Выделение - Учебное пособие по биологии для учеников 8 класса

Выделение

В процессе жизнедеятельности организма каждая клетка выделяет продукты обмена веществ. При обмене белков образуются мочевина, соли фосфорной и серной кислот, вода и углекислый газ. Жиры и углеводы распадаются до воды и углекислого газа. Перед организмом стоит задача: постоянно удалять продукты обмена из организма, так как их накопление может привести к заболеваниям и даже к гибели.

Все продукты обмена веществ переносятся кровью к органам выделения. Вы уже знаете, что весь углекислый газ и немного воды удаляются через лёгкие в процессе дыхания. Через кожу при потоотделении выводится вода и небольшое количество мочевины, минеральных солей. Но главным органом выделения являются почки.

СТРОЕНИЕ ПОЧЕК.  Мочевыделительная система состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала.

Почки  – парные органы, они расположены в брюшной полости, по обе стороны от позвоночника. По форме почка напоминает боб, длина почки составляет 10–12 см, ширина – 5–6 см, масса – не более 200 г.

В почке различают два слоя. Более тёмный – наружный, корковый. Внутренний слой светлее и шире – это мозговое вещество.

Структурной и функциональной единицей почки является нефрон.  В каждой почке их до 1 млн. 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.  Каналец впадает в собирательную трубочку, а та – в малую почечную чашку. Малые чашки переходят в большие почечные чашки, которые впадают в почечную лоханку. Канальцев нефрона в обеих почках очень много, их общая длина достигает 100 км. Почки обильно снабжаются кровью. Многочисленные кровеносные капилляры тесно переплетаются с мочевыми канальцами почек.

Внутри почки – небольшая полость, называемая почечной лоханкой;  от неё берёт начало мочеточник,  по которому моча отводится в мочевой пузырь. Мочевой пузырь  расположен в полости таза. Это мускульный мешок вместимостью до 0,5 л. Во время сокращения мышц стенок мочевого пузыря моча через мочеиспускательный канал удаляется наружу.

ОБРАЗОВАНИЕ МОЧИ.  Образование мочи начинается с фильтрации плазмы крови из кровеносных капилляров в капсулы нефронов. Роль биологического фильтра выполняют Стенки капилляров И капсул нефронов. Через эти фильтры из крови, протекающей по капиллярам клубочков, в капсулы проникает вода и все растворённые в ней вещества, за исключением белков, – они остаются в крови.

Жидкость, профильтрованная в полость капсул нефронов, называется первичной мочой.  По составу она отличается от крови тем, что в ней нет клеток крови и белков.

Фильтрация идёт очень интенсивно. У человека за 1 ч 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.

Первичная моча поступает в канальцы нефронов.

Следующий этап образования мочи – обратное всасывание в кровеносные капилляры из канальцев нефронов воды, многих солей, аминокислот, глюкозы и других веществ. 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.

Строение нефрона

Работа нефрона

Капиллярный клубочек нефрона

Внутренняя поверхность мочевого пузыря

В сутки у человека образуется до 1,5–2 л вторичной мочи. По собирательным трубочкам она поступает в малые почечные чашки, затем в большие чашки, в лоханку и далее по мочеточникам в мочевой пузырь. В мочевом пузыре моча накапливается, а затем через мочеиспускательный канал выводится наружу.

Работа почек управляется как гормонами, так и нервным путём. Симпатические влияния приводят к уменьшению объёма образующейся мочи. Парасимпатические влияния, усиливая прохождение крови через почки, усиливают образование мочи.

Гормон задней доли гипофиза – вазопрессин даже имеет второе название – антидиуретический гормон (сокращённо АДГ), т. е. «антимочевой» (диурез – количество мочи, образующейся в определённое время). Вазопрессин усиливает обратное всасывание воды и некоторых веществ в извитых канальцах, уменьшая объём выделяющейся мочи.

• Специалисты по физиологии выделительной системы подсчитали, что в течение жизни средний мужчина выделяет 39 тыс. л мочи, а женщина – около 43 тыс. л.

• Из почек по мочеточникам в мочевой пузырь постепенно перемещаются небольшие порции мочи, но желание опорожнить мочевой пузырь возникает лишь тогда, когда в нём накапливается около 0,5 л мочи. У маленьких детей мочеиспускание происходит рефлекторно благодаря тому, что в центральную нервную систему идёт сигнал от рецепторов, свидетельствующий о том, что стенки пузыря растянуты и, следовательно, накопилось много мочи. Сигнал, приходящий из нервной системы, заставляет стенки пузыря сократиться и избавиться от мочи. В процессе взросления ребёнка этот рефлекс становится подконтрольным высшим центрам мозга, и мочеиспускание делается произвольным.

• Если человек питается преимущественно мясной пищей, моча будет кислой, а если в большей степени растительной, то реакция мочи сдвигается в щелочную сторону.

• У мужчин мочеиспускательный канал гораздо уже и длиннее, чем у женщин, поэтому опасность заполучить инфекционное заболевание мочевыводящих путей у женщин гораздо выше.

• Одно из наиболее часто встречающихся заболеваний органов выделения – камни в почках и мочевыводящих путях. Камни – это твёрдые тела, которые приводят к возникновению болей, кровотечениям, воспалению, нарушениям оттока мочи. Процесс образования камней называют мочекаменной болезнью . Мочекаменная болезнь – это проявление нарушения обмена веществ.

• Жить без почек или с неработающими почками невозможно. Поэтому, если вылечить болезнь почек не удаётся, приходится прибегать к пересадке донорской почки. Первую операцию по трансплантации человеческой почки провёл в 1950 г. американец Р. Лоулер. Донорских почек для пересадки всегда не хватает, и пациентов, дожидающихся своей очереди, подключают к аппарату «искусственная почка». Часто больную неработающую почку не удаляют, оставляя на своём месте, а донорскую располагают ниже – в брюшной полости. Более 90 % людей, которым пересадили почку, возвращаются к нормальной жизни в течение трёх месяцев после операции. Сейчас среди нас живут люди, которым «чужая» почка верно служит более двух десятков лет.

• Цистит – воспаление мочевого пузыря. У здорового человека моча стерильна, но бактерии могут попадать в мочевой пузырь по мочеиспускательному каналу. Как уже отмечалось, у женщин цистит возникает гораздо чаще. Лечат цистит антибиотиками.

Проверьте свои знания

1. Почему продукты обмена веществ должны постоянно выводиться из организма?

2. Какие органы относятся к органам выделения?

3. Через какие органы выделения выводятся газообразные продукты обмена веществ?

4. Перечислите органы мочевыделительной системы.

5. Расскажите о строении почки. Что является её структурной и функциональной единицей?

6. Каково строение и работа нефрона? Какие из его структур участвуют в образовании первичной мочи, а какие – в образовании вторичной?

7. Что происходит с первичной мочой в процессе обратного всасывания? Чем она отличается от вторичной?

8. Как происходит регуляция работы почек нервным и гуморальным путём?

9. Почему почки часто называют «биологическим фильтром»? Верно ли это утверждение?

10. Какие половые различия существуют в строении мочевыделительной системы человека?

11. Какие заболевания мочевыделительной системы вы знаете? Расскажите о мерах их профилактики.

Продукты обмена веществ выводятся из организма органами выделения: СО2 и вода в виде пара – лёгкими, растворимые вещества – почками и потовыми железами кожи. Органы мочевыделительной системы – почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал. Структурной и функциональной единицей почек является нефрон. Образование мочи происходит в два этапа: в результате фильтрации плазмы крови образуется первичная моча, а после обратного всасывания из неё в капилляры воды и некоторых других веществ – вторичная моча.