Физиология выделения

Выделение — совокупность физиологических процессов, направленных на удаление из организма конечных продуктов обмена веществ (осуществляют почки, потовые железы, легкие, желудочно-кишечный тракт и др.).

Выделение (экскреция) — процесс освобождения организма от конечных продуктов метаболизма, избытка воды, минеральных (макро- и микроэлементов), питательных, чужеродных и токсичных веществ и тепла. Выделение происходит в организме постоянно, что обеспечивает поддержание оптимального состава и физико-химических свойств его внутренней среды и прежде всего крови.

Конечными продуктами метаболизма (обмена веществ) являются углекислый газ, вода, азотсодержащие вещества (аммиак, мочевина, креатинин, мочевая кислота). Углекислый газ и вода образуются при окислении углеводов, жиров и белков и выделяются из организма в основном в свободном виде. Небольшая часть углекислого газа выделяется в виде бикарбонатов. Азотсодержащие продукты метаболизма образуются при распаде белков и нуклеиновых кислот. Аммиак образуется при окислении белков и удаляется из организма преимущественно в виде мочевины (25-35 г/сут) после соответствующих превращений в печени и солей аммония (0,3-1,2 г/сут). В мышцах при распаде креатинфосфата образуется креатин, который после дегидратации превращается в креатинин (до 1,5 г/сут) и в такой форме удаляется из организма. При распаде нуклеиновых кислот образуется мочевая кислота.

В процессе окисления питательных веществ всегда выделяется тепло, избыток которого необходимо отводить от места его образования в организме. Эти образующиеся в результате метаболических процессов вещества должны постоянно удаляться из организма, а избыток тепла рассеиваться во внешнюю среду.

Органы выделения человека

Процесс выделения имеет важное значение для гомеостаза, он обеспечивает освобождение организма от конечных продуктов обмена, которые уже не могут быть использованы, чужеродных и токсических веществ, а также избытка воды, солей и органических соединений, поступивших с пищей или образовавшихся в результате обмена веществ. Основное значение органов выделения состоит в поддержании постоянства состава и объема жидкости внутренней среды организма, прежде всего крови.

Органы выделения:

• почки — удаляют избыток воды, неорганических и органических веществ, конечные продукты обмена;

• легкие — выводят углекислый газ, воду, некоторые летучие вещества, например пары эфира и хлороформа при наркозе, пары алкоголя при опьянении;

• слюнные и желудочные железы — выделяют тяжелые металлы, ряд лекарственных препаратов (морфий, хинин) и чужеродных органических соединений;

• поджелудочная железа и кишечные железы — экскретируют тяжелые металлы, лекарственные вещества;

• кожа (потовые железы) — выделяют воду, соли, некоторые органические вещества, в частности мочевину, а при напряженной работе — молочную кислоту.

• Моча образуется в почках из плазмы крови. Очищение крови в почках связано с тремя процессами мочеобразования: фильтрацией, реабсорбцией и секрецией (рис. 4).

• Фильтрация – это переход части крови из гломерулярных капилляров в просвет капсулы Боумена–Шумлянского. Жидкость, попавшую в просвет капсулы, называют первичной мочой, а из-за ее низкомолекулярного состава – ультрафильтратом. Ультрафильтрат из капсулы попадает в каналец, клетки которого переносят нужные вещества в кровь.

• Реабсорбцией называется перенос веществ из канальца в кровь. Из крови в просвет капсулы поступает большое количество полезных веществ, которые необходимо вернуть в кровь.

• Секрецией называется транспорт в мочу веществ, содержащихся в крови или образуемых в самих клетках канальцевого эпителия (например, аммиака). Реабсорбция и секреция происходят в канальцах и собирательной трубочке.

Оно является движущей силой фильтрации, которой противодействуют онкотическое давление белков плазмы крови и гидростатическое давление ультрафильтрата в полости капсулы.

Проксимальный каналец имеет вид извитого и короткого прямо­го канальца диаметром 60 мкм с узким неправильной формы просветом. Стенка канальца выстлана однослойным призматическим каемчатым эпителием.

+Имеющаяся на поверх­ности эпителиальных клеток щеточная каемка обладает высокой актив­ностью щелочной фосфатазы и участвует в обратном всасывании глюкозы. Путем пиноцитоза клетки погло­щают из первичной мочи белки, которые расщепляются в цито­плазме под влиянием лизосомальных ферментов до аминокислот, транспортируемых в кровь капилляров, расположенных вокруг канальцев. В своей базальной части клетки имеют исчерченность, образованную внутренними складками цитолеммы и расположенными между ними митохондриями. Митохондрии, содержащие сукцинатдегидрогеназу и другие ферменты, играют важную роль в обратном активном всасывании некоторых электролитов, а складки цитолеммы имеют большое значение для пассивного обратного всасывания воды. Таким образом в результате реабсорбции в проксимальных отделах первич­ная моча претерпевает значительные качественные изменения. Механизм этого процесса связан с гистофизиологией эпителиоцитов проксимального отдела 

Первичная моча, профильтровавшейся, как и плазма крови, является изоосмичною (300 мосмоль / л). При перемещении ее вниз вдоль проксимального канальца вода пассивно реабсорбируется с фильтрата, концентрация большей части солей (в основном NaCl), оставшиеся в фильтрате после их частичной реабсорбции, резко повышается. Дальнейшему росту концентрации способствует дополнительный вход в нижние отделы канальца мочевины, в результате чего концентрация солей в петле Генле достигает максимальной величины (1200-1500 мосмоль / л). Фильтрат становится гиперосмичним, как и жидкость, которая окружает канальцы. При переходе гипертонического фильтрата в восходящее колено петли Генле дистального канальца, стенка которого становится непроницаемой для воды, она остается в его просвете, a NaCl, другие соли активно реабсорбируются.