Мочевыделительная система

К мочевым органам относятся почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.

ПОЧКА - главный орган мочевыделительной системы.

Функции почек:

1. Участие в водно-солевом обмене.

2. Участие в поддержании нормального кислотно-щелочного равновесия в организме.

3. Участие в регуляции артериального давления (гормонами простагландины и ренин).

4. Участие в регуляции эритроцитопоэза (гормоном эритропоэтин).

5.Эндокринная функция.

Развитие. В эмбриональном периоде последовательно закладываются 3 выделительных органа: предпочка (пронефрос), первичнаяI почка (мезонефрос) и окончательная почка (метанефрос).

Предпочка закладывается из передних 10 сегментных ножек. Сегментные ножки отрываются от сомитов и превращаются в канальцы — протонефридии; на конце прикрепления к спланхнотомам протонефридии свободно открываются в целомическую полость (полость между париетальным и висцеральными листками спланхнотомов), а другие концы соединяясь образуют мезонефральный (Вольфов) проток впадающий в расширенный участок задней кишки.

Предпочка у человека не функционирует.Протонефридии подвергаются обратному развитию, но мезонефральный проток сохраняется и участвует при закладки первичной и окончательной почки и половой системы. Первичнаяпочка (мезонефрос) закладывается из следующих 25 сегментных ножек, расположенных в области туловища. Сегментные ножки отрываются и от сомитов и от спланхнотомов, превращаются в канальцы первичной почки (метанефридии). Один конец канальцев заканчивается слепо пузырьковидным расширением. К слепому концу канальцев подходят веточки от аорты и вдавливаются в него, превращая слепой конец метанефридий в 2-х стенный бокал — образуется почечное тельце. Другой конец канальцев впадает в мезонефральный (Вольфов) проток, оставшийся от предпочки. Первичная почка функционирует и является главным выделительным органом в эмбриональном периоде. В почечных тельцах из крови в канальцы фильтруются шлаки. Впоследствии часть канальцев первичной почки подвергаются обратному развитию, часть — принимает участие при закладке половой системы (у мужчин). Мезонефральный проток сохраняется и принимает участие при закладке половой системы. Окончательная почка закладывается на 2-ом месяце эмбрионального развития из нефрогенной ткани (несегментированная часть мезодермы, соединяющая сомиты со спланхнатомами), мезонефрального протока и мезенхимы. Из нефрогенной ткани образуются почечные канальцы, которые слепым концом взаимодействуя с кровеносными сосудами образуют почечные тельца канальцы оконча-тельной почки в отличие от канальцев первичной почки сильно удлиняются и последовательно образуют проксимальные извитые канальцы, петлю Генле и дистальные извитые канальцы, т.е. из нефрогенной ткани в целом образуется эпителий нефрона. Навстречу дистальным извитым канальцам окончательной почки растет выпячивание стенки Вольфого протока из его нижнего отдела образуются эпителий мочеточника, лоханок, почечных чашечек, сосочковых канальцев и собирательных трубок.

Кроме нефрогенной ткани и Вольфого протока при закладке мочевыделительной системы участвуют:

1. Переходный эпителий мочевого пузыря образуется из энтодермы аллантоиса (мочевой мешок — выпячивание энтодермы заднего конца I кишки) и эктодермы.

2. Эпителий мочеиспускательного канала — из эктодермы.

3. Из мезенхимы — соединительнотканные и гладкомышечные элементы всей мочевыделительной системы.

4. Из висцерального листка спланхнотомов — мезотелий брюшинного покрова почек и мочевого пузыря.

      Строение.Почка покрыта соединительнотканной капсулой и, кроме того, спереди серозной оболочкой. В паренхиме почек различают:

1. Корковое вещество — располагается под капсулой, темно-красного цвета. Состоит в основном из почечных телец, проксимальных и дистальных извитых канальцев нефрона, т.е. из почечных телец, канальцев нефрона и соединительнотканных прослоек между ними.

2. Мозговое вещество — лежит в центральной части органа, более светлое, состоит из: часть петел нефронов, собирательные трубочки, сосочковые канальцы и соединительнотканные прослойки между ними.

Структурно-функциональной единицей почек является нефрон. Нефрон состоит из почечного тельца (капсула клубочка и сосудистый клубочек) и почечных канальцев (проксимальные извитые и прямые канальцы, петля нефрона, дистальные прямые и извитые канальцы.

Три типа нефронов:

1. подкапсульные нефроны (1%) – полностью залегают в корковом веществе.

2. корковые нефроны (80%) – основные функционирующие нефроны, почечные тельца и извитые канальца находятся в корковом веществе, а прямые канальца частично залегают в мозговом.

Капсула клубочка — по форме представляет собой 2-х стенный бокал, состоит из париетального (наружного) и висцерального (внутреннего) листков, между ними — полость капсулы, продолжающаяся в проксимальные извитые канальцы. Наружный листок капсулы клубочка имеет более простое строение, состоит из 1-слойного плоского эпителия на базальной мембране. Внутренний листок капсулы клубочка имеет очень сложную конфигурацию, снаружи покрывает все находящиеся внутри капсулы капилляры клубочка (каждого по отдельности), состоит из клеток подоцитов («клетки с ножками»). Подоциты имеют несколько длинных ножек-отростков (цитотрабекулы), которыми они обхватывают капилляры. От цитотрабекул отходят многочисленные мелкие отростки — цитоподии. Внутренний листок собственной базальной мембраны не имеет и располагается на базальной мембране капилляров снаружи.

В полость капсулы из капилляров профильтровывается первичная моча объемом около 100-180 л/сутки и далее поступает в проксимальные извитые канальцы.

Сосудистый клубочек находится внутри капсулы клубочка (2-х стенного бокала) и состоит из приносящей артериолы, капиллярного клубочка и выносящей артериолы. Приносящая артериола имеет больший диаметр, чем выносящая — поэтому в капиллярах между ними создается давление, необходимое для фильтрации.

Капилляры клубочка относятся к капиллярам фенестрированного типа, изнутри выстланы эндотелием с фенестрами (истонченные участки в цитоплазме) и щелями, базальная мембрана капилляров утолщена (3-х слойная) — внутренний и наружные слои менее плотные и светлые, а средний слой более плотный и темный (состоит из тонких фибрилл, образующих сетку диаметром ячеек около 7 нм);из-за того что диаметр приносящей артериолы больше, чем выносящей, давление в капиллярах высокое (50 и более мм рт.ст.) — обеспечивает фильтрацию из крови первичной мочи); снаружи капилляры обхвачены цитотрабекулами подоцитов висцерального листка капсулы клубочка. Между подоцитами встречаются в небольшом количестве мезангиальные клетки. Их функция: фагоцитируют, участвуют при выработке гормона ренина и основного вещества, способны к сокращению и регулируют кровоток в капиллярах клубочка).

Между кровью в капиллярах клубочка и полостью капсулы клубочка находится почечный фильтр или фильтрационный барьер, состоящий из следующих компонентов:

1. Эндотелий капилляров клубочка.

2. 3-х слойная базальная мембрана, общая для эндотелия и подоцитов.

3. Подоциты внутреннего листка капсулы клубочка.

Почечный фильтр обладает избирательной проницаемостью, пропускает все компоненты крови кроме форменных элементов крови, крупномолекулярных белков плазмы.

      Почечные канальцы начинаются с проксимальных извитых канальцев, куда поступает первичная моча из полости капсулы клубочка, далее продолжаются: проксимальные прямые канальцы ® петля нефрона (Генле) ® дистальные прямые канальцы ® дистальные извитые канальцы- собирательные трубочки.

Проксимальный отдел образован извитым и прямым канальцами, которые выполняют следующие функции:

- обязательная реабсорбция в кровь белков и глюкозы из первичной мочи

 - активный транспорт ионов натрия, хлора, а также воды

 - секреция некоторых органических кислот.

Проксимальные канальцы выстланы кубическим эпителием, клетки которого имеют щёточную каёмку на апикальной части и базальную исчерченность. Каёмка представлена многочисленными микроворсинками с ферментом щелочной фосфатазой, адсорбирующим глюкозу. Базальная исчерченность - это складки цитолеммы, в которых находятся митохондрии, обеспечивающие высокую активность натриевого насоса.

Тонкий каналец имеет нисходящую и восходящую части, участвует в формировании петли Генле. Его стенка выстлана плоским эпителием. В нисходящей части тонкого канальца в присутствии АДГ реабсорбируется вода, в восходящей – всасывается хлорид натрия.

Дистальный отдел включает дистальный извитой и дистальный прямой канальцы.

Прямой каналец выстлан кубическими эпителиоцитами со слабо выраженными микроворсинками на апикальной поверхности и хорошо выраженной базальной складчатостью. Дистальный извитой каналец возвращается к почечному тельцу своего нефрона, видоизменяется, и образует плотное пятно, которое является частью ЮГА.

В дистальном отделе против градиента концентрации происходит дополнительная реабсорбция электролитов из мочи.

В клетках дистального отдела синтезируется калликреин.

Канальцы нефрона впадают в собирательную трубочку. Её кубический эпителий состоит из 2 видов клеток: светлые и тёмные.

Мочеобразование сложный процесс, который осуществляется в нефронах. В почечных тельцах нефронов происходит первая стадия-фильтрация.В канальцах нефронов протекает вторая стадия мочеобразования,т.е. реабсорбция. Из нее полностью исчезают сахар,белок.Заключительная стадиясекреторная осуществляется в собирательных трубках,где реакция мочи становится слабокислой за счет темных клеток собирательных трубочек,секретирующих хлориды.

Сосудистая система почек

В связи с наличием двух основных видов нефронов, в почках условно различают кортикальную и юкстамедуллярную системы кровоснабжения.

Кровь поступает в почку через почечную артерию, которая делится на междолевые ветви, достигающие границы коркового и мозгового вещества. Здесь междолевые артерии ветвятся и дают начало изогнутым дуговым артериям. От дуговых артерий отходят междольковые артерии, а от последних – приносящие артериолы. Приносящие артериолы вступают в капсулу нефрона и распадаются на первичную капиллярную сеть (клубочек почечного тельца). Первичная капиллярная сеть собирается в выносящие артериолы, диаметр которых в корковых нефронах меньше, чем приносящих (создается высокое фильтрационное давление). Это называется чудесной капиллярной сетью. Выносящие артериолы распадаются на вторичную перитубулярную капиллярную сеть, выполняющую 2 основные функции:

 - реабсорбцию веществ из первичной мочи

 - трофику паренхимы почек

Вторичная капиллярная сеть собирается в междольковые вены, далее – дуговые вены, долевые вены, почечная вена. Кроме того междольковые вены впадают в звёздчатые вены на поверхности почки.

В юкстомедулярной системе кровообращения имеются следующие особенности:

1. Диаметры приносящей и выносящей артериол примерно равны или выносящей даже шире, поэтому достаточного фильтрационного давления не создается. Юкстамедулярные нефроны выполняют роль шунтов для сброса крови при физической нагрузке.

2. Выносящие артериолы юкстамедуллярных нефронов спускаются в мозговое вещество и здесь распадаются на прямые сосуды. В мозговом веществе как от выносящих артериол, так и от прямых сосудов отходят ветви, формирующие мозговую перитубулярную капиллярную сеть. Прямые сосуды образуют на различных уровнях мозгового вещества петли, поворачивая обратно. Нисходящие и восходящие части этих петель образуют противоточную систему сосудов, называемую сосудистым пучком. Капилляры мозгового вещества собираются в прямые вены, впадающие в дуговые вены.

Эндокринная система почки.

Она представлена несколькими аппаратами: рениновый аппарат или ЮГА (юкстагломерулярный), простагландиновый, калликреин-кининовый и т.д.

Рениновый аппарат образуют 3 вида клеток:

1.Юкстагломерулярные клетки. Они лежат в стенке приносящих и выносящих артериол под эндотелием. Вырабатывают ренин. Ренин расщепляет белок плазмы ангиотензиноген, превращая его в ангиотензин 1. Последний с током крови заносится в лёгкие, где с помощью специального конвертирующего фермента превращается в ангиотензин 2, который суживает сосуды и повышает АД. Одновременно ангиотензин 2 стимулирует выработку альдостерона.

2.Клетки плотного пятна. Они находятся в стенке дистального извитого канальца, являются осморецепторами, реагируют на изменение содержания натрия в моче дистальных канальцев. При повышении уровня натрия в моче клетки пятна передают сигнал на ЮГК, стимулируется выработка альдостерона, который усиливает реабсорбцию натрия в кровь. За натрием пассивно всасывается и вода.

3. Юкставаскулярные клетки (клетки Гурмагтига). Они располагаются в треугольнике между приносящими и выносящими артериолами и плотным пятном. Предполагают, что они и мезангиальные клетки включаются в продукцию ренина при истощении юкстагломерулярных клеток.

Рениновый комплекс повышает давление.

Простагландиновый аппарат почки – антагонист ренин-ангиотензинового аппарата. Простагландины вырабатываются светлыми клетками собирательных трубочек и интерстицием мозгового вещества.

Простагландины оказывают антигипертензивное действие, т.е. снижают кровяное давление. Интерстициальные клетки вырабатывают и брадикинин, обладающий мощным вазодилатирующим действием и регулирующим почечный кровоток.

Калликреин-кининовый аппарат – оказывает сосудорасширяюще действие, вспомогательный по отношению к простагландиновому аппарату. Эндокринный аппарат почки функционирует как регулятор общего и почечного кровообращения и оказывает влияние на мочеобразование во всех его фазах, прежде всего – в фазе реабсорбции. Кроме этого, почки секретируют эритропоэтин, стимулирующий эритропоэз. Предположительно, он продуцируется эндотелиальными клетками перитубулярной капиллярной сети, оплетающей нефроны или подоцитами внутреннего листка капсулы нефрона.

МОЧЕТОЧНИКИ – парные мочеотводящие органы, способны к сильному растяжению вследствие глубоких продольных складок. Слизистая оболочка – представлена переходным эпителием, собственной пластинкой и может в нижней области переходить в подслизистую основу, содержащую мелкие альвеолярно-трубчатые железы. Мышечная оболочка образована двумя (внутренний – продольный, наружный - циркулярный) слоями гладкомышечной ткани. В нижней трети мочеточника 3 слоя в мышечной оболочке. Наружная оболочка – адвентиция.

МОЧЕВОЙ ПУЗЫРЬ – состоит из слизистой, подслизистой оболочек, мышечной и адвентициальной либо серозной (в области дна пузыря).

Возрастные изменения почки – новообразования нефронов после рождения не происходит, до периода половозрелости наблюдается физиологическая гипертрофия имеющихся нефронов. С 50 лет начинается постепенная физиологическая атрофия кортикальных нефронов, уменьшение размеров клубочков и объема канальцевой системы. В результате происходит снижение толщины коркового слоя, разрастание межканальцевой соединительной ткани.