Лекция №11 (17.11.11)
Мочевыделительная система.
Данная система включает в себя почки и внепочечные мочевыводящие пути: мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.
Функции мочевыделительной системы:
· Удаление из организма продуктов метаболизма, ядовитых и лекарственных веществ
· Поддержание ионного состава, осмотического давления и pH крови
· Эндокринная (почки относятся к периферическим органам эндокринной системы)
Развитие мочевыделительной системы
Нефротом сегментирован (в верхней части), в нижней части не сегментирован (нефрогенная ткань).
В процессе эмбрионального развития формируются последовательно три выделительных органа:
1. Предпочка (пронефроз или головная почка) – формируется на 3 неделе эмбрионального развития, из 8-12 сегментов нефротома. Сегменты отделяются от сомитов и формируют трубочки – протонефридии, конец трубочек обращенный к спланхнатому будет замкнут, противоположные концы объединяются и формируют мезонефральный (Вольфов проток). Предпочка у человека не функционирует, как мочевыделительный орган. Существует 40-50 часов, а затем редуцируется. У ланцетника сохраняется в течении всей жизни, функционирует как орган.
2. Первичная почка (мезонефроз) – формируется на 4 неделе эмбриогенеза из 20х-25 сегментов. Сегменты отделяются от сомитов и спланхнатома. К замкнутым концам образовавшихся трубочек подходит артериола, которая разветвляется на сеть капилляров, формируется почечное тельце. Противоположные концы трубочек растут по направлению к мезонефральному протоку. Данная почка функционирует в первую половину беременности.
Образовавшаяся первичная моча из почечного тельца поступает в мезенефритии, далее в мезонефральный проток, который открывается в заднюю кишку называемую – клоака. Первичная моча будет гипотонической, так как почка не имеет петлю Генгли. Процесс мочеобразования медленный из-за низкого артериального давления. Во вторую половину беременности мезонефритии редуцируются, а мезонефральный проток участвует в образовании семявыносящих протоков и канальцев у плода мужского типа. У плода женского типа формирует оболочки вокруг половых клеток.
3. Окончательная почка (метонефроз) – образуется в процессе всего эмбрионального периода и в течении двух лет после рождения. Источником развития почечных канальцев служит нефрогенная ткань. Из мезонефрального протока формируются мочевыводящие пути. Строму почки и кровеносные сосуды формируются из мезенхимы.
Строение почки
Почки – это парные органы, которые располагаются на уровне 12 грудного – 1,2 поясничных позвонков. Правая почка на 2-3 см ниже левой. В почке выделяют: соединительно-тканную капсулу, – которая на передней поверхности покрыта серозной оболочкой.
Вогнутая часть почки называется ворота, в нее входят артерии, нервы, выходят: вена, выносящий лимфатический сосуд и мочеточник.
На срезе в почке выделяют, под капсулой:
o Корковое вещество – имеет вид пирамид (8-12), которые широким основанием прилежат к корковому веществу и в виде лучей Пирейна проникают в корковое вещество. Корковое вещество – окружает пирамиду при помощи колонок Бертини. Одна пирамида вместе с корковым веществом, окружающим ее формируют дольку. (долек в почке 8-12). Пирамида своей верхушкой обращена в почечные чашечки. Структурной и функциональной единицей является нефрон.
Строение нефрона
1. Капсула нефрона (капсула Боумена-Шунлянского)
2. Проксимальный извитой каналец
3. Проксимальный прямой каналец
4. Петля Генле
ü Нисходящий отдел (тонкий)
ü Калено петли
ü Восходящий отдел (дистальный прямой каналец)
5. Дистальный извитой каналец
В центре:
o Мозговое вещество
Различают три вида нефронов
1. Истинные корковые нефроны (1%) - все отделы лежат в корковом веществе
2. Промежуточные нефроны (79%) – калено петли погружается в мозговое вещество, а остальные лежат в корковом веществе
3. Юкста-медулярные (околомозговые) (20%) – у них петля полностью лежит в мозговом веществе, остальные отделы располагаются на границе между корковым и мозговым веществом.
Функция первых двух нефронов: участие в мочеобразовании.
Функция третьего нефрона: выполняет роль шунта при большой физической нагрузки сбрасывает больший объём крови и выполняют эндокринную функцию.
Кровоснабжение нефронов
Оно делится на:
1.Картикальной (корковое) – кровоснабжение 1,2 нефронов
2.Юксто-медулярное - кровоснабжение 3 нефрона
Кровоснабжение картикальных нефронов:
В ворота почки входят почечная артерия, далее междолевая, далее дуговая (находится на границе между корковым и мозговым веществом), далее междольковая, далее приносящая артериола, которая подходит к капсуле нефрона, далее сосудистый клубочек, образованный сетью капилляров (чудесная сеть), далее выносящая артериола, далее вторичная сеть капилляров, далее отток крови. От подкапсулярной части кровь собирается в звездчатую вену, от которой отходит междольковая вена. От остальной части коркового вещества венулы открываются в междольковую вену, от нее дуговая вена, междолевая вена и почечная вена. Приносящая и выносящие артериолы разного диаметра, выносящая меньше приносящей. Разность давления в артериолах обуславливает высокое давление в сосудистом клубочке (70-90 мм. рт.ст.). вторичная четь капилляров оплетает почечные канальцы и имеет низкое давление крови (10-12 мм. рт.ст.).
Особенности кровоснабжения юкста-медулярных нефронов:
В ворота почки входят почечная артерия, далее междолевая, далее дуговая (находится на границе между корковым и мозговым веществом), далее междольковая артериола. Особенности:
1.Приносящая и выносящая артериолы одинакового диаметра, поэтому в сосудистом клубочке не высокое давление, процесс фильтрации не возможен.
2.Выносящая артериола образует вторичную сеть капилляров и прямую артерию, которая идет в мозговое вещество и там разветвляется на капиллярную сеть (образуется в результате 3 капиллярных сети).
3.Отток крови осуществляется через прямую вену, идущую из мозгового вещества, далее дуговая, далее междолевая и почечная вена.
Строение отделов нефрона и процесс мочеобразования:
В процессе мочеобразования выделяют три фазы:
1. Фильтрация (образование первичной мочи) – процесс фильтрации происходит в почечном тельце, которое состоит из капсулы нефрона и сосудистого клубочка. Сосудистый клубочек образован капиллярами в количестве 50-100, располагающихся в виде петель. Капсула нефрона имеет вид двухстенной чаши, в ней выделяют:
· Наружный листок – образован однослойным плоским эпителием, переходящим в кубический.
· Внутренний листок – образован клетками подоцитами. Клетки подоциты имеют уплощенную форму, их безъядерная часть образует выросты – цитотрабекулы, от которых отходят цитопогии. Клетки располагаются на трехслойной базальной мембране. В базальной мембране наружный и внутренние слои светлые, в них мало коллагеновых волокон, но много аморфного вещества. Средний слой мембраны темный, состоит из пучков коллагеновых волокон, которые располагаются, не упорядоченно и формируют сеть. Диаметр ячеек постоянен и равен 7 нм (эта базальная мембрана обладает избирательной проницаемостью). К этой же базально мембране со стороны капилляра прилежит финестрированный эндотелий. Клетки подоциты, трехслойная базальная мембрана и финестрированный эндотелий формируют фильтрационный барьер, через который в полость капсулы поступает первичная моча. Это плазма крови лишенная высокомолекулярных белков.
Процесс фильтрации обусловлен разностью давления между высоким давление в сосудистом клубочке и низким давлением в полости капсулы (обусловлено разностью давления приносящей и выносящей артериолы).
· Щелевидную полость между ними
2. Реабсорбция
3. Подкисления
Первичная моча поступает в проксимальный каналец, это трубочка с диаметром 50 микрон, в стенке выделяют: однослойный кубический или низко призматический эпителий, клетки имеют в апикальной части микроворсинки формирующие каемку, а в базальной части базальную исчерченность (складки плазмалеммы и митохондрии). Имеет округлые ядра и пиноцитозные пузырьки. Через стенку проксимального канальца в кровь поступают глюкоза, аминокислоты, которые образуются после расщепления низко молекулярных белков и некоторые электролиты. Микроворсинки будут иметь щелочную-фасфотазу. Это обязательный процесс, будет зависеть от концентрации веществ в крови. Процесс называется облигатная ре-абсорбция. Далее происходит процесс факультативной ре-абсорбции.
Петля Генли
1.Нисходящий отдел: образован однослойным плоским эпителием, имеет диаметр 13-15 микрон. Через стенку канальца пассивно всасывается вода.
2. Восходящий отдел: диаметр имеет 30-35 микрон, в стенке однослойный кубический эпителий с базальной исчерченностью. Через стенку отдела в кровь поступают электролиты. Процесс контролируется альдестероном.
Дистальный извитой каналец
Диаметр 50-60 микрон. В стенке однослойный кубический эпителий с базальной исчерченностью. Через стенку этого отдела поступает вода. Процесс ре-абсорбции воды контролируется вазопресинов, который вырабатывается в гипоталамусе, а накапливается в гипофизе.
Процесс мочеобразования заканчивается в собирательной трубочке. Это первый отдел мочевыводящих путей. В стенке собирательной трубочки различают два вида клеток: со светлой цитоплазмой и темной цитоплазмой. Через светлые клетки под действием вазопресина продолжается реабсорбция воды. Темные клетки выделяют ионы хлора и протоны водорода, формирующие соляную кислоту. Соляная кислота участвует в подкислении мочи.
Первичная моча образуется 120-180литров. Из организма выделяетс 1,5-2 литра.