Лекция 26 Тема ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ ОРГАНОВ ВЫДЕЛЕНИЯ

Лекция № 26 Тема: «ФИЗИОЛОГИЯ СИСТЕМЫ ОРГАНОВ ВЫДЕЛЕНИЯ» 1. Понятие о выделительной системе животного организма. 2. Микроструктура почки. Нефрон – морфофункциональная единица почки. 3. Механизм образования мочи. 4. Регуляция процессов отделения и выделения мочи. 5. Морфофункциональные особенности почек у птиц.

Выведение конечных продуктов обмена веществ – метаболитов, из организма является последним (завершающим) этапом обмена веществ. В этой связи роль выделительной системы состоит в очищении организма от ненужного балласта, то есть в поддержании постоянства внутренней среды организма – гомеостаза. В тканевую жидкость, лимфу и кровь непрерывно поступают конечные метаболиты, имеющие разное физическое состояние: * газы (аммиак, метан, углекислый газ, сероводород и др. ), * жидкости (вода), * твердые вещества (минеральные, органические).

По происхождению конечные метаболиты подразделяются на : * * Продукты обмена – аммиак, мочевина, сероводород и другие; * Вещества, выделяемые в неизменном виде – вода, минеральные элементы; * Вещества, случайно попавшие в организм и выделяющиеся из него будучи даже в очень малых количествах - примеси к пище, нейтральные краски, а также лекарственные вещества. Одни из них выделяется из организма будучи даже в очень малых количествах, другие - когда начинают превышать физиологический уровень в крови.

К органам выделительной системы относятся : * Кожа (потовые, сальные железы); * Слизистые оболочки дыхательных путей; * Легкие; * Слюнные железы; * Печень; * Пищеварительный тракт; * Почки, занимающие одно из наиболее важных мест в системе гомеостаза внутренней среды организма.

Строение кожи

Основные этапы филгинетического развития почек 1. У одноклеточных организмов выделение конечных метаболитов осуществляется сокращениями контрактильных вакуолей. 2. У низших многоклеточных (низшие черви) - это система слепо начинающихся трубочек и впадающих другим концом в открывающийся наружу канал – протонефридий. 3. У насекомых роль почек выполняют мальпигиевы сосуды, впадающие в кишечную трубку. 4. У низших позвоночных (ланцетник) – формируется первичная почка, состоящая из извитых трубочек, которые впадают в воронку, открывающуюся в полость тела. 5. У рыб – уже достаточно выражены мальпигиевы клубочки; у некоторых рыб вместо клубочков канальцы. 6. У птиц клубочки еще слабо развиты, моча в основном секретируется в канальцах и стекает в клоаку, где часть воды всасывается. 7. У млекопитающих сосудистые (мальпигиевы) клубочки почек достигают наибольшего морфофункционального развития, а в канальцах происходит обратное всасывание больших количеств воды, органических и минеральных веществ.

Почка млекопитающих – парный орган, овальной или бобовидной формы, расположенный в поясничной области, правая почка на уровне 2 -5 -го поясничных позвонков, левая - на уровне 3 -7 -го. Снаружи почка покрыта серозной оболочкой, под ней фиброзная капсула, от которой отходят трабекулы, разделяющие почку на дольки. Внутренний край почки образует углубление – ворота почки, куда впадают приносящие сосуды и нервы, а также выходят выносящие сосуды. При общей схеме гистологического строения, почки разных млекопитающих животных имеют некоторые морфологические различия. видов

Типы почек Множественные (гроздевидные) Бороздчатые (многососочковые) Гладкие Многососочковые Однососочковые

Отличительные особенности отдельных типов почек. 1. Множественные почки состоят из отдельных мелких почек, соединенных полыми стебельками с мочеточником. По форме они виноградную гроздь напоминают (у белого медведя). 2. Бороздчатые многососочковые почки имеют на поверхности бороздки, а внутри – раздельные сосочки (у крупного рогатого скота). 3. Гладкие многососочковые почки, у которых корковые зоны полностью сливаются, образуя гладкую поверхность почки, а сосочки остаются раздельными (у свиней). 4. Гладкие однососочковые почки, у которых корковый слой и сосочки мозгового слоя сливаются, формируя один общий сосочек (у собак, мелкого рогатого скота, лошадей).

Почка крупного рогатого скота На разрезе почки хорошо видны 2 основных слоя: * Корковый (мочеобразующий слой), заканчивается сосочками; * Внутренний (мозговой) – мочевыводящий; * Между ними - пограничный (юкстамедуллярный) слой.

Морфофункциональной единицей почки является нефрон, открытый А. М. Шумлянским (1782). Общая длина канальцев нефрона – 70 -100 км; общая площадь поверхности всех канальцев – 6 кв. м. , а с учетом микроворсинок слизистой оболочки канальцев увеличивается до 40 -50 кв. м. 1. Капсула Шумлянского-Боумена. 10 1 1 1 7 2. Полость капсулы. 3. Мальпигиев клубочек. 4. Приносящая артерия. 1 4 6 11 2 3 5. Выносящая артерия. 6. Радиальная междольковая артерия 7. Первичный (проксимальный) 5 8 9 12 извитой каналец. 8. Нисходящее колено петли Генле. 9. Восходящее колено петли Генле. 10. Вторичный (дистальный) извитой каналец. 11. Вставочный отдел канальца. 12. Прямой собирательный каналец.

Кровоснабжение почек Почечная артерия (входящая в ворота почки) делится на: 1 – междольковые артерии, 2 – дугообразные артерии (на границе коркового и мозгового слоев), 3 – артериолы, 4 – капилляры мальпигиева клубочка. Артерии, приносящие кровь в мальпигиевы клубочки имеют более широкий просвет, чем выносящие, что создает более высокое давление крови в капиллярах клубочков. Давление в почечной артерии составляет 60 -70 мм. рт. столба. Кровоснабжение почек в 20 раз превышает кровоснабжение других органов. На 1 почку человека приходится 1/51/4 объема всей крови, выбрасываемой левым желудочком сердца. В течение суток вся кровь проходит через почки 200 -300 раз. Масса почек составляет 0, 5% массы тела, при этом в них используется 9% кислорода, утелизируемого в организме.

Количество и общая площадь нефронов разных видов животных Виды животных Крупный рогатый скот Свиньи Овцы, козы Кролик Мышь Лягушка : Количество нефронов, : млн. 8, 0 1, 5 1, 0 0, 3 0, 01 0, 002 : Общая площадь нефронов, : кв. метров. 40, 0 7, 0 -7, 5 3, 0 -3, 5 0, 9 0, 03 0, 003

Поэтапное образование мочи осуществляется в следующих отделах нефрона: * Мальпигиев клубочек и окружающая его капсула Шумлянского- Боумена; * Первичный (проксимальный) извитой каналец и нисходящий каналец петли Генле; * Тонкие нисходящий и восходящий сегменты и восходящий каналец петли Генле. * Вторичный (дистальный) извитой каналец петли Генле.

Согласно существующей фильтрационно-абсорбционной теории мочеобразование происходит в две фазы Первая фаза – фильтрационная, осуществляется в мальпигиевом клубочке и капсуле Шумлянского-Боумена – образуется первичная моча. При этом 80% поступающей в почки крови проходит через корковое вещество; на единицу его массы приходится в 20 -40 раз больше крови, чем в мозговом слое. Таким образом, мощный проток крови, повышенное давление в сосудах и тонкие стенки капилляров – обусловливают интенсивный процесс фильтрации. В полости капсул Шумлянского-Боумена в течение суток поступает до 100 -120 л первичной мочи, а у крупного рогатого скота - до 200 л. Превичная моча представляет собой ультрафильтрат плазмы крови. В ней содержатся почти все составляющие плазмы, даже малые количества белков. Но на уровне петли Генле начинается 2 -я фаза.

Вторая фаза мочеобразования – реабсорбционная, заключается в обратном всасывании из первичной мочи: органических веществ, воды и некоторых солей, при этом основной процесс реабсорбции осуществляется в проксимальных извитых канальцах, где образуется вторичная моча, а в восходящем колене петли Генле всасывается только вода. В результате реабсорбции воды объем вторичной мочи составляет лишь 1/70 -1/90 часть первичной мочи. Суточный объем выделяемой мочи у животных, л: Лошади - 6 -10 Коровы - 9 -20 Свиньи - 2 - 5 Овцы, козы - 1 - 2 Собаки - 0, 2 -1, 5 Кошки Кролики - 0, 05 -0, 06 - 0, 05 -0, 20 У человека суточный объем выделяемой мочи составляет 1 -1, 5 л.

Свойства мочи Моча - жидкость от светложелтого до темнокоричневого цвета, удельный вес – 1, 018 -1, 040, осмотическое давление - 23 -30 мм. рт. ст. , р. Н мочи у плотоядных – 5 -7, 2 , всеядных - 6 -7, 55 , травоядных – 7, 5 -8, 5, содержание сухих веществ – около 4%. В нормальной конечной моче не должны присутствовать белки, жиры и углеводы.

Содержание отдельных веществ в моче

В течение суток из организма человека выделяется, в г. : - мочевины - 30, 0 , - мочевой кислоты - 0, 7 , - креотина - 1, 0 , - гиппуровой к-ты - 0, 7 , - прочих органических веществ (пигменты, гормоны и другие) - 2, 6. поваренной соли - 15, 6 , калия - 3, 3 , серной кислоты - 2, 5 , фосфорной кислоты - 2, 5 ,

Формирование вторичной мочи обусловлено 4 -мя процессами. 1. Реабсорбцией некоторых веществ из первичной мочи в кровь; 1. По степени реабсорбции эти вещества делятся на 3 группы: а). вещества с высоким порогом выведения, которые реабсорбируются практически полностью (белки, жиры, сахара); б). вещества со средним порогом выведения, которые остаются внекоторых количествах в конечной моче (витамины группы В, мочевина, минеральные вещества и др. ); в). беспороговые - лекарственные вещества, инулин, креатин и др. , которые полностью выводятся из организма. 2. Мощной реабсорбцией воды – в результате поисходят сокращения объема мочи в 70 -90 раз, изменения концентраций и соотношения составляющих частей мочи; 3. Синтетическими процессами в клетках извитых канальцев, где в значительных количествах образуется аммиак. 4. Экскреция стенками извитых канальцев.

Мочеотделение – сложный гомеостатический процесс, направленный на поддержание физиолого-биохимических констант в организме: * вводно-солевого состава крови, * осмотического давления, * уровня р. Н внутренней среды организма, * йонного состава плазмы крови, * постоянства кровяного давления.

Регуляция процессов образования и выведения мочи осуществляется нейро- гуморальным путем. Хотя почка и может работать будучи в денервированном состоянии, однако нервная система корректирует ее деятельность через гормоны. Процесс мочеобразования регулируется непосредственно рядом гормонов: * Ренин и Адреналин - снижают уровень фильтрации; * Антидиуретические гормоны гипофиза - снижают диурез; * Минералокортикоиды – стимулируют резорбцию натрия и понижают резорбцию калия. Выведение мочи осуществляется рефлекторно под непосредственным контролем коры больших полушарий головного мозга

Влияние вегетативной нервной системы: * при раздражении блуждающего нерва – усиливается отделение воды и снижается содержание азота в моче (И. П. Павлов, 1883); * раздражение малого чревного нерва – ведет к снижению диуреза и повышению концентрации NCl в моче ; * симпатическая нервная система, суживая приносящие к почкам сосуды, - снижает диурез; * парасимпатическая, напротив, расширяет приносящие сосуды, увеличивая диурез * укол в дно 4 -го мозгового желудочка и особенно в области бугра промежуточного мозга вызывает резкое усиление диуреза. * при сильных болевых раздражениях – диурез резко снижается в следствие действия либерина гипоталамуса, усиливающего отделение антидиуретическго гормона нейрогипофиза.

Мочеиспускание – акт также рефлекторный: при симпатического нерва стенка мочевого пузыря расслабляется, сокращаются, моча при этом не выделяется. Парасимпатическая система оказывает обратное действие. Схема иннервации мочевого пузыря раздражении а сфинктеры –

Факторы, усиливающие диурез. 1. Поступление воды в организм. 2. Прием алкоголя (тормозит секрецию антидиуретического гормона. 3. Поступление солей в организм (особенно калийных). 4. Повышенное поступление с пищей азотистых веществ, включая белки.

Факторы, снижающие диурез 1. Недостаточное потребление воды, 2. Потери воды экстраренальным путем. 3. Покой, включая сон. 4. Потении. 5. Снижение потребления солей. 6. Снижение азотистого обмена.

Морфо-функциональные особенности почек и мочеобразования у птиц. 1. Почки 3 -мя парами долек плотно прикреплены к крестцу. 2. Отсутствует мочевой пузырь, моча по мочеточникам поступает непосредственно в клоаку. 3. В почках птиц слабо развиты извитые канальцы и моча в основном образуется путем фильтрации. 4. Конечным продуктом азотистого обмена у птиц является мочевая кислота.