в синапсах передаются с помощью нейромедиаторов — биологически активных веществ — норадреналина, ацетилхолина, серотонина и др. Реагируя со специфическими молекулами рецепторных белков, молекулы медиаторов меняют проницаемость клеточной мембраны для ионов Са2+, К+ и Сl-. Это приводит к деполяризации клеточной мембраны и возникновению потенциала действия.

Клетка возбуждается. Распространение возбуждения связано с таким свойством нервной ткани, как проводимость.

Кроме химических синапсов существуют электротонические синапсы, в которых передача импульсов происходит биоэлектрическим путем.

Помимо синапсов, передающих сигналы, существуют тормозные синапсы, срабатывание которых блокирует проведение сигнала по нервной клетке, к которой подходит такой синапс.

Кроме нейронов в нервной ткани имеются клетки нейроглии (глиоциты), выполняющие защитную, трофическую и секреторную функции.

В зависимости от функции выделяют следующие типы нейронов:

• чувствительные, или рецепторные, тела которых лежат вне ЦНС. Они передают импульс от рецепторов в ЦНС;

• вставочные, осуществляющие передачу возбуждения с чувствительного на исполнительный нейрон. Эти нейроны лежат в пределах ЦНС;

• исполнительные, или двигательные, тела которых находятся в ЦНС или в симпатических и парасимпатических узлах

Рис. 42. Рефлекторная дуга (а — двухнейронная, б — трехнейронная):

1 — рецептор; 2 — чувствительный (центростремительный) нерв; 3 — чувствительный нейрон в спинно-мозговом ганглии; 4 — вставочный нейрон; 5 — спинной мозг; 6 — двигательный нейрон в передних рогах спинного мозга; 7 — двигательный (центробежный) нерв; 8 — рабочий орган

Они обеспечивают передачу импульсов от ЦНС к рабочим органам.

Нервная регуляция осуществляется рефлекторно. Рефлекс — это ответная реакция организма на раздражение, происходящая при участии нервной системы. Нервный импульс, возникший при раздражении, проходит определенный путь, называемый рефлекторной дугой. Простейшую рефлекторную дугу образуют два нейрона — чувствительный и двигательный. Большинство рефлекторных дуг состоит из нескольких нейронов.

Рефлекторная дуга чаще всего состоит из следующих звеньев:

• рецептор;

• чувствительный нейрон, передающий импульс в ЦНС;

• вставочный нейрон, лежащий в ЦНС (головном или спинном мозге);

• исполнительный (двигательный) нейрон, передающий импульс к исполнительному органу;

• рабочий орган.

Соматические рефлекторные дуги осуществляют двигательные рефлексы. Вегетативные рефлекторные дуги координируют работу внутренних органов.

Рефлекторная реакция заключается не только в возбуждении, но и в торможении, т.е. в задержке или ослаблении, возникшего возбуждения. Взаимосвязь возбуждения и торможения обеспечивает согласованную работу организма.