Какие конечные продукты обмена образуются у человека
Анонимный вопрос · 11 ноября 2018
4,1 K
Учусь в университете, люблю маму, читаю все что попадется на глаза, слушаю инди…
Пишу, фотографирую, рисую
Обмен веществ, то есть метаболизм — это все химические реакции между клетками организма. Обмен веществ бывает пластическим и энергетическим.
Энергетический обмен — это распад сложных клеток организма на простые. При распаде клетки выделяют энергию. Эта энергия и обеспечивает жизнь клеток.
Распадаются клетки до белков, сахара, нуклеиновых кислот, затем до воды и газа)… Читать далее
Питание — самая консервативная часть культуры?
Вы про рацион, про способы обработки и подачи блюд, про культуру питания в целом, тогда вы точно не правы. В 20 веке произошло несколько серьезных изменений в вопросе питания. Во первых появление промышленных и бытовых холодильников радикально повлияло на рацион европейцев и американцев прежде всего. Появилась морская рыба, морепродукты и вообще быстро портящиеся продукты, которые раньше просто не могли доехать до потребителя без консервации. Плюс огромный рост вылова морской рыбы и морепродуктов после Второй мировой. Тогда же, после Второй мировой начали массово появляться полуфабрикаты, сети быстрого питания, тот же Макдак это 1940 а Бургеркинг 1953. Рост птицеводства, не в последнюю очередь благодаря все тому же рыбному промыслу, рыба идет и на корма для птицы, плюс антибиотики, позволил сделать курицу, бройлера прежде всего, повседневно доступной едой, а яйца очень дешевым продуктом. Резкий рост производства сои, как заменителя животного белка. Ну и ГМО, но и без ГМО в 20 веке произошла утрата огромного количества сортов сельхозрастений. Сейчас мы един два-три вида картофеля, один-два вида моркови, один-два вида томатов и т.д., а еще недавно выращивали десятки видов той же моркови, но большая часть из них оказалась экономически не выгода, и это случилось с сотнями наименований растений и животных. В общем очень сильно изменился рацион, в меню европейца стало существенно больше животных белков, быстрых углеводов, что очень сильно изменило культуру питания.
Почему брожение считают более древним типом энергетического обмена?
Энергетический обмен включает в себя бескислородный этап и кислородный. Брожение относится как раз к бескислородному этапу.
Для чего вообще нужен энергетический обмен? Для получения энергии в виде молекул АТФ.
Атмосфера Земли в древности не имела кислорода, поэтому живущие в то время организмы могли добывать энергию только с помощью брожения (без участия кислорода).
Какие типы обмена веществ свойственны бактериям?
Бактериям свойственны такие типы обмена веществ как фотосинтез (органические вещества образуются самостоятельно с участием света), гетеротрофное питание (органические вещества потребляются в готовом виде), хемосинтез (создание органических веществ с помощью энергии окислительно-восстановительных).
Прочитать ещё 1 ответ
Если еда превращается в энергию, значит ли это, что она дематериализуется? И куда девается масса, кроме как на создание новых клеток?
Scrum Master, преподаватель английского в анамнезе
Упрощенно, еда расщепляется в пищеварительной системе на более простые молекулы, которые затем поступают через стенки кишечника в кровь. Мы — теплокровные животные, поэтому основная масса энергии затрачивается на поддержание постоянной температуры тела. Мы постоянно выделяем тепло в окружающую среду (если она холоднее нас), поэтому изрядная часть пищи «выходит» в итоге в виде теплового излучения. Помимо этого, любые движения требуют сокращения мышц, это не только ходьба, бег или танцы, но и ваше сердцебиение, легкие, сокращение и расширение сосудов. Чтобы сделать буквально что угодно вам нужна энергия. Поэтому кормить надо даже парализованных людей в коме.
Те части пищи, которые мы переварить и расщепить, преобразовав в энергию, не можем или не успеваем, выводятся из организма в виде фекалий и мочи.
Прочитать ещё 1 ответ
В чем суть обмена веществ и энергии?
Мои интересы: разнообразны, но можно выделить следующие: литература, история…
Энергообмен и обмен веществ протекают по такой схеме: поступление веществ в организм, их преобразование и абсорбция; применение в организме; выведение или запасание излишков. Это процесс разложения сложных органических соединений до более простых, из которых потом образуюся новые. Реакции проходят с высвобождением энергии, поэтому совокупность такого вида процессов называют также энергообменом или катаболизмом.
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+Na+, Cl−Cl−, HCO−3HCO3−), 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 объём - Альдостерон (гормон коркового вещества надпочечников):
усиление реабсорбции Na+Na+усилениесекрецииусилениесекрецииK^+$
- Натрийуретический гормон (гормон предсердия):
усиление секреции Na+Na+
уменьшение выделение калия.
Тематические задания
А1. Сходные по составу продукты распада удаляются через
1) кожу и легкие
2) легкие и почки
3) почки и кожу
4) пищеварительный тракт и почки
А2. Органы выделительной системы находятся
1) в грудной полости
3) вне полостей тела
2) в брюшной полости
4) в полости малого таза
А3. Целостной структурной единицей почки является
1) нейрон
2) нефрон
3) капсула
4) извитой каналец
А4. При нарушениях процесса выделения продуктов распада в организме накапливается:
1) соли серной кислоты
3) гликоген
2) избыток белков
4) мочевина или аммиак
А5. Функция капиллярного (мальпигиевого) клубочка:
1) фильтрация крови
3) всасывание воды
2) фильтрация мочи
4) фильтрация лимфы
А6. Сознательная задержка мочеиспускания связана с деятельностью:
1) продолговатого мозга
3) спинного мозга
2) среднего мозга
4) коры мозга
А7. Вторичная моча отличается от первичной тем, что во вторичной моче нет:
1) глюкозы
2) мочевины
3) солей
4) ионов К+ и Са2+
А8. Первичная моча образуется из:
1) лимфы
2) крови
3) плазмы крови
4) тканевой жидкости
А9. Симптомом заболевания почек может служить присутствие в моче
1) сахара
2) солей калия
3) солей натрия
4) мочевины
А10. Гуморальная регуляция деятельности почек осуществляется с помощью
1) ферментов
2) витаминов
3) аминокислот
4) гормонов
В1. Выберите симптомы, по которым можно заподозрить заболевание почек
1) наличие в моче белков
2) присутствие в моче мочевой кислоты
3) повышенное содержание глюкозы во вторичной моче
4) пониженное содержание лейкоцитов
5) повышенное содержание лейкоцитов
6) повышенное суточное количество выделенной мочи
В2. Что из перечисленного относится к нефрону?
1) почечная лоханка
2) мочеточник
3) капиллярный клубочек
4) капсула
5) мочевой пузырь
6) извитой каналец
Вспомните строение выделительной системы у позвоночных животных. Каково ее значение для нормального функционирования организма? Что такое фильтрация, реабсорбция, давление, осмос? Какие рефлексы называют условными и безусловными?
Вы уже знаете, что в процессе обмена веществ образуются конечные продукты, которые дальше уже не могут быть использованы организмом и должны быть удалены из него. Среди них, в частности, аммиак, мочевая кислота, мочевина, углекислый газ. Эти вещества непрерывно образуются в клетках, из них они попадают в межклеточную жидкость, лимфу и дальше — в кровь. Вода — это особенный конечный продукт обмена веществ, потому что она может повторно использоваться организмом для его потребностей. Но для поддержания постоянства внутренней среды ее избыток должен постоянно выводиться из организма, как и избыток минеральных солей. Из организма выводятся также любые инородные и ядовитые вещества, которые попали извне.
Физиологические процессы выведения из организма конечных продуктов обмена, инородных и ядовитых веществ, направленные на поддержание постоянства его внутренней среды, называют выделением.
В организме человека процессы выделения обеспечивают почки, печень, легкие, кишечник и кожа (рис. 100).
Через легкие выделяются углекислый газ, вода в виде пара (вспомните, как хорошо это видно морозным утром, когда вы спешите в школу) и некоторые летучие вещества. Частично выделительную функцию выполняют все железы пищеварительной системы. Благодаря им из организма выводятся не только непереваренные остатки пищи, но и конечные продукты обмена Феррума (вспомните функции печени), некоторые яды и вредные соли тяжелых металлов. Через потовые железы выводится вода и растворенные в ней минеральные соли. О выделительной функции кожи вы узнаете из § 26.
Ведущая роль в процессах выделения принадлежит мочевыделительной системе. При ее участии из организма постоянно выводится большая часть растворимых продуктов расщепления органических веществ, в частности мочевина и мочевая кислота.
ИНТЕРЕСНО ЗНАТЬ! Мочевина лота — органические соединения с небольшими размерами молекул, которые содержат Нитроген и являются конечными продуктами расщепления белков и некоторых других органических веществ.
В состав мочевыделительной системы входят почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал (рис. 101).
Каково строение органов мочевыделительной системы? Почки — парные органы, расположенные в брюшной полости на уровне поясницы с обеих сторон позвоночника (рис. 102). По своей форме они напоминают семя фасоли. У взрослого человека каждая почка весит около 160 г. Каждая почка снаружи окружена жировой капсулой, а сама ткань почки покрыта плотной соединительнотканной оболочкой. На внутренней вогнутой поверхности почки имеется глубокая выемка. Это так называемые ворота почки. Через них в почку заходят почечные артерии и нервы, а выходят почечные вены, лимфатические сосуды и мочеточник. Он начинается от уплощенного воронковидного образования — почечной лоханки (рис. 102).
На продольном разрезе почки хорошо заметны два слоя почечного вещества, которые отличаются друг от друга цветом и структурой. Внешний слой называется корковый, он темно-красного цвета. Такой цвет ему придают многочисленные кровеносные сосуды. Внутренний слой называется мозговой. Он включает в себя конусовидные образования -почечные пирамиды, разделенные прослойками коркового вещества. На верхушке каждой пирамиды открывается 10-20 протоков, по которым в почечную лоханку поступает моча.
Мочеточник — орган в виде трубки, который соединяет почечную лоханку и мочевой пузырь. Стенка мочеточника состоит из трех слоев: внешнего — соединительнотканного, среднего — мышечного и внутреннего -эпителиального, который выделяет слизь. Наличие слизи предотвращает раздражение стенок мочеточника мочой. Перистальтические (волнообразные) сокращения неисчерченных мышц стенок мочеточников обеспечивают движение мочи от почек к мочевому пузырю. (Вспомните, что подобным образом движется пища по пищеварительному каналу.)
Мочевой пузырь — это полый орган, служащий для накопления и выведения мочи. Его внутренняя поверхность устлана многослойным эпителием, защищающим стенки пузыря от раздражения мочой. Мышечная оболочка мочевого пузыря состоит из трех слоев мышц. Круговой слой мышц увыхода мочевого пузыря образует утолщение — сфинктер. Он открывает и закрывает выход в мочеиспускательный канал. Снаружи мочевой пузырь покрыт соединительнотканной оболочкой.
Как образуется моча? Основную массу почек составляют особенные микроскопические структуры — нефроны (рис. 103). Именно они осуществляют основные процессы мочеобразования. Поэтому их считают структурно-функциональными единицами почки. В каждой почке содержится свыше 1 млн нефронов.
Каждый нефрон состоит из двустенной капсулы., в которой находится клубочек капилляров, и мочевого канальца (рис. 103). Капсула нефрона имеет вид полого шара, стенки которого образованы двумя слоями эпителиальных клеток. Полость капсулы переходит в мочевой каналец. В мозговом
слое почки этот каналец образует петлю, после чего возвращается в корковый слой. Здесь он вместе с мочевыми канальцами другого нефрона срастается в больший так называемый собирательный каналец. Такие собирательные канальцы объединяются в проток — собирательную трубочку, которая открывается на верхушке почечной пирамиды. В каждой почке общая длина всех канальцев составляет около 70-100 км, а их поверхность достигает 25 м2. Это обусловлено огромным объемом работы, которую выполняют почки, очищая кровь от конечных продуктов обмена и образуя мочу.
Вещества, которые необходимо вывести из организма человека, поступают в почку по почечным артериям. Сосуд, дающий начало клубочку капилляров, называется приносным, а тот, который выходит из клубочка, -выносным. Уникальной особенностью выносного сосуда является то, что он не переходит в венулы, а еще раз разветвляется на капилляры, оплетающие стенки мочевого канальца. Только после этого капилляры переходят в венозные сосуды, по которым кровь выходит из почки.
Приносной сосуд имеет больший диаметр, чем выносной. Эта разница в диаметре приносного и выносного сосудов приводит к тому, что кровяное давление в капиллярах клубочка достигает 60-70 мм рт. ст., тогда как во всех других капиллярах тела человека давление не превышает 22 мм рт. ст. За счет разницы давления сквозь стенки капилляров клубочка из плазмы крови в полость капсулы выжимается часть воды и растворенные в ней составляющие белков — аминокислоты, а также глюкоза, мочевина, неорганические соединения и т. п. Образованная жидкость называется первичная моча. По своему химическому составу она напоминает плазму крови, но, в отличие от плазмы, не содержит белков. Ведь через поры (мелкие отверстия) в стенках капилляров клубочков крупные молекулы белков и клетки крови не проходят. Процесс образования первичной мочи в нефронах называется фильтрация.
За сутки через почки протекает 1500-1800 л крови и соответственно образуется 150-180 л первичной мочи. Из капсулы первичная моча попадает в мочевой каналец, оплетенный сетью капилляров (вспомните, это именно те капилляры, которые повторно образуют выносной сосуд). Здесь происходит обратное всасывание из жидкости канальца в плазму крови большей части воды, аминокислот, глюкозы, витаминов, неорганических соединений и т. п., то есть нужных организму веществ. Этот процесс называется реабсорбция.
В результате реабсорбции 99,2 % объема первичной мочи снова возвращается в кровь. Но часть мочи, пройдя почечный каналец, попадает в собирательную трубочку. В норме эта моча содержит лишь мочевину, мочевую кислоту, аммиак, неорганические соли и пигменты, которые придают ей определенный цвет. Ее называют вторичной мочой. За сутки у человека образуется приблизительно 1,5 л вторичной мочи. В ней меньше, чем в крови, концентрация натрий хлорида, тогда как концентрация мочевины больше в 60-70 раз.
ЗАПОМНИТЕ! При нормальной работе почек во вторичной моче не должно быть белков и глюкозы. Их появление свидетельствует о нарушении
работы почек и обмена веществ в организме.
Как осуществляется мочеиспускание? Образованная в почках моча по мочеточникам, благодаря перистальтическим сокращениям мышц их стенок, постепенно поступает в мочевой пузырь. Когда мочевой пузырь наполняется мочой, его стенки растягиваются (объем наполненного мочевого пузыря у взрослого человека может достигать 0,75 л). Это вызывает раздражение рецепторов, расположенных в его стенках. Нервные импульсы, образующиеся вследствие этого, по чувствительным нервам направляются в крестцовый отдел спинного мозга. Там находится центр мочеиспускания. Он посылает нервные импульсы, вызывающие расслабление сфинктера и сокращение мышц стенок пузыря и мочеиспускательного канала. Моча выводится наружу. Так происходит непроизвольное, или безусловно-рефлекторное, мочеиспускание.
С 1,5-2 лет у детей устанавливается произвольное мочеиспускание (то есть зависимое от сознания), потому что его начинают регулировать определенные центры коры больших полушарий головного мозга. Под воздействием сигналов, поступивших к этим центрам, человек чувствует позывы к мочеиспусканию. В свою очередь, сигналы, возникшие в коре полушарий, могут тормозить центр мочеиспускания в спинном мозге. Именно поэтому, начиная с определенного возраста, человек способен сознательно регулировать процессы выведения мочи из организма.
Кроме выделения конечных продуктов обмена веществ, почки участвуют в поддержании постоянства объема и состава плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости. Они являются одними из тех органов, которые обеспечивают гомеостаз нашего организма. Кроме того, почки способны обезвреживать некоторые токсичные продукты обмена. Также в почках синтезируется витамин Б3, гормоны и вещества, стимулирующие образование эритроцитов.
Как осуществляется нервная и гуморальная регуляция работы почек?
Нервная система регулирует процессы мочеобразования, сужая или расширяя кровеносные сосуды почек. Работу почек контролируют нервные центры, расположенные в коре полушарий головного мозга: увеличение
или уменьшение выделения мочи может происходить под воздействием определенных эмоциональных состояний, стрессов и т. п.
Нервная регуляция мочеобразования тесно связана с гуморальной. В стенках сосудов имеются рецепторы, реагирующие на изменения концентрации солей в крови. В частности, при резком повышении концентрации солей в крови нервные импульсы от этих рецепторов по чувствительным нервам направляются в головной мозг, а оттуда — в эндокринную железу, связанную с головным мозгом, — гипофиз. Эта железа увеличивает выделение в кровь антидиуретического гормона, усиливающего обратное всасывание воды в канальцах нефрона. Под воздействием этого гормона уменьшается количество образованной мочи. Соответственно уменьшаются расходы воды организмом, снижается концентрация солей в крови. Если в организме есть излишек воды, то концентрация солей в крови становится низкой, и гипофиз перестает выделять в кровь антидиуретический гормон. Уменьшает выведение с мочой воды также гормон адреналин, поскольку он сужает сосуды почки (вспомните, на какие еще процессы в организме человека влияет, адреналин).
Ключевые термины и понятия: почка, нефрон, мочеточник, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал, первичная моча, вторичная моча.
ОБОБЩИМ ЗНАНИЯ
Конечные продукты обмена веществ, излишек воды и минеральных солей, а также инородные вещества выводятся из организма через кожу, легкие и пищеварительную систему. Основную часть процессов выделения обеспечивает мочевыделительная система. Она образована парой почек, мочеточниками, мочевым пузырем и мочеиспускательным каналом. Структурной и функциональной единицей почки является нефрон. Почки, кроме выведения конечных продуктов обмена, участвуют в регуляции водно-солевого обмена веществ и в поддержании постоянства осмотического давления жидкостей тела.
ПРОВЕРЬТЕ И ПРИМЕНИТЕ ПОЛУЧЕННЫЕ ЗНАНИЯ
Ответьте на вопросы
1. Какое значение имеет выделение конечных продуктов обмена веществ из организма? 2. Каково строение почек? 3. Каково строение нефрона? 4. Как образуется первичная моча? 5. Благодаря чему образуется вторичная моча?
6. Чем различаются по химическому составу первичная и вторичная моча?
7. Как моча выводится из организма человека? 8. Как регулируются процессы мочеобразования и мочевыделения?
Выберите один правильный ответ
1. Укажите органы, которые участвуют в выведении из организма продуктов обмена: а) почки, легкие, кожа, кишечник; б) сердце, легкие, кожа, печень; в) головной мозг, кожа, кишечник, печень; г) желудок, спинной мозг, печень, кожа, почки.
2. Укажите, где расположены почечные пирамиды: а) в корковом слое почек;
б) в мозговом слое почек; в) в почечной лоханке; г) в надпочечниках.
3. Укажите структурную и функциональную единицу почек: а) альвеола; б) нейрон; в) нефрон; г) канальцевый аппарат.
4. Укажите количество вторичной мочи (л), которая образуется у человека за сутки: а) 1500; б) 150; в) 1,5; г) 0,15.
ОБСУДИТЕ В ГРУППАХ. Установите четкую последовательность процессов образования первичной и вторичной мочи и обоснуйте их значение.
ПОДУМАЙТЕ. 1. Врачи-урологи называют почки «биологическими фильтрами» организма человека. Почему они получили такое название? 2. Какая связь существует между работой выделительных органов и деятельностью других систем органов в организме человека?
Этот материал взят из учебника Биология 8 класс Матяш