Физиология органов выделения

В результате обменных процессов в организме образуются продукты распада органических веществ, которые должны быть выведены из организма. Конечные продукты обмена веществ, выделяемые из организма, называются экскретами, а органы их удаляющие называются экскреторными или выделительными. При нарушении процессов выделения наступает самоотравление и гибель организма.

Органами выделения у животных являются: почки, потовые железы, лёгкие, желудочно-кишечный тракт. У птиц в выделении могут участвовать носовые и солевые железы, а у рыб – ректальные железы и жабры.

Почки экскретируют воду, мочевину, мочевую кислоту, креатинин, аммиак, продукты неполного окисления органических веществ (молочная кислота, ацетоновые и кетоновые тела), неорганические вещества, пигменты и лекарственные вещества.

За счёт наличия потовых и сальных желёз в коже из организма выделяется вода, продукты белкового обмена, летучие жирные кислоты, витамины, минеральные вещества.

Углекислый газ, вода, некоторые летучие вещества (аммиак, кетоновые тела, пары эфира и хлороформа при наркозе) выводятся через лёгкие.

Желудочно-кишечный тракт выделяет из организма воду, минеральные вещества, кислые и щелочные элементы, желчные кислоты, пигменты, холестерин, лекарственные вещества, соли тяжёлых металлов (железо, марганец, кадмий).

Значение органов выделения не сводится только к выведению конечных продуктов обмена веществ, они являются главным эффекторами для сохранения гомеостаза. Они участвуют: в процессах осморегуляции, т.е. сохранении постоянства осмотического давления (изоосмия); в сохранении постоянства ионного состава внутренней среды организма (изоиомия); в поддержании постоянства концентрации водородных ионов. Велика роль системы органов выделения в поддержании постоянного кровяного давления, количества эритроцитов, в обмене веществ; потовые железы и лёгкие участвуют в процессах терморегуляции.

Строение почки

Почки у млекопитающих чаще всего имеют бобовидную форму, за исключением крупного рогатого скота. В почке имеется выпуклый наружный край и вогнутый внутренний край, в центре которого находятся ворота почки. Через ворота открывается доступ в почечную пазуху с расположенной в ней почечной лоханкой. В этом месте в почку входят артерия, нервы, выходят вена, лимфатические сосуды и мочеточник. На продольном разрезе почка делится на две большие зоны: наружную (корковое вещество) и внутреннюю (мозговое вещество).

Основной структурно-функциональной единицей почки является нефрон (рис. 10). Нефрон состоит из нескольких последовательно соединённых отделов, располагающихся в корковом и мозговом веществе почки:

1. Мальпигиев клубочек;

2. Капсула Шумлянского-Боумена;

3. Проксимальный извитой каналец;

4. Нисходящая часть петли Генле;

5. .Восходящая часть петли Генле;

6. Дистальный извитой каналец;

7. Собирательная трубочка.

Рис. 10. Строение нефрона.

Начальный отдел каждого нефрона представляет собой почечное (мальпигиево) тельце. Почечное тельце состоит из компактного пучка переплетенных капиллярных петель, окружённых двухслойной полой капсулой Шумлянского-Боумена. В капсуле Шумлянского-Боумена из плазмы крови образуется первичная моча. Внутренний слой, окружающий капилляры, называется висцеральным, а внешний – париетальным.

Париетальный листок капсулы переходит в проксимальный извитой каналец. На апикальной мембране клеток проксимального извитого канальца имеется большое количество микроворсинок, покрытых гликокаликсом. Такая структура называется щёточной каёмкой. Здесь начинается образование вторичной мочи.

Следующий за проксимальным прямым канальцем сегмент – это нисходящая тонкая часть петли Генле. Она заканчивается шпилькообразным коленом петли и переходит в восходящую часть петли Генле. В этой части нефрона происходит концентрация мочи. Рыбы, амфибии и рептилии не имеют такой петли и не могут вырабатывать мочу более высокой концентрации, чем плазма.

Толстый восходящий отдел петли переходит в дистальный извитой каналец. За дистальным извитым канальцем следует связующий каналец, который впадает в собирательные трубочки. В этих сегментах заканчивается образование конечной мочи и в дальнейшем её состав уже не меняется.

По особенностям локализации, строения и особенностям кровоснабжения различают три типа нефронов: суперфициальные, интракортикальные и юкстамедуллярные.

Суперфициальные нефроны имеют поверхностно расположенные в коре клубочки, в пределах 1 мм от капсулы почки, наиболее короткую петлю Генле, их около 20 – 30 %. Клубочки интракортикальных нефронов расположены в средней части коры почки. Они наиболее многочисленны (60 – 70%) и выполняют основную роль в образовании мочи. Юкстамедуллярных нефронов значительно меньше (10 – 15%). Клубочки расположены у границы коркового и мозгового вещества почки. Выносящие артериолы шире приносящих, петли Генле самые длинные и спускаются почти до вершины сосочка пирамид. Выносящие артериолы образуют прямые капиллярные нисходящие и восходящие сосуды, идущие в глубину мозгового вещества параллельно петлям Генле. Юкстамедуллярные нефроны играют ведущую роль в процессах концентрирования и разведения мочи.

Во всех нефронах, между афферентной и эфферентной артериолами и капсулой Шумлянского-Боумена, в воротах почечного тельца, располагается macula densa (плотное пятно). Эта зона известна как юкстагломерулярный аппарат(от лат. juxta – вблизи, glomerulus – клубочек).