Мочеполовая система, systema urogenitale. Мочевые органы, organa urinaria
Мочеполовая система, systema urogenitale, объединяет в себе мочевые органы, organa urinaria, и половые органы, organa genitalia. Органы эти тесно связаны друг с другом по своему развитию, и, кроме того, их выводные протоки соединяются или в одну большую мочеполовую трубку (мочеиспускательный канал у мужчины), или открываются в одно общее пространство (преддверие влагалища у женщины).
Мочевые органы, organa urinaria, состоят, во-первых, из двух желез (почки, экскретом которых является моча) и, во-вторых, из органов, служащих для накопления и выведения мочи (мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал).
Почка, ren
Почка, ren (греч. nephros), представляет парный экскреторный орган, вырабатывающий мочу, лежащий на задней стенке брюшной полости позади брюшины. Расположены почки по бокам позвоночного столба на уровне последнего грудного и двух верхних поясничных позвонков.
Правая почка лежит немного ниже левой, в среднем на 1 — 1,5 см (в зависимости от давления правой доли печени). Верхним концом почки доходят до уровня XI ребра, нижний конец отстоит от подвздошного гребня на 3 — 5 см. Указанные границы положения почек подвержены индивидуальным вариациям; нередко верхняя граница поднимается до уровня верхнего края XI грудного позвонка, нижняя граница может опускаться на 1—1,5 позвонка.
Почка имеет бобовидную форму. Вещество ее с поверхности гладкое, темно-красного цвета. В почке различают верхний и нижний концы, extremitas superior и inferior, края латеральный и медиальный, margo lateralis и medialis, и поверхности, facies anterior и posterior. Латеральный край почки выпуклый, медиальный же посередине вогнутый, обращен не только медиально, но несколько вниз и вперед.
Средняя вогнутая часть медиального края содержит в себе ворота, hilus rendlis, через которые входят почечные артерии и нервы и выходят вена, лимфатические сосуды и мочеточник.
Ворота открываются в узкое пространство, вдающееся в вещество почки, которое называется sinus rendlis; его продольная ось соответствует продольной оси почки. Передняя поверхность почек более выпуклая, чем задняя.
Мочевыделительная система нужна человеку для выведения большинства токсинов и продуктов жизнедеятельности. Для этой работы выделительная система состоит из нескольких органов, имеющих разные задачи: фильтрация крови, сбор мочи, проведение мочи.
Часто выделительную систему объединяют с половой в мочеполовую, что не совсем правильно. У женщин органы мочевыделительной и половой системы не связаны, хотя некоторые расположены близко. Мужская половая и выделительная системы пользуются общей уретрой, поэтому для мужчин такое объединение хоть немного оправдано.
Органы мочевыделительной системы
Анатомия почек и мочевыводящих путей такова, что система состоит из 4-х органов:
Почка
Основной орган выделительной системы, который очищает крови – почка (на латыни – ren). Их у человека две, одинаковых по форме и размеру, но расположены зеркально: с внутренней стороны подходят сосуды и выходят мочеточники, а под наружной поверхностью расположена основная «рабочая» часть.
Анатомия почки
Почка по форме похожа на плод боба и имеет размеры около 11х5х3 см. Расположены две почки по бокам от позвоночника в месте перехода грудного отдела в поясничный. Правая обычно на 2-3 сантиметра ниже левой – это происходит из-за печени, которая «вытесняет» из симметричного положения. Верхнюю половину почек и расположенных над ними надпочечников прикрывают рёбра, нижняя половина защищена слоем мышц спины.
Вокруг каждой почки натянута капсула из тонкого слоя соединительной ткани. Все болевые ощущения связаны с этой капсулой: сам орган не имеет болевых и тактильных рецепторов. При повреждении, растяжении капсулы появляется боль разного характера.
Орган состоит из паренхимы и каналов. Около миллиона нефронов расположены в паренхиме и занимаются фильтрацией крови, а система каналов нужна для оттока только что созданной мочи дальше по мочевыводящим путям. Также в состав почки входит много кровеносных сосудов.
Физиология почки
Основные функции почки:
Эндокринная и регулирующая задачи – контроль артериального давления (гормон ренин), количества эритроцитов (гормон эритропоэтин), концентрации ионов плазмы (калий, натрий, хлор и другие). Благодаря хорошему ренальному кровоснабжению, они быстро чувствуют изменение состава крови и могут повлиять на него: уменьшить или увеличить экскрецию (выделение наружу) микроэлементов, инкрецию (выделение в кровь) гормонов для контроля давления.
Процесс создания мочи
Главная задача почек в виде очистки крови достигается сложным путём с помощью нефрона. Это основная физиологическая единица, которая фильтрует кровь и образует урину. Вначале кровь проходит через капсулу Шумлянского-Боумена, где из крови выходит плазма и растворённые в ней вещества – так образуется первичная моча. Это происходит в корковом слое паренхимы, ближе к поверхности почки.
Дальше первичная моча проходит через систему канальцев, которые забирают необходимые вещества назад (глюкоза, белки, ионы и другие). В итоге из 100-150-ти литров первичной мочи получается 1,5-2 литра вторичной – это называют концентрационной функцией почек.
По мере приближения к выходу из почки, канальцы расширяются и сливаются, образуя чашечки и лоханки – небольшие полости для временного накопления вторичной мочи (её же называют просто «моча»). На выходе из все мочевые пути соединяются в один мочеточник.
Мочеточник
Это парная трубка длиной около 30 см и не шире 1 см в диаметре, которая соединяет почку с мочевым пузырём. На своём протяжении он имеет несколько сужений – здесь могут застревать камни при мочекаменной болезни, создавая болезненные проявления почечной колики. Начинается мочеточник в лоханке, а заканчивается на задней стенке мочевого пузыря.
Задание мочеточника – пропустить мочу в правильном направлении и не допустить обратный ток из мочевого пузыря. Это происходит с помощью мышц в стенке мочеточника.
Мочевой пузырь
Непарный (одиночный) орган для накопления урины. Находится в малом тазу за лобковыми костями таза и очень изменчив в размерах: объём пузыря у среднего взрослого человека может колебаться в диапазоне от 50 до 500 мл, а у «тренированных» людей и до 700 мл. Обычно ощущение наполнения мочевого пузыря и позыв к мочеиспусканию происходит при заполнении на 150-250 мл.
В стенке пузыря есть несколько мышц: напряжённые сфинктеры помогают удерживать мочу до начала мочеиспускания, при этом детрузор (мышечный слой вокруг всего пузыря) расслаблен. Когда человек собирается помочиться, тонус меняется – сфинктеры расслабляются и открываются, а детрузор напрягается и «выдавливает» содержимое в мочеиспускательный канал.
Мочеиспускательный канал
Ещё один непарный орган, который у мужчин относится и к половой (мочеполовой) системе. Задача – провести мочу из пузыря наружу. У мужчин в него же выходят протоки из яичек, поэтому во время полового акта через него выходит сперма. Длина уретры (с лат. urethra – мочеиспускательный канал) у мужчин составляет 20-25 см, так как канал идёт вдоль всего пениса.
Женская уретра намного короче мужской: до 5-ти см хватает, чтобы соединить мочевой пузырь и место выхода уретры, которое находится чуть выше входа во влагалище.
Выводы
Мочевыделительная система человека состоит из двух почек, двух мочеточников, одного мочевого пузыря и одной уретры. Именно в такой последовательности в норме движется моча: в почках кровь фильтруется, а в мочевом пузыре накапливается, позволяя человеку не «бегать в туалет» каждые 15 минут. С помощью методов фильтрации и реабсорбции выделительная система забирает из крови только те вещества, которые не нужны организму, не теряя ничего полезного. Всего за сутки через почки среднего человека проходит около 1500-2000 литров крови, из которых получается около полутора литров мочи.
Что такое мочевыделительная система и как она работает?
Мочевой тракт представляет собой непрерывную систему полых органов, основной функцией которой является образование, сбор, транспортировка, хранение и выведение мочи.
Мочевыделительная система делится на верхний и нижний отделы. Верхняя мочевыделительная система состоит из почек и трубки, называемой мочеточником, которая транспортирует мочу из почки в мочевой пузырь.
Нижняя мочевыделительная система состоит из мочевого пузыря и другой трубки, называемой уретрой, которой заканчивается мочевыделительная система, она транспортирует мочу из мочевого пузыря наружу.
Функция мочевыделительной системы состоит в том, чтобы обеспечить выведение продуктов метаболизма из организма человека, регулировать водно-солевой баланс, а также хранить и транспортировать мочу.
Мочевая система работает в комплексе с легкими, кожей и кишечником, поддерживая баланс химических веществ и воды в организме. Взрослые выделяют от 800 до 2000 миллилитров мочи в сутки при обычном питьевом режиме потребления воды в сутки, а это 1.5-2 литра. Некоторые факторы влияют на повышение образования мочи в организме. Например, некоторые виды лекарств, такие как диуретики (мочегонные препараты), которые иногда используются для лечения высокого кровяного давления. Напитки, такие как кофе и алкоголь, также могут вызвать увеличение количества выделяемой мочи у некоторых людей.
Верхняя мочевыделительная система
Почки
Каждая почка покрыта фиброзной капсулой, которая защищает почку от травмы. Все болевые ощущения связаны с этой капсулой: сам орган не имеет болевых рецепторов. При повреждении, растяжении капсулы появляется боль разного характера и интенсивности.
Ткань почки или паренхима состоит из внешнего (коркового) и внутреннего (мозгового) слоев.
Система накопления мочи состоит из малых почечных чашечек, которые, сливаясь между собой по 2—3, образуют большую почечную чашечку, а они в свою очередь образуют почечную лоханку. Почечная лоханка переходит непосредственно в мочеточник.
Все функции, обычно выполняемые двумя почками, могут быть адекватно выполнены одной здоровой почкой. Некоторые люди рождаются только с одной почкой, а другие предпочитают пожертвовать одну почку для трансплантации человеку с почечной недостаточностью.
Основная функция почек заключается в том, чтобы поддерживать правильный баланс воды и минералов (включая электролиты) в организме.
Почки регулируют баланс минералов и таких веществ, как натрий, калий, кальций, фосфор, магний и бикарбонат и поддерживают нормальный состав крови. Изменения уровня натрия могут влиять на психическое состояние человека, в то время как изменения уровня калия могут иметь серьезные неблагоприятные последствия и вызывать нарушения в работе сердца, а также функционировании мышечного аппарата. Поддержание нормального уровня кальция и фосфора необходимо для здоровья костей и зубов.
Дополнительные функции почек включают в себя:
Мочеточники
Это фибромышечные трубки, которые отводят мочу из почечной лоханки в мочевой пузырь, имеют длину около 25-30 см и ширину 6-8 мм. Они входят в мочевой пузырь сзади и под углом, заканчиваясь в просвете мочевого пузыря в виде отверстий – устья мочеточников. Нижний отдел мочеточника сжимается стенкой мочевого пузыря пассивно во время хранения мочи и динамически во время опорожнения. По сути это клапан, который предотвращает пузырно-мочеточниковый рефлюкс (т.е. останавливает мочу от обратного заброса в почки). Стенка мочеточника состоит из трех слоев, включая слой мышц, который помогает ему сокращаться и продвигать мочу из почки в мочевой пузырь. Небольшие порции мочи поступают в мочевой пузырь из мочеточников примерно каждые 10-15 секунд.
По длине мочеточника есть три физиологических сужения: на уровне перехода лоханки в мочеточник, место перекреста с общими подвздошными сосудами и в толще стенки мочевого пузыря. При мочекаменной болезни в местах сужения мочеточников могут застревать камни, вызывая почечную колику.
Как очищается кровь и образуется моча?
Здоровые почки фильтруют около 100 мл крови каждую минуту, удаляя отходы и дополнительную воду, чтобы образовать в конечном итоге мочу.
Разделяют три основных этапа формирования мочи:
В процессе очищения крови, почки удерживают все необходимые вещества и избирательно удаляют лишнюю жидкость и отходы жизнедеятельности организма.
Таким образом, почки обладают фильтрационной и концентрационной способностью.
Может ли быть изменение объема мочи у человека со здоровыми почками?
ДА. Количество потребляемой воды и атмосферная температура являются основными факторами, которые определяют объем мочи, который выделяет нормальный человек.
В зависимости от количества потребляемой жидкости изменяется количество выделяемой мочи: чем больше жидкости поступает в организм, тем больше ее выделяется и тем моча менее концентрированная, цвет ее становится светлым, вплоть до прозрачного. Если же количество жидкости снижается, то и количество выделяемой мочи становится меньше, она будет более концентрированной, а цвет темно-соломенным.
В летние месяцы из-за потоотделения, вызванного высокой температурой окружающей среды, объем мочи уменьшается. В зимние месяцы все наоборот – низкая температура, отсутствие потоотделения и больше мочи.
У человека с нормальным потреблением воды, если объем мочи составляет менее 500 мл или более 3000 мл, это может свидетельствовать о том, что почки нуждаются в более пристальном внимании и дополнительном обследовании.
Мочевыделительная система — одна из основных и наиболее важных систем человеческого организма. Она состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря и уретры. Мочевыделительная система выполняет очистительную функцию. Ее задача — очищать организм от ненужных продуктов обмена веществ, а также поддерживать кислотно-щелочной и водно-электролитный баланс. В ее обязанности также входит регулирование кровяного давления. Как функционирует мочевыделительная система?
Структура мочевыделительной системы
Почки — самая важная часть мочевыделительной системы. Они представляют собой парный орган, расположенный в забрюшинном пространстве и состоящий из продолговатого мозгового и коркового слоя. Малые почечные чашечки соединяются вместе, образуя группы, которые находят свой выход в почечной лоханке. Так формируются мочеточники, другая часть мочевыделительной системы. Длина мочеточников у взрослого человека составляет примерно 27-30 см. Они выстланы слизистой оболочкой и имеют очень хорошо развитую мышечную оболочку. Характерной особенностью мочеточников является то, что они сужаются в трех местах. Эти структуры предотвращают обратный заброс мочи в почечную лоханку.
Другой важной частью мочевыделительной системы является мочевой пузырь. В нем собирается последняя моча перед ее выведением. Мочевой пузырь состоит из трех слоев мышечной оболочки и выстлан изнутри слизистой оболочкой. Емкость мочевого пузыря составляет около 1 литра, но в случаях тяжелых заболеваний этот показатель может увеличиться до 3-4 литров. В норме мочевой пузырь опорожняется, когда в нем собирается 250-350 мл мочи. Она удерживается в мочевом пузыре внутренним выходом уретры, которая расположена в нижней части мочевого пузыря. Уретра — это короткая трубка, которая выводит мочу за пределы организма. У женщин она значительно короче, чем у мужчин.
Функции мочевыделительной системы
Как позаботиться о правильной функции мочевыделительной системы?
Почки (основная часть выделительной системы) имеют так называемый большой функциональный резерв. На практике это означает, что человек может жить с одной функционирующей почкой без особых проблем. Но это не означает, что одна из почек должна ослабнуть. Следует избегать ситуаций, которые приведут к нарушению функционирования. Это может быть вызвано частыми бактериальными инфекциями, неправильным питанием или неспособностью обеспечить организм достаточным количеством жидкости.
Для работы почек вредно потребление слишком большого количества натрия, который повышает кровяное давление. Охлаждение спины, ног или живота также могут способствовать развитию инфекции. Воспаление может развиться в результате простуды. Чаще всего ему подвержены женщины. Не менее важными для правильной работы почек являются физические упражнения, которые улучшают кровообращение во всем организме. Диета тоже имеет большое значение.
Диета для здоровья почек
Диета должна включать, прежде всего, большое количество жидкости. Если ее не хватает, моча становится густой и мутной, что облегчает ее вывод. Для здоровья почек необходимо выпивать около 2 литров жидкости в день — предпочтительно воды. Продукты, содержащие кальций, тоже не должны отсутствовать в рационе. Их роль будет заключаться в предотвращении чрезмерного поглощения оксалатов. Калий не менее важен для профилактики заболеваний почек.
Этот элемент содержится в какао, дрожжах, абрикосах, инжире, авокадо и бананах. На рынке также представлены препараты для поддержания нормального функционирования почек и других элементов мочевыделительной системы. В добавках, поддерживающих функции выделительной системы, можно найти в основном вещества с мочегонным эффектом. Такими свойствами обладают, например, корень петрушки и экстракт черники.
Важными компонентами являются вещества, оказывающие защитное действие на слизистую оболочку, выстилающую мочевыводящие пути. С этой задачей справится экстракт крупноплодной клюквы. Он защищает мочевыводящие пути от бактериальной инфекции и не позволяет микроорганизмам прилипать к стенкам слизистой оболочки. В результате бактерии вымываются и удаляются из мочевыводящих путей вместе с мочой. Клюква в сочетании с витамином С также понижает рН мочи.
БИОЛОГИЧЕСКИЙ ОТДЕЛ ЦЕНТРА ПЕДАГОГИЧЕСКОГО МАСТЕРСТВА
Выделительная система
Автор статьи Зыбина А.М.
Обмен веществ и энергии между организмом и окружающей средой происходит непрерывно. Поэтому клетки постоянно нуждаются в удалении токсичных метаболитов. С током крови они переносятся к органам, осуществляющих процесс выделения этих веществ во внешнюю среду. Основная часть метаболитов удаляется в виде мочи при помощи мочевыделительной системы, главную роль в которой играют почки. Кроме почек функцию выделения выполняют и другие органы человека – лёгкие, через которые удаляются углекислый газ и вода, потовые железы, выделяющие воду, минеральные соли, небольшое количество органических веществ, в том числе мочевины, и желудочно-кишечный тракт, который удалят непереваренные остатки пищи.
Мочевыделительная система
Мочевыделительная система – это система органов, формирующих, накапливающих и выделяющих мочу у человека. Состоит из пары почек, двух мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала (рис. 1).
Рис. 1. Строение мочевыделительной системы. а) общий план строения, б) томографический снимок.
У человека почки расположены в брюшной полости на спинной стороне в поясничной области. Правая почка располагается ниже левой, так как в верхней части правой половины брюшной полости находится печень. Почки имеют бобовидную форму. С вогнутой стороны расположены ворота почки, в которые входят нервы и почечная артерия, и выходит почечная вена и мочеточник.
Каждая почка покрыта прочной соединительнотканной фиброзной капсулой, и состоит из паренхимы и системы накопления и выведения мочи. В паренхиме можно выделить внешний корковый и внутренний – мозговой слой. В паренхиме проходят процессы фильтрации и очищения крови. В центральной части почки находится система накопления мочи. Она состоит из малых почечных чашечек, которые сливаются и образуют большие почечные чашечки, которые объединяются в почечную лоханку, переходящую в мочеточник (рис. 2).
Морфо-функциональной единицей почки является нефрон, выполняющий функцию мочеобразования. В каждой почке насчитывается более 1 миллиона нефронов. Каждый нефрон состоит из нескольких частей: клубочка, капсулы Шумлянского — Боумена и системы канальцев, переходящих один в другой.
Капсула с клубочком располагаются в корковом веществе почки. Клубочек состоит из капилляров, кровь в которые поступает по приносящей почечной артериоле и выносится выносящей почечной артериолой. Диаметр выносящей артериолы меньше, чем приносящей, за счет чего в капиллярах образуется давление, благодаря которому происходит фильтрация плазмы крови в капсулу Шумлянского – Боумена (рис. 3). В результате фильтрации образуется первичная моча, или ультрафильтрат, которая похожа по составу на плазму крови, лишенную белков и форменных элементов крови. За сутки в нефронах образуется около 180-200 литров первичной мочи, что во десятки раз превышает объем крови человека.
Рис. 2. Внутреннее строение почки.
Рис. 3. Строение (а) и гистологический срез (б) капсулы нефрона с клубочком.
Задача почек – поддержание гомеостаза. Поэтому после фильтрации необходимо провести реабсорбцию питательных соединений, необходимых организму, ионов и воды. Этот процесс происходит в почечных канальцах. Капсула переходит в проксимальный извитой каналец, который погружается в мозговой слой почки и образует петлю Генле, после чего каналец возвращается в корковое вещество и переходит в дистальный извитой каналец. Множество канальцев сливается в собирательные трубочки, которые, проходя через мозговое вещество, несут вторичную мочу в чашки и почечную лоханку (рис. 4).
Рис. 4. План строения и расположения нефрона в почке. Источник http://medicalplanet.su/gistologia/nephron.html
В проксимальном извитом канальце происходит реабсорбция с затратой энергии в виде АТФ таких важных соединений, как глюкоза, аминокислоты, витамины и гормоны. Также здесь возможен транспорт воды и ионов натрия.
В петле Генле происходит концентрирование и уменьшение объема мочи. Она погружается в мозговое вещество, в котором, по мере углубления, увеличивается осмотическая сила. В петле Генле различают проницаемое для воды нисходящее колено, и непроницаемое для воды восходящее колено. Также в петле имеются толстые части, в которых осуществляется активный транспорт, и тонкие части, в которых превалирует пассивный транспорт веществ. Первичная моча из проксимального канальца попадает в нисходящее колено петли Генле. По мере погружения в мозговое вещество, остмотический градиент между ультрафильтратом и окружающей тканью увеличивается, благодаря чему вода начинает покидать ультрафильтрат. Таким образом, первичная моча превращается в концентрированную соленую жидкость. Далее, она переходит в восходящее колено, где по мере продвижения, соленость жидкости в канальце оказывается выше, по сравнению с окружающей тканью. Поскольку восходящий каналец непроницаем для воды, происходит транспорт солей из канальца в ткань почки.
Петля Генле переходит в дистальный извитой каналец, где происходит дополнительное всасывание натрия и экскреция калия и аммония. Далее, жидкость, которую уже вторичная моча, направляется в собирательные трубочки, где может дополнительно концентрироваться. Дистальный извитой каналец и собирательные трубочки являются местом действия гормонов, регулирующих состав мочи.
Вещества из первичной мочи не просто нужно вернуть в ткань почки, их необходимо транспортровать в кровь. Поэтому выносящая артериола от клубочка направляется к петле Генле, дает вокруг нее капиллярную сеть и собирается в венулы, причем кровь направляется сначала к восходящему колену, а после него – к нисходящему (рис. 5). Кровь рядом с восходящим канальцем оказывается гипоосмотична по сравнению с окружающими тканями и жидкостью канальцев, и из восходящего колена соли будут направляться в кровь, повышая ее соленость. Далее вода, вышедшая из нисходящего канальца, будет направляться в гиперосмотичную кровь, приводя ее соленость в норму.
Рис. 5. Расположение сосудов и направление движения крови в нефроне.
Рис. 6. Строение мочевого пузыря.
Вторичная моча из собирательных трубочек направляется в чашки и почечную лоханку, переходящую в мочеточник, впадающий в мочевой пузырь. Мочевой пузырь – это непарный полый гладкомышечный орган, выстланный изнутри переходным эпителием, в котором происходит накопление мочи (рис. 6). Его вместимость в среднем составляет около 500 мл. Напряжение его стенок приводит к мочеиспусканию, при котором через мочеиспускательный канал моча выводится во внешнюю среду. Это происходит под действием вегетативной нервной системы.
