Будова нефрону. Утворення сечі

Розділ 8 ВИДІЛЕННЯ

§ 38. Будова нефрону. Утворення сечі

Для звільнення крові від речовин, що порушують гомеостаз, необхідна взаємодія кровоносної системи з видільною, а саме з пристосуванням, що призначене для “збору відходів”, – нефроном. Щоб з’ясувати, як така взаємодія відбувається, насамперед потрібно знайти відповідь на запитання, що подане нижче.

Як улаштований нефрон (мал. 38.1)? Нефрон – це довгий замкнений з одного боку канал, сформований одношаровим епітелієм. Цей канал починається нирковою капсулою. За формою

вона нагадує келих з подвійною стінкою. Ниркова капсула продовжується звивистим канальцем, який переходить у довгу петлю нефрону. Низхідна й висхідна частини петлі розміщені на незначній відстані паралельно одна до одної. Повертаючись до кіркового шару, висхідна частина петлі переходить у другий звивистий каналець, який впадає в збиральну трубку. Цією трубкою сеча, що утворилася в нефроні, доправляється до ниркової чашечки.

Капсула і звивисті канальці розташовані в корковому шарі нирки, а петля нефрону глибоко занурена в її мозковий шар.

До капсули кожного нефрону підходить відгалуження ниркової

артерії – привідна артеріола. Вона розгалужується на 20-25 капілярів, які утворюють у нирковій капсулі клубочок, а потім збираються у відвідну артеріолу. Відвідна артеріола гілкується, формуючи навколо звивистих канальців і петлі нефрону капілярну мережу. Ці капіляри зливаються у венулу. Венули, по яких кров рухається від нефронів, збираються в ниркову вену, що виносить кров з нирки.

Утворення сечі. Сеча в нирках продукується безперервно. Цей процес відбувається у два етапи: спочатку утворюється первинна сеча, а потім – вторинна, або концентрована, сеча.

Мал. 38.1. Будова нефрону:

1 – привідна артеріола; 2 – капілярний клубочок; 3 – відвідна артеріола; 4 – ниркова капсула;

5 – капіляри канальців; 6 – перший звивистий каналець; 7 – петля нефрону; 8 – другий звивистий каналець;

9 – збиральна трубка; 10 – венула

Утворення первинної сечі. На відміну від звичайних капілярів, клубочкові капіляри пропускають рідину лише в одному напрямку – назовні. Чому?

Діаметр привідної артеріоли більший, ніж відвідної, тому в капілярах клубочка створюється високий тиск. Під тиском крізь стінки капілярів і ниркової капсули до її порожнини фільтрується рідина, подібна до плазми крові. У ній відсутні лише формені елементи крові й великі за розміром молекули білків, що не проходять крізь пори стінок капілярів клубочка. Цю рідину називають первинною сечею, а процес її утворення – фільтрацією. За добу в нирках утворюється 170-180 л первинної сечі.

Утворення вторинної сечі. З ниркової капсули первинна сеча надходить до першого звивистого канальця. Тут починається реабсорбція – з первинної сечі до капілярів повертаються речовини, життєво необхідні організму. На відміну від фільтрації, реабсорбція деяких речовин відбувається зі значними витратами енергії: переміщення певних молекул й іонів з нефрону до капілярів потребує участі молекул-переносників (див. § 31).

З першого канальця до капілярів повертається частина води, глюкоза, амінокислоти, з петлі нефрону – вода, іони Натрію, Хлору тощо. До другого канальця речовини з крові активно транспортуються: до нього надходять іони Калію, Гідрогену, складові ліків тощо. Цей процес називають секрецією. Вторинна сеча надходить у збиральну трубку нефрону. Результатом процесів, що відбуваються в нефроні, є утворення вторинної сечі і відновлення гомеостазу крові. У нормі в сечі відсутні еритроцити, білки, амінокислоти, глюкоза. Взагалі не повертається з первинної сечі до крові сечова кислота, ліки, іони важких металів, а частково – сечовина.

Аналіз сечі, який роблять у клініках, дає лікарю важливу інформацію і про роботу нирок, і про процеси обміну речовин, що протікають в інших органах.

Роль нирок у підтримці водно-сольового балансу в організмі. Важливим показником гомеостазу є концентрація в крові іонів, зокрема Натрію та Хлору (див. § 19). Як підтримується вона сталою, адже ми іноді вживаємо в їжу дуже солоні продукти?

Цей процес регулюється нервовою системою і гуморально. Підвищення концентрації солі в крові реєструють нейрони, більшість яких розташована в головному мозку (у гіпоталамусі). У відповідь на їх подразнення гіпоталамус виробляє антидіуретичний гормон (вазопресин), який діє на нефрон, підсилюючи реабсорбцію води. Концентрація іонів Натрію і Хлору в крові зменшується, і гомеостаз відновлюється. Відповідно, у сечі концентрація солі збільшується, організм позбавляється від її надлишків.

Якщо ж в організмі є надлишок води, гіпоталамус зменшує вироблення вазопресину, реабсорбція послаблюється – води з вторинної сечі в кров повертається менше. Отже, більша її кількість виводиться з організму.

У нирках, крім зовнішніх регуляторів, є власний механізм регуляції об’єму крові, що надходить до неї, а отже, й очищується за певний час. Певні клітини нирки синтезують гормон ренін, який регулює кров’яний тиск у системі кровообігу нирок. Якщо кількість цього гормону не відповідає нормі, виникає так звана ниркова гіпертонія.

ЛЮДИНА ТА ЇЇ ЗДОРОВ’Я

Захворювання сечовидільної системи

Усі органи сечовидільної системи чутливі до інфекцій, до температури середовища, а нирки – ще й до дії шкідливих речовин, що можуть утворюватися в процесах метаболізму або надходити ззовні.

Інфекція крізь сечовипускальний канал потрапляє до сечового міхура й спричиняє запалення слизової оболонки – цистит. Його симптомами є часті болісні позиви до сечовипускання. До циститу призводять й недотримання правил особистої гігієни, переохолодження, споживання гострої й копченої їжі. Він розвивається й на тлі карієсу зубів, ангіни тощо. При циститі інфекція висхідним шляхом може потрапити в ниркові миски і спричинити пієлонефрит – запалення тканин, що супроводжується високою температурою, болем у попереку, болісним сечовипусканням.

Запалення сечовидільної системи й уживання солоної їжі є причиною сечокам’яної хвороби: розчинні солі, які в нормі містяться в сечі, випадають в осад й утворюють камені. Вони відкладаються в нирках, сечоводах, сечовому міхурі і перешкоджають виведенню сечі. Симптоми цієї хвороби – різкий біль у попереку (ниркова коліка), біль під час сечовипускання, домішки крові в сечі.

Гломерулонефрит – це інфекційно-алергічне захворювання нирок, що вражає клубочки нефронів. Через їх ушкоджену стінку виводяться еритроцити та білки. У хворих виникають набряки, підвищується артеріальний тиск, розвивається анемія. З часом нефрони гинуть і заміщуються сполучною тканиною: кінцеві продукти метаболізму затримуються в крові, спричиняючи самоотруєння організму. Хворий непритомніє і впадає в кому. Такий стан називають нирковою недостатністю. За тяжкої ниркової недостатності хворому може допомогти лише штучне очищення крові (гемодіаліз) і пересадка нирки.

Профілактикою хвороб нирок є дотримання правил особистої гігієни, запобігання застуд, переохолоджень, підтримання здоров’я зубів. Пам’ятайте: тривала довільна затримка сечі шкідлива. Вона спричиняє підвищення тиску в кровоносній системі нирок.

НАША ЛАБОРАТОРІЯ

Гемодіаліз

Гемодіалізом називають спосіб лікування ниркової недостатності: кров з організму хворого очищують від токсичних продуктів за допомогою штучної нирки (мал. 1).

Головною складовою цього приладу є спеціальна мембрана. Вона має дуже дрібні пори і здатна пропускати невеликі молекули, що містяться в плазмі, і затримувати великі молекули, наприклад білки, а також формені елементи крові. Кров хворого надходить до штучної нирки і рухається в системі з 12-14 тисяч мембранних капілярних трубок, між якими тече фізіологічний розчин натрій хлориду. До нього через мембрану дифундують з крові токсичні продукти обміну. За 4-6 год. гемодіалізу можна відновити в крові нормальну концентрацію сечовини, іонів калію, натрію, тощо, видалити з неї до 4-6 л води (при набряках).

Мал. 1. Гемодіаліз: 1 – насос;

2 – трубочки з проникними мембранами; 3 – фізіологічний розчин; 4 – розчин, що містить відходи метаболізму

Проте цей вид лікування не вирішує всіх проблем, що виникають при порушенні гомеостатичної функції нирок. Тому в тяжких випадках застосовують інший метод лікування – пересадку нирки від донора.

ПІДСУМКИ

– Функцію виділення в організмі людини здійснюють нирки, легені, шлунково-кишковий тракт і деякі травні залози та шкіра.

– Органами сечовидільної системи є нирки, сечоводи, сечовий міхур і сечовипускальний канал. У нирках завдяки роботі нефронів у процесах фільтрації, реабсорбції й секреції утворюється сеча, а в крові, що відтікає від нирок, відновлюється гомеостаз.

– Утворення сечі відбувається безперервно, а видалення – періодично. Сеча накопичується в сечовому міхурі і довільно виводиться з організму людини. Утворення сечі регулюється нервовою й ендокринною системами.