§ 24. Виділення кінцевих продуктів метаболізму - важливий етап обміну речовин. Будова сечовидільної системи людини »Народна Освіта

Згадайте будову видільної системи у хребетних тварин. Яке її значення для нормального функціонування організму? Що таке фільтрація, реабсорбція, тиск, осмос? Які рефлекси називають умовними і безумовними?

Ви вже знаєте, що в процесі обміну речовин утворюються кінцеві продукти, які далі вже не можуть бути використані організмом і повинні бути видалені з нього. Серед них, зокрема, аміак, сечова кислота, сечовина, вуглекислий газ. Ці речовини безперервно утворюються в клітинах, з них вони потрапляють в міжклітинну рідину, лімфу і далі - в кров. Вода - це особливий кінцевий продукт обміну речовин, тому що вона може повторно використовуватися організмом для його потреб. Але для підтримання сталості внутрішнього середовища її надлишок повинен постійно виводитися з організму, як і надлишок мінеральних солей. З організму виводяться також будь-які сторонні і отруйні речовини, які потрапили ззовні.

Фізіологічні процеси виведення з організму кінцевих продуктів обміну, чужорідних і отруйних речовин, спрямовані на підтримання сталості його внутрішнього середовища, називають виділенням.

В організмі людини процеси виділення забезпечують нирки, печінку, легені, кишечник і шкіра (рис. 100).

Через легені виділяються вуглекислий газ, вода у вигляді пари (згадайте, як добре це видно морозним ранком, коли ви поспішаєте до школи) і деякі летючі речовини. Частково функцію виділення виконують всі залози травної системи. Завдяки їм з організму виводяться не тільки неперетравлені залишки їжі, але і кінцеві продукти обміну ферум (згадайте функції печінки), деякі отрути і шкідливі солі важких металів. Через потові залози виводиться вода і розчинені в ній мінеральні солі. Про видільної функції шкіри ви дізнаєтеся з § 26.

Провідна роль в процесах виділення належить сечовидільної системи. За її участі з організму постійно виводиться велика частина розчинних продуктів розщеплення органічних речовин, зокрема сечовина і сечова кислота.

ЦІКАВО ЗНАТИ! Сечовина лота - органічні сполуки з невеликими розмірами молекул, які містять Нітроген і є кінцевими продуктами розщеплення білків і деяких інших органічних речовин.

До складу сечовидільної системи входять нирки, сечоводи, сечовий міхур і сечовипускальний канал (рис. 101).

Яке будова органів сечовидільної системи? Нирки - парні органи, розташовані в черевній порожнині на рівні попереку з обох сторін хребта (рис. 102). За своєю формою вони нагадують насіння квасолі. У дорослої людини кожна нирка важить близько 160 г. Кожна нирка зовні оточена жировою капсулою, а сама тканина нирки покрита щільною сполучнотканинною оболонкою. На внутрішній увігнутій поверхні нирки є глибока виїмка. Це так звані ворота нирки. Через них в нирку заходять ниркові артерії і нерви, а виходять ниркові вени, лімфатичні судини і сечовід. Він починається від сплощеного воронковидное освіти - ниркової балії (рис. 102).

На поздовжньому розрізі нирки добре помітні два шари ниркового речовини, які відрізняються один від одного кольором і структурою. Зовнішній шар називається корковий, він темно-червоного кольору. Такий колір йому надають численні кровоносні судини. Внутрішній шар називається мозкової. Він включає в себе конусоподібні освіти -почечние піраміди, розділені прошарками коркового речовини. На верхівці кожної піраміди відкривається 10-20 проток, за якими в ниркову миску надходить сеча.

Сечовід - орган у вигляді трубки, що з'єднує ниркову балію і сечовий міхур. Стінка сечоводу складається з трьох шарів: зовнішнього - соединительнотканного, середнього - м'язового і внутрішнього епітеліальної, який виділяє слиз. Наявність слизу запобігає роздратування стінок сечоводу сечею. Перистальтические (хвилеподібні) скорочення неісчерченних м'язів стінок сечоводів забезпечують рух сечі від нирок до сечового міхура. (Згадайте, що подібним чином рухається їжа по травному каналу.)

Сечовий міхур - це порожнистий орган, службовець для накопичення і виведення сечі. Його внутрішня поверхня вистелена багатошаровим епітелієм, що захищає стінки міхура від роздратування сечею. М'язова оболонка сечового міхура складається з трьох шарів м'язів. Круговий шар м'язів увихода сечового міхура утворює потовщення - сфінктер. Він відкриває і закриває вихід в сечовипускальний канал. Зовні сечовий міхур покритий сполучнотканинною оболонкою.

Як утворюється сеча? Основну масу нирок складають особливі мікроскопічні структури - нефрони (рис. 103). Саме вони здійснюють основні процеси сечоутворення. Тому їх вважають структурно-функціональними одиницями нирки. У кожній нирці міститься понад 1 млн нефронів.

Кожен нефрон складається з двостінної капсули., В якій знаходиться клубочок капілярів, і сечового канальця (рис. 103). Капсула нефрона має вигляд порожньої кулі, стінки якого утворені двома шарами епітеліальних клітин. Порожнина капсули переходить в сечовий каналець. У мозковому

шарі нирки цей каналец утворює петлю, після чого повертається в корковий шар. Тут він разом з сечовими канальцями іншого нефрона зростається в більший так званий збірний каналец. Такі збірні канальці об'єднуються в проток - збірну трубочку, яка відкривається на верхівці ниркової піраміди. У кожній нирці загальна довжина всіх канальців становить близько 70-100 км, а їх поверхня досягає 25 м2. Це обумовлено великим обсягом роботи, яку виконують нирки, очищаючи кров від кінцевих продуктів обміну і утворюючи сечу.

Речовини, які необхідно вивести з організму людини, надходять в нирку по ниркових артеріях. Посудина, що дає початок клубочки капілярів, називається приносних, а той, який виходить з клубочка, -виносним. Унікальною особливістю виносного судини є те, що він не переходить в венули, а ще раз розгалужується на капіляри, що обплітають стінки сечового канальця. Тільки після цього капіляри переходять у венозні судини, по яких кров виходить з нирки.

Приносних посудину має більший діаметр, ніж виносної. Ця різниця в діаметрі приносних і виносного судин призводить до того, що кров'яний тиск в капілярах клубочка досягає 60-70 мм рт. ст., тоді як у всіх інших капілярах тіла людини тиск не перевищує 22 мм рт. ст. За рахунок різниці тиску крізь стінки капілярів клубочка з плазми крові в порожнину капсули вичавлюється частина води і розчинені в ній складові білків - амінокислоти, а також глюкоза, сечовина, неорганічні сполуки і т. П. Освічена рідина називається первинна сеча. За своїм хімічним складом вона нагадує плазму крові, але, на відміну від плазми, не містить білків. Адже через пори (дрібні отвори) в стінках капілярів клубочків великі молекули білків і клітини крові не проходять. Процес утворення первинної сечі в нефронах називається фільтрація.

За добу через нирки протікає 1500-1800 л крові і відповідно утворюється 150-180 л первинної сечі. З капсули первинна сеча потрапляє в сечовий каналець, обплетений мережею капілярів (згадайте, це саме ті капіляри, які повторно утворюють внесений посудину). Тут відбувається зворотне всмоктування з рідини канальця в плазму крові здебільшого води, амінокислот, глюкози, вітамінів, неорганічних сполук і т. П., Тобто потрібних організму речовин. Цей процес називається реабсорбция.

В результаті реабсорбції 99,2% обсягу первинної сечі знову повертається в кров. Але частина сечі, пройшовши нирковий каналець, потрапляє в збірну трубочку. У нормі ця сеча містить лише сечовину, сечову кислоту, аміак, неорганічні солі і пігменти, які надають їй певний колір. Її називають вторинної сечею. За добу у людини утворюється приблизно 1,5 л вторинної сечі. У ній менше, ніж в крові, концентрація натрій хлориду, тоді як концентрація сечовини більше в 60-70 разів.

Запам'ятайте! При нормальній роботі нирок у вторинній сечі не повинно бути білків і глюкози. Їх поява свідчить про порушення

роботи нирок і обміну речовин в організмі.

Як здійснюється сечовипускання? Освічена в нирках сеча по сечоводах, завдяки перистальтичним скорочень м'язів їх стінок, поступово надходить в сечовий міхур. Коли сечовий міхур наповнюється сечею, його стінки розтягуються (обсяг наповненого сечового міхура у дорослої людини може досягати 0,75 л). Це викликає роздратування рецепторів, розташованих в його стінках. Нервові імпульси, які утворюються внаслідок цього, по чутливих нервах направляються в крижовий відділ спинного мозку. Там знаходиться центр сечовипускання. Він посилає нервові імпульси, що викликають розслаблення сфінктера і скорочення м'язів стінок міхура і сечовипускального каналу. Сеча виводиться назовні. Так відбувається мимовільне, або безумовно-рефлекторне, сечовипускання.

З 1,5-2 років у дітей встановлюється довільне сечовипускання (тобто залежне від свідомості), тому що його починають регулювати певні центри кори великих півкуль головного мозку. Під впливом сигналів, що надійшли до цих центрів, людина відчуває позиви до сечовипускання. У свою чергу, сигнали, що виникли в корі півкуль, можуть гальмувати центр сечовипускання в спинному мозку. Саме тому, починаючи з певного віку, людина здатна свідомо регулювати процеси виведення сечі з організму.

Крім виділення кінцевих продуктів обміну речовин, нирки беруть участь в підтримці сталості обсягу і складу плазми крові, лімфи і тканинної рідини. Вони є одними з тих органів, які забезпечують гомеостаз нашого організму. Крім того, нирки здатні знешкоджувати деякі токсичні продукти обміну. Також в нирках синтезується вітамін Б3, гормони і речовини, що стимулюють утворення еритроцитів.

Як здійснюється нервова і гуморальна регуляція роботи нирок?

Нервова система регулює процеси сечоутворення, звужуючи або розширюючи кровоносні судини нирок. Роботу нирок контролюють нервові центри, розташовані в корі півкуль головного мозку: збільшення

або зменшення виділення сечі може відбуватися під впливом певних емоційних станів, стресів і т. п.

Нервова регуляція сечоутворення тісно пов'язана з гуморальної. У стінках судин є рецептори, що реагують на зміни концентрації солей в крові. Зокрема, при різкому підвищенні концентрації солей в крові нервові імпульси від цих рецепторів по чутливих нервах направляються в головний мозок, а звідти - в ендокринну залозу, пов'язану з головним мозком, - гіпофіз. Ця залоза збільшує виділення в кров антидіуретичного гормону, що підсилює зворотне всмоктування води в канальцях нефрона. Під впливом цього гормону зменшується кількість утвореної сечі. Відповідно зменшуються витрати води організмом, знижується концентрація солей в крові. Якщо в організмі є надлишок води, то концентрація солей в крові стає низькою, і гіпофіз перестає виділяти в кров антидіуретичний гормон. Зменшує виведення з сечею води також гормон адреналін, оскільки він звужує судини нирки (згадайте, на які ще процеси в організмі людини впливає, адреналін).

Ключові терміни і поняття: нирка, нефрон, сечовід, сечовий міхур, сечівник, первинна сеча, вторинна сеча.

узагальнити знання

Кінцеві продукти обміну речовин, надлишок води і мінеральних солей, а також сторонні речовини виводяться з організму через шкіру, легені і травну систему. Основну частину процесів виділення забезпечує сечовидільна система. Вона утворена парою нирок, сечоводів, сечовим міхуром і сечівником. Структурною і функціональною одиницею нирки є нефрон. Нирки, крім виведення кінцевих продуктів обміну, беруть участь в регуляції водно-сольового обміну речовин і в підтримці сталості осмотичного тиску рідин тіла.

Перевірте І застосувати отримані знання

Дайте відповідь на питання

1. Яке значення має виділення кінцевих продуктів обміну речовин з організму? 2. Яка будова нирок? 3. Яка будова нефрона? 4. Як утворюється первинна сеча? 5. Завдяки чому утворюється вторинна сеча?

6. У чому полягає різниця за хімічним складом первинна і вторинна сеча?

7. Як сеча виводиться з організму людини? 8. Як регулюються процеси сечоутворення і сечовиділення?

Виберіть одну правильну відповідь

1. Вкажіть органи, які беруть участь у виведенні з організму продуктів обміну: а) нирки, легені, шкіра, кишечник; б) серце, легені, шкіра, печінка; в) головний мозок, шкіра, кишечник, печінку; г) шлунок, спинний мозок, печінка, шкіра, нирки.

2. Вкажіть, де розташовані ниркові піраміди: а) в кірковому шарі нирок;

б) в мозковому шарі нирок; в) в нирковій балії; г) в надниркових залозах.

3. Вкажіть структурну і функціональну одиницю нирок: а) альвеола; б) нейрон; в) нефрон; г) канальцевий апарат.

4. Вкажіть кількість вторинної сечі (л), яка утворюється у людини за добу: а) 1500; б) 150; в) 1,5; г) 0,15.

Обговоріть у групі. Встановіть чітку послідовність процесів утворення первинної та вторинної сечі і обґрунтуйте їх значення.

ПОДУМАЙТЕ. 1. Лікарі-урологи називають нирки «біологічними фільтрами» організму людини. Чому вони отримали таку назву? 2. Який зв'язок існує між роботою органів виділення і діяльністю інших систем органів в організмі людини?

Цей матеріал взятий з підручника Біологія 8 клас Матяш