Hlavné vylučovacie orgány u ľudí. Ľudský vylučovací systém
Orgány vylučovacej sústavy zahŕňajú obličky, ktoré tvoria moč, a močové cesty- močovody, močový mechúr a močová trubica.
Obličky
Obličky- hlavné orgány vylučovacieho systému; ich hlavnou funkciou je udržiavanie homeostázy v tele, vrátane: 1) odstraňovania konečných produktov metabolizmu a cudzích látok z tela; 2) regulácia metabolizmu voda-soľ a acidobázickej rovnováhy; 3) regulácia krvného tlaku; 4) regulácia erytropoézy; 5) regulácia hladín vápnika a fosforu v tele.
Obličky sú obklopené tukovým tkanivom (tuková kapsula) a pokrytý riedkou vláknitá kapsula vyrobené z hustého vláknitého spojivového tkaniva obsahujúceho bunky hladkého svalstva. Každá oblička pozostáva z externe umiestnenej kôra a ležať vo vnútri dreň(Obr. 244).
Kôra obličiek (kortex obličiek) nachádza sa v súvislej vrstve pod kapsulou orgánu, z nej do drene medzi obličkové pyramídy sa odosielajú obličkové piliere(Bertin). Kôra je reprezentovaná oblasťami obsahujúcimi obličkové telieska a krimpované obličkové tubuly(formovanie kortikálny labyrint), ktoré sa striedajú s mozgové lúče(pozri obr. 244), obsahujúci rovné obličkové tubuly a zberné kanáliky (pozri nižšie).
Dreň obličiek pozostáva z 10-18 kužeľových obličkové pyramídy, z ktorého základu prenikajú do kôry mozgové lúče. Vrcholy pyramíd (obličkové papily) adresované malé poháre, z ktorých moč vstupuje cez dva alebo tri veľké poháre V obličková panvička - rozšírená horná časť močovodu vychádzajúca z obličkový hilum Tvorí sa pyramída s oblasťou kôry, ktorá ju pokrýva obličkový lalok, a medulárny lúč s okolitou kôrou - obličkový (kortikálny) lalok(pozri obr. 244).
Nephron je štrukturálna a funkčná jednotka obličky; Každá oblička obsahuje 1-4 milióny nefrónov (s významnými individuálnymi variáciami). Nefrón (obr. 245) obsahuje dve časti, ktoré sa líšia svojimi morfofunkčnými charakteristikami - obličkové teliesko A obličkový tubul, ktorý pozostáva z niekoľkých oddelení (pozri nižšie).
Obličkové teliesko zabezpečuje proces selektívnej filtrácie krvi, ktorej výsledkom je tvorba primárny moč. Má okrúhly tvar a pozostáva z ciev glomerulus, pokrytý dvoma vrstvami glomerulárna kapsula(Shumlyansky-Bowman) (obr. 247). Obličkové teliesko má dve póly: cievne(v oblasti, kde sa nachádzajú aferentné a eferentné arterioly) a uric(na začiatku renálneho tubulu).
Glomerulus tvorené 20-40 kapilárnymi slučkami, medzi ktorými je špeciálne spojivové tkanivo - mezangium.
Glomerulárna kapilárna sieť vzdelaný fenestrované endotelové bunky, ležiace na bazálnej membráne, ktorá je vo väčšine oblastí spoločná s bunkami viscerálnej vrstvy puzdra (obr. 248 a 249). Póry v cytoplazme endotelových buniek zaberajú 20-50% ich povrchu; niektoré z nich sú uzavreté diafragmami - tenkými proteínovo-polysacharidovými filmami.
Mesangium zahŕňa mezangiálne bunky (mezangiocyty) a medzibunková látka umiestnená medzi nimi - mezangiálna matrica. Mesangium glomerulu prechádza do perivaskulárny ostrovček mezangia (extraglomerulárne mezangium)(pozri obr. 247).
Mesangiálne bunky - rozvetvené, s hustým jadrom, dobre vyvinutými organelami a veľkým počtom filamentov (vrátane kontraktilných). Sú navzájom spojené desmozómami a medzerovými spojmi. Mesangiálne bunky zohrávajú úlohu prvkov, ktoré podporujú kapiláry glomerulu, sťahujú sa, regulujú prietok krvi v glomerule, majú fagocytárne vlastnosti (absorbujú makromolekuly, ktoré sa hromadia pri filtrácii, podieľajú sa na obnove bazálnej membrány), produkujú mezangiálny matrix, cytokíny a prostaglandíny.
Mesangiálna matrica pozostáva zo základnej amorfnej látky a neobsahuje vlákna. Má vzhľad trojrozmernej siete, svojim zložením je podobný materiálu bazálnej membrány - obsahuje glykozaminoglykány, glykoproteíny (fibronektín, laminín, fibrilín), proteoglykán perlekán, kolagény typu IV, V a VI, chýba vláknotvorné kolagény typu I a III.
Glomerulárna kapsula tvorený dvoma listy tobolky (parietálne a viscerálne, oddelené štrbinou dutina kapsuly(pozri obr. 247).
Parietálny list reprezentovaný jednovrstvovým skvamóznym epitelom, ktorý prechádza do viscerálneho
cerálnej vrstvy v oblasti cievneho pólu tela a do epitelu proximálnej časti - v oblasti močového pólu.
Viscerálny list, pokrývajúce kapiláry glomerulu, tvorené veľkými rozvetvenými epiteliálnymi bunkami - podocyty(pozri obr. 247-249). Z ich tela, obsahujúceho dobre vyvinuté organely a vyčnievajúce do dutiny kapsuly, dlhé a široké primárne procesy (cytotrabekuly), vetvenia na sekundárne, z ktorých môžu vzniknúť terciárne. Všetky procesy tvoria početné výrastky (qi topodia), ktoré sa navzájom prelínajú na povrchu kapilár, priestorov medzi nimi (filtračné otvory) uzavretý tenký štrbinové membrány s priečnymi ryhami (výzorom podobným „zipsu“) a zhutneným pozdĺžnym vláknom v strede (pozri obr. 248 a 249).
bazálnej membrány - veľmi hrubý, spoločný pre endotel kapilár a podocytov, vzniká fúziou bazálnych membrán endotelových buniek a podocytov. Tvoria ho tri záznamy(vrstvy): vonkajšie a vnútorné transparentný(riedke) a centrálne hustý(pozri obr. 248 a 249).
Filtračná bariéra v glomerulus je súbor štruktúr, cez ktoré sa filtruje krv za vzniku primárneho moču. Priepustnosť filtračnej bariéry pre konkrétnu látku je určená jej hmotnosťou, nábojom a konfiguráciou jej molekúl. Zábranu tvoria (pozri obr. 248 a 249): (1) cytoplazme fenestrovaných endotelových buniek glomerulárne kapiláry; (2) trojvrstvová základná membrána;(3) štrbinové membrány, uzatváranie filtračných medzier (medzi cytopódiou podocytu).
Renálny tubulus zahŕňa proximálny tubul, tenký tubul nefrónovej slučky, distálny tubul.
Proximálny tubulus zabezpečuje obligátnu reabsorpciu väčšiny (80-85 %) objemu primárneho moču do peritubulárnych kapilár s reabsorpciou vody a živín a akumuláciou konečných produktov metabolizmu v moči. Určité látky vylučuje aj do moču. Proximálny tubul zahŕňa proximálny stočený tubulus(nachádza sa v kôre, má najväčšiu dĺžku a najčastejšie sa zisťuje na úsekoch kôry) a proximálny rovný tubul(zostupná hrubá časť slučky); začína od močového pólu glomerulárnej kapsuly a náhle prechádza do tenkého segmentu nefrónovej slučky (pozri obr. 245 a 247). Vyzerá to, že sa vytvorila hrubá trubica jednovrstvový kubický epitel. Cytoplazma
bunky - vakuolizované, zrnité, sfarbené oxyfilné a obsahuje dobre vyvinuté organely a početné pinocytotické vezikuly transportujúce makromolekuly. Na apikálnom povrchu epiteliálnych buniek je kefový lem, ktorý zväčšuje jeho povrch 20-30 krát. Pozostáva z niekoľko tisíc dlhých (3-6 mikrónov) mikroklkov. V bazálnej časti buniek tvorí cytoplazma prepletené procesy (bazálny labyrint), vnútri ktorej sú kolmo na bazálnu membránu umiestnené predĺžené mitochondrie, ktoré vytvárajú obraz na svetelno-optickej úrovni "bazálne pruhovanie"(pozri obr. 3, 246, 250).
Tenký tubul nefrónovej slučky spolu s tučným (distálny rovný tubulus) zabezpečuje koncentráciu moču. Je to úzka trubica v tvare U pozostávajúca z tenký klesajúci segment(V nefróny s krátkou slučkou - kortikálna), a tiež (v nefróny s dlhou slučkou - juxtamedulárne)- tenký predný segment(pozri obr. 245). Tenký tubul tvoria ploché epitelové bunky (o niečo hrubšie ako endotel priľahlých kapilár) so slabo vyvinutými organelami a malým počtom krátkych mikroklkov. Časť bunky obsahujúca jadro vyčnieva do lúmenu (pozri obr. 246 a 251).
Distálny tubulus podieľa sa na selektívnej reabsorpcii látok a transportuje elektrolyty z lúmenu. Obsahuje distálny rovný tubulus(vzostupná hrubá časť slučky), distálny stočený tubulus A komunikačného tubulu(pozri obr. 245). Distálny tubul je kratší a tenší ako proximálny a má širší lúmen; je vystlaný jednovrstvovým kubickým epitelom, ktorého bunky majú svetlú cytoplazmu, vyvinutú interdigitáciu na laterálnej ploche a bazálny labyrint (pozri obr. 3, 246 a 250). Neexistuje žiadny štetec; pinocytotických vezikúl a lyzozómov je málo. Distálny rovný tubul sa vracia do obličkového telieska toho istého nefrónu a v oblasti jeho cievneho pólu sa modifikuje a vytvára hustá škvrna- Časť juxtaglomerulárny komplex(Pozri nižšie).
Zberné potrubia(pozri obr. 244-246, 250 a 251) nie sú súčasťou nefrónu, ale funkčne s ním úzko súvisia. Podieľajú sa na udržiavaní vodno-elektrolytovej rovnováhy v organizme, menia svoju priepustnosť pre vodu a ióny vplyvom aldosterónu a antidiuretického hormónu. Nachádzajú sa v kôre (kortikálne zberné kanály) a dreň (cerebrálne zberné kanály) tvoriaci rozvetvený systém. Podšité kubickým epi-
telium v kôre a povrchových častiach drene a stĺpcovité v jej hlbokých častiach (pozri obr. 33, 244, 246, 250 a 251). Epitel obsahuje dva typy buniek: (1) hlavné bunky(svetlý) - početne prevládajúci, charakterizovaný slabo vyvinutými organelami a konvexným vrcholovým povrchom s dlhým jediným cilium; (2) interkalárne bunky(tmavý) - s hustou hyaloplazmou, veľkým počtom mitochondrií, viacerými mikrozáhybmi na apikálnom povrchu. Najväčší z cerebrálnych zberných kanálikov (priemer - 200-300 mikrónov), známy ako papilárne kanáliky(Bellini), otvorený papilárne otvory na obličková papila V mriežková zóna. Sú tvorené vysokými stĺpcovými bunkami s konvexnými vrcholovými pólmi.
Typy nefrónov sa rozlišujú na základe charakteristík ich topografie, štruktúry, funkcie a krvného zásobenia (pozri obr. 245):
1)kortikálna (krátka slučka) tvoria 80-85% nefrónov; ich obličkové telieska sa nachádzajú v kortexe a relatívne krátke slučky (neobsahujúce tenký vzostupný segment) neprenikajú do drene ani nekončia v jej vonkajšej vrstve.
2)juxtamedulárna (dlhá slučka) tvoria 15-20% nefrónov; ich obličkové telieska ležia blízko kortikomedulárnej hranice a sú väčšie ako tie v kortikálnych nefrónoch. Slučka je dlhá (predovšetkým vďaka tenkej časti s dlhým vzostupným segmentom), preniká hlboko do drene (až po vrchol pyramíd), čím zabezpečuje vytvorenie hypertonického prostredia v jej interstíciu, potrebného na koncentrovanie moču.
Interstitium- zložka spojivového tkaniva obličiek, obklopujúca vo forme tenkých vrstiev nefróny, zberné kanáliky, krvné a lymfatické cievy a nervové vlákna. Vykonáva podpornú funkciu, je oblasťou interakcie medzi nefrónovými tubulmi a krvnými cievami a podieľa sa na produkcii biologicky aktívnych látok. Je vyvinutejšia v dreni (pozri obr. 251), kde je jej objem niekoľkonásobne väčší ako v kôre. Tvoria ho bunky a medzibunková látka, ktorá obsahuje kolagénové vlákna a fibrily, ako aj základná látka obsahujúca proteoglykány a glykoproteíny. Medzi bunky interstícia patria: fibroblasty, histiocyty, dendritické bunky, lymfocyty a v dreni - špeciálne intersticiálnych buniek niekoľko typov, vrátane vretenovitých buniek obsahujúcich lipidové kvapôčky, ktoré produkujú vazoaktívne faktory (prostaglandíny, bradykinín). Podľa niektorých údajov rastú peritubulárne intersticiálne bunky
Používajú erytropoetín, hormón, ktorý stimuluje erytropoézu.
Juxtaglomerulárny komplex- komplexný štrukturálny útvar, ktorý reguluje krvný tlak cez renín-angiotenzínový systém. Nachádza sa na cievnom póle glomerulu a zahŕňa tri prvky (pozri obr. 247):
Hustá škvrna - úsek distálneho tubulu nachádzajúci sa v priestore medzi prinášanie A eferentné glomerulárne arterioly na cievnom póle obličkového telieska. Pozostáva zo špecializovaných vysokých úzkych epitelových buniek, ktorých jadrá ležia hustejšie ako v iných častiach tubulu. Bazálne procesy týchto buniek prenikajú cez diskontinuálnu bazálnu membránu a prichádzajú do kontaktu s juxtaglomerulárnymi myocytmi. Bunky makuly densa majú osmoreceptorovú funkciu; syntetizujú a uvoľňujú oxid dusnatý, regulujúc vaskulárny tonus aferentnej a/alebo eferentnej glomerulárnej arterioly, čím ovplyvňujú funkciu obličiek.
Juxtaglomerulárne myocyty (juxtaglomerulocyty) - modifikované hladké myocyty tunica media aferentnej (v menšej miere eferentnej) glomerulárnej arterioly na cievnom póle glomerulu. Majú baroreceptorové vlastnosti a pri poklese tlaku uvoľňujú nimi syntetizovaný hormón obsiahnutý vo veľkých hustých granulách. renin Renín je enzým, ktorý sa rozkladá angiotenzín I z bielkovín krvnej plazmy angiotenzinogén. Iný enzým (v pľúcach) premieňa angiotenzín I na angiotenzín II, ktorý zvyšuje tlak, spôsobuje zovretie arteriol a stimuluje sekréciu aldosterónu zona glomerulosa kôry nadobličiek.
Extraglomerulárne mezangium - nahromadenie buniek (Gurmagtigove bunky) v priestore trojuholníkového tvaru medzi glomerulárnymi arteriolami a macula densa, ktorý prechádza do mezangia glomerulu. Organely buniek sú slabo vyvinuté a početné procesy tvoria sieť v kontakte s bunkami macula densa a juxtaglomerulárnymi myocytmi, cez ktoré sa predpokladá, že prenášajú signály z prvých do druhých.
Prívod krvi do obličiek veľmi intenzívne, čo je nevyhnutné pre realizáciu ich funkcií. Pri organovej bráne renálna artéria deleno interlobar, prebiehajúce v obličkových stĺpcoch (pozri obr. 245). Na úrovni základne pyramíd sa rozvetvujú oblúkovité tepny(prebiehajú pozdĺž kortikomedulárnej hranice), z ktorej radiálne vybiehajú do kôry interlobulárnych tepien. Posledné prechádzajú medzi susednými medulárnymi lúčmi a spôsobujú vznik aferentné glomerulárne arterioly,
rozpadajúci sa do glomerulárnej kapilárnej siete(primárny). Krv sa odoberá z glomerulu eferentné arterioly; v kortikálnych nefrónoch sa okamžite rozvetvujú na rozsiahlu sieť sekundárnych peritubulárne (peritubulárne) fenestrované kapiláry, a v juxtamedulárnych nefrónoch dávajú dlhé tenké priame arterioly, prechádzajú do drene a papíl, kde vytvárajú sieť peritubulárnych fenestrovaných kapilár, a potom sa ohýbaním vo forme slučky vracajú ku kortiko-medulárnej hranici vo forme rovné žilky(s fenestrovaným endotelom).
Peritubulárne kapiláry subkapsulárnej oblasti sa zhromažďujú do venulov, ktoré prenášajú krv interlobulárne žily. Tie posledné prúdia do oblúkové žily, spojenie s interlobárne žily, ktorá forma obličková žila.
Močové cesty
Močové cesty sa čiastočne nachádzajú v samotných obličkách (obličkový kalich, malý a veľký, panva), ale nachádzajú sa najmä mimo nich (močovody, močový mechúr a močová trubica). Steny všetkých týchto úsekov močových ciest (s výnimkou posledného) sú postavené podobným spôsobom - medzi ich steny patria tri membrány (obr. 252 a 253): 1) sliznica (so submukóznym podkladom), 2 ) svalová, 3) adventiciálna (v močovom mechúre čiastočne serózna).
Sliznica vzdelaný epitel A vlastný záznam.
Epitel - prechodný (urotel) - pozri obr. 40, jeho hrúbka a počet vrstiev sa zväčšuje od kalichov k močovému mechúru a zmenšuje sa, keď sa orgány naťahujú. Je nepriepustná pre vodu a soli a má schopnosť meniť svoj tvar. Jeho povrchové bunky sú veľké, s polyploidnými jadrami (alebo bi-
jadrové), meniaci sa tvar (okrúhly v nenatiahnutom stave a plochý v natiahnutom stave), invaginácie plazmalemy a fusiformné vezikuly v apikálnej cytoplazme (rezervy plazmolemy, ktoré sú do nej zabudované pri naťahovaní), s veľkým počtom mikrofilamentov. Epitel močového mechúra v oblasti vnútorného otvoru uretry (trojuholník močového mechúra) tvorí drobné invaginácie do spojivového tkaniva - slizničné žľazy.
Vlastný záznam tvorené voľným vláknitým spojivovým tkanivom; je veľmi tenký v kalichoch a panve, výraznejší v močovode a močovom mechúre.
Submucosa chýba v kalichoch a panve; nemá ostrú hranicu s lamina propria (preto jej existenciu neuznáva každý), je však (najmä v močovom mechúre) tvorená voľnejším tkanivom s vyšším obsahom elastických vlákien v porovnaní s lamina propria, ktorá prispieva k tvorbe záhybov sliznice. Môže obsahovať izolované lymfoidné uzliny.
Muscularis obsahuje dve alebo tri nejasne ohraničené vrstvy tvorené zväzkami buniek hladkého svalstva, obklopené výraznými vrstvami spojivového tkaniva. Začína v malých kalichoch vo forme dvoch tenkých vrstiev - vnútorné pozdĺžne A vonkajší kruhový. Panva a horná časť močovodu obsahujú rovnaké vrstvy, ale ich hrúbka sa zvyšuje. V dolnej tretine močovodu a v močovom mechúre sa k opísaným dvom vrstvám pridáva vonkajšia pozdĺžna vrstva. V močovom mechúre je vnútorný otvor močovej trubice obklopený kruhovou svalovou vrstvou (vnútorný zvierač močového mechúra).
Adventitia- vonkajší, tvorený vláknitým spojivovým tkanivom; na hornom povrchu močového mechúra je nahradený serózna membrána.
ORGÁNY VYlučovacej sústavy
Ryža. 244. Obličky (celkový pohľad)
1 - vláknitá kapsula; 2 - kôra: 2,1 - obličkové teliesko, 2,2 - proximálny tubul, 2,3 - distálny tubul; 3 - mozgový lúč; 4 - kortikálny lalok; 5 - interlobulárne cievy; 6 - subkapsulárna žila; 7 - dreň: 7,1 - zberný kanál, 7,2 - tenký tubul nefrónovej slučky; 8 - oblúkové cievy: 8,1 - oblúková artéria, 8,2 - oblúková žila
Ryža. 245. Schéma stavby nefrónov, zberných kanálikov a krvného obehu v obličkách
I - juxtamedulárny nefrón; II - kortikálny nefrón
1 - vláknitá kapsula; 2 - kôra; 3 - dreň: 3.1 - vonkajšia dreň, 3.1.1 - vonkajší pruh, 3.1.2 - vnútorný pruh, 3.2 - vnútorný dreň; 4 - obličkové teliesko; 5 - proximálny tubulus; 6 - tenký tubul nefrónovej slučky; 7 - distálny tubulus; 8 - zberné potrubie; 9 - interlobárna artéria a žila; 10 - oblúková tepna a žila; 11 - interlobulárna artéria a žila; 12 - aferentná glomerulárna arteriola; 13 - (primárna) glomerulárna kapilárna sieť; 14 - eferentná glomerulárna arteriola; 15 - peritubulárna (sekundárna) kapilárna sieť; 16 - priama arteriola; 17 - priama žilnatina
Ultraštrukturálna organizácia epitelových buniek rôznych častí nefrónu a zberného kanálika, označená písmenami A, B, C, D, je znázornená na obr. 246
Ryža. 246. Ultraštrukturálna organizácia epitelových buniek rôznych častí nefrónu a zberného kanálika
Kreslenie pomocou EMF
A - kubická mikrovilózna (ohraničená) epiteliálna bunka z proximálneho tubulu: 1 - mikrovilózna (kefková) hranica, 2 - bazálny labyrint; B - kubická epiteliálna bunka z distálneho tubulu: 1 - bazálny labyrint; B - plochá epiteliálna bunka z tenkého tubulu slučky nefrónu; G - hlavná epiteliálna bunka zo zberného kanálika
Umiestnenie buniek v zodpovedajúcich častiach nefrónu a zberného kanála je znázornené šípkami na obr. 245
Ryža. 247. Obličkové teliesko a juxtaglomerulárny aparát
Farbenie: CHIC reakcia a hematoxylín
1 - cievny pól obličkového telieska; 2 - tubulárny (močový) pól obličkového telieska; 3 - aferentná arteriola: 3.1 - juxtaglomerulárne bunky; 4 - eferentná arteriola; 5 - kapiláry cievneho glomerulu; 6 - vonkajší (parietálny) list glomerulárnej kapsuly (Shumlyansky-Bowman); 7 - vnútorná (viscerálna) vrstva kapsuly tvorená podocytmi; 8 - dutina glomerulárnej kapsuly; 9 - mezangium; 10 - bunky extraglomerulárneho mezangia; 11 - distálny tubul nefrónu: 11,1 - hustá škvrna; 12 - proximálny tubulus
Ryža. 248. Ultraštruktúra filtračnej bariéry v obličkovom glomerule
Kreslenie pomocou EMF
1 - procesy podocytov: 1,1 - cytotrabekula, 1,2 - cytopódia; 2 - filtračné štrbiny; 3 - bazálna membrána (trojvrstvová); 4 - fenestrovaná endoteliálna bunka: 4.1 - póry v cytoplazme endotelovej bunky; 5 - kapilárny lúmen; 6 - erytrocyt; 7 - filtračná bariéra
Ryža. 249. Ultraštruktúra filtračnej bariéry v obličkovom glomerule
A - kresba s EMF; B - rez bariérou pri trojrozmernej rekonštrukcii
1 - podocyt: 1,1 - cytotrabekula, 1,2 - cytopódia; 2 - filtračné štrbiny: 2,1 - štrbinové membrány; 3 - bazálna membrána (trojvrstvová); 4 - fenestrovaná endoteliálna bunka: 4.1 - póry v cytoplazme endotelovej bunky; 5 - lumen glomerulárnej kapiláry; 6 - erytrocyt; 7 - filtračná bariéra
Modrá šípka označuje smer transportu látok z krvi do primárneho moču počas ultrafiltrácie
Ryža. 250. Oblička. Kortikálna oblasť
Farbenie: CHIC reakcia a hematoxylín
1 - obličkové teliesko: 1.1 - choroidálny glomerulus, 1.2 - glomerulárne puzdro, 1.2.1 - vonkajšia vrstva, 1.2.2 - vnútorná vrstva, 1.3 - dutina puzdra; 2 - proximálny tubul nefrónu: 2.1 - kvádrové epitelové bunky, 2.1.1 - bazálne pruhovanie, 2.1.2 - mikrovilózny (kefkový) okraj; 3 - distálny tubul: 3,1 - bazálne pruhovanie, 3,2 - hustá škvrna; 4 - zberné potrubie
Ryža. 251. Oblička. Oblasť drene
Farbenie: CHIC reakcia a hematoxylín
1 - zberné potrubie; 2 - tenký tubul nefrónovej slučky; 3 - distálny tubul (rovná časť); 4 - intersticiálne spojivové tkanivo; 5 - krvná cieva
Ryža. 252. Močovod
Farbenie: hematoxylín-eozín
1 - sliznica: 1,1 - prechodný epitel, 1,2 - lamina propria; 2 - svalová vrstva: 2,1 - vnútorná pozdĺžna vrstva, 2,2 - vonkajšia kruhová vrstva; 3 - adventícia
Ryža. 253. Močový mechúr (dole)
Farbenie: hematoxylín-eozín
1 - sliznica: 1,1 - prechodný epitel, 1,2 - lamina propria; 2 - submukóza; 3 - svalová vrstva: 3,1 - vnútorná pozdĺžna vrstva, 3,2 - stredná kruhová vrstva, 3,3 - vonkajšia pozdĺžna vrstva, 3,4 - vrstvy spojivového tkaniva; 4 - serózna membrána
Eliminácia je odstránenie toxínov produkovaných metabolizmom z tela. Tento proces je nevyhnutnou podmienkou pre udržanie stálosti jeho vnútorného prostredia – homeostázy. Názvy zvieracích vylučovacích orgánov sú rôzne - špecializované trubice, metanefrídie. Osoba má celý mechanizmus na vykonanie tohto procesu.
Systém vylučovacích orgánov
Metabolické procesy sú pomerne zložité a vyskytujú sa na všetkých úrovniach – od molekulárnej až po organizmickú. Na ich implementáciu je preto potrebný celý systém. Ľudské vylučovacie orgány odstraňujú rôzne látky.
Prebytočná voda sa z tela odstraňuje cez pľúca, kožu, črevá a obličky. Soli ťažkých kovov sa uvoľňujú v pečeni a črevách.
Pľúca sú dýchacie orgány, ktorých podstatou je privádzať do tela kyslík a odstraňovať z neho oxid uhličitý. Tento proces má celosvetový význam. Rastliny totiž využívajú na fotosyntézu oxid uhličitý uvoľnený živočíchmi. Za prítomnosti vody a svetla v zelených častiach rastliny, ktoré obsahujú pigment chlorofyl, tvoria uhľohydrát glukózu a kyslík. Toto je kolobeh látok v prírode. Prebytočná voda sa tiež nepretržite odstraňuje cez pľúca.
Črevá odstraňujú nestrávené zvyšky potravy a spolu s nimi škodlivé produkty metabolizmu, ktoré môžu spôsobiť otravu tela.
Tráviaca žľaza, pečeň, je skutočným filtrom pre ľudské telo. Odstraňuje toxické látky z krvi. Pečeň vylučuje špeciálny enzým - žlč, ktorý odzbrojuje toxíny a odstraňuje ich z tela, vrátane jedov alkoholu, drog a liekov.
Úloha kože v procesoch vylučovania
Všetky vylučovacie orgány sú nenahraditeľné. Ak sa totiž naruší ich fungovanie, v tele sa budú hromadiť toxické látky – toxíny. Osobitnú úlohu v tomto procese zohráva najväčší ľudský orgán, koža. Jednou z jeho najdôležitejších funkcií je termoregulácia. Pri intenzívnej práci telo vytvára veľa tepla. Keď sa hromadí, môže spôsobiť prehriatie.
Pokožka reguluje intenzitu prenosu tepla, pričom si zachováva len potrebné množstvo. Spolu s potom sa z tela odstraňujú okrem vody aj minerálne soli, močovina a amoniak.
Ako dochádza k prenosu tepla?
Človek je teplokrvný tvor. To znamená, že jeho telesná teplota nezávisí od klimatických podmienok, v ktorých žije alebo sa dočasne nachádza. Organické látky, ktoré prichádzajú s jedlom: bielkoviny, tuky, sacharidy sa v tráviacom trakte rozkladajú na svoje zložky. Nazývajú sa monoméry. Počas tohto procesu sa uvoľňuje veľké množstvo tepelnej energie. Keďže teplota okolia je najčastejšie nižšia ako telesná teplota (36,6 stupňov), telo podľa fyzikálnych zákonov uvoľňuje do okolia prebytočné teplo, t.j. v smere, kde je ho menej. Tým sa udržiava teplotná rovnováha. Proces uvoľňovania a tvorby tepla telom sa nazýva termoregulácia.
Kedy sa človek najviac potí? Keď je vonku horúco. A v chladnej sezóne sa prakticky neuvoľňuje pot. Stáva sa to preto, že pre telo nie je prospešné strácať teplo, keď ho aj tak nie je veľa.
Proces termoregulácie ovplyvňuje aj nervový systém. Keď sa vám napríklad počas vyšetrenia potia dlane, znamená to, že v stave vzrušenia sa cievy rozšíria a zvýši sa prenos tepla.
Štruktúra močového systému
Močový systém zohráva dôležitú úlohu v procesoch vylučovania metabolických produktov. Skladá sa z párových obličiek, močovodov a močového mechúra, ktorý sa otvára von cez močovú rúru. Na obrázku nižšie (diagram "Orgány vylučovania") je znázornené umiestnenie týchto orgánov.
Obličky sú hlavným vylučovacím orgánom
Ľudské vylučovacie orgány začínajú ako párové orgány v tvare fazule. Nachádzajú sa v brušnej dutine na oboch stranách chrbtice, ku ktorej sú otočené konkávnou stranou.
Na vonkajšej strane je každý z nich pokrytý škrupinou. Prostredníctvom špeciálnej depresie nazývanej renálny hilum vstupujú do orgánu krvné cievy, nervové vlákna a močovody.
Vnútornú vrstvu tvoria dva typy látok: kortikálna (tmavá) a dreň (svetlá). V obličke sa tvorí moč, ktorý sa zhromažďuje v špeciálnej nádobe – panve, z nej prúdi do močovodu.
Nefrón je základnou jednotkou obličiek.
Najmä oblička pozostáva zo základných štruktúrnych jednotiek. Práve v nich prebiehajú metabolické procesy na bunkovej úrovni. Každá oblička pozostáva z milióna nefrónov – štruktúrnych a funkčných jednotiek.
Každý z nich je tvorený obličkovým telieskom, ktoré je zase obklopené pohárikovým puzdrom so spleťou krvných ciev. Moč sa tu spočiatku zhromažďuje. Z každej kapsuly vychádzajú stočené tubuly prvého a druhého tubulu, ktoré ústia do zberných kanálikov.
Mechanizmus tvorby moču
Moč sa tvorí z krvi dvoma procesmi: filtráciou a reabsorpciou. Prvý z týchto procesov prebieha v telách nefrónov. V dôsledku filtrácie sa z krvnej plazmy uvoľňujú všetky zložky okrem bielkovín. Táto látka by teda v moči nemala byť. A jeho prítomnosť naznačuje porušenie metabolických procesov. V dôsledku filtrácie vzniká kvapalina, ktorá sa nazýva primárny moč. Jeho množstvo je 150 litrov za deň.
Potom prichádza ďalšia fáza - reabsorpcia. Jeho podstata spočíva v tom, že všetky látky užitočné pre telo sa z primárneho moču absorbujú späť do krvi: minerálne soli, aminokyseliny, glukóza a veľké množstvo vody. V dôsledku toho sa tvorí sekundárny moč - 1,5 litra za deň. Zdravý človek by v tejto látke nemal mať monosacharid glukózu.
Sekundárny moč pozostáva z 96% vody. Ďalej obsahuje ióny sodíka, draslíka a chlóru, močovinu a kyselinu močovú.
Reflexný charakter močenia
Z každého nefrónu sa sekundárny moč dostáva do obličkovej panvičky, z ktorej prúdi cez močovod do močového mechúra. Je to svalový nepárový orgán. Objem močového mechúra sa vekom zvyšuje a u dospelého človeka dosahuje 0,75 litra. Močový mechúr sa otvára von cez močovú rúru. Na výstupe ho obmedzujú dva zvierače – kruhové svaly.
Aby sa objavilo nutkanie na močenie, musí sa v močovom mechúre nahromadiť asi 0,3 litra tekutiny. Keď sa to stane, receptory v stenách sú podráždené. Svaly sa sťahujú a zvierače sa uvoľňujú. K močeniu dochádza dobrovoľne, t.j. dospelý je schopný kontrolovať tento proces. Močenie je regulované nervovým systémom, jeho centrum sa nachádza v sakrálnej časti miechy.
Funkcie vylučovacích orgánov
Obličky zohrávajú dôležitú úlohu v procese odstraňovania konečných produktov metabolizmu z tela, regulujú metabolizmus voda-soľ a udržiavajú stálosť tekutého prostredia tela.
Vylučovacie orgány očisťujú telo od toxínov, udržujú stabilnú hladinu látok potrebných pre normálne, plnohodnotné fungovanie ľudského tela.
Počas života tela dochádza v tkanivách k rozkladu bielkovín, tukov a sacharidov s uvoľňovaním energie. Vylučovací systém človeka zbavuje telo konečných produktov rozkladu – vody, oxidu uhličitého, amoniaku, močoviny, kyseliny močovej, solí kyseliny fosforečnej a ďalších zlúčenín.
Z tkanív tieto produkty disimilácie prechádzajú do krvi, sú krvou prenášané do vylučovacích orgánov a cez ne sú odvádzané z tela von. Odstránenie týchto látok zahŕňa pľúca, kožu, tráviaci systém a orgány močového systému.
Väčšina produktov rozkladu sa vylučuje močovým systémom. Tento systém zahŕňa obličky, močovody, močový mechúr a močovú trubicu.
Funkcie ľudských obličiek
Obličky sa svojou činnosťou v ľudskom tele podieľajú na:
- Pri udržiavaní konštantného objemu telesných tekutín, ich osmotického tlaku a iónového zloženia;
- regulácia acidobázickej rovnováhy;
- uvoľňovanie produktov metabolizmu dusíka a cudzích látok;
- šetrenie alebo vylučovanie rôznych organických látok (glukóza, aminokyseliny a pod.) v závislosti od zloženia vnútorného prostredia;
- metabolizmus uhľohydrátov a bielkovín;
- sekrécia biologicky aktívnych látok (hormón renín);
- krvotvorbu.
Obličky majú široké spektrum funkčného prispôsobenia sa potrebám organizmu pri udržiavaní homeostázy, keďže sú schopné výrazne meniť kvalitatívne zloženie moču, jeho objem, osmotický tlak a pH.
Pravá a ľavá oblička, každá asi 150 g, sú umiestnené v brušnom priestore po stranách chrbtice na úrovni bedrových stavcov. Vonkajšia strana púčikov je pokrytá hustou membránou. Na vnútornej konkávnej strane je „brána“ obličky, cez ktorú prechádza močovod, obličkové tepny a žily, lymfatické cievy a nervy. Prierez obličkou ukazuje, že pozostáva z dvoch vrstiev:
- Vonkajšia vrstva, tmavšia, je kôra;
- vnútorná - dreň.
Štruktúra ľudskej obličky. Štruktúra nefrónu
Oblička má zložitú štruktúru a pozostáva z približne 1 milióna štrukturálnych a funkčných jednotiek – nefrónov, medzi ktorými je priestor vyplnený spojivovým tkanivom.
Nefróny- sú to zložité mikroskopické útvary, počnúc dvojstennou glomerulárnou kapsulou (Shumlyansky-Bowmanova kapsula), vo vnútri ktorej sa nachádza obličkové teliesko (malpighovské teliesko). Medzi vrstvami kapsuly je dutina, ktorá prechádza do stočeného (primárneho) močového tubulu. Dosahuje hranicu kôry a drene obličky. Na hranici sa tubul zužuje a narovnáva.
V obličkovej dreni tvorí slučku a vracia sa do obličkovej kôry. Tu sa opäť stáča (sekundárne) a ústi do zberného potrubia. Zberné kanály, ktoré sa spájajú, tvoria spoločné vylučovacie kanály, ktoré prechádzajú cez dreň obličky ku špičkám papíl, vyčnievajúcich do dutiny panvy. Panva prechádza do močovodu.
Tvorba moču
Ako sa tvorí moč v nefrónoch? V zjednodušenej forme sa to deje nasledovne.
Primárny moč
Pri prechode krvi cez kapiláry glomerulov sa voda a látky v nej rozpustené odfiltrujú z jej plazmy cez stenu kapilár do dutiny kapsuly, s výnimkou veľkých molekulárnych zlúčenín a krvných elementov. V dôsledku toho proteíny s vysokou molekulovou hmotnosťou nevstupujú do filtrátu. Ale prichádzajú sem také metabolické produkty, ako je močovina, kyselina močová, ióny anorganických látok, glukóza a aminokyseliny. Táto filtrovaná kvapalina je tzv primárny moč.
Filtrácia sa vykonáva v dôsledku vysokého tlaku v kapilárach glomerulov - 60-70 mm Hg. Art., ktorá je dvakrát alebo viackrát vyššia ako v kapilárach iných tkanív. Vytvára sa v dôsledku rôznych veľkostí lúmenov aferentných (širokých) a eferentných (úzkych) ciev.
Počas dňa sa tvorí obrovské množstvo primárneho moču – 150 – 180 litrov. Táto intenzívna filtrácia je možná vďaka:
- Veľké množstvo krvi, ktoré preteká obličkami počas dňa, je 1500-1800 litrov;
- veľká plocha stien glomerulárnych kapilár - 1,5 m 2;
- vysoký krvný tlak v nich, ktorý vytvára filtračnú silu, a ďalšie faktory.
Z glomerulárnej kapsuly primárny moč vstupuje do primárneho tubulu, ktorý je husto prepletený sekundárne rozvetvenými krvnými kapilárami. V tejto časti tubulu dochádza k absorpcii (reabsorpcii) väčšiny vody a množstva látok do krvi: glukózy, aminokyselín, nízkomolekulárnych bielkovín, vitamínov, iónov sodíka, draslíka, vápnika, chlóru.
Sekundárny moč
Tá časť primárneho moču, ktorá zostáva na konci jeho prechodu cez tubuly, sa nazýva sekundárne.
V dôsledku toho v sekundárnom moči pri normálnej funkcii obličiek nie sú žiadne bielkoviny a cukry. Ich výskyt tam svedčí o poruche funkcie obličiek, aj keď pri nadmernej konzumácii jednoduchých sacharidov (nad 100g denne) sa cukry môžu objaviť v moči aj u zdravých obličiek.
Tvorí sa málo sekundárneho moču – asi 1,5 litra za deň. Zvyšok primárnej močovej tekutiny z celkového množstva 150-180 litrov sa absorbuje do krvi cez bunky stien močových tubulov. Ich celková plocha je 40-50m2.
Obličky robia veľa práce nonstop. Preto pri relatívne malej veľkosti spotrebúvajú veľa kyslíka a živín, čo svedčí o veľkých výdajoch energie pri tvorbe moču. Spotrebujú teda 8-10% celkového kyslíka absorbovaného človekom v pokoji. V obličkách sa spotrebuje viac energie na jednotku hmotnosti ako v akomkoľvek inom orgáne.
Moč sa zhromažďuje v močovom mechúre. Ako sa hromadí, jeho steny sa naťahujú. To je sprevádzané podráždením nervových zakončení umiestnených v stenách močového mechúra. Signály vstupujú do centrálneho nervového systému a človek cíti nutkanie na močenie. Vykonáva sa cez močovú trubicu a je pod kontrolou nervového systému.
Hodnota výberu. V dôsledku biologickej oxidácie sa v tkanivách tvoria produkty rozkladu: oxid uhličitý, voda, dusíkaté soli, fosfor a niektoré ďalšie látky. Vodná para a oxid uhličitý sa z tela odstraňujú pľúcami. Kvapalné produkty rozkladu obsahujúce atómy dusíka, síry, fosforu a niektorých ďalších sa vylučujú z tela obličkami a čiastočne potnými žľazami. Nadbytok týchto látok je pre organizmus škodlivý, ich obsah v krvnej plazme môže kolísať len v malých medziach.
Hlavnou funkciou vylučovacích orgánov je udržiavanie stálosti vnútorného prostredia tela a predovšetkým krvnej plazmy.
Močové orgány- Toto obličky, močové cesty – močovodov, močového mechúra A močovej trubice(Obrázok 24). Krv vstupuje do obličiek cez renálne tepny. V obličkách sa zbavuje nepotrebných látok a cez obličkové žily prúdi späť do krvného obehu. Nepotrebné látky sú filtrované obličkami a do močového mechúra sa dostávajú vo forme moču cez močovody. Výstup z nej do močovej trubice je uzavretý zvieračom - kruhovým svalom, ktorý sa uvoľňuje až v momente močenia. Steny močového mechúra sa zároveň sťahujú a vytláčajú moč.
Štruktúra a funkcia obličiek. Oblička je párový orgán v tvare fazule (obrázok 25). Konkávna časť smeruje k chrbtici a je tzv hilum obličiek. Do brány každej obličky vstupuje silná obličková tepna, ktorá vedie nečistenú krv a z nej vychádzajú párové obličkové žily a močovod. Žily vedú krv očistenú od tekutých produktov rozpadu do dolnej dutej žily a močovod nesie látky, ktoré sa majú odstrániť do močového mechúra. V každej obličke je vonkajšia kôra a vnútorné obličková dreň. Ten posledný pozostáva z obličkové pyramídy. Ich základne susedia s obličkovou kôrou a ich vrcholy sú nasmerované obličkovej panvičky– rezervoár, kde sa zhromažďuje moč pred vstupom do močovodu.
Obrázok 24 – Močový systém: Obrázok 25 – Štruktúra obličiek:
1 - obličky; 2 - močovody; 1-kortikálna látka;
3 - močový mechúr; 2 - dreň;
4 - močovej trubice; 3 - obličková panva;
krvné cievy: 4 - močovod;
5 - renálna artéria; 5 - obličková žila;
6 - renálna žila 6 - renálna artéria;
7 - obličková pyramída
Nefróny. Každá oblička má asi milión mikroskopických jednotiek, v ktorých je filtrovaná krvná plazma. Volajú sa nefrónov. Nefrón pozostáva z kapsuly, ktorá sa stáva tenkým a dlhým stočeným tubulom. Nefrónová kapsula pripomína sklo s dvoma stenami. Medzera medzi nimi komunikuje s tubulom.
V kapsule dochádza k filtrácii krvi: časť krvnej plazmy prechádza cez stenu cievy do štrbiny kapsuly. Vytvorené prvky a proteíny zostávajú v arteriolách. Voda, produkty rozkladu - močovina, soli kyseliny močovej, fosforečnej a šťaveľovej, uhličitany, ako aj živiny - glukóza, aminokyseliny, vitamíny vstupujú do tubulu nefrónu. Všetky tieto látky tvoria primárny moč, ktorá sa svojim zložením len málo líši od krvnej plazmy. Primárny moč sa pohybuje pozdĺž tubulu, tu sa všetky látky potrebné pre telo, vrátane väčšiny vody, absorbujú späť do krvi. V tubule zostáva to, čo telo nepotrebuje. Toto všetko predstavuje sekundárne, alebo Konečný, moč. Zo stočených tubulov prúdi moč do zberné potrubia, ktoré spájajú a odvádzajú moč do obličkovej panvičky.
Obličkové kapsuly a časť stočených tubulov sa nachádzajú v obličkovej kôre. Zvyšok je v dreni obličiek. Tam sa stočené tubuly vlievajú do zberných kanálikov, ktoré vedú konečný moč do vrcholov obličkových pyramíd. Každý z nich má niekoľko dier, cez ktoré moč vstupuje do obličkovej panvičky.
Na vytvorenie 1 litra konečného moču musí obličkovými tubulmi prejsť až 125 litrov primárneho moču (124 litrov sa reabsorbuje). Moč je koncentrovaný roztok solí kyseliny močovej, šťaveľovej, fosforečnej a iných kyselín, ako aj močovina.
Prevencia ochorení obličiek. Zhoršená funkcia obličiek vedie k zmenám v zložení vnútorného prostredia tela, čo má za následok výrazné poruchy látkovej premeny a funkcie orgánov. Preto je ochorenie obličiek život ohrozujúce.
Keď sú kapsuly obličiek poškodené, proteíny a krvinky vstupujú do tubulov. Nemôžu sa absorbovať späť do krvi a vylučujú sa spolu s močom. Pri poškodení tubulov je narušená reabsorpcia látok potrebných pre organizmus a z tela sa vylučujú v nadbytku a v krvi vzniká nedostatok. Oneskorená filtrácia vody vedie k edému.
Malo by sa pamätať na to, že všetka krv v tele mnohokrát prechádza obličkami. Preto akékoľvek škodlivé látky, aj keď sú v krvi v malom množstve, pôsobia na bunky nefrónov a narúšajú ich funkciu. Medzi tieto druhy látok patrí alkohol, látky obsiahnuté v horúcich a korenených jedlách (napríklad ocot, korenie, horčica) a prebytočná kuchynská soľ.
Keďže všetka krv v tele prechádza cez nefróny, do obličiek sa môžu dostať aj patogénne mikroorganizmy - zubné kazy z mandlí pri chronickej tonzilitíde. Infekcia sa môže šíriť nahor močovým traktom - z močovej trubice do močového mechúra a potom pozdĺž močovodov do obličiek. To je uľahčené zanedbaním pravidiel osobnej hygieny a ochladzovaním dolnej časti tela.
Metabolické poruchy alebo nadmerná konzumácia potravín s obsahom solí kyseliny šťaveľovej, močovej a fosforečnej, ako aj zadržiavanie moču môžu viesť k objaveniu sa kameňov v obličkovej panvičke alebo močovom mechúre, čo môže spôsobiť urolitiázu.
………………………………………………………………………………………