Парным органом мочевыделительной системы является

Почки и мочевой пузырь — основные органы выделения в человеческом организме. Они помогают избавляться от продуктов обмена веществ, токсинов и излишков воды.

Почки выполняют и другие функции, поддерживающие работу различных органов и систем. Поэтому важно знать основные аспекты строения и функционирования почек и мочевого пузыря.

Выделительные функции

Почки — парный орган, расположенный в забрюшинном пространстве, проекция которого находится в области поясницы. Они кровоснабжаются почечными артериями, отходящими от брюшной аорты.

Несмотря на небольшие размеры, почки потребляют 20-25% всего кислорода, поступающего в организм, что свидетельствует о их высокой функциональной активности. Кровь от почек собирается в почечную вену.

Основной единицей почек является нефрон — микроскопическая структура, обеспечивающая фильтрацию крови. В процессе фильтрации формируется моча, которая через собирательные трубочки попадает в почечную лоханку, а затем в мочеточник, который переносит ее в мочевой пузырь. Почки выделяют мочу постоянно, но она накапливается в мочевом пузыре, что позволяет мочеиспусканию происходить периодически.

Почки не просто фильтруют кровь для удаления патологических соединений и продуктов метаболизма.

Образование мочи — это сложный комплекс физико-химических процессов, в ходе которых почки, под воздействием гормонов и собственных рецепторов, определяют концентрации соединений в крови.

Если какого-либо соединения слишком много или оно должно отсутствовать в плазме, оно выводится через мочевыделительную систему. Поэтому в моче можно обнаружить лекарственные средства, гормоны и другие вещества, попадающие в организм или образующиеся внутри него.

Функция выделения также позволяет почкам контролировать количество воды в организме. После приема большого объема жидкости частота и объем мочеиспусканий увеличиваются. Избыток воды повышает нагрузку на сердечно-сосудистую систему и изменяет метаболические процессы, но активность почек помогает избежать тяжелых нарушений, связанных с гипергидратацией.

Аналогично, из организма могут выводиться неорганические соли и другие соединения.

Эндокринная функция

Хотя процессы образования и выделения мочи, а также роль почек в этих процессах известны многим, их эндокринная функция остается в основном известной только врачам.

Почки контролируют множество функций в организме. Вот примерный список гормонов, которые они выделяют:

• Эритропоэтин — биологически активное вещество, воздействующее на красный костный мозг, где образуются клетки крови. Эритропоэтин стимулирует образование эритроцитов.
• Ренин — гормон-фермент, ключевой в ренин-ангиотензин-альдостероновой системе. Он приводит к образованию ангиотензина-2, который значительно повышает артериальное давление, позволяя почкам контролировать работу сердечно-сосудистой системы.
• Кальцитриол — гормон, регулирующий обмен кальция в организме. Он образуется в почках под воздействием веществ, выделяемых паращитовидными железами.

Почки также реагируют на гормоны, выделяемые другими железами. Например, на них влияют натрийуретический гормон из сердца, вазопрессин из гипофиза, альдостерон и адреналин из надпочечников, а также вещества из других органов.

Эти гормоны изменяют процессы выделения в почках, регулируя сохранение или удаление веществ из организма. Поэтому почки играют важную роль не только в образовании мочи, но и в поддержании постоянного состава внутренней среды организма, что называется гомеостазом.

Иногда почки удаляют определенные вещества, а иногда задерживают их в организме. Из-за этого заболевания мочевой системы могут вызывать нарушения во всем организме, так как изменения в внутренней среде негативно сказываются на всех органах.

Накопление и выделение мочи

Почки имеют сложное строение и множество функций, тогда как мочевой пузырь проще.

Он представляет собой мышечный мешок, в верхней части которого находятся два мочеточника (по одному от каждой почки), а в нижней — мочеиспускательный канал (уретра). Переход в уретру перекрывает круговая мышца-сфинктер, сокращение которой позволяет моче выходить наружу.

С 2-3 лет сокращение сфинктера должно стать произвольным, иначе это может привести к нарушениям.

Стенка мочевого пузыря состоит из трех слоев: наружного (серозного или адвентициального), мышечной оболочки и внутренней слизистой. Эти слои способны значительно растягиваться, что объясняет наличие складок на слизистой оболочке пустого пузыря.

В стенке мочевого пузыря расположены рецепторы, которые сигнализируют о растяжении. На основе их данных организм оценивает объем собранной мочи, и при достаточном количестве возникают позывы к мочеиспусканию.

Многие считают, что выделение мочи — это пассивный процесс, и мочевой пузырь лишь накапливает жидкость, выделяемую почками. Однако удаление мочи требует значительных мышечных усилий. Мышечная оболочка пузыря рефлекторно сокращается при расслаблении сфинктера мочеиспускательного канала.

Если мочевой пузырь удален и создан искусственный аналог, человеку приходится компенсировать отсутствие мышечной оболочки напряжением брюшного пресса при мочеиспускании.

Заболевания органов мочевыделительной системы

Органы мочевыделительной системы подвержены различным патологиям, включая инфекции, обменные нарушения и аутоиммунные заболевания.

Особенно опасны двусторонние поражения почек, которые могут привести к летальному исходу. Наиболее распространенные заболевания выделительной системы:

• Пиелонефрит — воспаление почечных лоханок, возникающее из-за нисходящей (через кровь и лимфу) или восходящей (из мочевого пузыря) инфекции.
• Гломерулонефрит — редкое, но тяжелое воспаление нефронов почек, возникающее при инфекциях, интоксикациях или аутоиммунных заболеваниях. Часто приводит к острой почечной недостаточности, требующей срочных мер.
• Мочекаменная болезнь — обменное заболевание, при котором страдают мочевой пузырь и почки. Образующиеся камни могут травмировать и перекрывать мочевыводящие пути, вызывая различные нарушения.
• Хроническая почечная недостаточность — часто является следствием многих заболеваний мочевыделительной системы, проявляясь нарастающим ослаблением функции почек и их последующей остановкой.

В отличие от почек, мочевой пузырь выполняет меньше функций, и его изолированные поражения менее критичны для организма.

Наиболее распространенное инфекционное заболевание пузыря — цистит, воспаление слизистой оболочки, проявляющееся частыми и болезненными мочеиспусканиями, а также ложными позывами.

Наиболее частым неинфекционным заболеванием мочевого пузыря является синдром гиперактивного мочевого пузыря (ГМП). При этом нарушается способность органа накапливать нормальные объемы жидкости, и сильные позывы к мочеиспусканию могут возникать при наличии всего 50-100 мл мочи.

Органы мочевыделительной системы играют важную роль в функционировании организма. Их поражения ослабляют иммунитет и другие системы, поэтому профилактика почечных заболеваний крайне важна.

Большинство инфекционных заболеваний можно избежать, соблюдая правила интимной гигиены, избегая переохлаждения промежности и поясницы, а также поддерживая иммунитет.

Своевременное лечение — залог быстрого выздоровления и предотвращения осложнений.

Основные функции

Мочевыводящая система включает следующие органы:

• почки;
• мочеточники;
• мочевой пузырь;
• мочеиспускательный канал.

Эти органы производят, накапливают и выводят мочу. Почки и мочеточники составляют верхние мочевыводящие пути (ВМП), а мочевой пузырь и мочеиспускательный канал — нижние части мочевыделительной системы.

Каждый орган выполняет свои функции. Почки фильтруют кровь, удаляя вредные вещества и вырабатывая мочу. Мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал образуют мочевыводящие пути, которые действуют как система канализации, выводя мочу из почек, накапливая её и удаляя во время мочеиспускания.

Строение и функции мочевыделительной системы направлены на эффективную фильтрацию крови и удаление отходов. Кроме того, мочевыделительная система, кожа, легкие и внутренние органы поддерживают гомеостаз воды, ионов, кислотно-щелочного баланса, давления крови и уровня кальция и эритроцитов. Поддержание гомеостаза — важная функция мочевыделительной системы.

Анатомическое развитие мочевыделительной системы связано с половой системой, поэтому её часто называют мочеполовой.

Анатомия мочевыделительной системы

Строение мочевыводящих путей начинается с почек — парного органа в форме бобов, расположенного в задней части брюшной полости. Почки фильтруют отходы, избыток ионов и химических элементов, производя мочу.

Левая почка находится немного выше правой из-за большего объема печени. Почки расположены за брюшиной и соприкасаются с мышцами спины. Они окружены слоем жировой ткани, который удерживает их на месте и защищает от травм.

Мочеточники — это две трубки длиной 25-30 см, по которым урина из почек поступает в мочевой пузырь. Они проходят по обеим сторонам вдоль хребта. Под действием силы тяжести и перистальтики гладких мышц стенок мочеточников урина продвигается к мочевому пузырю. В конце мочеточники отклоняются от вертикали и поворачивают вперед к мочевому пузырю. На входе в пузырь они запечатываются клапанами, предотвращающими обратный ток мочи в почки.

Мочевой пузырь — полый орган, временно хранящий мочу. Он расположен по средней линии тела в нижней части таза. Урина медленно поступает в мочевой пузырь по мочеточникам. По мере заполнения пузыря его стенки растягиваются и могут вместить от 600 до 800 мл мочи.

Мочеиспускательный канал — трубка, через которую моча выходит из мочевого пузыря. Этот процесс контролируется внутренним и внешним сфинктерами. У мужчин внутренний сфинктер состоит из гладких мышц, а у женщин — нет, поэтому он открывается непроизвольно при достижении определенной степени растяжения мочевого пузыря.

Открытие внутреннего сфинктера ощущается как желание опорожнить мочевой пузырь. Внешний уретральный сфинктер состоит из скелетных мышц и имеет одинаковое строение у мужчин и женщин, управляется произвольно. Человек открывает его усилием воли, что приводит к мочеиспусканию. При желании можно произвольно закрыть этот сфинктер, и мочеиспускание прекратится.

Как происходит фильтрация

Одной из основных задач мочевой системы является фильтрация крови. Каждая почка содержит около миллиона нефронов — функциональных единиц, где происходит фильтрация крови и выработка мочи. Артериолы в почках доставляют кровь к структурам, состоящим из капилляров, окруженных капсулами, называемыми почечными клубочками.

Когда кровь проходит через клубочки, большая часть плазмы проникает через капилляры в капсулу. После фильтрации жидкая часть крови перемещается через трубочки, расположенные рядом с фильтрующими клетками и окруженные капиллярами. Эти клетки выборочно всасывают воду и вещества из отфильтрованной жидкости и возвращают их в капилляры.

В процессе выделяются отходы обмена веществ, которые попадают в отфильтрованную часть крови. В конце концов, эта жидкость превращается в мочу, содержащую воду, метаболические отходы и избыток ионов. В то же время кровь, возвращающаяся из капилляров, пополняется питательными веществами, водой и ионами, необходимыми для функционирования организма.

Скопление и выделение отходов метаболизма

Выработанная почками моча по мочеточникам попадает в мочевой пузырь, где накапливается до момента опорожнения. Когда объем жидкости достигает 150-400 мл, стенки пузыря растягиваются, и рецепторы, реагирующие на это растяжение, отправляют сигналы в головной и спинной мозг.

Сигналы вызывают расслабление внутреннего сфинктера мочеиспускательного канала и ощущение необходимости опорожниться. Процесс мочеиспускания можно отложить до тех пор, пока пузырь не достигнет максимального размера. При этом растяжение приводит к увеличению нервных сигналов, что вызывает дискомфорт и усиливает желание опорожниться.

Мочеиспускание — это процесс вывода мочи из мочевого пузыря через мочеиспускательный канал. Он начинается с расслабления мускулов сфинктеров, после чего моча выходит наружу. Одновременно гладкая мускулатура стенок мочевого пузыря сокращается, вытесняя мочу.

Особенности гомеостаза

Физиология мочевыводящей системы заключается в поддержании гомеостаза почками через несколько механизмов, включая контроль выделения химических веществ.

Почки регулируют выделение ионов калия, натрия, кальция, магния, фосфатов и хлоридов. Если уровень этих ионов превышает норму, почки увеличивают их выделение, чтобы поддержать баланс электролитов в крови. В противном случае, при низком уровне ионов, почки сохраняют их, всасывая обратно в плазму во время фильтрации крови.

Почки также контролируют уровень ионов водорода (Н+) и бикарбоната (НСО3-). Ионы водорода образуются как побочный продукт обмена белков и накапливаются в крови. Почки удаляют избыток ионов водорода с мочой, а бикарбонат резервируется для компенсации избытка водорода.

Для роста и развития клеток необходимы изотонические жидкости для поддержания баланса электролитов. Почки регулируют осмотический баланс, контролируя количество воды, отфильтровываемой и выводимой с мочой. При избытке воды почки прекращают обратное всасывание, что приводит к выведению излишков с мочой.

При обезвоживании тканей почки стремятся вернуть в кровь максимальное количество воды во время фильтрации, что делает мочу концентрированной, с высоким содержанием ионов и отходов обмена веществ. Изменения в выделении воды контролируются антидиуретическим гормоном, вырабатываемым в гипоталамусе и передней части гипофиза, который задерживает воду при её недостатке.

Почки также регулируют уровень артериального давления, необходимого для гомеостаза. При повышении давления почки снижают его, уменьшая объем крови в системе. Это достигается за счет сокращения обратного всасывания воды и выработки разбавленной мочи. Если давление становится слишком низким, почки вырабатывают фермент ренин, сужающий сосуды и способствующий образованию концентрированной мочи, что позволяет сохранить больше воды в крови.

Выработка гормонов

Почки вырабатывают несколько гормонов, которые регулируют различные системы организма. Одним из них является кальцитриол — активная форма витамина D. Он образуется в почках из прекурсоров, которые возникают в коже под воздействием ультрафиолетового излучения.

Кальцитриол работает совместно с паратиреоидным гормоном, увеличивая уровень кальция в крови. Когда его концентрация падает ниже нормы, паращитовидные железы начинают вырабатывать паратиреоидный гормон, который стимулирует почки к производству кальцитриола. Этот гормон способствует всасыванию кальция в тонком кишечнике и его поступлению в кровеносную систему. Кроме того, кальцитриол активирует остеокласты в костной ткани, что приводит к расщеплению костной матрицы и выбросу кальция в кровь.

Еще один гормон, вырабатываемый почками, — эритропоэтин. Он необходим для стимуляции производства эритроцитов, которые переносят кислород к тканям. Почки контролируют состояние крови, проходящей через их капилляры, включая способность эритроцитов переносить кислород.

При гипоксии, когда уровень кислорода в крови падает, эпителиальный слой капилляров начинает производить эритропоэтин и выделяет его в кровь. Этот гормон достигает красного костного мозга, где стимулирует выработку эритроцитов, что помогает устранить гипоксическое состояние.

Ренин, хотя и не является гормоном в строгом смысле, — это фермент, который почки вырабатывают для увеличения объема и давления крови. Это происходит в ответ на понижение артериального давления, потерю крови или обезвоживание, например, при усиленном потоотделении.

Важность диагностики

Сбои в работе мочевыделительной системы могут привести к серьезным проблемам в организме. Существуют различные патологии мочевыводящих путей. Некоторые из них могут протекать бессимптомно, другие сопровождаются болями в животе при мочеиспускании и изменениями в моче.

Наиболее частыми причинами заболеваний являются инфекции мочевыделительной системы. Особенно уязвима в этом плане мочевыделительная система детей. Анатомия и физиология детской мочевыделительной системы подтверждают ее подверженность заболеваниям, что усугубляется недостаточным развитием иммунитета. Почки у здорового ребенка функционируют хуже, чем у взрослого.

Чтобы избежать серьезных последствий, врачи рекомендуют сдавать общий анализ мочи раз в полгода. Это поможет своевременно выявить патологии и начать лечение.

ВОДНО-СОЛЕВОЙ ОБМЕН.

Для нормальной жизнедеятельности организма необходим стабильный состав внутренней среды: крови и межклеточных жидкостей. Способность клеток и всего организма сохранять постоянство своей жидкой фазы с помощью физиологических и биохимических реакций — одна из удивительных особенностей живой материи.

Поддержание постоянства внутренней среды организма в определенных пределах называется гомеостазом. Важную роль в гомеостазе играют органы выделения: почки, потовые железы, кишечник, печень и легкие. Они участвуют в удалении конечных продуктов обмена веществ. Органы выделения работают так же напряженно, как сердце, мозг и другие жизненно важные системы организма.

О СТРОЕНИИ И ФУНКЦИЯХ ПОЧЕК.

Почки выполняют важные функции в организме:

• очищают его, выводя продукты обмена веществ;
• регулируют водно-солевой обмен, включая обмен натрия, калия, хлора и фосфора;
• синтезируют биологически активные вещества, такие как ренин и гепарин, которые влияют на артериальное давление, свертываемость крови и защитные свойства организма.

Почки расположены по обе стороны от позвоночника за брюшиной. Они соединены с брюшной аортой и нижней полой веной короткими мощными сосудами. Каждая почка состоит из двух слоев: коркового и мозгового. Почки имеют развитую сосудистую сеть. Вся кровь, циркулирующая в организме, проходит через почки каждые 5–10 минут, а за 24 часа через них протекает более 700 литров крови.

Каждая почка содержит около 1 миллиона нефронов — функциональных единиц, участвующих в образовании мочи. Нефрон состоит из клубочка и канальца. Клубочек — это фильтрующий аппарат, представляющий собой сплетение капилляров, снабжаемых кровью из почечных артерий. Стенки капилляров клубочка очень тонкие и пронизаны отверстиями, видимыми только в электронный микроскоп. В отличие от капилляров других органов, капилляры клубочка образуют мелкие выносящие артериолы, которые распадаются на вторую сеть капилляров, оплетающих канальцы. Канальцевые капилляры формируют вену, по которой кровь, дважды пройдя через капилляры (клубочка и канальца), возвращается к сердцу.

Клубочек расположен в капсуле, имеющей форму чаши. Эта капсула состоит из клеток и образует полый двустенный мешочек. Полость между стенками капсулы дает начало канальцу, который сначала изогнут, затем вытягивается в петлю, после чего снова изогнут и переходит в собирательную трубку. Обе ветви петли расположены близко друг к другу, и жидкость движется в противоположных направлениях. Общая длина канальца одного нефрона составляет 35–53 мм, а длина всех канальцев обеих почек достигает 70–100 км. Собирательная трубка сливается с соседними трубками и впадает в почечную лоханку, откуда моча по мочеточникам попадает в мочевой пузырь.

Проходя через капилляры клубочка, кровь отдает воду и различные минеральные и органические вещества в полость капсулы. Общая поверхность стенок капилляров одного клубочка, через которую происходит фильтрация, составляет около 5–8 м². Анализ жидкости, поступающей в капсулу, показал, что она отличается от плазмы крови отсутствием белковых молекул.

К органам мочевыделительной системы относятся почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал: строение и функции

Почки — парные органы, расположенные за брюшиной в поясничной области на уровне от XII грудного до II поясничных позвонков. Правая почка находится на 2 см ниже левой.

Почка имеет бобовидную форму. Длина почки составляет 10–12 см, ширина — 5–6 см, толщина — 4 см, вес каждой почки около 120 г. У почки есть два полюса — верхний и нижний, два края — внутренний вогнутый и внешний выпуклый, две поверхности — передняя и задняя. На внутреннем крае почки расположены ворота почки, через которые проходят почечные сосуды, нервы и мочеточник.

Почка окружена плотной соединительнотканной оболочкой, которая прилегает к ее веществу. Сверху этой оболочки находится слой рыхлой жировой ткани, образующий жировую капсулу почки. Жировая капсула обеспечивает амортизацию, защиту и фиксацию почки. При длительном голодании жир из жировой капсулы расходуется в последнюю очередь. К верхнему полюсу каждой почки прилегает эндокринная железа — надпочечник.

На продольном разрезе почка состоит из полости и паренхимы (почечного вещества).

Паренхима состоит из двух слоев: коркового и мозгового. Корковое вещество занимает периферическую позицию и имеет толщину около 5 мм. Мозговое вещество расположено внутри и состоит из собирательных трубок, образующих почечные пирамиды. Основания пирамид обращены к периферии почки, а вершины (почечные сосочки) — в полость почки. В каждой почке насчитывается 7–8 сосочков. Корковое вещество проникает в мозговое, образуя почечные столбы, которые разделяют пирамиды.

Полость почки образована малыми и большими чашечками и почечной лоханкой. Малых чашечек 8–9, они имеют воронкообразную форму и охватывают почечный сосочек. 2–3 малые чашки, сливаясь, образуют 2–3 большие почечные чашки. Большие чашечки сливаются в одну почечную лоханку, переходящую в мочеточник.

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон. Нефрон представляет собой тонкую трубку длиной около 3–5 см. В одной почке около 1 миллиона нефронов.

Нефрон начинается расширенным участком — капсулой нефрона (капсула Шумлянского-Боумена). Капсула представляет собой двустенную чашу, плотно охватывающую капиллярный клубочек. Капиллярный клубочек вместе с капсулой образует почечное тельце, которое расположено в корковом слое почек и заметно невооруженным глазом в виде мелких красных точек. От капсулы почечного тельца начинается извитой каналец первого порядка (проксимальный каналец), который продолжается в петлю Генле, расположенную в мозговом слое почки. За петлей следует извитой каналец второго порядка (дистальный каналец), переходящий во вставочный отдел. Стенки нефрона образованы однослойным эпителием.

Основные функции почек: образование мочи; выделение конечных продуктов обмена и экзогенных веществ (токсинов, лекарств); регуляция водного, электролитного и кислотно-щелочного равновесия; синтез некоторых органических веществ, например, ренина, который участвует в поддержании артериального давления.

Мочеточники — парные трубки длиной около 30 см и диаметром 3–9 мм. Они начинаются от почечной лоханки, идут вниз по задней брюшной стенке и впадают в мочевой пузырь. Стенка мочеточника состоит из трех оболочек: слизистой (внутренней), мышечной (средней) и соединительнотканной (наружной). Перистальтические сокращения гладкой мускулатуры способствуют передвижению мочи в мочевой пузырь.

Основная функция мочеточников — выведение мочи из почек в мочевой пузырь.

Мочевой пузырь (vesica urinaria) — полый орган емкостью 500–700 мл, расположенный в полости малого таза. Стенка мочевого пузыря состоит из трех оболочек: слизистой (внутренней), образующей многочисленные складки, которые сглаживаются при наполнении органа мочой; мышечной (средней) и соединительнотканной (наружной). Сокращение мышечной оболочки ведет к опорожнению мочевого пузыря.

Основная функция мочевого пузыря — резервуар мочи.

Мочеиспускательный канал (urethra) начинается от дна мочевого пузыря и представляет собой трубку, стенка которой образует два сфинктера: верхний — непроизвольный, образованный гладкой мышечной тканью, и нижний — произвольный, образованный поперечно-полосатой мышечной тканью. У мужчин он более узкий и длинный, у женщин — короткий и широкий. Стенка мочеиспускательного канала состоит из трех оболочек: слизистой (внутренней), мышечной (средней) и соединительнотканной (наружной).

Основная функция мочеиспускательного канала — выведение мочи из мочевого пузыря наружу, а у мужчин также служит каналом для выведения семенной жидкости.