Через какие органы выделения выводятся газообразные продукты
1. Почему продукты обмена веществ должны выводится из организма?
Накопление в организме продуктов обмена, таких как мочевина, фосфорная и серная кислота, углекислый газ и других, может привести к самоотравлению организма, что ведет к развитию различных заболеваний и смерти человека.
2. Какие органы относятся к органам выделения?
К органам выделения человека относят потовые железы, легкие, кишечник, а также мочевыделительную систему, которая играет основную роль в выделительных процессах.
3. Через какие органы выделения выводятся газообразные продукты обмена веществ?
Газообразные продукты обмена веществ (весь углекислый газ, метан и ацетон, принятый извне этиловый спирт и некоторые другие) и вода (до 500 мл в сутки) удаляются через легкие в процессе дыхания.
4. Перечислите органы мочевыделительной системы.
Мочевыделительная система состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.
5. Расскажите о строении почки. Что является ее структурной и функциональной единицей?
Почки — парные органы бобовидной формы, расположенные в брюшной полости по обе стороны от позвоночника. Длина почки составляет 10—12 см, ширина — 5—6 см, масса — не более 200 г. В почке различают два слоя. Более темный — наружный, корковый. Внутренний слой светлее и шире — это мозговое вещество. Снаружи почка покрыта капсулой, к которой снаружи прилежит слой жировой клетчатки. Корковое вещество в виде столбиков входит в мозговое вещество и делит его на 15-20 почечных пирамид, вершины которых направлены внутрь почки. От вершины каждой из пирамид мозгового вещества отходит мочевыводящий каналец, впадающий в небольшую полость внутри почки – почечную лоханку, в которой собирается моча. К почечной лоханке, которая продолжается в виде тонкой трубочки – мочеточника, прилегают ворота почки, через которую входит почечная артерия и выходят почечная вена и лимфатические капилляры. Структурной и функциональной единицей почки является нефрон. В каждой почке их до 1 млн.
6. Каково строение и работа нефрона? Какие из его структур участвуют в образовании первичной мочи, а какие – в образовании вторичной?
Начинается нефрон тонкостенной капсулой, которая вместе с клубочком кровеносных капилляров образует почечное тельце. Стенки капсулы нефрона состоят из эпителиальных клеток, образующих наружную и внутреннюю пластинки, между которыми имеется полость, переходящая в тонкий каналец нефрона. В почечном тельце происходит образование первичной мочи путем фильтрации плазмы крови из кровеносных капилляров в капсулы нефронов. Роль биологического фильтра при этом выполняют стенки капилляров и капсул нефронов. Через эти фильтры из крови, протекающей по капиллярам клубочков, в капсулы проникает вода и все растворенные в ней вещества, за исключением клеток крови и белков, которые остаются в крови.
Фильтрация идет очень интенсивно. У человека за 1 час образуется до 7 л первичной мочи, т. е. за сутки — до 170 л. В течение суток через почки проходит до 1700 л крови. Значит, из каждых 10 л крови образуется 1 л первичной мочи.
Далее первичная моча поступает в канальцы нефронов, где из нее в кровеносные капилляры, оплетающие канальцы, обратно всасываются вода, многие соли, аминокислоты, глюкоза и другие вещества, что является следующим этапом образования мочи. Мочевина, мочевая кислота и некоторые другие вещества не всасываются в кровь или всасываются частично. Поэтому концентрация мочевины в образовавшейся вторичной моче возрастает в десятки раз. В сутки у человека образуется до 1,5—2 л вторичной мочи.
Канальцы одного нефрона в длину составляют 50-55 мм, и состоят канальцев нефрона первого и второго порядка и петли Генли между ними. Каналец, несущий вторичную мочу, впадает в собирательную трубочку, а та — в малую почечную чашку. Малые чашки переходят в большие почечные чашки, которые впадают в почечную лоханку.
7. Что происходит с первичной мочой в процессе обратного всасывания? Чем она отличается от вторичной?
Смотри вопрос 6.
8. Как происходит регуляция работы почек нервным и гуморальным путем?
Нервная регуляция: симпатические влияния приводят к уменьшению обьема образующейся мочи, за счет сужения просвета приносящих артериол. Парасимпатические влияния, усиливая прохождение крови через почки за счет сужения выносящих артериол, усиливают образование мочи.
Гуморальная регуляция: гормон задней доли гипофиза — вазопрессин (второе название: антидиуретический гормон, т.е. «антимочевой» (диурез— количество мочи, образующейся в определенное время)) усиливает обратное всасывание воды и некоторых веществ в извитых канальцах, уменьшая объем выделяющейся мочи. Гормоны надпочечников, адреналин и альдостерон, также влияют на работу почек. Под действием адреналина уменьшается мочевыделение, альдостерон усиливает реабсорбцию ионов натрия. Гормоны щитовидной и паращитовидной желез также могут косвенно влиять на процессы мочеобразования путем изменения водно-минерального обмена в тканях. Кроме того сами почки также выделяют гормон, который регулирует процессы образования мочи: ангиотензин II сужает просветы выносящих артериол клубочков, усиливая фильтрацию в них.
9. Почему почки часто называют «биологическим фильтром»? Верно ли это утверждение?
Данное утверждение верно, почки являются естественным фильтром нашего организма. Они разделяют вещества, поступающие к нам с кровотоком, на необходимые организму, которые остаются в кровотоке или подвергаются обратному всасыванию, и на вещества, которые необходимо вывести для поддержания нормальной жизнедеятельности. Это различные токсические вещества, продукты распада, а также избыток воды в кровеносном русле.
10. Какие половые различия существуют в строении мочевыделительной системы человека?
Мочевыделительная система у мужчин и женщин отличается длиной мочевыделительного канала: у мужчин он больше, так как проходит через губчатое тело полового члена. Также у мужчин в мочеиспускательный канал открываются семявыносящие протоки, частично мочеиспускательный канал проходит через толщу предстательной железы, что может вызвать затруднение мочеиспускания при увеличении размеров железы. У женщин мочевыделительная и половая системы связаны не настолько тесно. Меньшая длина канала является причиной более частых воспалительных заболеваний мочевыделительной системы у женщин (чем меньше канал, тем легче инфекции проникнуть в организм и распространиться восходящим путем на все органы системы при неправильной или недостаточной личной гигиене).
11. Какие заболевания мочевыделительной системы вы знаете? Расскажите о мерах их профилактики.
Цистит (воспаление стенок мочевого пузыря), пиелонефрит (воспаление чашечно-лоханочной системы почки), гломерулонефрит (воспаление клубочков почек), мочекаменная болезнь (образование камней в мочевыводящих путях, начиная от чашечек почек, вызывающие затруднение оттока мочи), добро- и злокачественные новообразования, врожденные патологии (удвоение, утроение почек, срастание почек, недоразвитие или отсутствие почек) и другие.
Профилактикой воспалительных заболеваний почек будут являться: своевременное лечение всех очагов инфекции в организме, особенно ангин, кариеса (микроорганизмы, вызывающие эти заболевания, через кровь могут попадать в почки); избегание переохлаждения, забота о поддержании иммунитета (закаливание, прием витаминов, физические упражнения); соблюдение правил личной гигиены (подмывания теплой водой с мылом 2 раза в день); контролируемый прием лекарств (лекарства принимаются ТОЛЬКО ПО ПРЕДПИСАНИЮ ВРАЧА, так как многие из них при неправильном приеме могут спровоцировать серьезные заболевания почек); отказ от алкоголя, и острой пищи, содержащей избыток пряностей и соли.
Источник
Выделение — часть обмена веществ, осуществляемая путем выведения из организма конечных и промежуточных продуктов метаболизма, чужеродных и излишних веществ для обеспечения оптимального состава внутренней среды и нормальной жизнедеятельности.
органы выделительной системы
| орган | выделяемое вещество |
| почки | избыток воды неорганические и органические вещества конечные продукты обмена токсины |
| легкие | углекислый газ пары воды некоторые летучие вещества (например, пары эфира и хлороформа при наркозе, пары алкоголя при опьянении) |
| слюнные железы | тяжелые металлы лекарственные вещества (например, морфий и хинин) чужеродные органические соединения |
| печень | продукты азотистого обмена (мочевина) гормоны (например, тироксин) продукты распада гемоглобина токсины лекарственные препараты |
| поджелудочная железа | тяжелые металлы лекарственные вещества |
| кишечные железы | тяжелые металлы лекарственные вещества |
| кожа | вода соли молочная кислота мочевина мочевая кислота токсины |
Продукты выделения
В процессе жизнедеятельности в организме образуются конечные продукты метаболзма. Большинство из них нетоксичны для организма (например, углекслый газ и вода).
Однако при окислении белков и других азотсодержащих продуктов образуется аммиак — один из конечных продуктов азотистого обмена. Он токсичен для организма, поэтому быстро выводится из организма. Растворяясь в воде, аммиак превращается в низкотоксичное соединение — мочевину.
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, креатина и креатинина. Эти вещества — главные азотосодержащие компоненты мочи.
мочевыделительная система
Мочевыделительная система человека — система органов, формирующих, накапливающих и выделяющих мочу.
Строение мочевыделительной системы:
две почки
два мочеточника
мочевой пузырь
мочеиспускательный канал
Рис. Органы мочевыделительной системы
функции почек
Роль почек в организме не ограничивается только выделением конечных продуктов азотистого обмена и избытка воды. Почки активно участвуют в поддержании гомеостаза организма.
осморегуляция — поддержание осмотического давления в крови и других жидкостях организма;
ионная регуляция — регуляция ионного состава внутренней среды организма;
поддержание кислотно-щелочного баланса плазмы крови (рН = 7,4);
регуляция артериального давления;
эндокринная функция: синтез и выделение в кровь биологически активных веществ:
– ренина, регулирующего артериальное давление;
– эритропоэтина, регулирующего скорость образования эритроцитов;участие в обмене веществ;
экскреторная функция: выделение из организма конечных продуктов азотистого обмена, чужеродных веществ, избытка органических веществ (глюкоза, аминокислоты и др.).
Строение почек
Почки — паренхиматозные органы бобовидной формы, расположенные на спинной стороне по бокам поясничного отдела позвоночника.
Рис. Расположение почек
Размер каждой почки примерно 4 х 6 х 12 см и вес примерно 150 г.
Почка окружена тремя оболочками (капсулами):
фиброзной капсулой — внутренней тонкой и плотной оболочкой;
во внутренней части этой капсулы присутствуют гладкомышечные клетки, за счет незначительного сокращения которых в почке поддерживается необходимое для процессов фильтрации давление.жировой капсулой — средней оболочкой;
жировая клетчатка более развита с задней стороны почки. Функция: упругая фиксация почки в поясничной области; терморегуляция; механическая защита (амортизация). При похудании и уменьшении объема жировой клетчатки может возникнуть подвижность или опущение почек.почечной фасцией — наружной оболочкой, охватывающей почку с жировой капсулой и надпочечниками. Фасция удерживает почку в определенном положении.От фасции к фиброзной капсуле через жировую клетчатку проходят соединительнотканные волокна.
Паренхима почки включает:
корковый слой (наружный слой) толщиной 5 — 7 мм;
мозговой слой (внутренний слой);
почечную лоханку.
Рис. Анатомия почки
Корковое вещество расположено на периферии почки и в виде столбов (колонки Бертини) глубоко проникает в мозговое вещество. Мозговое вещество почечными столбами делится на 15 — 20 почечных пирамид, обращенных вершинами внутрь почки, а основаниями — наружу. Пирамида мозгового вещества вместе с прилегающим к ней корковым веществом образуют долю почки.
Рис. Строение почки и нефрона
Почечная лоханка — центральная полая часть почки, в которую сливается вторичная моча из всех нефронов. Стенка лоханки состоит из слизистой, гладкомышечной и соединительнотканной оболочек.
Из почечной лоханки берет начало мочеточник, несущий образующуюся мочу к мочевому пузырю.
Мочеточники
Мочеточники — полые трубки, соединяющие почки с мочевым пузырем.
Их стенка состоит из эпителиального, гладкомышечного и соединительнотканного слоя.
Благодаря сокращению гладких мышц происходит отток мочи от почек в мочевой пузырь.
мочевой пузырь
Мочевой пузырь — полый орган, способный к сильному растяжению.
Рис. Мочевой пузырь
Функция мочевого пузыря:
накопление мочи;
контроль количества мочи в пузыре;
выведение мочи.
Как все полые органы мочевой пузырь имеет трехслойную стенку:
внутренний слой из переходного эпителия;
средний толстый гладкомышечный слой;
наружный соедниительнотканный слой.
мочеиспускательный канал
Мочеиспускательный канал — трубка, соедняющая мочевой пузырь с внешней средой.
Стенка канала состоит из 3-х оболочек: эпителиальной, мышечной и соеднительнотканной.
Выходное отверстие мочеиспускательного канала назвается уретрой.
Два сфинктера перекрывают просвет канала в районе соединения с мочевым пузырем и в уретре.
У женщин мочеиспускательный канал короткий (около 4 см), и инфекции проще проникнуть в женскую мочеполовую систему.
У мужчин мочеиспускательный канал служит для выделения не только мочи, но и спермы.
строение нефрона
Структурно-функциональной единицей почек является нефрон.
В каждой почке человека находятся около 1 млн. нефронов.
В нефроне происходят основные процессы, определяющие разнообразные функции почек.
Структурные части нефрона:
почечное (мальпигиево) тельце:
– капиллярный (почечный) клубочек (+ приносящая и выносящая артерии)
– капсула Боумена-Шумлянского (= капсула нефрона): образована двумя слоями эпителиальных клеток; просвет капсулы переходит в извитой каналец;
извитой каналец первого порядка (проксимальный): его стенки имеют щеточную каемку –большое количество микроворсинок, обращенных в просвет канальца.
петля Генле: опускается в мозговое вещество, а потом поворачивает на 180 градусов и возвращается в корковый слой;
извитой каналец второго порядка (дистальный): стенки петли Генле и дистального извитого канальца без ворсинок, но имеют сильную складчатость;
собирательная трубка.
В разных отделах нефрона протекают разные процессы, определяющие функции почек. С этим связано и расположение частей нефрона:
клубочек, капсула и извитые канальцы расположены в корковом слое;
петля Генле и собирательные трубки распложены в мозговом слое.
Рис. Сосуды нефрона
Начинаясь в корковом веществе почки, собирательные трубки проходят через мозговое вещество и открываются в полость почечной лоханки.
Кровеносная система почек
Кровь к почкам подходит по почечным артериям (ветви брюшной аорты). Артерии сильно ветвятся и образуют сосудистую сеть. В каждую почечную капсулу заходит приносящая артериола, там она образует капиллярную сеть — почечный клубочек — и выходит из капсулы в виде более тонкой выносящей артериолы. Таким образом создается высокое кровяное давление в капиллярах клубочка для фильтрации жидкой части крови и образования первичной мочи. Давление в капиллярах клубочка достаточно стабильно, его значение остается постоянным даже при повышении общего уровня давления. Следовательно, скорость фильтрации при этом также практически не изменяется.
После отхождения от клубочка выносящая артериола вновь распадается на капилляры, образуя густую сеть вокруг извитых канальцев. Таким образом, большая часть крови в почке дважды проходит через капилляры — вначале в клубочке, затем у канальцев.
Выносится кровь из почек по почечным венам, впадающим в нижнюю полую вену.
ПРОЦЕССЫ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПОЧКАХ
ультрафильтрация жидкости в почечных клубочках;
реабсорбция (обратное всасывание);
экскреция мочи.
ультрафильтрация жидкости в почечных клубочках
В клубочках происходит начальный этап мочеобразования — ультрафильтрация из плазмы крови в капсулу почечного клубочка всех низкомолекулярных компонентов плазмы крови.
Кроме того, в процессе канальцевой секреции клетки эпителия нефрона захватывают некоторые вещества из крови и межклеточной жидкости и переносят их в просвет канальца.
Такм образом в сутки образуется примерно 170 л первичной мочи.
Состав первичной мочи подобен составу плазмы крови, лишенному белка:
вода
минеральные соли
низкомолекулярные соединения (в т. ч. токсины, аминокислоты, глюкоза, витамины)
НЕТ БЕЛКОВ (следовые количества)
НЕТ ФОРМЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ КРОВИ
реабсорбция (обратное всасывание)
Второй этап связан с реабсорбцией в кровеносные капилляры всех ценных для организма веществ: воды, ионов ($Na^+$, $ Cl^-$, $HCO_3^-$), аминокислот, глюкозы, витаминов, белков, микроэлементов. Реабсорбция натрия и хлора представляет собой наиболее значительный по объему и энергозатратам процесс.
Обратное всасывание происходит во время прохождения первичной мочи через систему извитых канальцев. Для этой цели выносящая артериола вторично распадается на сеть капилляров, опутывающих канальца: через их тонкие стенки и просходит обратное всасывание нужных организму веществ.
Небольшое количество профильтровавшегося в клубочках белка реабсорбируется клетками проксимальных канальцев. Выделение белков с мочой в норме составляет не более 20 — 75 мг в сутки, а при заболеваниях почек оно может возрастать до 50 г в сутки. Увеличение выделения белков с мочой (протеинурия) может быть обусловлено нарушением их реабсорбции либо увеличением фильтрации.
В результате фильтрации, реабсорбции и секреции от 180 л первичной мочи остается только 1,5 л концентрированного раствора “ненужных” веществ — вторичная моча.
Состав вторичной мочи:
вода
соли
токсины
продукты метаболизма (в т.ч. остатки лекарственных препаратов)
экскреция веществ
Вторичная моча через собирательные трубки поступает в почечные лоханки.
В среднем человек производит приблизительно 1,5 литра мочи в сутки.
Из почек моча по мочеточникам поступает в мочевой пузырь.
Вместимость мочевого пузыря в среднем 600 мл.
Обычно содержимое мочевого пузыря стерильно.
Стенка мочевого пузыря имеет мышечный слой, который, сокращаясь, обуславливает мочеиспускание.
Мочеиспускание — произвольный (контролируемый сознанием) рефлекторный акт, запускаемый рецепторами натяжения в стенке мочевого пузыря, посылающими в головной мозг сигнал о наполнении мочевого пузыря.
Поток мочи при её выделении из мочевого пузыря регулируется круговыми мышцами-сфинктерами. При начале опорожнения мочевого пузыря его сфинктер расслабляется, а мышцы стенки сокращаются, создавая поток мочи.
В процессе метаболизма белков и нуклеиновых кислот образуются различные продукты азотистого обмена: мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.
При нарушении выведения мочевой кислоты развивается подагра.
Эндокринная функция почек
В почках образуется:
аммиак: выделяется в мочу;
ренин, простагландины, глюкоза, синтезируемая в почке: поступают в кровь.
Аммиак поступает преимущественно в мочу. Некоторое его количество проникает в кровь, и в почечной вене аммиака оказывается больше, чем в почечной артерии.
регуляция работы почек
Вазопрессин (= антидиуретический гормон (АДГ) — гормон гипоталамуса, который накапливается в нейрогипофизе):
увеличивает реабсорбцию воды почкой, таким образом повышая концентрацию мочи и уменьшая её объёмАльдостерон (гормон коркового вещества надпочечников):
усиление реабсорбции $Na^+$$
усиление секреции $K^+$
Натрийуретический гормон (гормон предсердия):
усиление секреции $Na^+$Инсулин:
уменьшение выделение калия.
Источник