Анатомія і фізіологія людини

План:

1.Структурно-функціональна характеристика видільної системи.

2.Процеси утворення сечі.

3. Роль нирок у підтриманні гомеостазу.

4. Сечовидільна система. 

1.                Структурно-функціональна характеристика видільної системи.

Система виділення – це сукупність виконавчих структур та апарату регуляції, які здійснюють видільну функцію, беручи участь у підтриманні гомеостазу організму. До виконавчих структур належать:

-       Нирки – шляхом утворення сечі з організму виводяться  кінцеві продукти метаболізму, шкідливих речовин, надлишку води та солей, органічних сполук;

-       Травний канал та його секреторні залози беруть участь у виведен. ні кінцевих продуктів  азотистого обміну та гемоглобіну, важких металів, гормонів та лікарських препаратів;

-       Легені виділяють СО_2, водяні пари, леткі речовини метаболізму (аміак, ацетон, пари алкоголю, продукти легеневої тканини;

-       Шкіра  виділяє воду ( до 1л), сочевична, аміак, індикан, глюкозу (при діабеті), жир;

-       Матка виділяє продукти ендометрію, кров.

Нирки – головний парний орган системи виділення, структурною одиницею якого є нефрон. У одній нирці понад 1 млн нефронів. За добу виводиться біля 1-1,8 л сечі (повторити  анатомічну будову нирки). 

Через нирки протікає 1250 мл крові за 1 хвилину. Нирковий кровотік залишається постійним навіть при зміні артеріального тиску.

2.Процеси утворення сечі.

 В основі утворення сечі лежать три процеси:

-       Фільтрація  плазми крові з капілярів  клубочків у капсулу нефрона (утворення первинної сечі, яка подібна до плазми крові), здійснюється через стінку клубочка за вторинним енергоємним активним транспортом за участі Na⁺- K⁺АТФ-ази;

-       Реабсорбція – повернення в кров з канальців частини нефрона речовин, як необхідні організму та води (за осмотичним градієнтом у проксимальних звивистих канальцях за рахунок Na⁺ та білків-переносників за механізмом піноцитозу; за участі лізосомальних ферментів відбувається реабсорбція мінімальної кількості білків.Проникність стінок для сечовини регулюється антидіуретичним гормоном.

-       Секреція – транспорт з міжклітинної рідини і крові у проксимальні та дистальні канальці речовин, які підлягають екскреції з організму. Механізм виділення заснований на роботі Na⁺- K⁺-насоса, який закачує іони калію в клітину в обмін на видалення з неї іонів натрію за градієнтом електрохімічного потенціалу. Процес секреції має адаптивний характер.

Первинна сеча є ізоосмічною. Вода пасивно реабсорбується з фільтрату, концентрація солей ( в основному це NaCl)  різко підвищується. Фільтрат стає гіперосмічним. При переході гіпертонічного фільтрату у висхідне коліно петлі Генле, стінка його стає непроникною для води, яка залишається у просвітідистального канальця, а  солі активно реабсорбуються. З дистального канальця сеча в малій кількості потрапляє у збиральні трубки, де продовжується подальше її концентрування. Дефіцит води у збиральних трубках приводить до зменшення діурезу і наростання концентрації солей у крові.  Підвищення іонів натрію стимулює осморецептори супраоптичних ядер гіпоталамуса та викид антидіуретичного гормону, який стимулює перехід води із збиральних трубочок у міжклітинний простір, в результаті чого сеча концентрується до вторинної та виділяється назовні.

 Значна роль у  концентруванні сечі належить сечовині (синтезується в печінці ізNH₄₎, фільтрується, але не адсорбується у канальцях. У нижніх відділах збиральних трубочок значна частина  сечовини переходить у міжклітинний простір і за необхідності знову всмоктується в проксимальні та дистальні канальці петлі Генле, що утворює так званий круговорот сечовини у нирці, направлений на концентрування сечі. Менша частина сечовини  (20%) виділяється з сечею.

 У утворенні кінцевої сечі відграють роль судини нирки. Вони здійснюють петлю, подібну до петлі Генле. Кров, спускаючись у мозковий шар, втрачає воду, яка переходить у міжклітинну гіперосмолярну речовину та згущується, зменшуючись у кількості. При поверненні крові з мозкового шару в кірковий, в ній зменшується концентрація солей, що веде до накопичення в судинах води. Перехід солей з просвіту дистальних канальців у середовище, що їх оточує, попереджає вимивання солей із міжклітинної рідини.

3. Роль нирок у підтриманні гомеостазу.

Нирки функціонують як гомеостатичні органи, підтримуючи сталість внутрішнього середовища. Регуляція сталості концентрації іонів натрію змінюється за допомогою механізмів реабсорбції. При зниженій концентрації іонів натрію в крові синтезується і виділяється:

-альдостерон –гормон кори наднирників збільшує реабсорбцію натрію. Секреція альдостерону стимулюється системою ренін-ангіотензинII. Ренін декретується юкстагломерулярними клітинами, які виконують функцію в даному випадку механорецепторів. АнгіотензинII стимулює секрецію альдостерону, збільшуючи реабсорбцію натрію, який сприяє зростанню реабсорбції води, що призводить до збільшення ОЦК (об’єм циркулюючої крові), нормалізації артеріального тиску, звужує судинний опір, підвищує артеріальний тиск шляхом зворотного зв’язку гальмуючи секрецію реніну ЮГК.

Адренокортикотропін – гормон аденогіпофіза, який призводить до зростання реабсорбції іонів натрію та води за осмотичним градієнтом, що веде до підвищення ОЦК. При підвищенні концентрації іонів натрію виділяється натрійдиуретичнй пептид (ПНП), який утворюється у передсердях при розтягненні їх об’ємом притікаючої крові та тиском на стінки серця. Підвищення ПНП викликає зменшення реабсорбції натрію у дистальному відділі нефрона, що призводить до зменшення реабсорбції води. У результаті з сечею виділяється більше натрію,зростає діурез, що веде до відновлення ОЦК. За допомогою негативного зворотного зв’язку  активується ренін-ангіотензин-альдостеронова система, що сприяє відновленню  вмісту іонів натрію до сталої величини.

 Сталість концентрації іонів кальцію та фосфатів здійснюється завдяки паратиреоїдному гормону пара щитоподібних залоз. При зростанні кількості кальцію в крові щитоподібна залоза виділяє гормон кальцитонін, який збільшує секрецію кальцію нирками та стимулює його перехід у кістки. Фосфати реабсорбуються  завдяки транспорту, поєднаного з реабсорбцією іонів натрію.

 Нирки приймають участь у регуляції водного балансу. Постійний об’єм води в організмі становить біля 60 % від маси тіла. Близько 3 л входить до складу плазми крові. Виведення води з організму здійснюється нирками (1,4 л), кишечником – 100 мл, легенями і шкірою – 900 мл, слиною – 100 мл. Мінімальне добове споживання воли становить 1,5 л. Втрата 1,5 % маси тіла викликає спрагу. Адаптації до спраги немає. Механізм спраги полягає у зростанні осмотичної концентрації іонів  натрію в позаклітинній рідині та зменшенні кількості води у позаклітинному просторі. сигналом дії є підвищення функції клітин ЮГА, подальшого синтезу реніну та ангіотензинуII, які прямо впливають на гіпоталамус і викликають спрагу.

 При збільшенні води в організмірозвивається гіперволемія , що веде до зростання ОЦК, венозного притоку крові до серця і збільшення серцевого викиду. В результаті чого підвищується артеріальний тиск та фільтраційний тиск нирок, що веде до збільшення діурезу.

 Фізіологічні основи дії діуретиків.

Діуретики - сечогінні препарати, які застосовують з метою зменшення ОЦК.

Осмотичні діуретини – (манітол, глюкоза)- їх дія базується на екскреції речовин, які фільтруються, не адсорбуються, залишаються в канальцях і підвищують осмотичну концентрацію сечі. Що призводить доале  зменшення реабсорбції води і збільшення об’єму виділеної сечі.

Інгібітори карбоангідрази (ацетозоламін) -  ці препарати пригнічують дію ферменту карбоангідрази в епітелії проксимальних канальців, що призводить до пригнічення утворення вугільної кислоти з вуглекислого газу та води, наслідком чого є зменшення реабсорбції іонів HCO_3, збільшення осмотичної концентрації сечі, зменшення реабсорбції води і збільшення діурезу.

Петльові діуретики – (фуросемід, етакринова кислота, буметамід) – дія заснована на пригніченні реабсорбції іонів натрію і поєднаних з ним транспорту іонів калію та хлору, а також іонів кальцію, що призводить до збільшення екскреції з сечеюNaCl,K⁺,Ca²⁺, нездатності концентрувати та розводити сечу, наслідком чого є зменшення реабсорбції води та збільшення діурезу.

Тіазидові діуретини – (хлортіазид, гідрохлортіазид). Вони пригнічують реабсорбцію натрію та хлору на початку дистальних канальців, що веде до зменшення реабсорбції води, збільшення екскреції калію завдяки прискоренню потоку сечі, підвищеного діурезу.

Калійзберігаючі діуретики – (спронолактор, триамтерен, амілорид) – пригнічують реабсорбцію іонів натрію та секрецію іонів калію в дистальнх канальцях та збиральних трубочках, що призводить до збільшення екскреції іонів натрію, зменшення реабсорбції води та зростанню діурезу.

4. Сечовидільна система.

Сеча із збиральних трубок поступає в ниркові чашечки, розтягує їх стінки, викликає перистальтичні скорочення, які розповсюджуються на ниркові миски. Скорочення мисок проштовхує сечу у сечоводи, стінки яких мають циркулярні та повздовжні м’язові волокна, що допомагає переміщувати сечу у напрямку до сечового міхура. Наявність детрузорного м’язу на початку сечового міхура не дає можливості сечі повернутися назад у сечоводи. М’язові волокна, які забезпечують випорожнення сечового міхура утворюють внутрішній сфінктер сечівника, який попереджує випускання сечі до розвитку максимального тиску у міхурі. Дистальніше розташований внутрішній сфінктер уретри, що знаходиться під контролем соматичної нервової системи.

Нервова система забезпечує регуляцію тривалого наповнення сечового міхура і короткого випускання сечі. Це здійснюється парасимпатичними волокнами, що знаходяться у сакральному відділі спинного мозку (S₂-S₄) , досягають детрузорного м’язу, збуджують його, а він у свою чергу викликає скорочення і розслаблення внутрішнього сфінктера міхура, виділення сечі.

У складі тазових нервів присутні чутливі волокна, які передають інформацію про ступінь розтягнення сечового міхура і відповідають за стан випорожнення його.

 Сечовипускання – це спинномозковий рефлекс, що регулюється вищими нервовими центрами і може довільно пригнічуватись. Підвищення тиску в сечовому міхурі  призводить до опускання сечі в шийку міхура, розтягує його стінки, що викликає сечовипускнийрефлекс.У чоловіків залишена в уретрі сеча виштовхується кількома скороченнями цибулино-печеристого м’язу, в жінок – випорожнення відбувається за рахунок земного тяжіння.