Моча образуется в почках из плазмы крови, причем почка относится к наиболее интенсивно кровоснабжаемым органам — ежеминутно через почку проходит 1/4 всего объема крови, выбрасываемой сердцем, при этом объем кровотока в коре почки, где происходит фильтрация плазмы крови и образование первичной мочи, составляет свыше 90 % общего почечного кровотока. Основной структурно-функциональной единицей почки, обеспечивающей образование мочи, является нефрон. В почке человека находится около 1,2 млн. нефронов. Однако не все нефроны функционируют в почке одновременно, существует определенная периодичность активности отдельных нефронов, когда часть из них функционирует, а другие нет. Эта периодичность обеспечивает надежность деятельности почки за счет функционального дублирования. В связи с этим важным показателем функциональной активности почки является масса действующих нефронов в конкретный момент времени.
Нефрон состоит из нескольких последовательно соединенных отделов (рис. 14.2), располагающихся в корковом и мозговом веществе почки.
Рис. 14.2. Типы и структура нефронов. 1 — клубочек интракортикального нефрона; 2 — клубочек юкстамедуллярного нефрона; 3 — петля Генле интракортикального нефрона; 4 — петля Генле юкстамедуллярного нефрона; 5 — проксимальные извитые канальцы; 6 —дистальные извитые канальцы; 7 — собирательные трубочки; 8 — капиллярная сеть интракортикального нефрона; 9 — прямые капиллярные сосуды юкстамедуллярного нефрона; 10 — артерии и артериолы; 11 — венулы и вены. Интракортикальные нефроны имеют короткие петли Генле, выносящая артериола клубочка образует густую капиллярную сеть вокруг канальцев. Юкстамедуллярные нефроны имеют длинные петли Генле, спускающиеся вглубь мозгового вещества к почечному сосочку и образующие канальцевую противоточную систему почки, а выносящие артериолы клубочка формируют в мозговом веществе почки прямые нисходящие и восходящие капиллярные сосуды, образующие сосудистую противоточную систему.
Сосудистый клубочек, или мальпигиево тельце, является структурой, где происходит процесс ультрафильтрации плазмы крови через фильтрационный барьер и образование первичной мочи (рис. 14.3). Он расположен в корковом веществе, имеет около 50 капиллярных петель, связанных друг с другом и подвешенных как на брыжейке с помощью мезангия, состоящего из волокнистых структур и мезангиальных клеток. Снаружи клубочки покрыты двухслойной капсулой Боумена—Шумлянского. Висцеральный листок этой капсулы покрывает капилляры клубочка и состоит из эпителиальных отростчатых клеток — подоцитов. Отростки подоцитов (большие и малые), называемые педикулами, покрывают всю поверхность капилляров, тесно переплетаясь друг с другом и оставляя межпедикулярные пространства не более 30 нм. Пространства заполнены фибриллярными структурами, образующими щелевую диафрагму, формирующую решетку или сито с диаметром пор около 10 нм. Наружный или париетальный листок капсулы состоит из базальной мембраны, покрытой кубическими эпителиальными клетками, переходящими в эпителий канальцев. Между двумя листками капсулы, расположенными наподобие чаши, имеется щель или полость капсулы, в которую происходит ультрафильтрация плазмы крови. Полость капсулы переходит в просвет главного или проксимального отдела канальцев.
Рис. 14.3. Схема строения клубочка. А — схематическое изображение клубочка в целом, Б — фрагмент трехслойного фильтрационного барьера, В — увеличенный участок фильтрационного барьера. Отчетливо выявляются три слоя барьера: эндотелий капилляра клубочка, базальная мембрана и клетки висцерального листка капсулы Боумена—Шумлянского (подоциты). Фильтрация воды с растворенными в ней веществами происходит из плазмы крови капилляра клубочка через фенестры эндотелия, поры базальной мембраны и щелевые диафрагмы между ножками подоцитов. Все эти структуры фильтрационного барьера имеют отрицательный заряд.
Стенка всех канальцев нефрона, где по мере продвижения мочи происходит обратное всасывание в кровь воды и различных веществ (реабсорбция), а также секреция веществ из крови в мочу, состоит из эпителиальных клеток, расположенных на базальной мембране (рис. 14.4). По строению и функции у этих клеток выделяют апикальную, или люминальную, мембрану, обращенную в просвет канальца, и базолатеральную мембрану. Канальцевый аппарат нефрона подразделяют на несколько отделов.
Читайте также: Оверлок для мебельных тканей
Главный, или проксимальный, отдел канальцев, начинающийся от полости капсулы извитой частью, которая затем переходит в прямую часть канальца. Клетки проксимального отдела на апикальной мембране имеют щеточную каемку из микроворсин, покрытых гликокаликсом. Проксимальный отдел расположен в корковом веществе, где переходит в петлю Генле.
Мочевыделительная система: строение и функция
Мочевыделительная система нужна человеку для выведения большинства токсинов и продуктов жизнедеятельности. Для этой работы выделительная система состоит из нескольких органов, имеющих разные задачи: фильтрация крови, сбор мочи, проведение мочи.
Часто выделительную систему объединяют с половой в мочеполовую, что не совсем правильно. У женщин органы мочевыделительной и половой системы не связаны, хотя некоторые расположены близко. Мужская половая и выделительная системы пользуются общей уретрой, поэтому для мужчин такое объединение хоть немного оправдано.
Органы мочевыделительной системы
Анатомия почек и мочевыводящих путей такова, что система состоит из 4-х органов:
Почка
Основной орган выделительной системы, который очищает крови – почка (на латыни – ren). Их у человека две, одинаковых по форме и размеру, но расположены зеркально: с внутренней стороны подходят сосуды и выходят мочеточники, а под наружной поверхностью расположена основная «рабочая» часть.
Анатомия почки
Почка по форме похожа на плод боба и имеет размеры около 11х5х3 см. Расположены две почки по бокам от позвоночника в месте перехода грудного отдела в поясничный. Правая обычно на 2-3 сантиметра ниже левой – это происходит из-за печени, которая «вытесняет» из симметричного положения. Верхнюю половину почек и расположенных над ними надпочечников прикрывают рёбра, нижняя половина защищена слоем мышц спины.
Вокруг каждой почки натянута капсула из тонкого слоя соединительной ткани. Все болевые ощущения связаны с этой капсулой: сам орган не имеет болевых и тактильных рецепторов. При повреждении, растяжении капсулы появляется боль разного характера.
Орган состоит из паренхимы и каналов. Около миллиона нефронов расположены в паренхиме и занимаются фильтрацией крови, а система каналов нужна для оттока только что созданной мочи дальше по мочевыводящим путям. Также в состав почки входит много кровеносных сосудов.
Физиология почки
- экскреторная – фильтрация крови, создание урины;
- эндокринная – выделение в кровь гормонов;
- регулирующая – контроль количества ионов и осмотического давления крови.
Эндокринная и регулирующая задачи – контроль артериального давления (гормон ренин), количества эритроцитов (гормон эритропоэтин), концентрации ионов плазмы (калий, натрий, хлор и другие). Благодаря хорошему ренальному кровоснабжению, они быстро чувствуют изменение состава крови и могут повлиять на него: уменьшить или увеличить экскрецию (выделение наружу) микроэлементов, инкрецию (выделение в кровь) гормонов для контроля давления.
Процесс создания мочи
Главная задача почек в виде очистки крови достигается сложным путём с помощью нефрона. Это основная физиологическая единица, которая фильтрует кровь и образует урину. Вначале кровь проходит через капсулу Шумлянского-Боумена, где из крови выходит плазма и растворённые в ней вещества – так образуется первичная моча. Это происходит в корковом слое паренхимы, ближе к поверхности почки.
Дальше первичная моча проходит через систему канальцев, которые забирают необходимые вещества назад (глюкоза, белки, ионы и другие). В итоге из 100-150-ти литров первичной мочи получается 1,5-2 литра вторичной – это называют концентрационной функцией почек.
По мере приближения к выходу из почки, канальцы расширяются и сливаются, образуя чашечки и лоханки – небольшие полости для временного накопления вторичной мочи (её же называют просто «моча»). На выходе из все мочевые пути соединяются в один мочеточник.
Читайте также: Собрать ткань для рюшами
Мочеточник
Это парная трубка длиной около 30 см и не шире 1 см в диаметре, которая соединяет почку с мочевым пузырём. На своём протяжении он имеет несколько сужений – здесь могут застревать камни при мочекаменной болезни, создавая болезненные проявления почечной колики. Начинается мочеточник в лоханке, а заканчивается на задней стенке мочевого пузыря.
Задание мочеточника – пропустить мочу в правильном направлении и не допустить обратный ток из мочевого пузыря. Это происходит с помощью мышц в стенке мочеточника.
Мочевой пузырь
Непарный (одиночный) орган для накопления урины. Находится в малом тазу за лобковыми костями таза и очень изменчив в размерах: объём пузыря у среднего взрослого человека может колебаться в диапазоне от 50 до 500 мл, а у «тренированных» людей и до 700 мл. Обычно ощущение наполнения мочевого пузыря и позыв к мочеиспусканию происходит при заполнении на 150-250 мл.
В стенке пузыря есть несколько мышц: напряжённые сфинктеры помогают удерживать мочу до начала мочеиспускания, при этом детрузор (мышечный слой вокруг всего пузыря) расслаблен. Когда человек собирается помочиться, тонус меняется – сфинктеры расслабляются и открываются, а детрузор напрягается и «выдавливает» содержимое в мочеиспускательный канал.
Мочеиспускательный канал
Ещё один непарный орган, который у мужчин относится и к половой (мочеполовой) системе. Задача – провести мочу из пузыря наружу. У мужчин в него же выходят протоки из яичек, поэтому во время полового акта через него выходит сперма. Длина уретры (с лат. urethra – мочеиспускательный канал) у мужчин составляет 20-25 см, так как канал идёт вдоль всего пениса.
Женская уретра намного короче мужской: до 5-ти см хватает, чтобы соединить мочевой пузырь и место выхода уретры, которое находится чуть выше входа во влагалище.
Выводы
Мочевыделительная система человека состоит из двух почек, двух мочеточников, одного мочевого пузыря и одной уретры. Именно в такой последовательности в норме движется моча: в почках кровь фильтруется, а в мочевом пузыре накапливается, позволяя человеку не «бегать в туалет» каждые 15 минут. С помощью методов фильтрации и реабсорбции выделительная система забирает из крови только те вещества, которые не нужны организму, не теряя ничего полезного. Всего за сутки через почки среднего человека проходит около 1500-2000 литров крови, из которых получается около полутора литров мочи.
Мочеобразовательная функция почечной ткани
Целью настоящей работы стало изучение мочеобразовательной функции почек при гипокальциемии, вызванной введением кальцитонина на фоне острой почечной недостаточности.
Материал и методы исследования. Для решения поставленной цели были сформулированы и решались следующие задачи.
- Создание токсической почечной недостаточности по G. Greven (внутримышечное введение 50,0%-ного глицерина в дозе 0,8 мл/100 г 30 крысам линии Вистар после суточного лишения их пищи и воды). Нашей модификацией этой модели для снижения гибели животных являлось то, что дозу вводили не в одну, а в обе задние лапы [4].
- Создание на 20 крысах линии Вистар модели гипокальциемии путем подкожного введения кальцитонина, в качестве которого использовали аптечный препарат миакальцик (Novartis Pharma, Швейцария) — синтетический аналог гормона лосося, обладающий более высоким сродством к рецепторам, действующий сильнее и продолжительнее, в дозе 6 МЕ/кг (1 МЕ соответствует 0,2 мкг кальцитонина), который вводили утром и вечером (12 МЕ/сут/кг) в течение 14 дней. Одни авторы [1] вводят миакальцик в дозе 0,6 МЕ/100 г один раз в день, другие [6] в большей дозе — 2,0 мкг/кг, что равно 10 МЕ/кг, а в инструкции по применению кальцитонина лосося указано, что крысам линии Sprague-Dawley и Fisher 344 его вводили в течение года в дозах от 20 до 80МЕ/кг/сут, что вызывало аденому гипофиза.Выбор нами двукратного в течение суток введения миакальцика был обусловлен более длительным поддержанием в крови его гипокальциемического эффекта, который наступает через 30 мин и длится до 1,5 ч (период полувыведения препарата). При однократном введении его способность снижать уровень кальция в крови будет не столь продолжительна, и, возможно, произойдет ослабление эффекта препарата или даже нормализация содержания кальция в крови.
- Одновременное создание на 20 крысах линии Вистар токсического поражения почек и гипокальциемии.
Читайте также: Маркер для джинсовой ткани темно синий
Контрольную группу составляли 15 крыс линии Вистар, получавших инъекции физиологического раствора в количестве, эквивалентном вводимому миакальцику. На протяжении двух недель опытов все животные имели свободный доступ к пище и воде, которые перед началом экспериментов для предотвращения гидратации и наполнения желудка убирались из клеток за 30-40 мин. В дневное время суток виварий был затемнен, что является естественным для крыс, ведущих ночной образ жизни.
Во всех группах крыс (контрольных, после раздельного введения глицерина и миакальцика и при их совместном введении) эксперименты проводили на 7-й и 14-й дни, когда животных на 6 ч помещали в клетки для сбора мочи, в которой определяли содержание эндогенного креатинина по методу, основанному на реакции Яффе (изменение окраски пикриновой кислоты при взаимодействии с креатинином в щелочной среде) для последующего, после определения уровня креатинина в крови (мкмоль/л), расчета скорости клубочковой фильтрации (мл/час/100 г) и величины канальцевой реабсорбции воды (%). Объемную скорость почечного кровотока (мл/мин) определяли с помощью ультразвукового флуометра Transonic НТ313 (США). О степени протеинурии (мкг/мл) и содержании общего белка в плазме крови (г/л) судили по результатам, полученным методом Лоури и биуретовым методом [5]. Концентрацию кальция в плазме крови (ммоль/л) как доказательство состоявшейся гипокальциемии определяли с помощью эриохрома синего [5]. Содержание натрия в слоях ткани почек определяли методом плазменной фотометрии (ПФА 378, «Юнико-СИС», Россия), а мочевины — наборами Лахема (Чехия). Все биохимические исследования проводили спектрофотометрически (UNICO 800, США). Вывод части животных из эксперимента на 7-й и 14-й дни (по 5 крыс во всех исследуемых группах) происходил с соблюдением Приказа Минздравсоцразвития России № 708н от 23 августа 2010 г. «Об утверждении Правил лабораторной практики» в состоянии обезболивания и сна после внутрибрюшинного введения крысам анестетика общего действия «Золетил» (Франция) в дозе 0,1-0,15 мл/100 г.
Полученные результаты статистически обрабатывались с помощью программы «GraphPad Prizm 5.04», достоверность отличий оценивалась с помощью t-критерия Стьюдента для параметрического метода сравнения средних величин.
Результаты и их обсуждение. С учетом того, что мы ставили перед собой цель выяснения влияния гипокальциемии на водовыделительную функцию почек в условиях токсического поражения, то посчитали необходимым начать описательную часть с содержания кальция в плазме крови в дни опытов. Введение миакальцика вызвало снижение уровня кальция с контрольного уровня в 2,32±0,19 ммоль/л до 2,06±0,13 ммоль/л на 7-й день, а на 14-й день введения — до 1,87±0,15 ммоль/л (р˂0,02). Следовательно, все результаты состояния водовыделительной функции почек при токсическом поражении почек можно однозначно констатировать как происходящие при гипокальциемии.
Ранее нами было показано [3], что введение крысам глицерина вызвало статистически значимое (р˂0,002) снижение спонтанного диуреза в результате уменьшения скорости клубочковой фильтрации на 21,8% (р
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом