Підготовка до НМТ 2024 Біологія

Система органів виділення. Терморегуляція

1. Система органів виділення. Будова нирок

Виділення — процес, який забезпечує виведення з організму продуктів обміну речовин, які не можуть бути використані організмом.

Виділення продуктів обміну речовин здійснюється різними органами:

1)   через легені з організму людини видаляються вуглекислий газ і пари води;

2)   через потові залози виводяться вода, сечовина, амоніак, солі;

3)   через кишечник (з калом) з організму видаляються солі отруйних важких металів.

Система органів виділення

Сечовидільна система складається з нирок, сечоводів, сечового міхура і сечовипускального каналу (сечівник, уретра).

Нирки — парні квасолеподібні органи, розташовані біля задньої стінки черевної порожнини на рівні 1-го і 2-го поперекових хребців.

Увігнутий край нирок звернений до хребта. У цьому місці в нирку входять і виходять з неї кровоносні судини.

У нирці розрізняють зовнішній кірковий і внутрішній мозковий шари. Покрита нирка сполучнотканинною і жировою оболонками.

До верхнього полюсу нирки прилягають наднирники (це залози, що належать до ендокринної системи).

Сечовід являє собою тонку довгу трубку діаметром 6 - 8 мм і довжиною 25 - 30 см з пружними м'язовими стінками. По сечоводам (від правої і лівої нирки) сеча стікає у сечовий міхур.

Сечовий міхур — порожнистий м'язовий орган, який виконує функцію накопичення сечі і виділення її назовні по сечівнику. Його об'єм у дорослої людини становить 300 - 700 мл.

Сечовий міхур розташований в області малого тазу. У нижній частині сечовий міхур звужується і переходить у сечовипускальний канал.

Товста гладком'язова стінка сечового міхура розтягується при його наповненні сечею і скорочується, коли відбувається сечовипускання.

Виходи з міхура і сечовипускального каналу мають потовщення (сфінктери). При наповненні сечового міхура його стінки розтягуються, сфінктер розслаблюється, сечовипускальний канал відкривається, випускаючи сечу назовні.

У маленьких дітей сечовипускання відбувається рефлекторно: до центральної нервової системи від рецепторів сечового міхура надходить сигнал про те, що його стінки розтягнуті (значить, накопичилося багато сечі), і з нервової системи приходить відповідний сигнал, що змушує стінки міхура скоротитися і позбутися від сечі.

У процесі дорослішання цей рефлекс стає підконтрольним вищим відділам мозку (головного мозку), і сечовипускання робиться довільним (тобто піддається контролю свідомості). У нормі у дорослої людини бажання спорожнити сечовий міхур виникає, коли у ньому накопичується близько 0,5 л сечі.

2. Будова нефрона. Механізм утворення сечі

Нефрон — це структурна одиниця нирки, де відбувається фільтрація крові та утворення сечі.

У кожній нирці приблизно 1 млн нефронів.

Будова нефрона

У кірковому шарі нирки міститься ниркова капсула (капсула нефрона), всередині якої знаходиться капілярний клубочок звивистого канальця. У мозковому (пірамідальному) шарі містяться звивисті канальці. Канальці утворюють загальні збірні трубочки, які впадають у ниркову миску. Від ниркової миски кожної нирки відходить сечовід, що з'єднує нирку з сечовим міхуром.

Від капсули відходить звивистий каналець першого порядку (проксимальний звивистий каналець), який у мозковому шарі нирки утворює петлю (петля Генле), потім він знову піднімається до кіркового шару, де переходить у звивистий каналець другого порядку (дистальний звивистий каналець). Цей каналец впадає у збірну трубочку нефрона. Усі збірні трубочки утворюють вивідні протоки, що відкриваються на верхівках пірамід у мозковій речовині нирки.

Приносна ниркова артерія розгалужується на артеріоли, а потім на капіляри, утворюючи клубочок ниркової капсули.

Капіляри збираються у виносну артеріолу, яка знову розпадається на мережу капілярів, що обплітають звивисті канальці.

Потім капіляри утворюють вени, по яких кров надходить у ниркову вену.

Утворення сечі

Сеча утворюється в нирках з крові, якою нирки добре забезпечуються. Утворення сечі відбувається у два етапи — фільтрації і зворотнього всмоктування (реабсорбції).

На першому етапі плазма крові фільтрується через капіляри мальпігієвого клубочка у порожнину капсули нефрона.

За рахунок високого тиску крові у капілярах клубочків вода і невеликі молекули різних речовин, що містяться у плазмі крові, надходять у щілиноподібний простір капсули, від якої починається нирковий каналець. Так утворюється первинна сеча, близька за складом до плазми крові (вона відрізняється від плазми крові відсутністю білків) і містить сечовину, сечову кислоту, амінокислоти, глюкозу, вітаміни.

У звивистих канальцях відбувається зворотне всмоктування у кров первинної сечі і утворення вторинної (кінцевої) сечі. Знову всмоктуються у кров вода, амінокислоти, вуглеводи, вітаміни, деякі солі.

У вторинній сечі збільшується у декілька десятків разів, у порівнянні з первинною сечею вміст сечовини (у 65 разів) і сечової кислоти (у 12 разів). Збільшується у 7 разів концентрація йонів Калію. Кількість йонів Натрію практично не змінюється.

За добу утворюється близько 150 л первинної сечі і близько 1,5 л вторинної сечі, що становить приблизно 1 % об'єму первинної сечі. Таким чином необхідні організму речовини повертаються у кров, а непотрібні виводяться.

Вторинна сеча надходить з канальців в ниркову миску, а потім по сечоводу стікає у сечовий міхур і по сечівнику виводиться назовні.

Регуляція роботи нирок

Діяльність нирок регулюється нейрогуморальним механізмом.

Нервова регуляція. У кровоносних судинах містяться осмо- і хеморецептори, що передають інформацію про тиск крові і склад рідини до гіпоталамусу по провідних шляхах вегетативної нервової системи.

Гуморальна регуляція діяльності нирок здійснюється гормонами гіпофізу, кори надниркових залоз, паращитовидних залоз.

Ознакою захворювання нирок є присутність у сечі білка, цукру, підвищення кількості лейкоцитів або еритроцитів крові.

Захворювання органів сечовидільної системи та їх попередження Сечокам'яна хвороба

Одним із захворювань органів сечовиділення є сечокам'яна хвороба.

Це захворювання, викликане порушенням обміну речовин, і камені з'являються у тих випадках, коли сеча перенасичена солями, або в ній не вистачає тих речовин, які перешкоджають утворенню каменів. Це захворювання характеризується сильними болями в області нирок, утрудненим відтоком сечі. Найчастіше камені складаються з солей Кальцію.

Камені ускладнюють відтік сечі з нирок, їх гострі краї подразнюють слизові оболонки сечовивідних шляхів, викликаючи сильний біль. Камені сильно розрізняються за величиною і можуть бути як зовсім маленькими (пісок), так і дуже великими, що заповнюють усю ниркову миску. Великі камені доводиться витягувати хірургічним шляхом або дробити ультразвуковими хвилями.

Пієлонефрит

Якщо в нирки проникають хвороботворні бактерії, вони можуть викликати запальне захворювання пієлонефрит. Характерними симптомами цього захворювання є часте і хворобливе сечовипускання, підвищення температури тіла, біль у попереку, сонливість, нездужання.

При запальному процесі в нирках може руйнуватися одношаровий епітелій капсул нефронів, і з крові у сечу починають проникати великі молекули і клітини крові (таким чином у сечі з'являються білки, еритроцити, лейкоцити — тобто з'являється кров у сечі).

У той самий час при пошкодженні стінок ниркових канальців погіршується зворотне всмоктування у кров необхідних речовин, зокрема солей (ці речовини виводяться із сечею, що викликає їх нестачу в організмі).

Цистит

Цистит — це запалення оболонки сечового міхура. У здорової людини сеча стерильна, проте бактерії можуть потрапляти у сечовий міхур по сечівнику і викликати інфекційний процес. У жінок цистит виникає частіше, оскільки сечовидільний канал у них є коротшим. Симптомами цього захворювання є часті позиви до сечовипускання під час якого відчувається біль, свербіж, печіння.

У 70 - 80 % випадків мікробом, що викликає цистит, є кишкова паличка — умовно-патогенна бактерія, постійно наявна у кишечнику. При недотриманні правил гігієни статевих органів кишкові палички проникають у сечовивідні шляхи.

Цистит, як і пієлонефрит, лікують антибіотиками.

Гостра ниркова недостатність

Дуже небезпечною для життя людини є гостра ниркова недостатність — швидке зниження здатності нирок очищати кров від продуктів обміну. Причиною гострої ниркової недостатності можуть бути пошкодження нирок, порушення їх кровопостачання, ниркові камені, отруєння, тощо.

Трансплантація нирки

Якщо вилікувати хворобу нирок неможливо, то доводиться вдаватися до пересадки донорської нирки. Донорських нирок для пересадки недостатньо, і пацієнти чекають своєї черги, проводячи не менше 3 разів на тиждень очистку крові (гемодіаліз).

Гемодіаліз — це метод очищення крові, під час якого видаляють з організму токсичні речовини, нормалізують порушення водного та електролітного балансів. Це здійснюють шляхом фільтрації плазми крові через напівпроникну мембрану апарату «штучна нирка».

Донорська нирка зберігається у спеціальному розчині при пониженій температурі добу і навіть більше. Проте, чим більше часу пройшло до пересадки нирки, тим гірше вона буде виконувати свої функції після операції.

Більше 90 % людей, яким пересадили нирку, повертаються до нормального життя протягом трьох місяців після операції. Зараз серед нас живуть люди, яким чужа нирка вірно служить понад двадцять років.

Попередження захворювань органів сечовидільної системи

Мікроорганізми, які вражають різні відділи сечовидільної системи (нирки, сечоводи, сечовий міхур, сечівник), можуть проникати через кров, якщо в організмі людини є осередки інфекції, що виникають при захворюваннях горла, зубів і ротової порожнини.

Часто причиною захворювань нирок і сечовивідних шляхів можуть бути так звані висхідні інфекції (при недотриманні особистої гігієни хвороботворні мікроби проникають через сечовипускальний канал у сечовий міхур і поширюються на інші ділянки сечовидільної системи, викликаючи їх запалення).

Також запальним процесам і поширенню мікробів сприяє загальне переохолодження організму, застуди.

Нирки, особливо у дітей, є чутливими до різних отруйних речовин (у тому числі до лікарських препаратів, що застосовуються у великих дозах (сульфаніламіди, антибіотики)). Ці речовини, що надходять в кров, виводяться через нирки, викликаючи порушення їх роботи.

Попередження ниркових захворювань вимагає дотримання гігієнічних правил: правильного харчування, своєчасного лікування зубів і захворювань горла, загартовування, обережного поводження з ліками, отрутами, дотримання особистої гігієни.

Будова і функції шкіри

Зовнішній покрив нашого організму представлений шкірою. Шкіра має складну будову і виконує важливі функції:

-шкірний покрив практично непроникний для речовин і мікроорганізмів (захисна функція);

-міцна і пружна шкіра захищає внутрішні органи від механічних і хімічних впливів;

-завдяки вмісту в ній пігменту меланіну шкіра захищає внутрішні органи від ультрафіолетових променів;

-через шкіру з потом виводиться вода, мінеральні солі та інші продукти обміну (видільна функція);

-рецептори шкіри забезпечують зв'язок організму з зовнішнім середовищем, сприймають холод, тепло, тиск, а вільні нервові закінчення — біль (рецепторна функція);

-шкіра виконує терморегуляторну функцію — зрівноваження процесів утворення і віддачі тепла організмом;

-обмінна функція — у ній утворюються деякі біологічно активні речовини, зокрема вітамін D, виділяються продукти обміну речовин (водо- та газообмін, виводиться надлишок солей);

-шкіра бере участь у розподілі крові;

-запасна функція — підшкірна клітковина складається з жирової тканини, яка є джерелом енергії;

-секреторна функція — сальні залози виділяють жир для змащення шкіри та волосся, а молочні — молоко для вигодовування дітей.

Шкіра складається з трьох шарів: епідермісу, дерми (власне шкіри) і підшкірної жирової клітковини.

Епідерміс утворений багатошаровим епітелієм. Верхні його шари роговіють і утворюють міцні покриття (на долонях, підошвах, тощо).Зовнішній роговий шар утворюється мертвими клітинами, які постійно злущуються. Він захищає живі клітини, що лежать глибше, від впливу несприятливих факторів зовнішнього середовища.

Найглибший шар епідермісу — ростковий. У ньому відбувається розмноження і розвиток клітин, які заміняють ті, що злущуються. У цьому шарі під впливом сонячного світла виробляється темний пігмент меланін, від вмісту якого залежить колір шкіри.

В епідермісі відкриваються протоки потових залоз та сальних залоз. Молочні залози виникли з потових. Сальні залози виділяють секрет — шкірне сало, яке змащує шкіру і волосся, пом'якшує їх.

Дерма, або власне шкіра, складається зі сполучної тканини і має складну будову.

Клітини гладкої м'язової тканини, колагенові і еластинових волокна надають шкірі пружність і міцність.

У дермі розташовані численні нервові закінчення і тактильні, холодові, теплові рецептори, що дозволяють сприймати сигнали навколишнього середовища. У середньому на 1 см3 припадає до 5000 чутливих закінчень, 200 больових, 12 холодових рецепторів, 2 теплових і 25 рецепторів, що реагують на тиск. Нервові рецептори в шкірі розділені нерівномірно. Найбільшою чутливістю до дотиків володіє шкіра на кінчиках пальців, потім іде кінчик носа і середина долоні.

Дерма пронизана кровоносними судинами. Кров приносить кисень і поживні речовини, забирає продукти обміну.

У дермі містяться потові і сальні залози, волосяні цибулини.

Потові залози мають вигляд клубочків і відкриваються на поверхні шкіри довгими вивідними протоками. До складу поту входять вода, мінеральні солі, продукти обміну білків (сечовина, амоніак, сечова кислота). За добу, зазвичай, виділяється близько 500 мл поту. У жарку пору і при фізичній роботі його кількість зростає до 3 л. Випаровуючись з поверхні шкіри, піт охолоджує її.

Молочні залози є похідними шкіри. Вони складаються з 15 - 20 видозмінених потових залоз,       що   утворюють     дольки.    Функція   молочних         залоз        полягає    у виробництві молока, необхідного для вирощування потомства.

Сальні залози нагадують бульбашки, утворені епітеліальною тканиною. Протоки сальних залоз відкриваються, зазвичай, у волосяні сумки або на поверхню шкіри, куди      виділяється     шкірне     сало,         змащуючи       волосся   і        шкіру        і     додаючи їм еластичність.

ПІДГОТОВКА ДО НМТ 2024 БІОЛОГІЯ