Значение выделения продуктов обмена веществ. Физиология системы органов выделения Выделение продуктов обмена веществ у человека

Конечные продукты диссимиляции - главные объекты выделения. Это углекислый газ и вода - конечные продукты окисления всех веществ и аммиак, образующийся только при окислении белков и других азотсодержащих продуктов.

Аммиак - один из конечных продуктов азотистого обмена. Большая часть азота, образующегося в ходе процессов белкового обмена, выделяется из организма именно в виде аммиака. Аммиак растворим в воде. Он чрезвычайно токсичен и легко проникает сквозь мембраны всех клеток организма. Выделение аммиака из организма происходит крайне быстро. И хотя в течение суток в организме человека расщепляется около 100 г белка, что эквивалентно освобождению 19,3 г аммиака, концентрация его в крови не превышает 0,001мг%. В моче концентрация аммиака также относительно мала, и составляет примерно 0,04%. Это связано с тем, что образующийся и подлежащий выведению из организма аммиак превращается и выводится в виде значительно менее токсичного соединения - мочевины.

Мочевина образуется, главным образом, в печени. Количество мочевины, выводимой с мочой в сутки, составляет примерно 50-60 г. Таким образом, продукты азотистого обмена практически выводятся с мочой в виде мочевины.

Часть азота выводится из организма в виде мочевой кислоты, образующейся при расщеплении пуринов. К другим конечным азотсодержащим продуктам белкового обмена относятся производные гуанидина - креатин и креатинин. Эти вещества - главные азотосодержащие компоненты мочи, так называемый " азот мочи".

Процессы выделения, или экскреции, освобождают организм от чужеродных токсических веществ, а также от избытка солей. К органам выделения относят почки, легкие, кожу, потовые железы, пищеварительные железы, слизистую оболочку желудочно-кишечного тракта и др.

Легкие как орган выделения

Легкие выводят из организма летучие вещества, например, пары эфира и хлороформа при наркозе, пары алкоголя. Легкие также выводят из организма углекислый газ и пары воды.

Пищеварительные железы

Пищеварительные железы и слизистая оболочка желудочно-кишечного тракта выделяют некоторые тяжелые металлы, ряд лекарственных веществ (морфий, хинин, салицилаты), чужеродные органические соединения (например, краски).

Печень

Важную экскреторную функцию выполняет печень, удаляя из крови гормоны (тироксин, фолликулин), продукты обмена гемоглобина, продукты азотистого метаболизма и многие другие вещества.

Поджелудочная железа

Поджелудочная железа, как и кишечные железы, помимо экскреции солей тяжелых металлов выделяет пурины и лекарственные вещества. Выделительная функция пищеварительных желез особо проявляет себя при нагрузке организма избыточным количеством различных веществ или увеличении их продукции в организме. Дополнительная нагрузка вызывает изменение скорости их экскреции не только почкой, но и пищеварительной трубкой.

Кожа

С потом из организма выделяются вода и соли, некоторые органические вещества, в частности, мочевина, мочевая кислота, а при напряженной мышечной работе - молочная кислота. Особое место среди органов выделения занимают сальные и молочные железы, так как выделяемые ими вещества - кожное сало и молоко - не являются " шлаками" обмена веществ, а имеют важное физиологическое значение.

Почки

Посредством почек экскреции в первую очередь подлежат конечные продукты обмена (диссимиляции). Первый тип экскреции связан с тем, что почки выделяют конечные продукты азотистого (белкового) обмена и воду. Выведение конечных продуктов белкового обмена связано и с процессами предварительного синтеза веществ. Это второй, более сложный по механизму способ экскреции в организме.

В сутки из организма человека выводится до 1,5 л мочи. Моча на 95 % состоит из воды; 5% приходится на долю твердых веществ. Ее главные составные части - конечные продукты азотистого обмена: мочевина (2%), мочевая кислота (0,5%), креатинин (0,075%). Остальное приходится, главным образом, на долю солей. За сутки с мочой выводится в среднем 30 г мочевины и 25-30 г ее органических солей. Удельный вес мочи 1020. Активная реакция может быть кислой, нейтральной или щелочной.

Функции почек

Значение почек для организма не исчерпывается только их экскреторной функцией.

К невыделительным функциям почек относятся, во-первых, их участие в обмене белков и углеводов. Во-вторых, почки как основной орган выработки эритропоэтинов, участвуют в процессах эритропоэза. В третьих, в почках вырабатываются ряд биологически активных веществ, например, простогландины и ренин, что обуславливает гормональную функцию почек. Кроме того, почки выполняют разные по механизму защитные функции. Почки также принимают участие в регуляции артериального давления. Наконец, почки - это один из главных органов, стоящих на страже констант жидкой внутренней среды организма: рН, осмотического давления, объема жидкой внутренней среды организма.

Таким образом, почка является органом, участвующим в обеспечении постоянства основных физико-химических констант крови и других вне - и внутриклеточных жидкостей организма, циркуляторного гомеостаза, регуляции обмена различных органических и неорганических веществ.

В основе перечисленных функций почки лежат процессы, происходящие в ее паренхиме: ультрафильтрация в клубочках, реабсорбция и секреция веществ в канальцах.

Особенности кровообращения в почках

В обычных условиях через обе почки, составляющие лишь около 0,43% массы тела здорового человека, проходит от 1/4 до 1/5 объема крови, выбрасываемой сердцем. Кровоток в корковом веществе почек достигает 4-5 мл/мин на 1 грамм ткани - это наиболее высокий уровень органного кровотока.

В почках выделяют систему коркового и мозгового кровотока. Хотя емкость сосудистого русла у них примерно одинакова, около 94% крови протекает по системе корковых сосудов и лишь 6% по системе мозговых. Корковый кровоток тесно связан с капиллярами клубочка. Одна из главных особенностей отличающих корковый кровоток от мозгового состоит в том, что в широких пределах изменения артериального давления (от 90 до 190 мм рт. ст.) корковый кровоток почки остается почти постоянным. Это обусловлено специальной системой саморегуляции - ауторегуляции кортикального кровотока. Ауторегуляция коркового кровотока обеспечивает постоянство процессов, лежащих в основе мочеобразования в условиях значительных изменений внепочечной гемодинамики.

Нефрон как структурно-функциональная единица почек

В каждой почке человека около 1 млн нефронов, являющихся ее функциональными единицами. В нефроне происходят основные процессы, определяющие разнообразные функции почек. Каждый нефрон включает в себя клубочек с капсулой, извитой каналец первого порядка, петлю Генле, извитой каналец второго порядка и собирательную трубку.

В разных отделах нефрона протекают разные процессы, определяющие функции почек. С этим связано и расположение частей нефрона. Так клубочек и капсула вместе с извитыми канальцами расположены в корковом веществе почек, тогда как петля Генле и собирательные трубки уходят глубоко в их мозговое вещество.

Процессы, лежащие в основе мочеобразования

В клубочках происходит начальный этап мочеобразования - фильтрация из плазмы крови в капсулу почечного клубочка безбелковой жидкости - первичной мочи. Второй этап связан с тем, что эта жидкость движется по канальцам, где вода и растворенные в ней вещества с разной скоростью подвергаются обратному всасыванию. Третий процесс - канальцевая секреция - состоит в том, что клетки эпителия нефрона захватывают некоторое количество вещества из крови и межклеточной жидкости и переносят их в просвет канальца.

Рис. 342-348. Поперечные срезы мальпигиевых сосудов самки Ixodes ricinus на разных стадиях жизненного цикла.
342 - на стадии послелиночного доразвития; 343 - через 1 год голодания; 344 - на третьи сутки прикрепления, вес 10 мг; 345 - то же, участок, загруженный гуанином; 346 - напитавшаяся сразу после отпадения; 347 - перед началом яйцекладки; 348 - перед окончанием яйцекладки.
я - ядра эпителиальных клеток; мв - мышечные волокна; в - вакуоли; г - сфериты гуанина.
по ходу сосудов местные скопления (рис. 338), так что происходит чередование оптически пустых и белых (с гуанином) участков. Диаметр сосудов при этом существенно не изменяется. Клетки стенок сохраняют прежние размеры (рис. 343).
После прикрепления клещей к хозяину в первые 1-3 дня наблюдается освобождение сосудов от накопленных при голодании экскретов и они становятся полупрозрачными на всем своем протяжении (рис. 339). В то же время размеры эпителиальных клеток заметно увеличиваются и их апикальные концы местами вдаются в просвет (рис. 344-345). Диаметр сосудов увеличивается в 1.5-2 раза. Протоплазма в апикальной зоне вакуолизируется и местами в ней появляются эозинофильные включения. Размеры ядер заметно увеличиваются. Возобновляются митотические деления, но количество их меньше, чем при подготовке к линьке. Размеры клеток продолжают увеличиваться до конца питания и иногда по их апикальной границе выявляется палочковидная исчерченность. Некоторые клетки подвергаются частичному разрушению (отторжение апикальных участков цитоплазмы) или даже полному.
Постепенно, в связи с интенсификацией пищеварения, скорость отложения гуанина в мальпигиевых сосудах начинает превышать темпы его выведения в ректальный пузырь. Сфериты гуанина начинают вновь образовывать местные скопления (рис. 340). Ко времени окончания питания просвет сосудов уже на всем протяжении заполнен гуанином и органы приобретают характерную для них молочно-белую окраску. Стенки сосудов еще не подвергаются заметному растяжению, а сфериты гуанина свободно плавают в их жидком содержимом. Диаметр сосудов напитавшихся особей в 3-4 раза больше, чем у голодных (рис. 346). Подобный прирост достигается почти исключительно за счет роста и размножения эпителиальных клеток.
После отпадения с хозяина процесс загрузки сосудов гуанином продолжается с еще большей интенсивностью. Диаметр их на этой стадии может увеличиваться в 10 раз по сравнению с голодными особями. Они буквально на всем протяжении заполнены сплошной массой гуанина, который сильно растягивает их стенки (рис. 346-348). Ректальный пузырь на этой стадии также необычайно увеличен и забит одним гуанином.
У личинок и нимф процессы функционирования мальпигиевых сосудов протекают сходно с самками. Однако у них отсутствует столь сильное заполнение их гуанином благодаря периодическому освобождению от экскретов во время и после питания. При подготовке к линьке прямой кишки сообщение ректального пузыря с внешней средой прерывается. С этого момента и до окончания линьки дефекация отсутствует. Связь между мальпигиевыми сосудами и ректальным пузырем, напротив, не нарушается и в него непрерывно поступают большие количества гуанина. Размеры ректального пузыря к концу линьки необычайно увеличиваются и он занимает большую часть задней половины полости тела. Скапливающиеся в нем в огромном количестве сферокристаллы гуанина растягивают стенки до состояния мембрановидной оболочки с беспорядочно разбросанными уплощенными ядрами.
Растяжение стенок мальпигиевых сосудов и во время линьки, в отличие от напитавшихся самок, остается весьма незначительным (рис. 337). Перистальтические сокращения сосудов проталкивают скапливающийся в них гуанин в ректальный пузырь. Длина и диаметр сосудов значительно увеличиваются за счет делений и роста клеток их стенок (рис. 382). В результате число ядер, приходящихся на один поперечный срез через мальпигиев сосуд, увеличивается с 1-2 у личинок до 3-4 у нимф и
5- 8 у самок.
У аргасовых клещей, по наблюдениям Л. К. Ефремовой (1967) над нимфами Alveonasus lahorensis, деления клеток мальпигиевых сосудов и рост органов наблюдаются на стадии линьки. Однако, в отличие от иксодид, последняя линька на имагинальную фазу не связана с делением клеток мальпигиевых сосудов. У взрослых аргазид размеры мальпигиевых сосудов уже не меняются и клеточные деления в их стенках отсутствуют. Увеличение размеров клеток у питающихся особей, возможно, связано с процессами их полиплоидизации. О полиплоидном характере ядер этих органов можно судить по появлению тетраплоидных наборов хромосом в делящихся клетках, но механизм этого процесса не исследован.
Ритмика дефекации. Освобождение ректального пузыря от скапливающихся в нем гуанина ж продуктов переваривания крови происходит с определенной цикличностью. У имаго аргасовых клещей наибольшее количество продуктов выделения выводится в первые дни после линьки и затем в течение 1-5 дней после кровососания. В то же время акты дефекации не прекращаются на протяжении всего гонотрофического цикла и сопровождаются выделением небольшой массы фекалий, состоящих, без особой закономерности, из гуанина (белая окраска), гема- тина или смеси обоих (черная окраска). Личинки и нимфы ведут себя сходным образом, но выделение фекалий у них постоянно прерывается на период от нескольких дней до нескольких недель перед линькой.
У имаго иксодовых клещей максимальные по объему количества гуанина выводятся в первые дни после линьки и во время питания, а у личинок и нимф и в первые несколько дней после его окончания. У самок после отпадения с хозяина дефекация сразу же прекращается и скапливающиеся экскреты остаются в организме до самой смерти клеща.
У напитавшихся личинок и нимф дефекация прерывается с началом отделения гиподермы от старой кутикулы.
Консистенция фекалий меняется в зависимости от содержания воды в организме. Во время питания или сразу после него они более жидкие, тогда как у голодных особей почти пылевидные. По-видимому, как и у некоторых других представителей членистоногих, клетки ректального пузыря способны к частичной реадсорбции воды.

Заказать написание уникльной работы

АНАТОМИЯ ОРГАНОВ МОЧЕВОЙ СИСТЕМЫ.

;color:#000000">1. Обзор мочевых органов и значение мочевой системы.

;color:#000000">2. Почки.

;color:#000000">3. Мочеточники.

;color:#000000">4. Мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

;color:#000000">1. Мочевая система - система органов выделения конечных продуктов обмена и выведения их из организма наружу. Мочевые и половые органы связаны друг с другом по развитию и местоположению, поэтомy их объединяют в мочеполовую систему. Раздел медицины, изучающий строение, функции и заболевания почек, называется нефрологией, болезни мочевой (а у мужчин мочеполовой) системы -урологией.

В процессе жизнедеятельности организма, в ходе обмена веществ образуются конечные продукты распада, которые не могут быть использованы организмом, являются для него ядовитыми и должны быть выделены.Большая часть продуктов распада (до 75%) выводится в составе мочи мочевыми органами (главными органами выделения). В мочевую систему входят: почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал. В почках происходит образование мочи, моче-точники служат для выведения мочи из почек в мочевой пузырь, который служит резервуаром для ее накопления. По мочеиспускательному каналу моча периодически выводится наружу.

Почка - полифункциональный орган. Выполняя функцию мочеобразования, она одновременно участвует во множестве других. Путем образования мочи почки:1) удаляют из плазмы конечные (или побочные) продукты обмена: мочевину, мочевую кислоту, креатинин;2) контролируют во всем организме и плазме уровни различных электролитов: натрия, калия, хлора, кальция, магния; 3) выводят чужеродные вещества, попавшие в кровь: пенициллин, сульфаниламиды, йодиды, краски;4) способствуют регуляции кислотно-щелочного состояния (рН) организма, устанавливая уровень бикарбонатов в плазме и выводя кислую мочу;5) контролируют количество воды, осмо-тическое давление в плазме и других областях тела и этим поддерживают гомеостаз (греч. homoios -подобный; stasis - неподвижность, состояние), т.е. относительное динамическое постоянство состава и свойств внутренней среды и устойчивость основных физиологических функций орга-низма;6) участвуют в обмене белков, жиров и углеводов: в них происходит расщепление измененных белков, пептидных гормонов, гликонеогенез;7) продуцируют биологически активные веще-ства: ренин, участвующий в поддержании АД и объема циркулирующей крови, и эритропоэтин, стимулирующий косвенно образование эритроцитов.

Кроме мочевых органов, выделительными и регуляторными функциями обладают кожа, легкие и пищеварительная система. Легкие удаляют из организма углекислоту и воду, печень выде-ляет в кишечный тракт желчные пигменты; через пищеварительный канал выводятся также некоторые соли (ионы железа, кальция). Потовые железы кожи служат для регуляции температуры тела путем испарения воды с поверхности кожи, но при этом попутно выделяют также 5-10% таких продуктов обмена, как мочевина, мочевая кислота, креатинин. Пот и моча качественно сходны по своему составу, но в поте соответствующие компоненты содержатся в гораздо более низкой концентрации (в 8 раз).

2. Почка (лат. геп; греч. nephros) - парный орган, расположенный в поясничной области на задней стенке брюшной полости позади брюшины на уровне XI-XII грудных и I-III поясничных позвонков. Правая почка лежит ниже левой. По форме каждая почка напоминает боб, размером 11х5 см, массой 150 г (от 120 до 200 г). Различают переднюю и заднюю поверхности, верхний и нижний полюсы, медиальный и латеральный края.На медиальном крае находятся почечные воро-та, через которые проходят почечные артерия, вена, нервы, лимфатические сосуды и мочеточник. Ворота почки продолжаются в углубление, окруженное веществом почки, - почечную пазуху.

Почка покрыта тремя оболочками. Наружной оболочкой является почечная фасция, состоящая из двух листков: предпочечного и позадипочечного, Впереди от предпочечного листка нахо-дится париетальная (пристеночная) брюшина. Под почечной фасцией лежит жировая оболочка (капсула) и еще глубже располагается собственная оболочка почки - фиброзная капсула. От последней внутрь почки отходят выросты - перегородки, которые делят вещество почки на сег-менты, доли и дольки. В перегородках проходят сосуды и нервы. Оболочки почки вместе с почеч-ными сосудами являются ее фиксирующим аппаратом, поэтому при ослаблении его почка может смещаться даже в малый таз (блуждающая почка).

Почка состоит из двух частей: почечной пазухи (полости) и почечного вещества. Почечная пазуха занята малыми и большими почечными чашками, почечной лоханкой, нервами и сосудами, окруженными клетчаткой. Малых чашек 8-12, они имеют форму бокалов, охватывающих выступы почечного вещества - почечные сосочки. Несколько малых почечных чашек, сливаясь вместе, образуют большие почечные чашки, которых в каждой почке по 2-3. Большие почечные чашки, соединяясь, образуют воронкообразную по форме почечную лоханку, которая, суживаясь, пере-ходит в мочеточник. Стенка почечных чашек и почечной лоханки состоит из слзистой оболочки, покрытой переходным эпителием, гладкомышечного и соединительнотканного слоев.

Почечное вещество состоит из соединительнотканной основы (стромы), представленной ретикулярной тканью, паренхимы, сосудов и нервов.Вещество паренхимы имеет 2 слоя: наружный - корковое вещество, внутренний - мозговое. Корковое вещество почки формирует не только ее поверхностный слой, но и проникает между участками мозгового вещества, образуя почечные столбы. В корковом веществе расположена основная часть (80%) структурно-функциональных единиц почек - нефронов. Количество их в одной почке около 1 млн., но одновременно функционирует только 1/3 нефронов. В мозговом веществе находится 10-15 конусообразных пирамид, состоящих из прямых канальцев,образующих петлю нефрона, и собирательных трубок, открывающихся отверстиями в полость малых почечных чашек. В нефронах происходит образование мочи. В каждом нефроне различают следующие отделы: 1) почечное (мальпигиево) тельце, состоя-щее из сосудистого клубочна и окружающей его двустенной капсулы А.М.Щумлянского- В.Боумена;2) извитой каналец I порядка - проксимальный, переходящий в нисходящий отдел петли Ф.Генле;3) тонкий изгиб петли Ф.Генле;4) извитой каналец II порядка - дистальный. Он впадает в собирательные трубки - прямые канальцы, открывающиеся на сосочках пирамид в малые почечные чашки. Длина канальцев одного нефрона 20 -50 мм, а общая длина всех канальцев в двух почках составляет 100 км.

Почечные тельца, проксимальные и дистальные извитые канальцы находятся в корковом слое почек, петля Ф.Генле и собирательные трубки - в мозговом. Около 20% нефронов, называемых юкстамедуллярными (околомозговыми), находятся на границе коркового и мозгового вещества. В их составе имеются клетки, секретирующие ренин и эритропоэтин, поступающие в кровь (эндокринная функция почек),поэтому их роль в мочеобразовании незначительна.

Особенности кровообращения в почке:1) кровь проходит через двойную капиллярную сеть: первый раз в капсуле почечного тельца (сосудистый клубочек соединяет две артериолы: приносящую и выносящую, образуя чудесную сеть), второй раз на извитых канальцах I и II порядка (типичная сеть) между артериолами и венулами; 2) просвет выносящего сосуда в 2 раза уже просвета приносящего; следовательно, из капсулы оттекает крови меньше, чем поступает;3) давление в капиллярах сосудистого клубочка выше, чем во всех других капиллярах тела. (70-90 мм рт.ст. против 25-30 мм рт.ст.).

Эндотелий капилляров клубочка, плоские эпителиальные клетки (подоциты) внутреннего листка капсулы и общая для них трехслойная базальная мембрана составляют фильтрационный барьер, через который в полость капсулы из крови фильтруются составные части плазмы, образу-ющие первичную мочу.

3. Мочеточник (ureter) - парный орган, трубка длиной 30 см, диаметром 3 -9 мм. Основная функция мочеточника - выведение мочи из почечной лоханки в мочевой пузырь. Моча передвигается по мочеточникам благодаря ритмическим перистальтическим сокращениям его толстой мышечной оболочки. От почечной лоханки мочеточник идет вниз по задней брюшной стенке, подходит под острым углом ко дну мочевого пузыря, косо прободает его заднюю стенку и открывается в его полость.

Топографически в мочеточнике различают брюшную, тазовую и внутристеночную (участок длиной 1,5-2 см внутри стенки мочевого пузыря) части.В мочеточнике выделяют три изгиба: в поясничной, тазовой областях и перед впадением в мочевой пузырь, а также три сужения: в месте перехода лоханки в мочеточник, при переходе брюшной части в тазовую и перед впадением в мочевой пузырь.

Стенка мочеточника состоит из трех оболочек: внутренней – слизистой (переходный эпителий), средней - гладкомышечной (в верхней части состоит из двух слоев, в нижней - из трех) и наружной – адвентициальной (рыхлая волокнистая соединительная ткань). Брюшина покрывает мочеточники, как и почки, только спереди, эти органы лежат забрюшинно (ретроперитонеально).

4. Мочевой пузырь (vesica urinaria; греч. cystis) - непарный полый орган для накопления мочи, которая периодически выводится из него через мочеиспускательный канал. Емкость мочевого пузыря - 500-700 мл, форма меняется в зависимости от наполнения мочой: от сплющенной до яйцевидной. Мочевой пузырь располагается в полости малого таза за лобковым симфизом, от которого он отделен слоем рыхлой клетчатки. При наполнении мочевого пузыря мочой его вер-хушка выступает и соприкасается с передней брюшной стенкой. Задняя поверхность мочевого пузыря у мужчин прилежит к прямой кишке, семенным пузырькам и ампулам семявыносящих протоков, у женщин - к шейке матки и влагалищу (их передним стенкам).

В мочевом пузыре различают:1) верхушку пузыря - передневерхнюю заостренную часть, обращенную к передней брюшной стенке;2) тело пузыря - среднюю большую его часть;3) дно пузыря - обращено книзу и кзади;4) шейку пузыря - суженную часть дна мочевого пузыря.

На дне мочевого пузыря имеется участок треугольной формы - мочепузырный треугольник, на вершинах которого расположены 3 отверстия: два мочеточниковых и третье - внутреннее отверстие мочеиспускательного канала.

Стенка мочевого пузыря состоит из трех оболочек: внутренней – слизистой (многослойный переходный эпителий), средней – гладкомышечной (два продольных слоя - наружный и внутренний и средний – циркулярный) и наружной - адвентициальной и серозной (частично). Слизистая оболочка вместе с подслизистой основой образует складки, за исключением мочепузырного треугольника, не имеющего их из-за отсутствия там подслизистой основы В области шейки моче-вого пузыря у начала мочеиспускательного канала циркулярный (круговой) слой мускулатуры образует сжиматель - сфинктер мочевого пузыря, сокращающийся непроивольно. Мышечная оболочка, сокращаясь, уменьшает объем мочевого пузыря и изгоняет мочу наружу через мочеиспускательный канал. В связи с функцией мышечной оболочки мочевого пузыря ее называют мышцей, выталкивающей мочу (детрузором). Брюшина покрывает мочевой пузырь сверху, с боков и сзади. Наполненный мочевой пузырь расположен по отношению к брюшине мезоперитонеально; пустой, спавшийся - ретроперитонеально.

Мочеиспускательный канал (urethra) у мужчин и женщин имеет большие морфологические половые различия.

Мужской мочеиспускательный канал (urethra masculina) представляет собой мягкую эластическую трубку длиной 18-23 см, диаметром 5-7 мм, служащую для выведения мочи из мочевого пузыря наружу и семенной жидкости. Начинается внутренним отверстием и заканчивается наруж-ным отверстием, расположенным на головке полового члена. Tопографически мужскую уретру подразделяют на 3 части: предстательную, длиной 3 см, располагающуюся внутри предстательной железы, перепончатую часть до 1,5 см, лежащую в области дна таза от верхушки предстательной железы до луковицы полового члена, и губчатую часть длиной 15-20 см, проходящую внутри губчатого тела полового члена. В перепончатой части канала имеется произвольный сфинктер мочеиспускательного канала из поперечнополосатых мышечных волокон.

Мужской мочеиспускательный канал имеет две кривизны: переднюю и заднюю. Передняя кривизна выпрямляется при поднятии полового члена, а задняя остается фиксированной. Кроме того, на своем пути мужская уретра имеет 3 сужения: в области внутреннего отверстия мочеиспускательного канала, при прохождении через мочеполовую диафрагму и у наружного отверстия. Расширения просвета канала имеются в предстательной части, в луковице полового члена и в его конечном отделе - ладьевидной ямке. Кривизны канала, его сужения и расширения учитываются при введении катетера для удаления мочи.Слизистая оболочка предстательной части уретры выстлана переходным эпителием, перепончатой и губчатой частей - многорядным призматическим, а в области головки члена - многослойным плоским с признаками ороговения. В уроло-гической практике мужскую уретру подразделяют на переднюю, соответствующую губчатой части канала, и заднюю, соответствующую перепончатой и предстательной частям.

Женский мочеиспускательный канал (urethra feminina) представляет собой короткую, слегка изогнутую и обращенную выпуклостью назад трубку длиной 2,5-3,5 см, диаметром 8-12 мм. Находится впереди влагалища и сращен с его передней стенкой. Начинается от мочевого пузыря внутренним отверстием мочеиспускательного канала и заканчивается наружным отверстием, которое открывается кпереди и выше отверстия влагалища. В месте его прохождения через мочеполовую диафрагму имеется наружный сфинктер мочеиспускательного канала, состоящий из поперечнополосатой мышечной ткани и сокращающийся произвольно.Стенка женского мочеиспускательного канала легкорастяжима. Она состоит из слизистой и мышечной оболочек. Слизистая оболочка канала у мочевого пузыря покрыта переходным эпителием, который затем становится многослойным плоским неороговевающим с участками многорядного призматического. Мышечная оболочка состоит из пучков гладких мышечных клеток, образующих 2 слоя: внутренний продольный и наружный круговой.

ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ.

;color:#000000">1. Механизм образования первичной мочи.

;color:#000000">2. Механизм образования конечной мочи.

;color:#000000">3. Состав и свойства мочи. Выведение мочи.

;color:#000000">4. Рефлекторная и гуморальная регуляция деятельности почек.

1. В образовании мочи участвуют все отделы нефрона. Образование мочи происходит в 2 этапа: 1)в почечном тельце путем фильтрации из плазмы крови в капсулу образуется первичная моча; 2)в канальцах путем обратного всасывания (реабсорбции) воды и всех нужных веществ, а также секреции и синтеза некоторых веществ образуется конечная моча.

Образование мочи в почках - результат четырех процессов: фильтрации, реабсорбции, секреции и синтеза..Фильтрация - процесс прохождения воды и растворенных в ней веществ под дей-ствием разности давления по обе стороны внутренней стенки капсулы. Этот процесс заключается не только в проталкивании жидкости через почечный фильтр в полость капсулы, но и в расщеплении плазмы, в отделении растворенных коллоидных белковых материалов от растворителя (воды) - ультрафильтрации.

Образующийся клубочковый фильтрат, сходный по химическому составу с плазмой крови, но не содержащий белков, называется первичной мочой. Процессу фильтрации первичной мочи способствует высокое гидростатическое давление в капиллярах клубочков (70-90 мм рт.ст).Ему противодействуют онкотическое давление крови (25-30 мм рт.ст.), и давление жидкости, находящейся в полости капсулы нефрона (почечного тельца), равное 10-15 мм рт.ст. Поэтому критическая величина разности кровяного давления, обеспечивающая клубочковую фильтрацию, равна 75 мм рт.ст. - (30 мм рт.ст. + 15 мм рт.ст.) = 30 мм рт.ст. Фильтрация прекращается, если артериальное давление в капиллярах клубочков ниже 30 мм рт.ст. За сутки в почках образуется 150-180 л первичной мочи.

2. Первичная моча из капсулы поступает в почечные канальцы. Образование вторичной, или конечной, мочи является результатом обратного всасывания (реабсорбции) воды и солей в каналь-цах, секреции и синтеза эпителием канальцев некоторых веществ. Из первичной мочи в проксимальных канальцах всасываются обратно в кровь пороговые вещества: глюкоза, аминокислоты, витамины, ионы натрия, калия, кальция, хлора. Они выводятся с мочой только в том случае, если их концентрация в крови выше константных для организма значений.Например, глюкоза выделяется с мочой в виде следов при уровне сахара в крови 8,34-10 ммоль/л. При уровне сахара в крови 6,67-7,78 ммоль/л в моче сахар будет отсутствовать, при уровне 1O-11,12 ммоль/л в моче появится небольшое количество, а при уровне 27,8-44,48 ммоль/л - высокое содержание сахара в моче. Величина 8,34-10 ммоль/л и будет характеризовать порог выведения глюкозы почками.

Непороговые вещества выделяются с мочой при любой концентрации их в крови. Попадая из крови в первичную мочу, они не подвергаются реабсорбции (мочевина, креатинин, сульфаты, аммиак). Благодаря обратному всасыванию в канальцах воды и пороговых веществ за сутки в почках из 150-180 л первичной образуется 1,5 л конечной мочи (1 мл в минуту). При этом содер-жание непороговых веществ (продуктов обмена) в конечной моче достигает больших величин (мо-чевины в конечной моче больше, чем в крови, в 65 раз, креатинина - в 75 раз, сульфатов - в 90 раз).

Обратное всасывание веществ из первичной мочи в кровь в раздичных частях нефрона неодинаково:в проксимальных извитых канальцах реабсорбция ионов натрия, калия является посто-янной, мало зависящей от их концентрации в крови (обязательная реабсорбция); в дистальных извитых канальцах величина обратного всасывания указанных ионов изменчива и зависит от их уровня в крови (факультативная реабсорбция).Т.о.,дистальные извитые канальцы регулируют и поддерживают постоянство концентрации ионов Na и K в организме.

Нисходящее и восходящее колена петли Ф.Генле образуют т.н.поворотно- противоточную систему Из полости нисходящего колена в тканевую жидкость почки обильно поступает вода, что приводит к сгущению в данном колене, т.е. к повышению концентрации различных веществ мочи. Из восходящего же колена в тканевую жидкость активно выводятся ионы натрия, но не выводится вода. Повышение концентрации ионов натрия в тканевой жидкости способствует повышению ее осмотического давления, а следовательно, и усилению отсасывания воды из нисходящего колена. Это вызывает еще большее сгущение мочи в петле Ф.Генле (феномен саморегуляции).Выход воды из нисходящего колена способствует выходу из восходящего колена ионов натрия, а натрий в свою очередь обусловливает выход воды. Т.о., петля Ф.Генле работает как концентрирующий мочу механизм. Сгущение мочи продолжается и далее в собирательных трубках.

Процесс обратного всасывания глюкозы, аминокислот, солей натрия, фосфатов и других веществ осуществляется за счет затрат химической энергии эпителия канальцев и носит название активного транспорта. Всасывание же воды и хлоридов осуществляется пассивно, т.е. на основе диффузии и осмоса. Эпителию канальцев свойственна не только всасывающая, но и секреторная функция, благодаря чему из крови удаляются вещества, которые не проходят через почечный фильтр в клубочках или содержатся в крови в большом количестве. Активной канальцевой секре-ции подвергаются креатинин, парааминогиппуровая кислота, мочевина (при высоком ее содержании в крови),некоторые краски, многие лекарственные вещества (пенициллин). Клетки почечных канальцев способны не только секретировать, но и синтезировать некоторые вещества из органических и неорганических продуктов (синтезируют гиппуровую кислоту из бензойной и аминокислоты гликокола, аммиак путем дезаминирования некоторых аминокислот (глутамина),отщепляют сульфаты и фосфаты от некоторых серо- и фосфорсодержащих органических соединений.

Мочеобразование - сложный процесс, в котором наряду с явлениями фильтрации и реабсорб-ции большую роль играют процессы активной секреции и синтеза. Если процесс фильтрации протекает за счет артериального давления, т.е. за счет функционирования сердечно-сосудистой системы, то процессы реабсорбции, секреции и синтеза - результат активной деятельности эпителия канальцев и требуют затраты энергии.С этим связана большая потребность почек в кислороде (в 6-7 раз больше, чем мышцы (на единицу массы).

3. Моча человека прозрачная соломенно-желтого цвета жидкость, с которой из организма выводятся наружу вода и растворенные конечные продукты обмена (азотсодержащие вещества), минеральные соли, ядовитые продукты (фенолы, амины), продукты распада гормонов, биологически активные вещества, витамины, ферменты, лекарственные соединения (всего 150 различных веществ). За сутки человек выделяет 1 - 1,5 л мочи слабокислой реакции (рН 5-7).Реакция мочи непостоянная и зависит от питания. При мясной и богатой белками пище реакция мочи кислая, при растительной пище - нейтральная или даже щелочная. Удельный вес (относительная плотность) мочи зависит от количества принятой жидкости, в норме в течение суток в диапазоне 1,010-1,025. За сутки с мочой выделяется 60 г плотных веществ (4%), из них органических веществ 35-45 г, неорганических - 15-25 г. Из органических веществ почки удаляют с мочой больше всего мочевины: 25-35 г/сутки (2%), из неорганических - поваренной соли ( NaCl ) - 10-15 г/сутки. Кроме того, за сутки почки удаляют с мочой такие органические вещества, как креатинин - 1,5 г, моче-вую, гиппуровую кислоты - по 0,7 г, неорганические вещества: сульфаты и фосфаты - по 2,5 г, окись калия - 3,3 г, окись кальция и окись магния - по 0,8 г, аммиак - 0,7 г.В условиях патологии в моче обнаруживаются вещества, обычно в ней не выявляемые: белок, сахар, ацетоновые тела.

Образующаяся в почках конечная моча поступает из канальцев в собирательные трубки, далее в почечную лоханку, а из нее - в мочеточник и мочевой пузырь. Мочевой пузырь иннервируется симпатическим и парасимпатическим нервами. При возбуждении симпатического нерва пери-стальтика мочеточников усиливается, мышечная стенка мочевого пузыря расслабляется, сжатие сфинктера мочевого пузыря усиливается, т.е. происходит накопление мочи. Возбуждение парасимпатического нерва вызывает противоположное действие: мышечная стенка мочевого пузыря сокращается, сфинктер мочевого пузыря расслабляется и моча изгоняется из мочевого пузыря.

Мочеиспускание - сложный рефлекторный акт, заключающийся в одновременном сокращении стенки мочевого пузыря и расслаблении его сфинктера. Непроизвольный рефлекторный центр мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга. Первые позывы к мочеиспусканию появляются у взрослых при увеличении объема мочевого пузыря до 150 мл. Усиленный поток импульсов от механорецепторов мочевого пузыря поступает при увеличении его объема до 200-300 мл. Афферентные импульсы поступают в спинной мозг (II- I V сегменты крестцового отдела) к центру мочеиспускания. Отсюда по парасимпатическому (тазовому) нерву импульсы идут к мыш-це мочевого пузыря и его сфинктеру, происходит рефлекторное сокращение мышечной стенки и расслабление сфинктера. Одновременно от спинального центра мочеиспускания возбуждение передается в кору большого мозга, где возникает ощущение позыва к мочеиспусканию. Импульсы от коры большого мозга через спинной мозг поступают к сфинктеру мочеиспускательного канала. Происходит мочеиспускание. Влияние коры большого мозга на рефлекторный акт мочеиспускания проявляется в его задержке,усилении или даже произвольном вызывании. Произвольная задержка мочеиспускания отсутствует у новорожденных,она появляется только к концу первого года, прочный условный рефлекс задержки мочеиспускания вырабатывается к концу второго года.

4. Регуляция деятельности почек осуществляется нервным и гуморальным путями,нервная выражена слабее, чем гуморальная.Оба вида регуляции осуществляются параллельно гипоталамусом или корой. Выключение высших корковых и подкорковых центров регуляции не приводит к прекращению мочеобразования. Нервная регуляция больше влияет на процессы фильтрации, а гуморальная - на процессы реабсорбции.

Нервная система может влиять на работу почек условнорефлекторным и безусловнорефлекторным путями. Большое значение для рефлекторной регуляции деятельности почек имеют следующие рецепторы:1) осморецепторы - возбуждаются при дегидратации (обезвоживании) организма;2) волюмрецепторы - возбуждаются при изменении объема разных отделов сердечно-сосудистой системы;3) болевые - при раздражении кожи;4) хеморецепторы - возбуждаются при поступлении химических веществ в кровь.

Безусловнорефлекторный подкорковый механизм управления мочеотделением (диурезом) осуществляется центрами симпатических и блуждающих нервов, условнорефлекторный - корой. Высшим подкорковым центром регуляции мочеобразования является гипоталамус. При раздражении симпатических нервов фильтрация мочи уменьшается вследствие сужения почечных сосудов, приносящих кровь к клубочкам. При болевых раздражениях наблюдается рефлекторное уменьшение мочеобразования, вплоть до полного прекращения. Сужение почечных сосудов в этом случае происходит не только в результате возбуждения симпатических нервов, но и за счет увеличения секреции гормонов вазопрессина и адреналина, обладающих сосудосуживающим действием. Кора большого мозга влияет на работу почек как непосредственно через вегетативные нервы, так и гуморально через гипоталамус, нейросекреторные ядра которого являются эндокринными и выра-батывают антидиуретический гормон (АДГ) - вазопрессин. Этот гормон транспортируется в зад-нюю долю гипофиза, где накапливается, превращается в активную форму и поступает в кровь, регулируя образование мочи. Вазопрессин стимулирует образование фермента гиалуронидазы, которая усиливает распад гиалуроновой кислоты, т.е. уплотняющего вещества дистальных изви-тых канальцев почек и собирательных трубок.В результате канальцы теряют водонепроницаемость, и вода всасывается в кровь. При избытке вазопрессина может наступить полное прекращение мочеобразования, при недостатке развивается несахарный диабет (несахарное мочеизнурение) .В этих случаях вода перестает реабсорбироваться в собирательных трубках, вследствие чего за сутки может выделяться 20-40 л светлой мочи с низкой плотностью, в которой отсутствует сахар. Альдостерон действует на клетки восходящего колена петли Ф.Генле,усиливая процесс обратного всасывания ионов натрия и одновременно уменьшая реабсорбцию ионов калия. В результате уменьшается выделение натрия с мочой и увеличивается выведение калия, что приводит к повы-шению концентрации ионов натрия в крови и тканевой жидкости и увеличению осмотического давления. При недостатке альдостерона и других минералкортикоидов организм теряет столько натрия, что это ведет к изменениям внутренней среды, несовместимым с жизнью (поэтому минералкортикоиды называют гормонами, сохраняющими жизнь).

В процессе эволюции продукты выделения и механизмы их выведения из организма сильно изменялись. С усложнением организации и переходом в новые среды обитания наряду с кожей и почками появлялись и другие органы выделения или выделительную функцию начинали вторично выполнять уже имеющиеся органы. Выделительные процессы у животных связаны с активизацией их обмена веществ, а также гораздо более сложными процессами жизнедеятельности.

Простейшие освобождаются путём диффузии их через мембрану. Для удаления излишка воды простейшие имеют сократительные вакуоли. Губки и кишечнополостные — продукты обмена удаляют тоже путём диффузии. Первые выделительные органы самого простого строения появляются у плоских червей и немертин . Они носят название протонефридиев, или пламенные клетки. У кольчатых червей в каждом сегменте тела имеется по паре специализированных выделительных органов — метанефридиев. Органами выделения ракообразных являются зелёные железы, расположенные у основания антенн. Моча накапливается в мочевом пузыре, а затем изливается наружу. У насекомых имеются мальпигиевы трубочки, открывающиеся в пищеварительный тракт. Выделительная система у всех позвоночных в основных чертах одинакова: она состоит из почечных телец — нефронов, с помощью которых из крови удаляются продукты метаболизма. У птиц и млекопитающих в процессе эволюции выработалась почка третьего типа — метанефрос, канальцы которой имеют два сильно извитых участка (как у человека) и длинную петлю Генле. В длинных участках почечного канальца происходит обратное всасывание воды, что позволяет животным успешно приспособиться к жизни на суше и экономно расходовать воду.

Таким образом, в различных группах живых организмов можно наблюдать различные органы выделения, адаптирующие данные организмы к выбранной ими среде обитания. Различное строение органов выделения ведёт к появлению различий в количестве и виде выделяемых продуктов обмена веществ. Наиболее общими продуктами выделения для всех организмов являются аммиак, мочевина и мочевая кислота. Далеко не все продукты обмена выводятся из организма. Многие из них являются полезными и входят в состав клеток этого организма.

Пути выделения продуктов обмена веществ

В результате обмена веществ образуются более простые конечные продукты: вода, углекислый газ, мочевина, мочевая кислота и др. они, а также избыток минеральных солей удаляются из организма. Углекислый газ и некоторое количество воды в виде пара выводится через лёгкие. Основное количество воды (около 2 литров) с растворёнными в ней мочевиной, хлористым натрием и другими неорганическими солями выводится через почки и в меньшем количестве через потовые железы кожи. Функцию выделения до некоторой степени выполняет и печень. Соли тяжёлых металлов (меди, свинца), которые случайно попали с пищей в кишечник и являются сильными ядами, а также продукты гниения всасываются из кишечника в кровь и поступают в печень. Здесь они обезвреживаются — соединяются с органическими веществами, теряя при этом токсичность и способность всасываться в кровь, — и с желчью выводятся через кишечник, лёгких и кожи из организма удаляются конечные продукты диссимиляции, вредные вещества, избыток воды и неорганических веществ и поддерживается постоянство внутренней среды.

Органы выделения

Образующиеся в процессе обмена вещества вредные продукты распада (аммиак, мочевая кислота, мочевина и др.) должны быть удалены из организма. Это необходимое условие жизнедеятельности, поскольку накопление их вызывает самоотравление организма и гибель. В выведении ненужных организму веществ участвуют многие органы. Все нерастворимые в воде и, следовательно, не всасывающиеся в кишечнике вещества выводятся с калом. Углекислый газ, вода (частично), удаляются через лёгкие, а вода, соли, некоторые органические соединения — с потом через кожу. Однако большая часть продуктов распада выделяется в составе мочи через мочевыделительную систему. У высших позвоночных животных и у человека выделительная система состоит из двух почек с их выводными протоками — мочеточниками, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, по которому моча выводится наружу при сокращении мускулатуры стенок мочевого пузыря.

Почки — главный орган выделения, так как в них происходит процесс образования мочи.

Строение и работа почек

Почки — парный орган бобовидной формы — расположены на внутренней поверхности задней стенки брюшной полости на уровне поясницы. К почкам подходят почечные артерии и нервы, а отходят от них мочеточники и вены. Вещество почки состоит из двух слоёв: наружный (корковый ) более тёмный, и внутренний (мозговой ) светлый.

Мозговое вещество представлено многочисленными извитыми канальцами, идущими от капсул нефронов и возвращающимися в кору почек. Светлый внутренний слой состоит из собирательных трубок, образующих пирамидки, обращённые вершинами внутрь и заканчивающиеся отверстиями. По извитым почечным канальцами, густо оплетёнными капиллярами, из капсулы проходит первичная моча. Из первичной мочи в капилляры возвращается (реабсорбируется) часть воды, глюкоза. Оставшаяся более концентрированная вторичная моча поступает в пирамидки.

Почечная лоханка имеет форму воронки, широкой стороной обращённой к пирамидкам, узкой — к воротам почки. К ней примыкают две большие чаши. По трубочкам пирамидок, через сосочки, вторичная моча просачивается сначала в малые чашечки (их 8-9 штук), затем в две большие чашечки, а из них в почечную лоханку, где собирается и проводится в мочеточник.

Ворота почки — вогнутая сторона почки, от которой отходит мочеточник. Здесь же в почку входит почечная артерия и отсюда же выходит почечная вена. По мочеточнику вторичная моча постоянно стекает в мочевой пузырь. По почечной артерии непрерывно приносится кровь, подлежащая очистке от конечных продуктов жизнедеятельности. После прохождения через сосудистую систему почки кровь из артериальной становится венозной и выносится в почечную вену.

Мочеточники . Парные трубки 30–35 см длиной, состоят из гладкой мускулатуры, выстланы эпителием, снаружи покрыты соединительной тканью. Соединяют почечную лоханку с мочевым пузырём.

Мочевой пузырь . Мешок, стенки которого состоят из гладкой мускулатуры, выстланной переходным эпителием. У мочевого пузыря выделяют верхушку, тело и дно. В области дна к нему под острым углом подходят мочеточники. От дна же — шейки — начинается мочеиспускательный канал. Стенка мочевого пузыря состоит из трёх слоёв: слизистой оболочки, мышечного слоя и соединительнотканной оболочки. Слизистая оболочка выстлана переходным эпителием, способным собираться в складки и растягиваться. В области шейки мочевого пузыря имеется сфинктер (мышечный сжиматель). Функция мочевого пузыря заключается в накапливании мочи и при сокращении стенок выделять мочу наружу через (3 — 3,5 часа).

Мочеиспускательный канал . Трубка, стенки которой состоят из гладкой мускулатуры, выстланной эпителием (многорядным и цилиндрическим). У выходного отверстия канала имеется сфинктер. Выводит мочу во внешнюю среду.

Каждая почка состоит из огромного количества (около миллиона) сложных образований — нефронов . Нефрон — функциональная единица почки. Капсулы расположены в корковом слое почки, тогда как канальцы — преимущественно в мозговом. Капсула нефрона напоминает шар, верхняя часть которого вдавлена в нижнюю, так что между его стенками образуется щель — полость капсулы.

От неё отходит тоненькая и длинная извитая трубочка — каналец. Стенки канальца, как и каждая из двух стенок капсулы, образованы одним слоем эпителиальных клеток.

Почечная артерия, войдя в почку, делится на большое количество веточек. Тонкий сосуд, называющийся переносящей артерией, заходит во вдавленную часть капсулы, образуя там клубочек капилляров. Капилляры собираются в сосуд, который выходит из капсулы, — выносящую артерию. Последняя подходит к извилистому канальцу и снова распадается на капилляры, оплетающие его. Эти капилляры собираются в вены, которые, сливаясь, образуют почечную вену и выносят кровь из почки.

Нефроны

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, который состоит из капсулы клубочка, имеющей форму двустенного бокала, и канальцев. Капсула охватывает клубочковую капиллярную сеть, в результате формируется почечное (мальпигиево) тельце.

Капсула клубочка продолжается в проксимальный извитый каналец . За ним следует петля нефрона , состоящая из нисходящей и восходящей частей. Петля нефрона переходит в дистальный извитый каналец , впадающий в собирательную трубочку . Собирательные трубочки продолжаются в сосочковые протоки. На всём протяжении канальцы нефрона окружены прилегающими к ним кровеносными капиллярами.

Образование мочи

Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. В основе мочеобразования лежат два процесса — фильтрация и реабсорбция.

Фильтрация происходит в капсулах. Диаметр приносящей артерии больше, чем выносящей, поэтому давление крови в капиллярах клубочка достаточно высокое (70–80 мм рт.ст.). благодаря такому высокому давлению плазма крови вместе с растворёнными в ней неорганическими и органическими веществами проталкивается сквозь тонкую стенку капилляра и внутреннюю стенку капсулы. При этом профильтровываются все вещества с относительно малым диаметром молекул. Вещества с крупными молекулами (белки), а также форменные элементы крови остаются в крови. Таким образом, в результате фильтрации образуется первичная моча , в состав которой входят все компоненты плазмы крови (соли, аминокислоты, глюкоза и другие вещества) за исключением белков и жиров. Концентрация этих веществ в первичной моче такая же, как ив плазме крови.

Образовавшаяся в результате фильтрации в капсулах первичная моча поступает в канальцы. По мере её прохождения по канальцам эпителиальные клетки их стенок отбирают обратно, возвращают в кровь значительное количество воды и необходимые организму вещества. Этот процесс называется реабсорбцией . В отличие от фильтрации он протекает за счёт активной деятельности клеток канальцевого эпителия с затратами энергии и поглощением кислорода. Некоторые вещества (глюкоза, аминокислоты) реабсорбируют полностью, так что во вторичной моче , которая поступает в мочевой пузырь, их нет. Другие вещества (минеральные соли) всасываются из канальцев в кровь в необходимых организму количествах, а остальное количество выводится наружу.

Большая суммарная поверхность почечных канальцев (до 40–50 м 2) и активная деятельность их клеток способствуют тому, что из 150 литров суточной первичной мочи образуется только 1,5–2,0 литра вторичной (конечной). У человека за час образуется до 7200 мл первичной мочи, а выделяется 60–120 мл вторичной. Это значит, что 98–99% её всасывается обратно. Вторичная моча отличается от первичной отсутствием сахара, аминокислот и повышенной концентрацией мочевины (почти в 70 раз).

Непрерывно образующаяся моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь (резервуар мочи), из которого по мочеиспускательному каналу периодически выводится из организма.

Регуляция деятельности почек

Деятельность почек, как и деятельность других выделительных систем, регулируется нервной системой и железами внутренней секреции - главным образом.

гипофизом . Прекращение работы почек неминуемо ведёт к смерти, наступающей в результате отравления организма вредными продуктами обмена веществ.

Функции почек

Почки являются основным органом выделения. Они выполняют в организме множество различных функций.

Выделение у растений

Растения , в отличие от животных, выделяют лишь небольшие количества азотистых продуктов, которые выводятся в виде аммиака путём диффузии. Водные растения выделяют продукты метаболизма путём диффузии в окружающую среду. Наземные же растения накапливают ненужные вещества (соли и органические вещества — кислоты) в листьях — и освобождаются от них при листопаде или же накапливают их в стеблях и листьях, которые осенью отмирают. За счёт изменения тургорного давления в клетках растения могут переносить даже значительные сдвиги в осмотической концентрации окружающей жидкости до тех пор, пока она остаётся ниже осмотической концентрации внутри клеток. Если же концентрация растворённых веществ в окружающей жидкости выше, чем внутри клеток, то происходит плазмолиз и гибель клеток.

В процессе обмена веществ образуются продукты распада. Часть их используется организмом, другие удаляются. Через легкие из организма удаляются углекислый газ, вода, некоторые летучие вещества (алкоголь). Кишечник выделяет неусвоенные остатки пищи, соли кальция, желчные пигменты, частично воду и некоторые другие вещества. Потовые железы удаляют 5-10% всех конечных продуктов обмена (воду, соль, мочевину, мочевую кислоту и др.).

Основная роль в выделительных процессах принадлежит почкам, которые удаляют из организма около 75% конечных продуктов обмена (аммиак, мочевину, мочевую кислоту, чужеродные и ядовитые вещества, образующиеся в организме или принятые в виде лекарств и др.). Почки, выводя из организма излишек воды и минеральных солей, участвуют в регуляции осмотических свойств крови.

ПОЛОВАЯ СИСТЕМА

Человеку, как и всем живым существам на Земле, присуще свойство самовоспроизведения, т.е. сохранение и продолжение вида (репродукция, размножение).

У человека, являющегося раздельнополым существом, в процессе эволюции сформировались мужская и женская половые системы. Мужская половая система представлена двумя семенниками, придаточными половыми железами, семенными пузырьками, предстательной железой, семявыносящим протоком и половым членом.

Семенники (гонады) – железы смешанной секреции, овальной формы, длиной 3-5 см, массой до 30 г, находятся вне полости тела в специальном кожно-мышечном образовании – мошонке. Состоят из извитых канальцев, в клетках стенок которых образуются мужские половые клетки (гаметы) – сперматозоиды и половые гормоны (тестостерон, андрогены и др.). Эти гормоны стимулируют рост половых органов и развитие половых признаков.

Придаточные половые железы вырабатывают жидкость, которая является сpедой для сперматозоидов.

Семенные пузырьки и предстательная железа вырабатывают секреты, которые смешиваются со сперматозоидами и образуют сперму. В 1 см 3 спермы находится от 2 до 6 млн сперматозоидов. Под электронным микроскопом видно, что сперматозоид состоит из головки, шейки и хвостика. В головке находится ядро, в шейке – большое количество митохондрий. Предстательная железа секретирует еще гормоны, регулирующие обмен веществ в клетках – простагландины.

Семявыносящий проток – трубка, которая выходит из мошонки в брюшную полость и впадает в мочеиспускательный канал. Служит для выведения спермы. Половой член служит для введения спермы в половые пути женщины. Женская половая система образована двумя яичниками, маточными трубами (яйцеводами), маткой и влагалищем.

Яичник (гонада) – железа смешанной секреции длиной 3-4 см, массой 6-7 г. Состоит из двух слоев: наружный (корковый) слой служит местом образования яйцеклеток (гамет) и половых гормонов (прогестерона, эстрогенов). Второй слой (мозговой) представлен соединительной тканью, кровеносными сосудами и нервами. Каждый яичник погружен в бахромчатые воронки, переходящие в маточные трубы, которые открываются в матку. Внутренняя поверхность яйцеводов выстлана мерцательным эпителием, реснички которого вместе с сокращениями мышечной стенки яйцеводов, мышц живота и таза продвигают яйцеклетку в матку.

Матка – полый мышечный орган грушевидной формы. Внутренний слой матки – слизистая оболочка, богатая кровеносными сосудами. Узким концом матка входит в верхний отдел влагалища.

Влагалище – мышечная трубка, изнутри покрыта легко ранимой слизистой оболочкой, восприимчивой к различным инфекциям. Вход во влагалище расположен между кожными складками (половые губы) и закрыт специальной соедини-тельнотканной перегородкой (девственная плева).

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ

РАЗВИТИЕ ЧЕЛОВЕКА

Индивидуальное pазвитие человека делится на два пеpиода: внутpиутpобный (эмбpиональный) и внеутpобный (постэмбpиональный). Внутpиутpобный пеpиод условно делится на 2 пеpиода: 1) заpодышевый; 2) плодный (фетальный).

Заpодышевый пеpиод длится 8 недель и включает в себя пpоцессы, пpоисходящие с момента оплодотвоpения яйцеклетки до закладки всех внутpенних оpганов. Оплодотвоpение пpоисходит в области воpонки маточной тpубы (яйцевода). Обpазуется одноклеточный заpодыш – зигота, в котоpой в течение суток пpоисходят сложные пеpемещения отдельных участков цитоплазмы и ее оpганелл.

Затем в течение 3-4-х дней пpоисходит дpобление зиготы путем сеpии последовательных митозов, но без pоста дочеpних клеток (бластомеpов) до pазмеpов зиготы. Итогом стадии дpобления является обpазование многоклеточного заpодыша – моpулы, котоpая пpодвигается в матку, где пpоисходит пpоцесс бластуляции. Бластомеpы в моpуле отталкиваются дpуг от дpуга, смещаются к пеpифеpии, выстpаиваются в один слой и к 6-ым суткам обpазуется однослойный заpодыш в виде пузыpька. Его полость (бластоцель) заполнена жидкостью. Hаpужный слой бластомеpов, называемый тpофобластом, в одном участке диффеpенциpуется, обpазуя внутpеннюю клеточную массу (эмбpиобласт). Эта гpуппа уплотненных в виде диска бластомеpов обpазует так называемый заpодышевый щиток. Совокупность тpофобласта, заpодышевого щитка и полости получила название заpодышевого пузыpя или бластоцисты.

Попав в полость матки, бластоциста в течение двух дней остается в ее полости. За это вpемя яйцевая оболочка pаствоpяется, и клетки тpофобласта вступают в контакт с клетками стенки матки. Hа 7-е сутки начинается имплантация – погpужение бластоцисты в слизистую оболочку матки. Заканчивается этот пpоцесс к концу 8-х суток. Hа втоpой неделе начинается гастpуляция, во вpемя котоpой клетки эмбриобласта диффеpенциpуются на тpи слоя: эктодеpму, энтодеpму и мезодеpму. В конце гастpуляции на 4-ой неделе фоpмиpуются зачатки неpвной пластинки и хоpды.

В пеpиод гастpуляции до появления мезодеpмы pазвиваются заpодышевые оболочки. Hаpужные клетки бластоцисты обpазуют наpужную оболочку – хоpион, имеющую воpсинки. Контактиpуя со слизистой оболочкой матки, хоpион обеспечивает обмен веществ между оpганизмом матеpи и заpодыша. Hаpужный слой заpодышевого диска обpазует амнион. Это тонкая оболочка, клетки котоpой выделяют амниотическую жидкость, заполняющую амниотическую полость – полость между амнионом и заpодышем. Амнион выполняет защитную функцию.

Во внутpенней клеточной массе появляется полость. Клетки, выстилающие ее, дают начало еще одной оболочке – желточному мешку.

У человека желточный мешок пpактически не содеpжит желтка, его основная функция – кpовотвоpение. Кpоме того, в его стенке фоpмиpуются пеpвичные половые клетки, затем мигpиpующие в зачатки половых желез.

Hа pанних стадиях pазвития обмен между заpодышем и матеpинским оpганизмом пpоисходит за счет воpсинок тpофобласта, а затем pазвивается четвеpтая оболочка –- аллантоис. Аллантоис pастет в наpужном напpавлении, пока не пpиходит в сопpикосновение с хоpионом, обpазуя богатую сосудами стpуктуpу, котоpая участвует в обpазовании плаценты. Плацента имеет вид диска, укpепленного в слизистой матки, и с 12-ой недели pазвития полностью обеспечивает обмен между плодом и матеpью. К концу 8-ой недели пpоисходит закладка всех внутpенних оpганов. Из клеточного матеpиала эмбpиональных зачатков фоpмиpуются и диффеpенциpуются ткани. Завеpшается заpодышевый пеpиод. Восьминедельный заpодыш имеет длину 3-3,5 см, весит около 4 г. У него обособляются шея, намечаются чеpты лица, фоpмиpуются конечности и наpужные половые оpганы.

С 9-ой недели начинается плодный пеpиод внутpиутpобной жизни с пpеобладанием пpоцессов pоста и окончательной тканевой диффеpенциpовки. К концу 3 месяца плод весит около 40 г, длина его достигает 8-9 см. Hачинается pазвитие ногтей, почти во всех костях появляются ядpа окостенения. Hа 4-ом месяце фоpмиpуются индивидуальные особенности лица. Hа 5-ом месяце кожа покpывается пушком, движения плода ощущаются матеpью; пpослушивается сеpдцебиение плода, котоpое чаще, чем у матеpи. К концу 9-го месяца теpяется пушок на коже, но остается слой сыpовидной смазки; ногти выступают над кончиками пальцев, pуки длиннее ног; у мальчиков яичко опускается в мошонку.

Заканчивается pазвитие плода pодами (изгнание плода и плаценты из матки). Начало родов связано с выделением гипофизом гормона окситоцина, вызывающего сильные сокращения мышц матки и брюшного пресса. Ребенок проталкивается в малый таз и рождается на свет. Первый признак легочного дыхания – крик. Через 15-20 минут плацента с амниотической оболочкой отделяются от стенки матки и выталкиваются наружу.

В пpоцессе эмбpигенеза на pазвивающийся оpганизм могут воздействовать pазличные фактоpы (яды, излучение, авитаминозы, кислоpодное голодание и дp.) и вызывать отклонения pазвития в виде аномалий и уpодств. Особенно опасно наpушение условий жизни, если оно совпадает с пеpиодами повышенной чувствительности заpодыша, так называемыми кpитическими пеpиодами эмбpиогенеза.

У человека кpитическими пеpиодами считают 7-е сутки, 7-ую неделю и pоды. Поэтому беpеменную женщину необходимо обеpегать от любых неблагопpиятных воздействий с самых пеpвых дней беpеменности.

С момента рождения и до смерти длится внеутробное (постэмбриональное, постнатальное) развитие.

Выделяют следующие его периоды: новорожденности (первые 4 недели после рождения); грудной (от 1 до 12 месяцев); ясельный (с 1 года до 3 лет); дошкольный (с 3 до 6 лет); школьный, или период полового созревания (с 6 до 17-18 лет); период зрелости и период старения.

Наиболее интенсивные рост и развитие ребенка отмечаются в первый год жизни и в период полового созревания. В процессе роста и развития изменяются пропорции тела. Например, соотношение размеров головы и тела у новорожденного 1:4, тогда как у взрослого 1:8.

Основными особенностями человека, по сравнению с животными, являются наличие мышления, речи и двигательной активности, тесно связанной с трудовой деятельностью. Для становления этих функций очень важно правильное воспитание детей в возрасте от 2 до 4 лет. Промежуток времени от семилетнего до 18-летнего возраста – решающий период для физического, умственного и нравственного развития человека.

В период полового созревания под влиянием половых гормонов развиваются вторичные половые признаки (совокупность особенностей строения тела и функции органов, отличающие один пол от другого). У девушек они проявляются в виде развития грудных желез, увеличения ширины бедер, отложения подкожной жировой клетчатки, появления менструаций и др. У юношей отмечается формирование узкого таза, более сильное развитие скелета, мускулатуры, рост усов и бороды, изменение тембра голоса, появление выступающего хряща на гортани («адамово яблоко») и др. Формирование человеческого организма заканчивается к 22-25 годам.

В период зрелости человек подготовлен к вступлению в брак и размножению.

Период старения характеризуется постепенным снижением способности клеток к делению, преобладанием процессов диссимиляции над ассимиляцией, увяданием половой функции, нарушением нормальной работы всех систем органов.

Физический и умственный труд, занятия физкультурой, отсутствие вредных привычек (курение, употребление алкоголя или наркотиков), соблюдение правил личной гигиены способствуют гармоничному развитию человека и долгой его жизни.

УЧЕНЫЕ-БИОЛОГИ

(краткие сведения)

Броун Р. (1773-1858) – английский ботаник, почетный член Петербургской Академии наук. Описал ядро растительной клетки и строение семяпочки. Установил основные различия между голосеменными и покрытосеменными растениями. Открыл броуновское движение.

Бэр К. (1792-1876) – основатель эмбриологии. Родился в Эстляндии, работал в России. Один из учредителей Русского географического общества. Иностранный член-корреспондент (1826) Российской Академии наук. Открыл яйцеклетку у млекопитающих. Описал стадию бластулы; изучил эмбриогенез цыпленка. Установил сходство эмбрионов высших и низших животных. Обнаружил, что в эмбриогенезе последовательно появляются признаки типа, класса, отряда и т.д. Описал развитие всех основных органов позвоночных.

Бэтсон У. (1861-1926) – английский биолог, один из основоположников генетики. Иностранный член-корреспондент Академии наук СССР. Сформулировал гипотезу чистоты гамет (1902). Предложил науку об изменчивости и наследственности называть генетикой (1906), ввел в нее много генетических терминов.

Вавилов Н. И. (1887-1943) – советский ученый, основоположник современного учения о биологических основах селекции и о центрах происхождения культурных растений. Академик Академии наук СССР (1929). Организовал ботанико-агрономические экспедиции в страны Средиземноморья, Северной Африки, Северной и Южной Америки. Установил на их территории древние очаги формообразования культурных растений. Собрал крупнейшую в мире коллекцию семян культурных растений. Заложил основы госсортоиспытания полевых культур. Обосновал учение об иммунитете растений (1919). Открыл закон гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов (1920).

Вернадский В. И. (1863-1945) – советский ученый, основатель геохимии, биогеохимии, радиогеологии. Академик Академии наук СССР. Автор трудов по философии, естествознанию, науковедению. Создатель учения о биосфере и ее эволюции, о мощном воздействии человека на окружающую среду и преобразовании биосферы в ноосферу (сферу разума).

Вирхов Р. (1821-1902) – немецкий патолог и общественный деятель. Иностранный член-корреспондент Петербургской Академии наук (1881). Выдвинул теорию целлюлярной патологии, согласно которой патологический процесс представляет собой сумму нарушений жизнедеятельности отдельных клеток. В 1858 г. обосновал принцип преемственности клеток путем деления («каждая клетка из клетки»).

Геккель Э. (1834-1919) – немецкий биолог-эволюционист, представитель естественно-научного материализма, сторонник и пропагандист учения Ч.Дарвина. Составил первое «родословное древо» животного мира. Вывел теорию происхождения многоклеточных от двуслойного предка –гаструлы. Сформулировал биогенетический закон.

Дарвин Ч. (1809-1882) – английский естествоиспытатель, создатель эволюционной теории. Иностранный член-корреспондент Петербургской Академии наук (1867). В основном труде «Происхождение видов путем естественного отбора...» (1859) обобщил результаты собственных наблюдений и достижений современной ему биологии и селекции, вскрыл основные факторы эволюции органического мира. В книге «Происхождение человека и половой отбор» (1871) обосновал гипотезу происхождения человека от обезьяноподобного предка.

Де Фриз Х . (1848-1935) – нидерландский ботаник, один из основателей учения об изменчивости и эволюции. Иностранный член-корреспондент Российской Академии наук (1924), иностранный почетный член Академии наук СССР (1932). Провел первые систематические исследования мутационного процесса. Разработал концепцию эволюции посредством мутаций (мутационная теория Де Фриза). Одновременно с К.Э. Корренсом и Э. Чермаком вторично открыл законы Менделя (1900 г.).

Зильбер Л. А. (1894-1966) – советский микробиолог и иммунолог, академик Академии медицинских наук (1945). Описал возбудителя дальневосточного клещевого энцефалита. Сформулировал вирусогенетическую теорию происхождения опухолей. Заложил основы иммунологии рака.

Иванов М. Ф. (1871-1935) – советский зоотехник, один из основателей зоотехнии в СССР. Академик Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук имени В.И. Ленина (1935). Разработал научно обоснованную методику выведения новых и совершенствования имеющихся пород свиней и овец. Автор асканийской породы овец и украинской белой породы свиней.

Ивановский Д. И. (1864-1920) – русский ученый, физиолог растений и микробиолог. Один из основоположников вирусологии. Открыл вирус табачной мозаики (1892).

Карпеченко Г. Д. (1893-1942) – советский цитогенетик. Доказал возможность преодоления бесплодия отдаленных гибридов путем полиплоидии. Получил плодовитый межродовой редечно-капустный гибрид.

Ковалевский А. О. (1840-1901) – русский биолог, один из основоположников сравнительной эмбриологии и физиологии, экспериментальной и эволюционной гистологии. Академик Петербургской академии наук (1890). Установил общие закономерности развития позвоночных. и беспозвоночных животных. На последних распространил учение о зародышевых листках, чем доказал взаимное эволюционное родство указанных групп животных. Открыл фагоцитарные органы у беспозвоночных и показал их роль в метаморфозе насекомых. Труды Ковалевского легли в основу филогенетического направления в биологии.

Ковалевский В. О. (1842-1883) – русский зоолог, основоположник эволюционной палеонтологии. Последователь и пропагандист учения Ч. Дарвина. Первым применил эволюционное учение в решении проблем филогенеза позвоночных. Установил взаимосвязь морфологии и функциональных изменений с условиями существования.

Кольцов Н. К . (1872-1940) – советский биолог, основоположник отечественной биологии. Член-корреспондент Академии наук СССР. Разработал гипотезу молекулярного строения и матричной репродукции хромосом («наследственные молекулы»), предвосхитившую главные положения современной молекулярной биологии и генетики. Является автором трудов по сравнительной анатомии позвоночных, экспериментальной цитологии, физико-химической биологии.

Крик Ф. Х. К. (р. в 1916 г.) – английский биофизик и генетик. В 1953 г. совместно с Дж. Уотсоном создал модель структуры ДНК, доказав тем самым, что она имеет вид двойной спирали. Это позволило расшифровать генетический код, объяснить многие свойства и биологические функции ДНК и положило начало молекулярной генетике. Совместно с Дж. Уотсоном и М. Уилкинсом является лауреатом Нобелевской премии (1962).

Ламарк Ж. Б. (1744-1829) – французский естествоиспытатель, предшественник Ч. Дарвина. Является основоположником зоопсихологии и автором «Философии зоологии» (1809), где излагается первая целостная концепция эволюции живой природы. Она сводится к тому, что виды животных и растений постоянно изменяются, усложняясь в своей организации, в результате влияния внешней среды и некоего их внутреннего стремления к усовершенствованию. Однако Ламарк не вскрыл истинных причин эволюционного развития.

Линней К. (1707- 778) – шведский естествоиспытатель, создатель системы растительного и животного мира. Иностранный почетный член Петербургской Академии наук, (1754). Впервые последовательно применил бинарную номенклатуру и создал наиболее удачную искусственную классификацию растений и животных, описал около 1500 видов растений. Выступал в защиту постоянства видов и креационизма. Является автором «Системы природы» (1735), «Философии ботаники» (1751) и др.

Лобашев М. Е. (1907-1971) – советский генетик и физиолог. В основном проводил исследования по изучению мутаций и рекомбинаций, генетике поведения, физиологии высшей нервной деятельности и формированию приспособительных реакций в онтогенезе животных. Является автором одного из фундаментальных учебников по генетике (1963).

Ломоносов М. В. (1711-1765) – первый русский ученый- естествоиспытатель мирового значения, первый русский академик Петербургской Академии наук, основатель первой химической лаборатории в России. В 1755 г. по инициативе М. В. Ломоносова основан Московский университет. Развивал атоммолекулярные представления о строении вещества. Сформулировал принцип сохранения материи и движения. Заложил основы физической химии. Установил наличие атмосферы на планете Венера. Описал строение Земли. Объяснил происхождение многих полезных ископаемых и минералов. Явления природы объяснял с материалистических позиций. Является автором трудов по русской истории.

Мендель Г. И. (1822-1884) – чешский естествоиспытатель. Является основоположником учения о наследственности. Разработал гибридологический метод, с помощью которого установил закономерности распределения в потомстве наследственных факторов, названных позднее генами. Законы Г. Менделя были полностью подтверждены и объяснены хромосомной теорией наследственности.

Мечников И. И. (1845-191б) – русский биолог, основоположник эволюционной эмбриологии и иммунологии. Почетный член Петербургской Академии наук (1902). Совместно с Ф. Гамалеей основал первую в России бактериологическую станцию в 1886 г. Открыл явление фагоцитоза (1882). Создал теорию происхождения многоклеточных организмов. Является автором трудов по проблеме старения, лауреатом Нобелевской премии (1908).

Мичурин И. В . (1855-1935) – советский биолог и селекционер. Почетный член Академии наук СССР (1935). Разработал методы селекции плодово-ягодных растений, главным образом – метод отдаленной гибpидизации (подбоp родительских пар, преодоление нескрещиваемости и др.). Положил начало продвижению на север многих южных культур. Вывел много сортов плодово-ягодных культур.

Морган Т. Х. (1866-1945) – американский биолог, один из основоположников генетики. Заложил основы хромосомной теории наследственности. Установил закономерности расположения генов в хромосомах, что способствовало выяснению цитологических механизмов законов Менделя и разработке генетических основ теории естественного отбора. Является лауреатом Нобелевской премии (1933).

Мюллер Ф. (1821-1897) – немецкий зоолог. Один из авторов биогенетического закона. Развивал многие положения учения Ч. Дарвина. Является автором трудов по эмбриологии и экологии беспозвоночных.

Навашин С. Г . (1857-1930) – советский цитолог и эмбриолог растений. Академик Академии наук СССР. Открыл двойное оплодотворение у покрытосеменных растений (1898). Заложил основы морфологии хромосом и кариосистематики.

Опарин А. И. (1894-1980) – советский биохимик, академик Академии наук СССР. Создал материалистическую теорию возникновения жизни на Земле (1922). Разработал основы технической биохимии в СССР. Награжден золотой медалью имени М. В. Ломоносова АН СССР (1980).

Павлов И. П. (1849-1936) – советский физиолог, академик Академии наук СССР. Создатель материалистического учения о высшей нервной деятельности. Разработал новые подходы и методы физиологических исследований. Автор классических трудов по физиологии кровообращения и пищеварения. Является лауреатом Нобелевской премии (1904).

Пастер Л. (1822-1895) – французский ученый, основоположник микробиологии и иммунологии. Почетный член Петербургской академии наук. Открыл природу брожения. Опроверг теорию самозарождения микроорганизмов. Изучал этиологию многих инфекционных заболеваний. Разработал метод профилактической вакцинации против куриной холеры (1879), сибирской язвы (1881) и бешенства (1885). Ввел методы асептики и антисептики.

Пуркине Я. (1787-1869) – чешский естествоиспытатель, иностранный член-корреспондент Петербургской Академии наук (1836). Открыл ядро яйцеклетки (1825), ввел термин «протоплазма». Является автором фундаментальных трудов по физиологии, анатомии, гистологии и эмбриологии.

Северцов А. Н. (1866-193б) – советский биолог, основоположник эволюционной морфологии животных, академик Академии наук СССР. Автор теории филэмбриогенеза, а также трудов по проблемам эволюционной морфологии и закономерностей эволюционного процесса.

Сеченов И. М. (1829-1905) – русский ученый, создатель физиологической школы, мыслитель-материалист, почетный член Петербургской Академии наук. В классическом труде «Рефлексы головного мозга» (1866) обосновал рефлекторную природу сознательной и бессознательной деятельности и показал, что в основе психических явлений лежат физиологические процессы, которые поддаются изучению объективными методами. Открыл явления центрального торможения и наличие ритмичных биоэлектрических процессов в центральной нервной системе. Определил значение процессов обмена веществ в осуществлении возбуждения. Исследовал дыхательную функцию крови. Заложил основы материалистической психологии, физиологии труда, возрастной, сравнительной и эволюционной физиологии. Труды Сеченова оказали большое влияние на развитие естествознания и материалистической философской мысли в России.

Скрябин К. И. (1878-1972) – советский гельминтолог, основатель научной школы, академик Академии наук СССР, автор фундаментальных трудов по морфологии, систематике, экологии гельминтов сельскохозяйственных животных и человека. Описал свыше 200 новых видов гельминтов. Впервые поставил вопрос об их патогенной роли и девастации (ликвидации).

Тахтаджян А. Л. (р. в 1910 г.) – советский ботаник, академик Академии наук СССР (1972), автор трудов по систематике, филогении, эволюционной морфологии высших растений, теории эволюции, создатель новой филогенетической системы растений и ботанико-географического районирования Земли.

Тимирязев К. А. (1843-1920) – русский естествоиспытатель-дарвинист, один из основоположников русской научной школы физиологов растений. Раскрыл энергетические закономерности фотосинтеза. Разработал ряд методов исследования физиологии растений, биологических основ агрономии, истории науки. Является одним из первых пропагандистов дарвинизма и естественно-научного материализма в России.

Уотсон Дж. Д. (р. в 1928 г.) – американский биохимик, совместно с Ф.Криком в 1953 г. создал модель пространственной структуры ДНК в виде двойной спирали, позволившей объяснить многие ее свойства и биологические функции. Является лауреатом Нобелевской премии совместно с Ф. Криком и М. Уилкинсом (1962).

Четвериков С. С. (1880-1959) – советский генетик, один из основоположников эволюционной и популяционной генетики. Одним из первых связал закономерности отбора в популяциях с динамикой эволюционного процесса.

Шванн Т. (1810-1882) – немецкий биолог, основоположник клеточной теории. На основании собственных исследований, а также работ М. Шлейдена и других ученых в классическом труде «Микроскопические исследования о соответствии в структуре и росте животных и растений» (1839) впервые сформулировал главные положения о принципах образования клеток и клеточном строении всех организмов. Является автором трудов по физиологии пищеварения, гистологии, анатомии нервной системы. Открыл пепсин в желудочном соке (1836).

Шлейден М. Я. (1804-1881) – немецкий ботаник, основоположник онтогенетического метода в ботанике, иностранный член-корреспондент Петербургской Академии наук (1850). Труды Шлейдена сыграли важную роль при разработке Шванном клеточной теории.

Шмальгаузен И. И . (1884-1963) – советский биолог, теоретик эволюционного учения, академик Академии наук СССР (1935). Автор трудов по сравнительной анатомии, эволюционной морфологии, закономерностям роста животных, факторам и закономерностям биокибернетики.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Афанасьев Ю.И. (ред.), Юрина Н.А. Гистология М., Медицина, 1989 .

2. Воронцов Н.Н., Сухорукова Л.Н. Эволюция органического мира М., Наука, 1996.

5. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология М., Мир, 1990.

6. Догель В.А. Зоология беспозвоночных. М., Медицина, 1981.

7. Казначеев В.П. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Новосибирск, 1989.

8. Карузина И.П. Биология. М., Медицина, 1977.

9. Левушкин С.И., Шилов И.А. Общая зоология. М., 1994.

10. Рейвн П., Эверт Р., Айкхорн С. Современная ботаника. М., Мир, 1990, т. 1,2.

11. Рогинский Я.Я., Левин М.Г. Антропология. М.,1978.

12. Ромер А., Парсон Т. Анатомия позвоночных. М., 1992, т. 1,2

13. Сапин М.В., Анатомия человека М., Медицина, 1987, т. 1,2.

14. Ткаченко Б.И. (ред.) Основы физиологии человека. С-Петербург, 1994, т.1,2.

15. Хадорн Э, Венер Р. Общая зоология М., Мир, 1989.

16. Хаусман К. Протозоология. М., Мир, 1988.

17. Яблоков А.В., Юсуфов А.Г. Эволюционное учение. М., 1989.

18. Ярыгин В.Н. (ред.) Биология М., Высшая школа, 2001.

19. Чебышев Н.В. и соавт. Биология. М., ГОУ ВУНМЦ, 2005.

РАЗДЕЛ I.................................................................................................................. 4

ПPОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ...................................................... 4

Свойства жизни...................................................................................................... 8

Неклеточные формы жизни.............................................................................. 13

ОСНОВЫ ЦИТОЛОГИИ.................................................................................... 18

Отличия растительной клетки от животной................................................ 26

Химический состав клетки................................................................................ 26

Неорганические вещества............................................................................... 27

Органические вещества..................................................................................... 27

Ферменты............................................................................................................... 31

Обмен веществ в клетке..................................................................................... 32

Временная организация клетки..................................................................... 38

Размножение организмов................................................................................. 42

Образование половых клеток......................................................................... 45

ИНДИВИДУАЛЬНОЕ РАЗВИТИЕ................................................................ 50

ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ...................................................................................... 59

Значение генетики для медицины................................................................... 61

Основные закономерности наследования признаков.............................. 62

Ген и признак, взаимодействие генов.......................................................... 66

Хромосомная теория наследственности.................................................... 68

Основные закономерности изменчивости.................................................... 72

СЕЛЕКЦИЯ РАСТЕНИЙ, ЖИВОТНЫХ

И МИКРООРГАНИЗМОВ................................................................................. 78

Селекция растений.............................................................................................. 79

Селекция животных........................................................................................... 82

Селекция микроорганизмов............................................................................. 83

ЭВОЛЮЦИОННОЕ УЧЕНИЕ.......................................................................... 85

Додарвиновский период.................................................................................... 85

Дарвиновский период....................................................................................... 88

Общественно-экономические и научные пpедпосылки возникновения даpвинизма 88

Основные положения учения Ч. Даpвина..................................................... 89

Вид. Популяция – единица вида..................................................................... 91

Движущие силы эволюции............................................................................... 95

Микроэволюция и макроэволюция................................................................ 99

Современная система растительного и животного мира на Земле.... 101

РАЗВИТИЕ ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА.................................................... 103

Доказательства эволюции органического мира...................................... 103

Ароморфозы в эволюции органического мира. ....................................... 107

Морфологические закономерности эволюции......................................... 107

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЧЕЛОВЕКА................................................................ 112

Движущие силы антропогенеза.................................................................... 116

ОСНОВЫ ЭКОЛОГИИ................................................................................... 119

Биогеоценоз........................................................................................................ 128

ОСНОВЫ УЧЕНИЯ О БИОСФЕРЕ.............................................................. 132

РАЗДЕЛ II........................................................................................................... 138

CИСТЕМАТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА.................. 138

ПОДИМПЕРИЯ ДОЯДЕРНЫЕ ОРГАНИЗМЫ. ЦАРСТВО

НАСТОЯЩИЕ БАКТЕРИИ............................................................................. 138

ПОДИМПЕРИЯ ЯДЕРНЫЕ ОРГАНИЗМЫ

(ЭУКАРИОТЫ)................................................................................................... 144

Царство Протоктисты...................................................................................... 144

Царство Грибы.................................................................................................. 147

Отдел Лишайники............................................................................................. 151

ЦАРСТВО РАСТЕНИЯ.................................................................................... 154

Споровые растения.......................................................................................... 154

Семенные растения.......................................................................................... 161

КЛАССИФИКАЦИЯ ЦВЕТКОВЫХ РАСТЕНИЙ..................................... 183

Общая характеристика класса Двудольные растения.......................... 183

Общая характеристика класса Однодольные растения........................ 183

ЖИВОТНЫЕ....................................................................................................... 184

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА ПРОСТЕЙШИЕ............................ 185

Общая характеристика класса Саркодовые............................................. 188

Общая характеристика класса Жгутиковые............................................. 190

Общая характеристика класса Споровики............................................... 193

Общая характеристика класса Инфузории............................................... 196

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА КИШЕЧНОПОЛОСТНЫЕ........ 199

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА ПЛОСКИЕ ЧЕРВИ...................... 202

Общая характеристика класса Ресничные................................................ 203

Общая характеристика класса Сосальщики........................................... 205

Общая характеристика класса Ленточные черви................................... 209

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА КРУГЛЫЕ ЧЕРВИ....................... 211

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА КОЛЬЧАТЫЕ ЧЕРВИ................. 215

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА ЧЛЕНИСТОНОГИЕ.................... 217

Общая характеристика класса Ракообразные......................................... 219

Общая характеристика класса Паукообразные...................................... 221

Общая характеристика класса Насекомые............................................... 224

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА МОЛЛЮСКИ............................... 229

Общая характеристика класса Брюхоногие............................................. 232

Общая характеристика класса Двустворчатые....................................... 233

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТИПА ХОРДОВЫЕ.................................. 235

Общая характеристика класса Ланцетники............................................. 236

Общая характеристика класса Костные рыбы........................................ 239

Общая характеристика класса Земноводные........................................... 242

Общая характеристика класса Пресмыкающиеся.................................. 246

Общая характеристика класса Птицы........................................................ 250

Общая характеристика класса Млекопитающие.................................... 254

РАЗДЕЛ III.......................................................................................................... 258

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА............................................. 258

ТКАНИ, ИХ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ, СИСТЕМЫ ОРГАНОВ......... 259

Эпителиальные ткани...................................................................................... 260

Соединительные ткани.................................................................................... 261

Мышечные ткани.............................................................................................. 265

Нервная ткань.................................................................................................... 265

КОЖА, ЕЕ СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ........................................................ 267

Роль кожи в терморегуляции......................................................................... 269

Гигиена кожи...................................................................................................... 271

НЕРВНАЯ СИСТЕМА..................................................................................... 271

Строение и функции спинного мозга.......................................................... 272

Строение и функции головного мозга........................................................ 274

Периферическая нервная система.............................................................. 277

АНАЛИЗАТОРЫ. ОРГАНЫ ЧУВСТВ........................................................ 278

ВЫСШАЯ НЕРВНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ................................................. 285

Гигиена умственного труда........................................................................... 289

ЖЕЛЕЗЫ ВНУТРЕНЕЙ СЕКРЕЦИИ......................................................... 290