Виділення – важливий етап обміну речовин. Будова і функції сечовидільної системи.

Урок № 26

Виділення – важливий етап обміну речовин. Будова і функції сечовидільної системи.

4.Засвоєння нового матеріалу

1.Виділення – важливий етап обміну речовин.

Розповідь вчителя:

   Виділення — процес виведення з організму кінцевих продуктів, які утворилися в ході обміну речовин в клітинах тіла при розщепленні органічних речовин. Цю функцію виконують як спеціалізовані видільні органи, так і інші органи чи системи, для яких видільна функція може бути побічною, другорядною.

• Які органи відносяться до органів виділення?
• Що вони видаляють з організму?

Вчитель корегує і узагальнює відповіді учнів

До органів виділення  відносять:

ЛЕГЕНІ - сприяють виділенню, в навколишнє середовище вуглекислого газу (СО₂ ) і води у вигляді пари (біля 400 мл. в добу  -15%)

ШЛУНКОВО-КИШКОВИЙ ТРАКТ - виділяє незначну кількість води (6%), жовчних кислот, пігментів, холестерину, деякі лікарські рослини і неперетравлені залишки їжі в вигляді калових мас.

ШКІРА - виконує екскреторну функцію за рахунок наявності потових і сальних залоз. Потові залози виділяють піт, у склад яких входять вода (20%), солі, сечовина, сечова кислота тощо.

НИРКИ – виділяють разом із сечею до 50% води

    Основним органом виділення є нирки, які виводять з сечею велику кількість кінцевих продуктів обміну, головним чином, які містять азот (сечовину, аміак, креатинін). Участь в цьому процесі шкіри, травного каналу та їх залоз недостатня. Саме тому, при недостатності видільної функції нирок організм страждає від уремії – підвищеної концентрації в крові продуктів азотистого обміну. Тільки нирки можуть довго і в самих різноманітних умовах підтримувати параметри водно-сольового гомеостазу організму.

Процес утворення і виділення сечі з організму називається діурезом.

2. Будова і функції сечовидільної системи

Бесіда:

• Пригадайте, які органи утворювали сечовидільну систему ссавців? (відповіді учнів)

Розповідь вчителя:

До сечовидільної системи людини входять такі органи:

1. Нирки - функція сечоутворення і сечовиділення.

2. Сечоводи - функція сечовиведення.

3. Сечовий міхур – сечонакопичення.

4. Сечівник - сечовідведення сечі назовні.

Проекція зображення на екран або використання таблиці «Сечовидільна система»

Схема сечовидільної системи. 1 - нирки, 2 - сечоводи, 3 - сечовий міхур, 4 - сечівник

Завдання учням:

• Розгляньте зображення сечовидільної системи та визначте особливості розташування (топографії) нирок в організмі людини.
• Чи на однаковому рівні знаходяться обидві нирки?
• Як ви гадаєте, з якими органами межують нирки?

Вчитель вислуховує відповіді учнів та корегує їх:

  Нирки знаходиться в позаочеревинному просторі, по обидві сторони хребта.  Права нирка розміщується на рівні ХІІ грудного – ІІІ поперекового хребців.  Ліва нирка розміщується на рівні XI грудного – ІІ поперекового хребців.

Межують нирки з такими органами:

• ззаду - з поперековою частиною діафрагми, поперековим м'язом.
• спереду правої нирки - знаходяться такі органи: права доля печінки, правий згин товстої кишки, 12-ти пала кишка.
• спереду лівої нирки - знаходяться такі органи: шлунок, хвіст підшлункової залози, селезінка, лівий згин обвідної кишки.
• Вище нирок знаходяться надниркові залози – парний орган ендокринної системи.

Розповідь вчителя:

    Нирка (ren лат. назва; nephros грецька назва) -  парний орган; є права і ліва нирка, бобоподібної форми, темно-червоного кольору, поверхня гладенька.

 Розміри:

• довжина 10-12 см,
• ширина - 6-5 см
• товщина 4 см,
• маса  120-200 г

На нирці розрізняють:

1. Поверхні: 1) передню, 2) задню,

 ІІ. Два краї: 1) опуклий називають латеральний; 2) ввігнутий називають медіальний

ІІІ Два кінця (або полюси) 1) верхній; 2) нижній.

На ввігнутому краю нирки, приблизно посередині є заглибина, яку називають воротами нирки   через які проходять ниркова артерія, нерви лімфатичні судини, ниркова вена, сечовід.

Нирки - це паренхіматозний орган, що складається з речовини або паренхіми, яка в свою чергу складається з двох шарів.

Самостійна робота з підручником:

• Які шари розрізняють у нирках? Які особливості їх будови?

Очікувані відповіді учнів:

1. Кіркова речовина - темного кольору, розміщується суцільним шаром.

2. Мозкова речовина - світлого кольору знаходиться всередині, представлена 12-15 нирковими пірамідами, основи яких примикають до кіркової речовини, а верхівки спрямовані в ниркову миску – резервуар, в якому збирається сеча перед надходженням у сечовід.

Розповідь вчителя, складання опорного конспекту.

Основною структурною і функціональною одиницею нирки є нефрон. Нирка містить близько 1 млн. нефронів

(проксимальний звивистий канадець – каналець першого порядку, дистальний – другого порядку)           

Будова нефрона:

• складається з ниркового тільця і системи звивистих канальців
• до складу ниркового тільця входить капсула у вигляді бокаловидної двошарової чаші, в якій міститься клубочок капілярів
• від капсули відходить звивистий каналець першого порядку, який іде до мозкового шару і, вигинаючись, звужується та утворює петлю Генле
• петля повертається в кірковий шар і там утворює звивистий каналець другого порядку, який впадає у збірну трубочку
• сумарна довжина всіх канальців становить близько 100 км.

Повідомлення учня:

Капсула  Шумлянського

        Капсула нефрону в медичній термінології має декілька назв: капсула Боумена,  капсула Шумлянського, капсула Боумена – Шумлянського. Її назвали в честь лікарів, які займались вивченням нирок в різні часи. О. Шумлянський (1748-1795) захистив 1793 р. у Страсбурзькому університеті дисертацію, присвячену будові нирок. За допомогою нових для того часу методів наповнення судин і мікроскопа він першийописав «мальпігієве тільце», встановивши, що воно є не залозою, як вважалося тоді в науці, а судинним клубочком. Цей клубочок має навколо себе «кільцеву межу» — оболонку, яку через 57 років при вже більш досконалій мікроскопічній техніці, вдруге описав англійський учений Боумен. Ця оболонка (капсула клубочка) дістала в науці назву боуменової, незважаючи на те, що сам Боумен визнавав пріоритет у цьому питанні Шумлянського. У своїй дисертації Шумлянський описав і подав малюнок сечових канальців, що утворюють петлю, яка в другій половині XIX ст. знову була описана анатомом Генле і дістала в науці лише його ім'я. Шумлянський довів, що ці канальні не сполучаються з артеріальними капілярами, як це вважали інші анатоми.

Це цікаво:

• Після видалення однієї нирки (наприклад, унаслідок злоякісної пухлини) або в разі припинення її функціонування через тяжке ураження в людини вже через декілька тижнів збільшується маса другої нирки — настає її компенсаторна гіпертрофія. Одна нирка, якщо вона здорова, може забезпечити нормальне сечоутворення, виведення непотрібних речовин та збереження гомеостазу.

Самостійна робота з підручником:

• Які особливості будови сечового міхура, сечоводів, сечвівника?

Очікувані відповіді учнів:

Сечовий міхур представляє вмістище для скупчення сечі, яка періодично виводиться через сечівник. Місткість сечового міхура в середньому 500-700 мл і схильна до великих індивідуальних коливань.Стінки сечового міхура мають здатність розтягуватися і скорочуватися. При максимальному заповненні сечового міхура людина відчуває гостре бажання спорожнитсь.

Сечовід є трубкою близько 30 см завдовжки. Діаметр його дорівнює 4-7 мм. Від ниркової миски сечовід безпосередньо за очеревиною йде вниз  в малий таз, там він прямує  сечового міхура, стінку якого пронизує в косому напрямі. У жінки сечовід коротше на 2-3 см.

Сечівник - трубчастий орган сечової системи, через який здійснюється виведення сечі із сечового міхура назовні

Заповнити таблицю:

Особливості будови та функції сечовидільної системи людини

Це цікаво:

• Нирка має декілька оболонок: ниркова фасція - зовнішня,  жирова капсула - середня оболонка,  фіброзні капсула - внутрішня (сполучнотканинна, яка безпосередньо прилягає до речовини нирки і легко відокремлюється від неї.) Оболонки нирки разом з судинами нирки являють собою фіксуючий апарат нирки.

Запитання до учнів:

• Які функції виконують нирки?

Вчитель після відповідей учнів та обговорень рекомендує звернутись до підручника і перевірити вірність своїх припущень.

Складання опорного конспекту:

Функції нирки:

1. Головна функція нирки - видільна (екскреторна). Вони виділяють з організму продукти розпаду, залишки води, солей, шкідливі речовини і деякі лікарські препарати.

2. Беруть участь у підтриманні і збереженні на відносно постійному рівні внутрішнього середовища (гомеостаза).

• регулюють величину осмотичного тиску в організмі;
• регулюють постійність реакції крові, іонного складу крові.

3. Синтезуюча функція, беруть участь в синтезі деяких речовин, наприклад є спеціальний фермент ренін, який приймає участь в регуляції рівня артеріального тиску.

4. Обмінна функція. Беруть участь в водно - сольовому (мінеральному) обміні, а також встановлено, що нирки беруть участь і в ліпідному, білковому і вуглеводному обміні.

3. Утворення сечі. Рефлекторний характер виведення сечі

Розповідь вчителя:

Сеча утворюється з плазми крові, яка протікає через нирки, і є продуктом діяльності нефронів. Це складний процес, складається з таких етапів (фаз):

1. Фільтрація (клубочкова)

2. Реабсорбції (зворотнє всмоктування).

 В капілярах клубочків ниркового тільця проходить фільтрація. З плазми крові відфільтровується вода з всіма розчиненими в ній неорганічними і органічними речовинами, які мають низьку молекулярну масу. У результаті фільтрації в порожнині капсули нефрону утворюється рідина, яку називають первинною сечею.             

По хімічному складу первинна сеча подібна з плазмою крові, в ній не міститься білків, формених елементів крові. Процесу фільтрації сприяє високий тиск крові (гідростатичний) вкапілярах клубочків: 70-90мл.рт.ст. (через те, що діаметр приносної артеріоли більший у два три рази ніж виносної). Фільтрація сечі припиняється, якщо артеріальний тиск нижче 30 мл.рт.ст. За добу через нирки проходить 1500л крові, що призводить до утворення 150л. первинної сечі.

Проблемне питання:

• Первинної сечі утворюється 150 л за добу, а вторинної сечі, яка виділяється з організму -  всього 1,5 л. Куди дівається 148,5 л сечі?

Вчитель вислуховує і корегує  відповіді учнів

• Розгляньте в підручнику таблицю «Склад плазми крові, первинної та вторинної сечі». Користуючись даними таблиці порівняйте склад первинної і вторинної сечі.

Які відмінності в їхньому складі?

Пояснення вчителя:

      Канальцева реабсорбція (зворотнє всмоктування)  проходить в звивистих  канальцях, які густо обплетені капілярної сіткою, де з первинної сечі в кров повертається всі потрібні організму речовини:  вода (99%), глюкоза, частина солей, амінокислоти.  Утворюється кінцева або вторинна сеча. В ній нема глюкози, амінокислот деяких солей і різко підвищена концентрація сечовини. За добу утворюється  вторинної сечі  1-1,5 л.

Формулювання висновку:

Кров у нирках послідовно долає дві капілярні сітки: капілярних клубочків і капілярів, які обплітають канальні. За нормальної роботи нирок у сечі немає глюкози в білків.

Це цікаво:

• За добу людина виділяє в середньому приблизно 1,5 сечі, але ця кількість непостійна. Діурез зростає після надмірного пиття, вживання білка; продукти розпаду, якого стимулюють сечоутворення.
• Вдень сечі утворюється більше ніж вночі. Зменшення сечоутворення вночі зв’язано з зниженням діяльності організму під час сну, з деяким падінням величини артеріального тиску. Нічна сеча темна і більш концентрована.

Додатковий матеріал для вчителя:

 Властивості сечі:

• Колір. Сеча прозора рідина світло-жовтого кольору, При відстоювання в сечі випадає осад, який складається з солей і слизі, з легким запахом аміаку.
• Реакція. Сеча здорової людини переважно слабко кисла. рН її коливається від 5,0 до 7,0. Вона може змінюватися в залежності від харчових продуктів.

• Відносна густина. Дорівнює 1,015-1,020. Залежить від кількості прийнятої рідини або від наявності в сечі твердих речовин. В ній міститься 95% води і п’ять процентів твердих речовин.
• В нормальній сечі білок відсутній або визначаються тільки його сліди (не більше 0,03%). Поява білка в сечі (протеїнурія) свідчить про захворювання нирок. Серед органічних сполук небілкового походження в сечі зустрічаються: солі щавлевої кислоти, які потрапляють в організм з їжею; молочна кислота, яка може виділятися після м’язової роботи; кетонові тіла, які утворюються при перетворенні в організмі жирів в цукор.
• Глюкоза появляється в сечі тільки в тих випадках коли її вміст в крові різко збільшується (гіперглікемія). Виведення цукру з сечою називається глюкозурією.
• Поява еритроцитів в сечі (гематурія) спостерігається при захворюваннях нирок і  сечовивідних органів.
•  Виділення темно-жовтої або зеленуватої сечі говорить про порушення функції печінки.
• Сеча «м’ясних помиїв» – про серйозні захворювання сечових органів.
•  Поява білка в сечі свідчить про запальні захворювання нирок
•  Поява цукру в сечі свідчить про цукровий діабет.
• Різкі зсуви в кислотно-лужній рівновазі можуть сприяти утворенню каменів (сечо-камяна хвороба).
• Під впливом деяких ліків і харчових продуктів може змінюватися колір сечі. Вона стає червона від буряка і амідопіріна, яскраво-жовтою від акріхіна, біоміцину.

Самостійна робота з підручником

Завдання:

• У чому полягає рефлекторний характер виведення сечі?

Очікувана відповідь учнів:

Акт сечовипускання відбувається рефлекторно внаслідок надходження  імпульсів у центр сечовипускання, що знаходиться в крижовому відділі спинного мозку і перебуває під контролем кори головного мозку. Імпульси йдуть від надмірно розтягнутих стінок сечового міхура. Збудження, що вини­кає в рецепторах, іде по доцентрових нервах у центр сечовипускання, переходить там на відцентрові нерви і надходить по них до м'язів міху­ра і сфінктерів. Стінки міхура скорочуються, а сфінктери в цей час роз­слабляються — відбувається сечовипускання. Сечовипускання у людини відбувається довільно.

Доповнення вчителя:

У немовлят протягом першого року життя має місце мимовільне (безумовно-рефлекторне) сечовипускання, що пов'язане з недостатнім розвиткомкори великих півкуль. Лише поступово, в міру розвитку кори головного мозку, в дитини виробляється умовний рефлекс затримуван­ня сечовипускання. На кінець першого року життя в дитини виробляється умовно-рефлекторне затримання сечовипускання. Цей рефлекс приблиз­но на кінець другого року життя дитини стає настільки міцним, що про­являється і під час сну.

5.Узагальнення і закріплення знань

Вставте пропущені слова в тексті (робота в парах: вчитель роздає завдання на кожну парту):

Процес утворення сечі включає … (дві) фази: ……... (фільтрація і реабсорбція).  Фільтрація відбувається в результаті …… (різниці тискукрові) в капілярах і капсулі. Високий кров'яний тиск у капілярах створюється тим, що діаметр приносної судини…. (більше), ніж виносної. Це забезпечує фільтрацію розчинених у плазмі речовин у капсулу: …… (неорганічних солей), сечовини, сечової кислоти, ….. (глюкози), амінокислот. Рідина, що поступає в просвіт капсули, називається… (первинною сечею). За складом вона близька до…(плазми крові), але відрізняється від неї відсутністю білків. На добу через нирки проходить до…. (1500 л.) крові й утворюється…(150—170 л). первинної сечі. З організму ж виводиться всього лише близько … (1—1,5 л) так званої вторинної, або кінцевої, сечі, що утворюється в другій фазі сечоутворення. Під час другої фази в ниркових канальцях йде процес… (зворотного всмоктування) води і деяких складових часток — цукру, амінокислот, у ній менше концентрації хлористого натрія, ніж у крові. З нирок сеча виводиться через …(сечоводи) — трубки завдовжки до 30 см і завширшки 3-6 мм, які сполучають ниркову миску з .... (сечовим міхуром)