Мочевыделительная система. Анатомо-физиологические особенности мочевыделительной системы
Важную роль для человека играет мочевыделительная система, имеющая свои уникальные особенности и функции, которая выводит шлаки и продукты жизнедеятельности, вырабатываемые клетками при обмене веществ.
Мочевыделительная система человека избавляет тело от лишнего мусора после питья и употребления пищи. Она регулирует объём и состав крови, стабилизирует давление, а всё из-за контролирования количества жидкости, солевого и водного баланса.
Устройство мочевыделительной системы
Непростое строение мочевыделительной системы включает в себя следующие составляющие:
- почки (левую и правую);
- мочеточники;
- мочевой пузырь;
- внутреннее отверстие мочеиспускательного канала;
- мочеиспускательный канал;
- сфинктеры;
- нервные окончания;
- нижняя полая вена и аорта, ведущие к сердцу;
- надпочечники (относятся к эндокринным железам).
Предназначение элементов
В отдельности каждому органу мочевыделительную систему обеспечивать очень сложно, так что они взаимосвязаны и выполняют единое предназначение.
Поэтому мочевыделительная система имеет такие функции, как:
- поддержание постоянства внутренней среды (гомеостаз);
- выделительную;
- гормональную.
Каждая из них расположена в области поясницы и состоит из 2 слоёв – мозгового и коркового. С внешней стороны она укрыта соединительнотканной и жировой капсулами. Масса может колебаться от 120 до 200 граммов. Ацинус почки (то есть структурно-функциональная единица) – это нефрон, который состоит из множества канальцев и клубочков. Бобовидные почки имеют такие размеры (в сантиметрах): длина – 12-13, ширина – 5-6, толщина – 3-4. Небольшие почечные чашечки, сливаясь воедино, формируют лоханку – место, где непосредственно образуется моча и напрямую опускается в уретер.
Основные функции:
- обезвреживание и разрушение токсических веществ;
- превращение артериальной крови в венозную;
- внутрисекреторная;
- метаболическая;
- осморегулирующая (обеспечивает стабильностью осмотическое давление);
- экскреторная;
- инкреторная;
- ионорегулирующая (наблюдает за концентрацией ионов, находящихся в плазме крови);
- волюморегулирующая (следит за сохранением, выведением, объёмом внеклеточной и внутрисосудистой жидкости).
Мочеточник
Его анатомия представляет собой 2 парные трубки (около 30-35 сантиметров в длину), состоящие из эпителия, мускулатуры и соединительной ткани. Его стенки сформированы из 3 слоёв – слизистого (внутреннего), мышечного (среднего) и адвентициального (внешнего). Главное назначение – транспорт мочи благодаря сокращению мышечных волокон. После заполнения мешка проход мочеточников машинально перекрывается, чтобы не дать жидкости попасть обратно в почки.
Физиологические особенности любого человека определяют расположение и индивидуальные параметры полого органа, который имеет форму мешка. Этот орган – мышечный; располагается он в малом тазу. Выстланная эпителием структура стенок очень эластичная (гладкая мускулатура которых позволяет ему растягиваться, вмещая 400-700 мл). Позывы к мочеиспусканию начинаются в момент, когда скапливается около 200 мл мочи. Мочевой мешочек состоит из шейки, верхушки, дна и тела. Его мышцы расширяются, когда он заполняется, и сокращаются при опорожнении. Его роль – накопление мочи за 3-3,5 часа и выделение её наружу.
Уретра
Моча – вследствие работы мышц – попадает в мочеиспускательный канал. Это конечная часть из мочевыводящих путей в виде узкой трубки, по которой спускается жидкость. Его функции не столь широки, как у других. Мочеиспускательный канал выводит во внешнюю среду накопленную урину.
Сфинктер
Помогают управлять выделением мочи 2 сфинктера – внутренний и внешний. Первый – это мышца формы кольца, которая находится в самом начале уретры; она расслабляется и сжимается самостоятельно, без желания и сознания человека. Во второй сфинктер входят мышцы дна таза, которые удерживают внутреннюю полость живота. Человек сознательно способен управлять ими и регулировать выделение урины.
Принцип работы
Задача, которую выполняет мочевыделительная система, заключается в сохранении баланса жидкостей, фильтрации крови и образовании мочи. Постоянное функционирование почек контролирует балансы организма – кислотный и водно-солевой. В день они пропускают через себя около 175 литров крови (а количество скопившейся мочи – 1,5 литров).
Это цикличный процесс:
- появляется моча в ходе фильтровки токсических веществ;
- пузырь постепенно заполняется, раздражая свои стенки до такой меры, что поднимается давление;
- происходит опорожнение.
Нарушенные функции приводят не только к несознательному вытеканию образовавшейся мочи.
Различия в строении
Анатомия человека подразумевает под собой и определённые возрастные особенности, какие проявляются от рождения и не зависят от генетических факторов.
Дети
Формирование мочевыделительной системы у детей происходит постепенно, по мере того, как ребёнок растёт и развивается. Обычно возрастные особенности у деток, как и у взрослых, разделяются на мужские и женские особенности. Даже в раннем возрасте мальчики и девочки имеют различное строение тела, просто по мере их взросления специфика организма у обоих полов становится более заметной.
Нормально развитую мочевыделительную систему у детей отличают по следующим характеристикам:
- масса почек в раннем возрасте в 2 раза больше, чем у взрослого человека;
- их предназначения и структура длительное время находятся в незрелом состоянии (до 5-6 лет, а по некоторым признакам – до 10-12);
- у ребёнка анатомия почек такая, что располагает их немного ниже, чем у зрелых людей;
- мочеточники гораздо извилистее;
- эластичная и мышечная ткани в стенках протоков развиты слабы. Также они более широкие, что может приводить к застою урины;
- в первый год жизни мочевой пузырь находится достаточно высоко и соприкасается с передней стенкой живота;
- к двум годам он опускается к малому тазу. Слизистая оболочка развита хорошо;
- его ёмкость: у новорождённых – 50 мл; в 3 месяца – 100 мл; в 1 год – 200 мл; в 10 лет – 850 мл;
- мочеиспускательная трубка у мальчиков при рождении составляет 5-6 см, у девочек – 0,2-1 см, и лишь в 16 лет увеличивается до 3-4 см;
- у девочек отверстие уретры (наружное) до одного года полностью открыто, а потом оно начинает суживаться.
Мужчины и женщины
Особенности мочевыделительной системы у женщин отличаются от физиологии мужчин. Поскольку выделительные органы часто объединяют с половыми из-за их близкого расположения друг к другу, можно понять, что половые различия также влияют на специфику организма в целом у двух половин человечества. Мочевые органы и у мужчин, и у женщин почти одинаковы, разница между ними лишь в мочеиспускательном канале.
Роль женской уретры одна – выведение урины. У мужчин уретра пропускает не только мочу, но и семенную жидкость.
Строение и функции мочевыделительной системы
Урок с использованием опорного конспекта
Оборудование: таблицы «Органы выделения», модель «Строение почки млекопитающего», диафильм «Строение и работа почек».
ХОД УРОКА
I. Закрепление изученного ранее материала
У доски работают три ученика .
Задание 1-му ученику: рассказать об обмене веществ в организме, используя следующую схему:
Опорные понятия
Гомеостаз – способность организма противостоять изменениям среды и сохранять относительное постоянство состава, а также интенсивности физиологических процессов.
Метаболизм – совокупность процессов обмена веществ и энергии и их биохимических превращений в живом организме или совокупность химических превращений соединений, свойственных клетке, связанных между собой и с окружающей средой и обеспечивающих жизнедеятельность клетки.
Анаболизм (или ассимиляция) – процессы синтеза сложных органических веществ из простых. Эти процессы еще называют пластическим обменом: из простых питательных веществ образуются богатые энергией вещества клетки – белки, жиры, углеводы. Эти процессы нуждаются в энергии.
Катаболизм (или диссимиляция) – процессы расщепления сложных органических веществ до простых. Эти процессы еще называют энергетическим обменом: белки, жиры и углеводы расщепляются и окисляются до неорганических веществ. Эти процессы сопровождаются освобождением энергии, которая расходуется на синтез новых веществ, мышечное движение, работу внутренних органов, умственную работу и т.д.
Учитель. Где протекают эти процессы?
Ученик. В клетке.
Учитель. Что необходимо для этого?
Ученик. Участие ферментов.
Учитель. Существует ли взаимосвязь между этими процессами?
Ученик. Да. Они происходят в клетке одновременно, причем многие конечные продукты катаболизма являются начальными для анаболизма. Освобождаемая при катаболизме энергия расходуется при анаболизме.
Учитель. Каким законам диалектики подчиняется процесс метаболизма?
Ученик. Закону сохранения и превращения энергии, закону единства и борьбы противоположностей.
Задание 2-му ученику: рассказать о процессах выделения и охарактеризовать типы этих процессов.
Опорные понятия:
Дефекация – удаление непереваренных остатков пищи через анальное отверстие. Это не продукты метаболизма, т.к. непереваренная пища не попадает в клетки тела и в процессах матаболизма не участвует. Энергии для удаления этих остатков не требуется.
Экскреция – выделение не подлежащих дальнейшему использованию в организме веществ из клеток и из кровяного русла с мочой и потом. Энергия при экскреции потребляется.
Секреция – выделение клеткой веществ, которые используются внутри самого организма. Например, выделение ферментов в составе желудочного сока или слюны. Энергия при этом потребляется.
Задание 3-му ученику: рассказать о конечных продуктах распада основных веществ клетки (работа со схемами ).
Учитель . Что происходит с конечными продуктами?
Ученик. Часть используется организмом, другие удаляются во внешнюю среду.
Учитель. Как это происходит? Ведь большинство клеток расположены глубоко в теле, а не на границе с окружающей средой.
Ученик. Все эти вещества попадают в кровь и переносятся к органам выделения.
Учитель. Какие это органы?
Ученик. Легкие, почки, кожа, кишечник.
Учитель. Подводим итог, анализируем таблицу.
Учитель. Дайте определение процессу выделения.
Ученик . Выделение – это процесс удаления из организма конечных продуктов метаболизма, а так же удаление избытка воды, солей и других веществ.
Учитель. С какими системами органов связан этот процесс?
Ученик. С мочевыделительной, кровеносной, дыхательной, кожей, пищеварительной.
II. Изучение нового материала
Учитель . Итак, из табл. 1 видно, что наибольшее количество веществ удаляется через почки. Почки – это органы мочевыделительной системы. Со строением этой системы и ее функциями мы будем знакомиться на сегодняшнем уроке.
Работа ведется в группах. Каждая группа получает задание. Отчет по работе оформляется в виде опорного конспекта в тетрадях и на доске.
Главная задача – установить взаимосвязь между функциями и строением органов мочевыделительной системы. Творческое задание: составить круги Эйлера по любому фрагменту урока.
Функции мочевыделительной системы
Рассказ учителя.
1. Выделительная (экскреция) – удаляются:
а) конечные продукты диссимиляции;
б) излишки воды и солей;
в) ядовитые вещества (алкоголь, лекарственные
препараты);
2. Регуляторная – обеспечивает постоянство:
а) внутренней среды организма (объем
крови, лимфы и тканевой жидкости);
б) осмотического давления – почки регулируют
концентрацию солей в крови и тканевой жидкости,
омывающей клетки. Если концентрация солей в
жидкости больше, чем в клетке, вода выходит из
нее, клетка съеживается и погибает (плазмолиз); и
наоборот, если концентрация солей в жидкости
меньше, чем в клетке, вода входит в клетку, она
набухает и лопается;
в) ионного состава жидкости – почки удерживают
или выводят те или иные соли из крови в
зависимости от их недостатка или избытка в
организме;
г) кислотно-щелочного равновесия – почки
поддерживают нейтральную реакцию крови, в
зависимости от обстоятельств удерживая или
удаляя из организма ионы угольной кислоты, хлора,
водорода и аммония, присутствие которых
определяет уровень рН крови. Ионы аммония при
этом образуются из аммиака, который
синтезируется в клетках самих почек;
д) артериального давления – удаление жидкости из
организма снижает давление крови.
3. Секреторная
Образуются гормоны – биологические регуляторы (синтезируемый почками фермент ренин активирует регулятор, который контролирует артериальное давление).
Строение мочевыводящей системы
Задание группе № 1
1. Дать подписи к рис. 1.
2. Заполнить и проанализировать табл. 2.
Задания группе № 2
1. Дать подписи к рис. 2.
2. Рассказать, где расположены почки, сколько их,
какую имеют форму, вес. (Работа с таблицей «Органы
выделения».)
3. Охарактеризовать особенности кровоснабжения
почек. (Работа с диафильмом «Строение и работа
почек».)
Задание группе № 3
1. Дать подписи к рис. 3.
2. Рассказать о внутреннем макроскопическом
строении почки (используется муляж).
Задание группе № 4
Используя учебник* (§ 41, стр. 129–130), заполнить и прокомментировать табл. 3.
Задание группе № 5
Используя учебник* (§ 41, стр. 129–130), описать процесс мочевыделения.
Результаты работы в группах оформляются в виде опорного конспекта в тетрадях и на доске.
Внутреннее (микроскопическое) строение почки – строение нефрона
Рассказ учителя. Основные положения заносятся в опорный конспект.
Почка имеет очень сложное микроскопическое строение. Единицей строения почки является нефрон – почечное тельце (рис. 4). Нефрон имеет микроскопические размеры. В каждой почке около 1 млн нефронов.
Почечное тельце начинается в корковом слое почки небольшой капсулой, имеющей форму двустенной чаши, образованной из двух слоев эпителиальных клеток. Между этими слоями находится щелевидное пространство – полость капсулы. От нее начинается почечный извитой каналец 1-го порядка, образованный одним слоем эпителиальных клеток. Каналец спускается в мозговой слой почки, там образует петлю Генле, затем возвращается в корковый слой, получая название канальца 2-го порядка. Здесь он снова извивается, сливается с таким же соседним канальцем и образует собирательную трубочку нефрона, проходящую внутри пирамидок.
Собирательные трубочки сливаются, образуя более крупные выводные протоки. Они проходят через мозговое вещество к верхушкам сосочков пирамид. Общая длина канальца одного нефрона 35–50 мм, а суммарная длина канальцев всей почки достигает 120 км.
Каждый отдельный каналец выделяет свою небольшую порцию суточного количества мочи.
Внутри почечной капсулы расположен капиллярный клубочек, образованный из разветвлений почечной артерии, отходящей от аорты. Она называется приносящей артериолой.
Капиллярный клубочек плотно прилегает к капсуле нефрона, и вещества плазмы крови легко диффундируют из сосуда в полость капсулы.
Капилляры собираются в выносящую артериолу. Она вновь распадается на капилляры, которые оплетают извитые канальца и петлю Генле. После этого капилляры образуют вены, впадающие в нижнюю полую вену, по которой очищенная от шлаков кровь возвращается в кровяное русло. Сюда же дополнительно вернулись продукты реабсорбции. А моча поступает в почечную лоханку.
Образование мочи
Рассказ учителя.
Процесс образования мочи и удаления ее из организма называется диурезом.
Это очень сложный процесс, он тесно связан с кровоснабжением почек, превышающим во много раз кровоснабжение других органов. Этим обеспечивается очистка крови от непрерывно поступающих в нее из клеток веществ, подлежащих удалению из организма с мочой.
Диурез протекает в две стадии (фазы).
1. Фильтрация – вещества, приносимые кровью в капилляры клубочка, фильтруются в полость капсулы нефрона. Это происходит за счет значительной разницы давления в клубочке (70 мм рт. ст.) и в полости капсулы (30 мм рт. ст.).
Такое высокое давление в капиллярах обеспечивается:
– медленным током крови;
– разностью давления в приносящей и выносящей
артериолах;
– высоким давлением крови в приносящей
артериоле (почечная артерия отходит от аорты, где
кровь находится под наивысшим давлением).
Отфильтрованная жидкость называется первичной мочой. По составу она соответствует плазме крови без белков (табл. 3).
В составе первичной мочи много нужных организму веществ (сахар, аминокислоты, витамины, гормоны) и если их удалятьиз организма, то процесс экскреции станет очень расточительным. Но этого не происходит, так как имеет место обратное всасывание веществ в кровь в следующей фазе.
2. Реабсорбция – происходит при продвижении первичной мочи через извитые канальца, которые плотно оплетены капиллярами.
Реабсорбция протекает:
а) пассивно – по принципу диффузии и
осмоса;
б) активно – благодаря деятельности эпителия
почечных канальцев при участии ферментных
систем с затратой энергии.
При реабсорбции первичная моча отдает крови воду, глюкозу, аминокислоты, витамины, значительное количество ионов калия и натрия – так обеспечивается постоянство внутренней среды (вторая функция почек).
Такие вещества как мочевина, аммиак, сульфаты, другие продукты жизнедеятельности, а также излишки, например, глюкозы обратно не всасываются, концентрация их в моче по ходу канальцев увеличивается, и образуется вторичная моча, которая должна из организма удаляться (первая функция почек).
Кроме реабсорбции в канальцах происходит выделение в их просвет вредных веществ, попавших в организм и в кровяное русло из внешней среды (красители, антибиотики, сульфаниламиды и др.). Если эти вещества не профильтровались в капсулы, то они удаляются из крови через капиллярную сеть, оплетающую извитой каналец.
Желтый цвет мочи зависит от пигмента урохрома – продукта расщепления гемоглобина.
Регуляция деятельности мочевыделительной системы
Рассказ учителя .
Процесс образования мочи почками регулируется нервной и гуморальной системами. Человек может контролировать процесс мочеиспускания, можно выработать условный рефлекс.
Рефлекторная дуга мочеиспускания: рецепторы мочевого пузыря ® чувствительный путь нейрона ® центр мочеиспускания в спинном мозге ® промежуточный мозг ® кора больших полушарий ® двигательный путь нейрона ® мышцы сфинктера мочевого пузыря.
При изменении концентрации солей в крови раздражаются рецепторы кровеносных сосудов. Если организм испытывает недостаток влаги или было съедено много соленой пищи, то концентрация солей в крови увеличивается и в гипофизе выделяется гормон вазопрессин . Он усиливает реабсорбцию воды в канальцах – жидкость возвращается в кровяное русло и объем мочи снижается, в то время как количество выделяемой соли остается на прежнем уровне. И, наоборот, если концентрация солей в крови уменьшается, то выделяются гормоны, снижающие реабсорбцию воды и способствующие ее удалению из организма.
Выводы урока
1. Почка – сложный биологический фильтр.
2. Строение и работа почек позволяет очищать кровь, выводя из организма ненужные вещества, и сохранять постоянство внутренней среды организма.
Приложение
1 – надпочечник;
2 – почка;
3 – мочеточник;
4 – мочевой пузырь;
5 – мочеиспускательный канал
Рис. 2. Внешнее строение почек: 1 –
«ворота» почки;
2 – почечная артерия; 3 – почечная вена; 4 –
мочеточник
Рис. 3. Внутреннее (макроскопическое)
строение почки:
1 – корковый слой; 2 – мозговой слой, состоящий из
почечных пирамид; 3 – сосочки; 4 – лоханка; 5 –
мочеточник
Рис. 4. Строение нефрона: 1 - капсула нефрона; 2 - полость капсулы; 3 - эпителий извитого канальца 1-го порядка; 4 - петля Генле; 5 - извитой каналец 2-го порядка; 6 - собирательная трубочка; 7 - клубочек капилляров; 8 - приносящая артериола; 9 - фильтрация крови; 10 - выносящая артериола; 11 - ток крови к нижней полой вене; 12 - реабсорбция; 13 - ток мочи; 14 - почечная лоханка
* Биология. Человек. Учебник для 9-го класса общеобразовательных учреждений. Под редакцией А.С. Батуева. – М.: Просвещение.
Тело человека это «фабрика полного цикла», беспрерывно производящая множество веществ, многие из которых являются вредными и должны выходить из организма. Для этого есть несколько путей. Все вредные вещества выводятся с дыханием, потом, калом и мочой. Таким образом, мочевыделительная система является одним из главных путей избавления от всего вредного и ненужного телу. О её строении и болезнях и пойдет речь сегодня.
Важнейший орган, играющий ведущую роль в процессах детоксикации. Является парным, но можно существовать и с одной, а при генетических нарушениях почка может быть и удвоенной. Являются паренхиматозным органом. Располагаются в области поясницы. Строение органа довольно непростое. Орган состоит из:
- Капсулы и коры . В нее погружены нефроны, в которых и образуется первичная моча. В нефроне скрывается клубочек капилляров, который нужен для фильтрации воды, мочевины и слои.
- Мозгового вещества . По его канальцам проходит первичная моча. По ним же осуществляется возвращение в капилляры глюкозы и оставшейся воды. После этого остается вторичная моча, попадающая в пирамидки почки.
- Почечной лоханки . В нее вторичная моча попадает из пирамидок и отправляется в мочеточники.
- Ворота почки . Здесь в орган входит артерия и выходит вена. Также они являются входом в мочеточники.
- Внутри органа находятся: почечный столб, жировая ткань, сосочек, почечная пазуха и чашечки (малые и большие).
Нормальная масса почки - около 200 г, толщина - примерно 4 см, длина от 10 см до 12. Если правая почка немного ниже левой - это нормально.
Главными функциями мочевыделительной системы являются:
- избавление от ненужных и отработанных продуктов метаболизма;
- поддержание гомеостаза (имеется в виду водно-солевой баланс);
- гормональная функция (осуществляется надпочечниками).
На все это работает сразу несколько органов:
- почки;
- мочеточники;
- мочевой пузырь;
- мочеиспускательный канал.
Также есть второстепенные, но не менее важные органы, такие, как аорта и нижняя полая вена, а также надпочечники, являющиеся железами, синтезирующими гормоны, в т. ч. адреналин и норадреналин.
Мочеточники
Представляют собой тонкие и длинные трубочки, отходящие от лоханок и впадающие в мочевой пузырь. Мочеточники соединяют пузырь и лоханки. Стенки органа состоят из слизистого (многослойный эпителий), мышечного и адвентициального (соединительные ткани) слоев. Располагаются в забрюшинном пространстве, имеют длину 28 - 34 см, но левый обычно чуть длиннее, что обусловлено расположением почек. Основа органа - гладкая мускулатура, наружный слой - соединительная ткань, внутри эпителий. Имеет способность к перистальтике, в районе устья, в середине органа и в районе соединения с лоханкой имеет сужения.
Мочевой пузырь
Довольно крупный орган, расположенный в малом тазу. Представляет собой орган из гладкой мускулатуры, которая внутри выстлана эпителием. Сверху покрывается брюшиной. Состоит из:
- шейки;
- боковой, задней и передней стенок;
Устья мочеточников располагаются на задней стенке органа. Имеет форму мешка, достигающего объема 200 - 400 мл при наполнении. Моча накапливается часа три, когда стенки сокращаются, она выходит из уретры.
Мочеиспускательный канал
Также именуется уретрой. У женщин и мужчин этот орган имеет различия в строении:
- Является трубчатым и непарным органом.
- Состоит из гладкой мускулатуры, которая изнутри выстилается эпителиальной тканью. Его задача - вывод во внешнюю среду урины. Как и мочеточники, имеет три слоя. У мужчин также нужен для семяизвержения и находится в половом члене. Женская уретра шире, хорошо растягивается, чуть короче и легко поддается влиянию инфекции.
Болезни мочевыделительной системы
К сожалению, все органы мочевыделительной системы подвержены болезням. Вот самые распространенные недуги этой системы органов.
Мочевой пузырь:
- гиперактивный;
- нейрогенный;
- (в т. ч. интерстициальный);
- грыжи;
- дивертикул;
- болезнь Мариона;
- опухоли и рак;
- склероз шейки мочевого пузыря;
- стеноз шейки мочевого пузыря;
- аномалии строения.
Мочеточники:
- стриктуры;
- камни в мочеточниках;
- болезнь Ормонда;
- рефлюкс пузырно-мочеточниковый;
- уретероцеле;
- дисплазия нейромышечная;
- эмпиема культи органа;
- туберкулез мочеточников;
- опухоли.
Почки:
- аномалии строения;
- пиелонефриты хронический и острый;
- киста;
- нефроптозы (опущение);
- гломерулонефрит;
- гидронефроз;
- нефрит апостематозный;
- паранефрит;
- абсцесс;
- пионефроз;
- карбункул;
- нефропатии (диабетическая, при беременности);
- острые и хронические почечные недостаточности;
- опухоли;
- туберкулез;
- синдром длительного сдавления почки.
Уретра:
- свищи;
- уретрит;
- аномалии (сужение врожденное, удвоение, эписпадия, гипоспадия);
- стриктура;
- выпадение (в т. ч. слизистой оболочки);
- дивертикул;
- папилломы (они же кондиломы);
- полипы;
- ангиома;
- фиброма;
- карункул;
- травмы;
- опухоли злокачественные.
Для диагностики любых недугов мочевыделительной системы следует провести такие обследования, как лабораторная диагностика (исследования мочи и крови), цистоскопия, рентгенологические методы, ультразвуковое исследование, МРТ, КТ. Симптомы могут быть самыми разными, но при многих недугах мочевыделительной системы можно отметить нарушения мочеиспускания, боли и изменения внешнего вида мочи.
Мочевыделительная система - одна из самых крупных систем органов нашего тела. Её основной задачей является освобождение организма от шлаков. На это работают не только почки, но и мочеточники, мочевой пузырь и уретра.
Также о мочевыводительной системе вы можете узнать в этом видеоролике.
Выделение представляет собой процесс выведения конечных продуктов, образованных в результате обмена, из организма. К органам, принимающим участие в экскреции, относят кишечник, легкие, кожу. Однако более 90% соединений выводит мочевыделительная система. Далее рассмотрим подробнее ее структуру.
Строение и функции мочевыделительной системы
В процессе выделения задействовано несколько органов. К ним относят почки, мочеточники, уретру и мочевой пузырь. В одних органах происходит обработка продуктов обмена. Посредством других осуществляется, собственно, выведение. Так, образование мочи происходит в почках, накопление - в пузыре. Выведение осуществляется посредством уретры. Почки представляют собой парный орган. В системе присутствуют также мочеточники. Они представлены в виде полых трубок. С их помощью соединяются почки и мочевыделительная система, представленная в виде уретры и пузыря. Последний представляет собой полый орган. Он располагается в малом тазу. Связь мочевого пузыря с поверхностью тела осуществляется посредством уретры. В отличие от прочих органов, этот канал имеет различия в зависимости от пола. Таково общее строение мочевыделительной системы человека.
Органы фильтрации
По бокам от позвоночного столба, в районе между 12-м грудным и 2-м поясничным позвонками, находятся почки. Они прилежат к задней части брюшной полости. Правая почка расположена несколько ниже левой. Органы имеют бобовидную форму. У почек различают заднюю и переднюю поверхности, нижний и верхний концы, а также медиальный и латеральный края. На вогнутом участке (медиальном), обращенном в сторону позвоночника, расположены ворота. В них входят артерии и нервы, выходят лимфатические сосуды, вена, мочеточник. Фиксации почек способствует оболочка, покрывающая их. Непосредственно к веществу органа прилежит фиброзная ткань. Снаружи от этой оболочки располагается живая капсула. Спереди и сзади ее окружает фасция почки. Спереди орган покрывает брюшина. Усиливают фиксацию почек внутрибрюшное давление и кровеносные сосуды. Они входят и выходят из органа. В почке присутствует корковое вещество. Его толщина - 5-7 мм. Оно располагается по периферии. Также в почке присутствует мозговое вещество. Оно состоит из 7-12 пирамидок. Мозговое вещество обращено к корковому основанием, а в почечную пазуху - верхушкой. В органе различают также столбы. Они образованы за счет коркового вещества, вклинивающегося в мозговое.
Структурные единицы
В качестве них выступают нефроны. Это система почечных канальцев, принимающих участие в образовании мочи. Один нефрон может иметь длину в пределах 18-50 мм, общая же их протяженность- - порядка 100 км. Количество элементов в каждой почке - около миллиона. Нефрон включает в себя капсулу и трехзвенную трубочку. Она, в свою очередь, состоит из проксимального отдела извитого канальца первого порядка, петли и дистальной части извитого канальца 2 порядка. Начальный участок нефрона располагается в корковом веществе. Он имеет вид двустенной чаши, плотно охватывающей капилляры почечного клубочка, формируя так называемое тельце. Проксимальный отдел считается наиболее активной частью нефрона. В нем процессы образования мочи проходят наиболее интенсивно.
Кровообращение
С его особенностями связана способность почек образовывать мочу, в результате чего, собственно, происходит выделение продуктов обмена. Через органы у взрослого человека за час проходит больше 40-ка литров крови, а в сутки - порядка 1000 л. Система начинается артерией, входящей в ворота и распадающейся на мелкие каналы. Они проходят до коркового вещества между почечными пирамидами. У их основания они формируют дугообразные артерии. Ветви от них, в свою очередь, отходят к корковому веществу, где от них в почечную капсулу пролегает приносящий сосуд. В чаше капсулы артерии разветвляются на капилляры, формируя клубочек. Каналы собираются в выносящий артериальный сосуд. Его диаметр примерно вдвое меньше приносящего. За счет этого в клубочке создается повышенное (70-90 мм рт. ст.) давление. При его снижении до 40-50 мм рт. ст. формирование мочи прекращается. Выходя из клубочка, выносящие сосуды распадаются на венозные капилляры. Они постепенно соединяются в более крупные сосуды и выходят из ворот почек. За такое специфичное строение разветвление называют "чудесной сетью".
Анатомо-физиологические особенности мочевыделительной системы
Сосуды клубочка и капсула тесно контактируют друг с другом. Вместе с повышенным давлением такое взаимодействие обеспечивает условия для образования мочи. Она формируется из плазмы крови. По ходу протекания ее в сосудах клубочка в капсулу за счет фильтрации в просвет переходят практически все компоненты, кроме форменных элементов и белковых соединений. Так образуется первичная моча. В течение суток ее вырабатывается порядка 100 литров. По мере прохождения первичной мочи по канальцам в кровь из нее обратно всасывается ряд солей, вода, сахар, вследствие чего образуется вторичная моча. Ее количество составляет около 1-1.5 литров. Она отличается более высокой концентрацией; аммиака в ней больше в 40, а мочевины - в 70 раз. Окончательная моча посредством собирательных трубочек, проходящих сначала в корковом, а потом и в мозговом веществах, стекает по направлению к отверстиям, расположенным на верхушках пирамид. Сначала она попадает в малые, а затем и в большие чашечки. После этого перетекает в лоханку, а оттуда попадает в мочеточник. Малые чашечки присутствуют в количестве 7-10 штук. Ими окружены сосочки пирамид почек. Больших чашечек - около 2-3. Лоханок в каждой почке по одной. Все эти элементы расположены в пазухе, которая окружена жировой тканью.
Соединительные каналы
Мочеточники состоят из трех частей: пузырной, тазовой и большой. Первая располагается в толще мочевого пузыря. У мочеточника стенка покрыта соединительнотканной, мышечной и слизистой оболочкой. За счет перистальтического сокращения гладких мышц стенки канала по нему продвигается моча.
Накопительный орган
Мочевой пузырь имеет два отверстия для мочеточников и одно - для уретры. Посредством последнего происходит периодическое опорожнение. Стенка пузыря имеет 3 оболочки: из соединительной ткани, мышечную и слизистую. Емкость органа - около 0.5 литра. По мере его наполнения происходит растяжение стенки, при этом складки слизистой начинают расправляться. При открытом отверстии мочеиспускательного канала сокращение гладкой мускулатуры способствует опорожнению.
Уретра
У мужчин и женщин начало мочеиспускательного канала располагается на стенке пузыря, во внутреннем (третьем) отверстии. У лиц мужского пола оттуда он проходит сквозь простату и половой член, открываясь затем на головке наружным отверстием. У женщин уретра только соприкасается с половыми органами, открываясь в преддверии влагалища. В области, где мочеиспускательный канал пролегает по мочеполовой диафрагме, около него формируется сфинктер. Он состоит из поперечнополосатой мышечной ткани. Сфинктер произвольно регулирует опорожнение.
Влияние физической нагрузки
При выполнении упражнений почки с лоханкой и чашечками, а также мочеточники подвергаются незначительному смещению. Справа изменения более выражены и происходят несколько чаще, чем слева. Предположительно это связано с находящейся сверху печенью. При выполнении упражнений форма лоханки и чашечек остается прежней. У мочеточников же изменяются и форма, и степень искривления. После завершения упражнений мочевыделительная система быстро приходит в первоначальное состояние в процессе энергичного глубокого диафрагмального (брюшного) дыхания.
Формирование структуры
Существуют определенные возрастные особенности мочевыделительной системы. Так, например, фильтрующие органы новорожденного толстые и короткие. Они сильнее, чем у взрослого, выступают в полость брюшины. На поверхности почек просматриваются борозды, которые соответствуют границам между их долями. Дольчатыми органы остаются до 2-3 лет. Размеры почек у новорожденных различны. Так, левая немного больше правой. Вес первой - 13-15 г, а второй - 11-12 г. После 3-5 лет размеры почек не увеличиваются. Рост продолжается во втором детстве и подростковом периоде. По достижении 15 лет вес органов достигает порядка 225-250 г. Далее развитие мочевыделительной системы происходит медленно до 30-40 лет. Расположение почек у новорожденных ниже, чем у взрослого.
Возможные нарушения деятельности
Та или иная патология мочевыделительной системы может проявляться по-разному. Наиболее распространенным признаком нарушений считается недержание. Мочевыделительная система может давать сбой при проникновении инфекции. В качестве провоцирующих факторов могут также выступать заболевания других органов, воспалительные или злокачественные процессы. Исследование мочевыделительной системы имеет в этом случае большое диагностическое значение. При подозрении на развитие каких-либо нарушений назначаются лабораторные анализы. Во многих случаях используются рентгенография, УЗИ, КТ. К наиболее распространенным заболеваниям, на фоне которых могут нарушаться функции мочеполовой системы, относят следующие:
- Цистит.
- Слабость мускулатуры мочевого пузыря.
- Уретрит.
- Почечную недостаточность хронического течения.
- Пиелонефрит.
- Аденому простаты.
- Мочекаменную болезнь.
При появлении первых признаков нарушений необходимо обратиться к доктору. От того, насколько правильно работает мочеполовая система, зависят многие другие жизненно важные процессы в организме.
Мочевыделительная система человека – это орган, где происходит фильтрация крови, вывод отходов из организма, выработка некоторых гормонов и ферментов. Каково строение, схема, особенности мочевыделительной системы изучается в школе на уроках анатомии, более детально – в медицинском учебном заведении.
Мочевыводящая система включает такие органы мочевыделительной системы, как:
- мочеточники;
- мочеиспускательный канал.
Строение мочевыделительной системы человека – это органы, производящие, накапливающие и выводящие мочу. Почки и мочеточники являются составляющими верхних мочевыводящих путей (ВМП), а мочевой пузырь и мочеиспускательный канал – нижних частей мочевыделительной системы.
Каждый из этих органов имеет свои задачи. Почки фильтруют кровь, очищая ее от вредных веществ и вырабатывая мочу. Система органов мочевыделения, в которую входят мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал, образуют мочевыводящие пути, действующие как система канализации. Мочевыводящие пути осуществляют вывод урины из почек, накапливая ее и потом удаляя во время мочеиспускания.
Строение и функции мочевыделительной системы направлены на эффективную фильтрацию крови и удаление из неё отходов. Помимо этого, мочевыделительная система и кожа, а также легкие и внутренние органы поддерживают гомеостаз воды, ионов, щелочи и кислоты, давления крови, кальция, эритроцитов. Поддержание гомеостаза – это важное значение мочевыделительной системы.
Развитие мочевыделительной системы с точки зрения анатомии неразрывно связано с половой системой. Вот почему про мочевыделительную систему человека нередко говорят как про мочеполовую.
Анатомия мочевыделительной системы
Строение мочевыводящих путей начинается с почек. Так называют парный орган в форме бобов, расположенный в задней части брюшной полости. Задачей почек является фильтрация отходов, избытка ионов и химических элементов в процессе выработки мочи.
Левая почка немного выше, чем правая, поскольку печень с правой стороны занимает больше места. Находятся почки сзади брюшины и касаются мускулов спины. Они окружены слоем адипозной ткани, которая удерживает их на месте и защищает от травм.
Мочеточники являют собой две трубки длиной 25-30 см, по которым урина из почек вытекает в мочевой пузырь. Они идут по правой и левой стороне вдоль хребта. Под действием силы тяжести и перистальтики гладких мышц стенок мочеточников, урина продвигается к мочевому пузырю. В конце мочеточники отклоняются от вертикальной линии и поворачивают вперед по направлению к мочевому пузырю. В месте входа в него они запечатываются клапанами, которые не дают возможности моче оттекать назад в почки.
Мочевой пузырь являет собой полый орган, служащий временным вместилищем мочи. Он расположен по средней линии тела в нижнем конце полости таза. В процессе мочеотделения урина медленно затекает в мочевой пузырь по мочеточникам. По мере заполнения пузыря его стенки растягиваются (они способны вместить от 600 до 800 мм мочи).
Мочеиспускательный канал – это трубка, через которую моча выходит из мочевого пузыря. Этот процесс контролируется внутренним и внешним сфинктерами мочеиспускательного канала. На этом этапе мочевыделительная система женщины отличается. Внутренний сфинктер у мужчин состоит из гладких мышц, тогда как в мочевой системе женщины их нет. Поэтому открывается непроизвольно, когда мочевой пузырь достигает определенной степени растяжения.
Открытие внутреннего сфинктера мочеиспускательного канала человек ощущает как желание опорожнить мочевой пузырь. Внешний уретральный сфинктер состоит из скелетных мышц и имеет одинаковое строение как у мужчины, так и женщины, управляется произвольно. Человек открывает его усилием воли, – и при этом происходит процесс мочеиспускания. При желании в ходе этого процесса человек может произвольно закрыть этот сфинктер. Тогда мочеиспускание прекратится.
Как происходит фильтрация
Одной из основных задач, которую исполняет мочевая система – это фильтрация крови. Каждая почка содержит миллион нефронов. Так называют функциональную единицу, где происходит фильтрация крови и вырабатывание мочи. Артериолы в почках доставляют кровь в структуры, состоящие из капилляров, которые окружены капсулами. Они называются почечными клубочками.
Когда кровь протекает через клубочки, большая часть плазмы проходит через капилляры в капсулу. После фильтрации жидкая часть крови из капсулы протекает через некоторое количество трубок, что расположены возле фильтрующих клеток и окружены капиллярами. Эти клетки выборочно всасывают воду и вещества из отфильтрованной жидкости и возвращают их обратно в капилляры.
Одновременно с этим процессом отходы обмена веществ, присутствующие в крови, выделяются в отфильтрованную часть крови, которая в конце этого процесса превращается в мочу, что содержит лишь воду, отходы метаболизма и избыток ионов. В то же время кровь, которая выходит из капилляров, всасывается обратно в кровеносную систему вместе с питательными веществами, водой, ионами, которые необходимы для функционирования организма.
Скопление и выделение отходов метаболизма
Выработанная почками крина по мочеточникам переходит в мочевой пузырь, где собирается до того момента, пока тело не будет готово опорожниться. Когда объем заполняющей пузырь жидкости достигает 150-400 мм, его стенки начинают растягиваться, а рецепторы, реагирующие на это растяжение, отправляют сигналы в головной и спинной мозг.
Оттуда идет сигнал, направленный расслабить внутренний сфинктер мочеиспускательного канала, а также ощущение потребности освободить мочевой пузырь. Процесс мочеиспускания может быть отложен усилием воли до тех пор, пока мочевой пузырь не раздуется до максимальных размеров. В этом случае по мере его растяжения количество нервных сигналов увеличится, что приведет к большему дискомфорту и сильному желанию опорожниться.
Процесс мочеиспускания является выпуском мочи из мочевого пузыря через мочеиспускательный канал. При этом моча выводится за пределы организма.
Мочеиспускание начинается, когда мускулы сфинктеров мочеиспускательного канала расслабляются, а моча выходит через отверстие наружу. Одновременно с расслаблением сфинктеров гладкая мускулатура стенок мочевого пузыря начинает сокращаться, чтобы вытеснить мочу наружу.
Особенности гомеостаза
Физиология мочевыводящей системы проявляется в том, что почки поддерживают гомеостаз при помощи нескольких механизмов. При этом они контролируют выделение различных химических веществ в организме.
Почки могут управлять выделением в мочу ионов калия, натрия, кальция, магния, фосфатов и хлоридов. Если уровень этих ионов будет превышать нормальную концентрацию, почки могут увеличить их выделение из тела, чтобы поддержать нормальный уровень электролитов в крови. И, наоборот, почки могут сохранять эти ионы, если их содержание в крови ниже нормального. При этом во время фильтрации крови эти ионы вновь всасываются в плазму.
Также почки следят за тем, чтобы уровень ионов водорода (Н+) и ионов бикарбоната (НСО3-) находился в равновесии. Ионы водорода (Н+) вырабатываются как естественный побочный продукт обмена пищевых белков, что накапливаются в крови на протяжении определенного времени. Почки отправляют избыток ионов водорода в мочу для удаления из тела. Кроме того, почки резервируют ионы бикарбоната (НСО3-), на случай, если понадобятся для компенсации положительных ионов водорода.
Для роста и развития клеток тела необходимы изотонические жидкости, чтобы поддерживать баланс электролитов. Почки поддерживают осмотический баланс, контролируя количество воды, которая отфильтровывается и удаляется из организма с мочой. Если человек употребляет большое количество- воды, почки прекращают процесс обратного всасывания воды. При этом избыток воды выводится с мочой.
Если ткани организма обезвожены, почки стараются возвратить в кровь как можно большее количество во время фильтрации. Из-за этого моча получается очень концентрированная, с большим количеством ионов и отходов обмена веществ. Изменения в выделении воды контролируются антидиуретическим гормоном, который вырабатывается в гипоталамусе и передней части гипофиза, чтобы задержать воду в организме при ее недостатке.
Также почки следят за уровнем давления крови, которое необходимо для поддержания гомеостаза. Когда оно поднимается, почки его снижают, уменьшая количество крови в кровеносной системе. Также они могут уменьшить объем крови, сокращая обратное всасывание воды в кровь и вырабатывая водянистую, разведенную мочу. Если давление крови становится слишком низким, почки вырабатывают фермент ренин, который сжимает сосуды кровеносной системы и вырабатывают концентрированную мочу. При этом больше воды остается в составе крови.
Выработка гормонов
Почки вырабатывают и взаимодействуют с несколькими гормонами, которые контролируют различные системы организма. Одним из них является кальцитриол. Это активная форма витамина Д в организме человека. Его вырабатывают почки из молекул прекурсоров, возникающих в коже после воздействия на нее ультрафиолетовой радиации солнечного излучения.
Кальцитриол работает совместно с паратиреоидным гормоном, повышая количество ионов кальция в крови. Когда их уровень падает ниже порогового уровня, паращитовидные железы начинают вырабатывать паратиреоидный гормон, который стимулирует почки к выработке кальцитриола. Действие кальцитриола проявляется в том, что тонкий кишечник всасывает кальций из пищи и переводит его в кровеносную систему. Кроме того, этот гормон стимулирует остеокласты в костных тканях скелетной системы к расщеплению костной матрицы, при котором происходит выброс ионов кальция в кровь.
Еще один гормон, который вырабатывают почки – эритропоэтин. Он нужен организму для стимуляции выработки эритроцитов, которые отвечают за перенос тканям кислорода. При этом почки следят за состоянием крови, протекающим через их капилляры, в том числе за способностью эритроцитов переносить кислород.
Если развивается гипоксия, то есть содержание кислорода в крови падает ниже нормы, эпителиальный слой капилляров начинает производить эритропоэтин и вбрасывает его в кровь. Посредством кровеносной системы этот гормон достигает красного костного мозга, в котором он стимулирует скорость производства эритроцитов. Благодаря этому гипоксическое состояние заканчивается.
Еще одно вещество, ренин, не является гормоном в строгом смысле слова. Это фермент, который почки вырабатывают для увеличения объема и давления крови. Обычно это происходит как реакция на понижение артериального давления ниже определенного уровня, потерю крови или обезвоживание организма, например, при усиленном кожном потоотделении.
Важность диагностики
Таким образом, очевидно, что любые сбои в работе мочевыделительной системы могут привести к серьезным неполадкам в организме. Патологии мочевыводящих путей существуют самые различные. Одни могут протекать бессимптомно, другие – сопровождаться различными симптомами, среди которых – боль в животе при мочеиспускании и различные выделения в моче.
Наиболее частыми причинами патологии являются инфекции мочевыделительной системы. Особенно ранима в этом отношении мочевыделительная система у детей. Анатомия и физиология мочевыделительной системы у детей доказывает ее подверженность заболеваниям, что усугубляется недостаточным развитием иммунитета. При этом почки даже у здорового ребенка работают гораздо хуже, чем у взрослого.
Чтобы не допустить развития серьезных последствий, врачи рекомендуют сдавать общий анализ мочи раз в полгода. Это позволит вовремя обнаружить патологии в мочевыделительной системе и заняться лечением.
Загрузка...
