Пименов А.В. Тема: «Выделительная система» Задачи: Изучить особенности строения, функции и гигиену органов выделительной системы
Продукты диссимиляции попадают в кровь и выводятся: почками ( NH 3, H 2 O, мочевина, соли); легкими: (СО 2, Н 2 О); кожей: удаляется часть углекислого газа; потовые железы кожи выводят воду, соли, около 1% мочевины, аммиак; кишечником: в просвет кишечника секретируются желчные пигменты и соли тяжелых металлов. Выведение веществ из организма
Главной системой, отвечающей за выведение продуктов метаболизма, является мочевыделительная система. Почки выполняет ряд функций: 1. Экскреторная функция. Удаляют ненужные продукты обмена (аммиак, мочевину); при почечной недостаточности летальный исход наступает в течение 1-2 недель вследствие отравления. Строение и функции мочевыделительной системы
Выводят из организма "чужеродные" вещества (ядовитые вещества, всосавшиеся в кишечнике, лекарственные препараты). Выводят избыток глюкозы, аминокислот, гормонов, воды, минеральных солей из организма. 2. Синтез биологически активных веществ, регулирующие кроветворение ( эритропоэтин ), кровяное давление ( ренин ), свертывание крови ( тромбопластин ); Строение и функции мочевыделительной системы
Поддержание ряда физиологических показателей: регулируют осмотическое давление крови (водно-солевой обмен); регулируют pH крови. Мочевая кислота у человека и приматов образуется при окислении нуклеиновых кислот. Строение и функции мочевыделительной системы
ВС представлена почками, мочеточниками, мочевым пузырем, мочеиспускательным каналом. Размеры одной почки составляют примерно 12 см в длину, 5-6 см в ширину и 3-4 см в толщину. Масса почек составляет 120-200 г, обычно левая почка несколько больше правой почки Расположены на задней стенке брюшной полости. Покрыты фиброзной капсулой, правая ниже левой на 1-1,5 см, так как над ней находится печень. Снаружи корковое вещество толщиной около 4 мм, содержащее почечные тельца нефронов, под ним мозговое вещество, образующее пирамидки, верхушки которых называются сосочками (в среднем 12). Строение и функции мочевыделительной системы
Строение и функции мочевыделительной системы
Моча попадает в малые чашки (8-9 штук), затем в две большие чашки и затем в полость – почечную лоханку. Кровь попадает в почки из брюшной аорты через почечную артерию, очищенная выводится через почечную вену в нижнюю полую вену. Строение и функции мочевыделительной системы
Основной структурной и функциональной единицей почки является нефрон, в почке около 1 млн. нефронов. Большая часть тел нефронов находится в корковом слое почки, извитые канальцы – в мозговом. В нефроне различают капсулу Боумена-Шумлянского, в которой находится капиллярный клубочек. Капсула продолжается в извитой каналец, оплетенный капиллярной сетью, впадающий через собирательную трубочку в почечную лоханку. За сутки вся кровь проходит через почки около 300 раз. Сколько крови проходит через почки за минуту? 1,04 литра Мочеобразование
Мочеобразование
Мочеобразование
В капиллярном клубочке (мальпигиевом тельце) высокое кровяное давление, так как приносящая артериола клубочка почти в два раза больше по диаметру, чем выносящая (около 20% жидкости из крови капилляров уходит в извитой каналец). Выносящая артериола вновь разветвляется, образуя капиллярную сеть, оплетающую извитой каналец, затем венозные капилляры собираются в почечную вену. Мочеобразование
Мочеобразование складывается из трех процессов: фильтрации, реабсорбции, канальцевой секреции. Фильтрация происходит из-за высокого давления в капиллярах мальпигиевых телец. Давление постоянно даже при значительных колебаниях артериального давления. Кровяная плазма без белков попадает в просвет капсулы. Состав фильтрата тот же, что и состав плазмы, за исключение высокомолекулярных белков. За сутки у человека образуется до 180 л фильтрата ( первичной мочи ). Фильтрующая поверхность равна 5-6 м 2. Мочеобразование
Приносящая артериола; Выносящая артериола; Капиллярный клубочек; Капсула Боумена-Шумлянского ; Полость Буменовой капсулы; Проксимальный участок извитого канальца; Нисходящий участок петли Генле; Восходящий участок петли Генле; Дистальный участок извитого канальца; Собирательная трубочка. Мочеобразование
Фильтрационное давление, под действием которого плазма выходит из капилляров – равнодействующая трех видов давления: Гидростатическое давление – (онкотическое давление + гидростатическое давление клубочкового фильтрата). Онкотическое давление – давление, которое обеспечивают белки плазмы крови, которые не фильтруются. Олимпиадникам:
Ломоносов 2014. Рассчитайте скорость клубочковой фильтрации (СКФ, мл/мин) по инулину, если концентрация его в плазме крови равна 0,5 мг/мл в среднем, объем мочи равен 75 мл за 1 час наблюдения, а концентрация инулина в моче равна 50 мг/мл. Как можно проверить рассчитанное значение? Решение. СКФ – это то количество плазмы и растворенных в ней низкомолекулярных компонентов, которые переходят из кровотока в боуменову капсулу за 1 мин. Далее в канальцах петли Генле происходит реабсорбция воды и многих веществ (глюкозы, многих ионов и прочего, но инулин не реабсорбируется, потому он и используется для оценки СКФ). Т.е. для расчета надо получить количество вещества, которое перешло в просвет боуменовой капсулы за единицу времени, и, зная концентрацию этого вещества в плазме, перейти к искомому объему. Т.о., надо: (50 мг/мл*75мл)/60мин, получаем 62,5 мг/мин. Делим эту величину на концентрацию в-ва в плазме: (62,5 мг/мин)/(0,5 мг/мл) = 125мл/мин Ответ: СКФ = 125 мл / мин (Это средняя стандартная величина, которая приводится во многих учебниках). Олимпиадникам:
Реабсорбция происходит в почечных канальцах. В канальце различают: проксимальный участок, нисходящий и восходящий участки петли Генле, дистальный участок. Длина канальца может достигать 50 мм, общая длина канальцев почки около 100 км. Стенки проксимального и дистального участков нефрона образованы цилиндрическим эпителием. Петли Генле есть только у птиц и млекопитающих, более длинные петли у пустынных животных. В норме в проксимальном участке реабсорбируются практически вся глюкоза, все аминокислоты, витамины и гормоны, вода и хлористый натрий. Жидкость, образовавшаяся после реабсорбции, поступает в собирательные трубочки и направляется в почечную лоханку. Мочеобразование
Из первичной мочи в сутки образуется только 1 – 1,5 л вторичной мочи, которая выводится из организма. Секреция. До того, как фильтрат покинет нефрон в виде мочи, в него могут секретироваться различные вещества, например ионы К +, Н +, NH 4 + могут выделяться в просвет клеток дистальных участков извитых канальцев и выводиться из организма. Дополнительное всасывание воды может происходить в мочевом пузыре. Мочеобразование
Какие системы органов участвуют в процессах выделения из организма соединений, образующихся при обмене веществ? Почки, кожа, легкие, пищеварительная система. За какие функции отвечает мочевыделительная система? Экскреция, выведение веществ из организма и синтез биологически активных веществ. Какие продукты белкового обмена веществ выводятся из организма через мочевыделительную систему человека? Мочевина, аммиак. По каким сосудам кровь попадает в почки? По почечным артериям. По каким сосудам очищенная кровь выводится из почек? По почечным венам. Какие два слоя различают в почке? Корковый и мозговой. Какие части различают в нефроне? Приносящую артериолу, капиллярный клубочек, выносящую артериолу, капсулу Боумена, извитой каналец и капиллярную сеть. Какие функции выполняет капиллярный клубочек? В нем происходит первый этап мочеообразования – фильтрация За счет чего в капиллярном клубочке создается повышенное давление? Диаметр приносящей артериолы в два раза больше, чем выносящей. Подведем итоги:
Какие части различают в извитом канальце? Проксимальный участок, петлю Генле, дистальный участок. Что происходит с выносящей артерией, в которую попадает кровь из капиллярного клубочка? Она образует капиллярную сеть, оплетающую извитой каналец. Какие функции выполняет почечная капсула? Принимает фильтрат и отправляет первичную мочу в извитой каналец. Что происходит на втором этапе мочеобразования? Реабсорбция в извитом канальце всех нужных веществ. Что происходит на третьем этапе мочеобразования? Секреция в дистальный участок извитого канальца ненужных веществ. Один из продуктов обмена веществ – мочевая кислота. Каково ее происхождение? Образуется при разрушении нуклеиновых кислот, азотистых оснований. Подведем итоги:
Нервная регуляция мочеобразования связана с деятельностью автономной нервной системы. Симпатическое влияние приводит к – сужению почечных сосудов и усилению реабсорбции – уменьшению мочевыделения, парасимпатическое – наоборот. Гуморальная регуляция: при избытке солей в крови происходит повышенное образование гипоталамусом вазопрессина, нейрогипофиз выделяет его в кровь. Происходит усиленная реабсорбция воды и уменьшение мочевыделения. Кроме того, тормозят мочеобразование адреналин, альдостерон и ренин. Мочеиспускание. Мочевой пузырь иннервируется симпатическими и парасимпатическими нервами. При возбуждении симпатических нервов перистальтика мочеточников усиливается, стенки мочевого пузыря расслабляются, а возбуждение парасимпатического центра приводит к опорожнению мочевого пузыря. Регуляция мочеобразования
При понижении осмотического давления крови уменьшается секреция вазопрессина и увеличивается диурез. Если выделение АДГ по каким-то причинам прекращается, то резко возрастает диурез (до 20-25 л в сутки). Заболевание называется несахарный диабет. Гуморальная регуляция связана с деятельность гмпоталамуса, нейрогипофиза и надпочечников. Нейрогипофиз уменьшает мочеобразование с помощью секреции избыточного количества вазопрессина, гормон мозгового вещества надпочечников адреналин так же уменьшает мочевыделение. Регуляция мочеобразования
Кроме этого, поддержание стабильной концентрации ионов натрия в крови контролируется гормоном альдостероном, вырабатываемым корой надпочечников. Альдостерон-зависимая реабсорбция натрия происходит, в основном, в дистальном участке извитого канальца. При этом происходит уменьшение мочевыделения. Паратгормон -зависимая реабсорбция Са 2+ и вазопрессин-зависимая диффузия воды также происходят в дистальном участке. Регуляция мочеобразования
Регуляция мочеобразования
Уровень секреции АДГ зависит и от активности волюморецепторов левого предсердия: при увеличении кровенаполнения левого предсердия они активируются, импульсы по передаются в ЦНС и угнетается выработка АДГ, в результате усиливается мочевыделение. Олимпиадникам : Левое предсердие вырабатывает натрийуретический гормон, под действием которого усиливается выведение натрия. Регуляция мочеобразования
Выработка альдостерона зависит от юкстагломерулярных нефронов, содержащих юкстагломерулярный аппарат – группу клеток, которые расположены между приносящей артериолой и дистальным извитым канальцем. ЮГА активируется при уменьшении кровенаполнения приносящей артериолы и его клетки секретируют гормон ренин, обладающий ферментативной активностью. Ренин приводит к образованию в плазме крови активного гормона ангиотензина. У ангиотензина двойное действие – " закручивает кран " – сужает просвет приносящей артериолы; под его действием выделяется минералокортикоид альдостерон. Регуляция мочеобразования
Почему правая почка ниже левой на 1 – 1,5 см? Над ней находится печень. Как почки регулируют кроветворение? Вырабатывают эритропоэтин при недостатке кислорода. Какие гормоны тормозят мочеобразование? Вазопрессин, альдостерон, адреналин. Где образуется и где выделяется вазопрессин? Образуется гипоталамусом, выделяется нейрогипофизом. Каким образом вазопрессин приводит к уменьшению мочеобразования? Увеличивает реабсорбцию воды в извитых канальцах и собирательной трубочках. Где образуется и выделяется ренин? Образуется и выделяется ЮГА-комплексом. Каково влияние ренина? Под действие ренина активируется ангиотензин. Каково влияние ангиотензина ? Воздействуя на надпочечники вызывает выделение альдостерона. Каково влияние альдостерона? Усиливает реабсорбцию Na + извитыми канальцами. Как симпатическая НС влияет на мочеобразование? Сужает кровеносные сосуды почек и уменьшает мочеобразование. Подведем итоги:
Зачем перед длительным переходом солдатам дают соленые сухари? В крови повышается осмотическое давление и тормозится мочеобразование. Почему может происходить отторжение пересаженной почки ? Как предотвратить отторжение пересаженной почки? Пересаженные почки содержат чужие белки, необходимо подобрать донорскую почку с белками, подходящими для реципиента. И блокировать иммунный ответ с помощью специальных лекарств. У кого более длинные петли Генле? У пустынных млекопитающих, например, у кенгуровой крысы. Минутный объем крови составляет 5 л. Определите, какое количество крови проходит через почки за одну минуту, если объем крови, проходящей через почки в 11 раз больше, чем через бронхи, которые в одну минуту потребляют 2% всей крови. Определим объем крови, проходящий через бронхи и увеличим в 11 раз: 2% от 5 литров = 2*5/100 = 0,1 литра *11 = 1,1 литра. Спасибо за внимание ! Подведем итоги:
