Выделительная система человека строение и функции

Количество пищи, которую мы потребляем за жизнь, исчисляется десятками тонн, как и количество напитков. Несмотря на шутки на эту тему, никто не лопнул. Все, что попадает в организм, проходит сложный цикл измельчения и химического преобразования, а отходы выводит выделительная система. Презентация по этой теме займет 4 страницы: о почках, легких, прямой кишке с печенью и коже.

Почки — главные органы выделения, выводящие 70% всех отходов. Они обрабатывают токсичные вещества, такие как креатинин, мочевина и мочевая кислота, а также регулируют количество жидкости и солей, помогая избавиться от чуждых субстанций. Почки надежно защищены, и если одна из них больна, другая берет на себя всю нагрузку.

Моча, образующаяся из крови, не имеет лучшей репутации, хотя в Индии к ней относились с уважением. В моче содержится то же, что и в крови: почки отбирают ненужные вещества, оставляя полезные. Кровь проходит через почки в два этапа: сначала из нее извлекаются многие компоненты, затем нужные вещества всасываются обратно. Первый процесс требует мало энергии, а второй — много, поэтому почки потребляют около 10% всего кислорода организма.

Объем мочи влияет на густоту крови и, соответственно, на артериальное давление. При падении давления фильтрация затрудняется, а при высоком давлении нефроны могут выходить из строя. Для регулировки давления почки вырабатывают ренин. Кроме того, они производят эритропоэтин, который стимулирует костный мозг к образованию эритроцитов — переносчиков кислорода. Поэтому, когда вам не хватает воздуха во время бега, почки сигнализируют о необходимости выработки эритроцитов.

Моча накапливается в мочевом пузыре до момента опорожнения. У маленьких детей этот процесс контролирует спинной мозг, но к двум годам созревают центры головного мозга, и ребенок учится пользоваться горшком. Взрослый также может потерять контроль, если объем мочи в пузыре превышает 500 мл. Долгое терпение может привести к застою мочи и образованию камней.

Если почки не справляются, на помощь приходит кожа, которая испаряет до литра пота в сутки. При заболеваниях почек пот может пахнуть как моча. Легкие также выделяют вещества, включая до 400 мл воды.

Выделительная система включает прямую кишку, связанную с печенью. Большая часть токсических веществ в кале образуется из желчи, которую печень формирует из веществ, извлеченных из крови. Выведение кала требует работы мышц брюшного пресса и кишечника. Обычно прямая кишка опорожняется раз в сутки, и в среднем выводится около 150 г кала. Почки за месяц выводят примерно 45 л мочи, что создает значительную нагрузку.

Выделительная система функционирует слаженно: если один орган испытывает проблемы, другие берутся за его функции. При заболеваниях печени или почек продукты белкового обмена могут выводиться легкими и кожей, а если печень не справляется с отходами метаболизма гемоглобина, эту работу выполняют почки.

Мочевыделительная система

Почки и мочевыделительная система играют ключевую роль в выделении у человека. В систему входят:

• мочевой пузырь;
• мочеточник;
• мочеиспускательный канал.

Почки — парный орган в форме бобов, длиной около 10-12 см. Они расположены в поясничной области и защищены жировой прослойкой, что делает их менее подверженными травмам, но чувствительными к внутренним изменениям, питанию и негативным факторам.

Каждая почка взрослого человека весит около 0,2 кг и состоит из лоханки и сосудисто-нервного пучка, соединяющего орган с выделительной системой. Лоханка соединяется с мочеточником, который, в свою очередь, ведет к мочевому пузырю. Такое строение позволяет эффективно выполнять функции выделения и замыкать цикл кровообращения.

Структура почек включает два слоя:

• корковый — состоит из клубочков нефронов, обеспечивающих основные функции почек;
• мозговой — содержит сплетение кровеносных сосудов, снабжающих орган необходимыми веществами.

Почки фильтруют всю кровь человека за 3 минуты, что делает их основным фильтром организма. При повреждении фильтра могут возникать воспалительные процессы или почечная недостаточность. В этом случае продукты обмена не выводятся через мочеточник, а остаются в организме. Токсины частично выводятся с потом, через кишечник и легкие, но полностью не покидают организм, что может привести к острой интоксикации, угрожающей жизни.

Функции выделительной системы человека

1. Основная функция выделительной системы — удаление из организма неперевариваемых продуктов. Без почек человек быстро отравится соединениями азота, такими как мочевая кислота, мочевина и креатинин.

2. Выделительная система поддерживает водно-солевой баланс, регулируя количество солей и жидкости для сохранения постоянства внутренней среды. Почки предотвращают избыточное накопление воды и, соответственно, повышение давления.

3. Выделительная система контролирует кислотно-щелочное равновесие.

4. Почки вырабатывают гормон ренин, который регулирует артериальное давление, выполняя также эндокринную функцию.

5. Выделительная система участвует в регулировании процесса образования клеток крови.

6. Она также регулирует уровни фосфора и кальция в организме.

Строение выделительной системы человека

Каждый человек имеет пару почек, расположенных в поясничной области по обе стороны от позвоночника. Обычно правая почка находится немного ниже левой. По форме почки напоминают бобы. На внутренней поверхности почки находятся ворота, через которые входят нервы и артерии, а выходят лимфатические сосуды, вены и мочеточник.

Строение почки включает корковое и мозговое вещество, почечную лоханку и почечные чашки. Нефрон — функциональная единица почки. В каждой почке содержится до 1 миллиона нефронов. Нефрон состоит из капсулы Шумлянского-Боумена, охватывающей клубочек капилляров, который соединен с петлей Генле. Часть канальцев и капсулы нефронов располагается в корковом веществе, а остальные канальцы и петля Генле переходят в мозговое вещество. Нефрон имеет обильное кровоснабжение. Клубочек капилляров в капсуле образует приносящую артериолу, а капилляры собираются в выносящую артериолу, которая распадается на капиллярную сеть, оплетающую канальцы.

Мочеобразование

Перед образованием мочи проходят три этапа: клубочковая фильтрация, секреция и канальцевая реабсорбция.

На этапе фильтрации из-за разности давлений из крови в полость капсулы просачиваются вода и большинство растворенных низкомолекулярных веществ, таких как минеральные соли, глюкоза, аминокислоты и мочевина. В результате образуется первичная моча с низкой концентрацией. В течение суток почки фильтруют кровь множество раз, образуя около 150-180 литров первичной мочи.

Секреция — это процесс, при котором мочевина, некоторые ионы, аммиак, антибиотики и другие конечные продукты обмена выделяются в мочу клетками, расположенными на стенках канальцев.

После завершения фильтрации начинается реабсорбция. В этом процессе происходит обратное всасывание воды и некоторых растворенных в ней веществ (аминокислот, глюкозы, ионов, витаминов). В результате канальцевой реабсорбции за сутки образуется до 1,5 литра вторичной мочи, которая не должна содержать белков и глюкозы, а только токсичные для организма аммиак и мочевину, являющиеся продуктами распада азотистых соединений.

Мочеиспускание

Моча из канальцев нефронов поступает в собирательные трубочки, затем в почечные чашки и почечную лоханку. Далее она по мочеточникам попадает в мочевой пузырь, который состоит из мышечной ткани и вмещает до 500 мл жидкости. Из мочевого пузыря моча выводится через мочеиспускательный канал.

Мочеиспускание — это рефлекторный акт. Раздражителями центра мочеиспускания, расположенного в крестцовом отделе спинного мозга, являются растяжение стенок мочевого пузыря и скорость его наполнения.

Выделительная система человека включает множество органов, которые тесно связаны и дополняют работу друг друга.

Почки

Эти парные органы находятся на задней стенке брюшной полости, по обеим сторонам позвоночника. Почка имеет бобовидную форму и паренхиматозную структуру. Длина одной почки составляет до 12 см, ширина — от 5 до 6 см. В норме масса почки не превышает 150-200 г.

Строение

Канал состоит из трех оболочек, как и мочеточник. У женщин мочеиспускательный канал короче, чем у мужчин, поэтому они чаще страдают от заболеваний и воспалений урогенитального тракта.

Мочевой пузырь

Орган, накапливающий мочу, поступающую по мочеточникам и выводящий ее через уретру, называется мочевым пузырем. Это полый орган, расположенный внизу живота, за лобком.

Функции

• У мужчин канал выполняет две функции: выведение мочи и спермы. В трубке канала заканчиваются семявыносящие протоки, через которые сперма поступает в головку полового члена.
• У женщин мочеиспускательный канал — это трубка длиной 4 см, выполняющая только функцию выведения мочи.

Мочеточники

Мочеточники — тонкие протоки, соединяющие почку и мочевой пузырь. Их длина не превышает 30 см, а диаметр составляет от 4 до 7 мм.

Мочеиспускательный канал

У женщин и мужчин мочеиспускательный канал имеет различия в строении, что связано с особенностями половых органов.

Как образовывается первичная и вторичная моча?

Процесс образования мочи включает три взаимосвязанных этапа:

• клубочковая фильтрация,
• канальцевая реабсорбция,
• канальцевая секреция.

Первый этап — клубочковая фильтрация — это переход жидкой части плазмы из капилляров клубочка в просвет капсулы. В капсуле находится фильтрационный барьер с порами, которые избирательно пропускают продукты диссимиляции и аминокислоты, но не допускают большинство белков.

В результате клубочковой фильтрации образуется ультрафильтрат, или первичная моча, которая похожа на плазму крови, но содержит мало белков. Остальные 99% возвращаются в кровь.

Образование вторичной мочи происходит, когда ультрафильтрат проходит через сегменты нефрона и почечные канальцы. Стенки канальцев состоят из эпителиальных клеток, которые всасывают обратно значительное количество воды и необходимые организму вещества.

Обратное всасывание белков связано с их большими размерами. Токсичные и вредные вещества остаются в канальцах и выводятся с мочой. Эта конечная моча называется вторичной. Процесс обратного всасывания называется канальцевой реабсорбцией.

Канальцевая секреция — это процесс, при котором в просвет канальцев нефрона секретируются вещества, подлежащие выведению из организма. Это дополнительный механизм мочеобразования.

Система органов выделений

К органам выделения относятся:

• почки;
• кожа;
• легкие;
• слюнные и желудочные железы.

Почки удаляют из организма избыточную воду, соли и токсины, возникающие из-за потребления жирной пищи, токсинов и алкоголя. Они также участвуют в выведении продуктов распада лекарств. Работа почек предотвращает переизбыток минералов и азотистых веществ.

Легкие поддерживают кислородный баланс и фильтруют как внутренние, так и внешние вещества. Они эффективно удаляют углекислый газ и вредные летучие соединения, а также помогают избавиться от паров жидкости.

Желудочные и слюнные железы выводят избыток желчных кислот, кальция, натрия, билирубина, холестерина, непереваренные остатки пищи и продукты метаболизма. Органы ЖКТ также избавляют организм от тяжелых солей металлов, остатков лекарств и ядовитых веществ. Если почки не справляются с функцией, нагрузка на них возрастает, что может привести к сбоям в их работе.

Кожа выполняет обменную функцию через сальные и потовые железы. При потении удаляются излишки воды, солей, мочевины и мочевой кислоты, а также около двух процентов углекислого газа. Сальные железы выделяют кожное сало, состоящее из воды и неомыляемых соединений, которое защищает от проникновения вредных веществ. Кожа также регулирует теплоотдачу, защищая организм от перегрева.

Функции мочевыделительной системы

Основные функции органов выделения заключаются в выведении шлаков и избытка минеральных солей из организма. Почки играют ключевую роль в выделительной системе человека, поэтому важно понимать, как они очищают кровь и что может нарушить их работу.

Когда кровь попадает в почки, она проходит через корковый слой, где клубочки нефрона осуществляют грубую фильтрацию. Крупные белковые фракции и соединения возвращаются в кровеносное русло, обеспечивая организм необходимыми веществами. Мелкие отходы направляются в мочеточник и выводятся с мочой.

Далее происходит канальцевая реабсорбция, в ходе которой полезные вещества из первичной мочи вновь всасываются в кровь. Некоторые вещества реабсорбируются с особенностями. Например, при избытке глюкозы в крови, что часто наблюдается при сахарном диабете, почки не могут справиться с объемом, и глюкоза может появляться в моче, что сигнализирует о заболевании.

При переработке аминокислот в крови могут находиться несколько подвидов, переносимых одинаковыми переносчиками. Это может замедлить реабсорбцию и перегрузить орган. В норме белок не должен обнаруживаться в моче, но в некоторых физиологических состояниях (высокая температура, тяжелая физическая работа) он может появляться в небольших количествах, что требует наблюдения.

Таким образом, почки фильтруют кровь в несколько этапов, устраняя вредные вещества. Однако из-за избытка токсинов работа мочевыделительной системы может нарушаться. Это не всегда является патологией, но требует консультации специалиста, так как постоянные перегрузки могут привести к серьезным проблемам со здоровьем.

Кроме фильтрации, мочевыводительная система:

• регулирует баланс жидкости в организме;
• поддерживает кислотно-щелочной баланс;
• участвует в обменных процессах;
• регулирует артериальное давление;
• вырабатывает необходимые ферменты;
• обеспечивает нормальный гормональный фон;
• способствует улучшению всасывания витаминов и минеральных веществ.

Если почки перестают функционировать, вредные вещества накапливаются в организме, что может привести к медленному отравлению. Поэтому важно поддерживать их нормальную работу.

Профилактические меры

Чтобы система выделения функционировала эффективно, необходимо внимательно следить за работой всех ее органов и при малейших сбоях обращаться к специалисту. Для полноценной работы почек важна гигиена мочевыводительной системы. Лучшей профилактикой является минимизация потребления вредных веществ. Следует контролировать питание: ограничить алкоголь, а также уменьшить количество соленых, копченых и жареных продуктов, а также продуктов с консервантами.

Другие органы выделения также требуют гигиенического ухода. Легкие нуждаются в защите от запыленных помещений и мест с ядохимикатами. Важно избегать заболеваний легких, ежегодно проходить флюорографию и своевременно лечить воспалительные процессы.

Поддержание нормальной работы желудочно-кишечного тракта также имеет большое значение. Недостаточная выработка желчи или воспалительные процессы в кишечнике могут привести к бродильным процессам и выделению токсичных веществ. Эти вещества могут вызвать интоксикацию и серьезные последствия.

Что касается кожи, ее следует регулярно очищать от загрязнений и бактерий, но не переусердствовать. Чрезмерное использование мыла и моющих средств может нарушить работу сальных желез и снизить защитные функции эпидермиса.

Органы выделения эффективно распознают, какие вещества необходимы для жизнедеятельности, а какие вредны. Они отсекают лишнее и выводят его с потом, выдыхаемым воздухом, мочой и калом. Если система перестает работать, это может привести к смерти. Поэтому важно следить за состоянием каждого органа и при ухудшении самочувствия незамедлительно обращаться к врачу.