Выделение

ЧЕЛОВЕК.

Кожа.

Наружные покровы тела человека состоят из кожи ее производных – волос и ногтей. К наружным покровам относятся слизистые оболочки, которые выполняют барьерную функцию. Клетки внутренних органов находятся в жидкой среде, через которую они получают питательные вещества и кислород и в которую отдают продукты своей жизнедеятельности. Кожа служит границей, отделяющей внутреннюю среду организма от внешней среды.

Кожа – это самый обширный и самый большой (по площади (1,5 – 2 м²) и по массе) орган тела. В коже человека выделяют три слоя: наружный – эпидермис, средний – дерму (собственно кожу), внутренний – гиподерму (подкожная жировая клетчатка). Эпидермис образован многослойным эпителием. Клетки его внутреннего слоя по форме кубические и размножаются, постепенно смещаясь кнаружи. По мере смещения они стареют, в них накапливается кератин – богатый серой белок, который делает клетки водонепроницаемыми. По мере накопления кератина клетки ороговевают, ядра их разрушаются и они отмирают. Толщина рогового слоя толще в тех участках тела, которые подвергаются значительному трению (подошвы ног). Поверхностный слой кожи представляет собой полупрозрачный, тонкий, плотный, водонепроницаемый покров с многочисленными порами. Самый наружный слой эпидермиса постоянно слущивается в результате трения. Живые клетки эпидермиса содержат пигмент, от которого зависит цвет кожи. Пигмент задерживает УФ лучи, защищая от них организм. Под воздействием солнечного света количество пигмента увеличивается, кожа приобретает загар.

Дерма образована соединительной тканью, содержащей множество упругих эластических волокон (коллаген). В этом слое кожи находятся рецепторы, сальные и потовые железы, волосяные фолликулы, кровеносные и лимфатические сосуды. Рецепторы кожи воспринимают прикосновение, боль, температуру. Сальные железы выделяют секрет, который смазывает эпидермис и волосы, смягчая их. Потовые железы представляют собой закрученные клубочком трубчатые железы, расположенные в дерме и соединенные выводным протоком с порами. Кровеносные сосуды доставляют этим железам продукты, подлежащие выделению. Они выделяют пот. Испаряясь, пот охлаждает тело. Капилляры в дерме очень многочисленны и снабжают кровью все имеющиеся в ней структуры. Волосы и ногти – кожные роговые образования, основным компонентом этих структур является кератин. Корни волос – волосяные луковицы – находятся в волосяных фолликулах, которые представляют собой впячивания эпидермиса. В основании фолликула находится к орень волоса, из которого развивается его стержень. Волос состоит из кубовидных эпителиальных клеток, которые ороговевают в результате накопления в них кератина. Корковое вещество волоса содержит различные количества пигмента меланина, определяющего цвет

волоса. Мозговое вещество волоса может содержать пузырьки воздуха. Кровеносные сосуды обеспечивают снабжение растущего волоса питательными веществами и удаление продуктов обмена.

Верхняя часть волоса выходит на поверхность эпидермиса; она остается эластичной и не смачивается благодаря маслянистому секрету сальных желез, открывающихся в волосяной фолликул. Секрет сальных желез содержит жирные кислоты, воски и стероиды и распределяется по волосу и по поверхности кожи, защищая фолликулы от пыли и микроорганизмов и образуя на коже тонкий водонепроницаемый слой. Этот слой препятствует не только потере воды с поверхности кожи, но и проникновению воды через кожу внутрь организма. К основанию фолликула прикреплена гладкая мышца, при сокращении которой волос поднимается над кожей. При понижении температуры окружающей среды происходит рефлекторное сокращение этих мышц, и на поверхности кожи появляются бугорки, аналогичное явление наблюдается при испуге.

Плотная соединительная ткань дермы служит опорой не только для волос, но и для ногтей. Ногтевое ложе находится на конечной фаланге пальца. Покрывающая его ногтевая пластинка прозрачна, за исключением корня ногтя, где заметна белая лунка. Она состоит из более плотной ткани. В ногтевой пластинке нет нервных окончаний и кровеносных сосудов, но ногтевое ложе богато ими. Растет ноготь основанием. Здесь и с боковых сторон края ногтя покрыты кожным валиком.

Гиподерма (подкожная жировая клетчатка) выполняет функцию изолирующего слоя, препятствующего охлаждению тела. Она играет также роль амортизатора при ушибах, придает телу округлость, а также является энергетическим резервом. Это рыхлая ткань, состоящая из округлых клеток, заполненных жирами, отложенными в запас. Эти клетки располагаются в петлях соединительной ткани. Толщина слоя жировых клеток зависит от пола, телосложения, участка тела и индивидуальных особенностей организма.

Функции кожи: 1. Защитная. Кожа предохраняет внутренние органы от повреждения, обезвоживания и инфекции. Ороговевший эпидермис защищает от механических повреждений в тех участках, которые подвергаются давлению или трению. Более глубокие слои кожи ослабляют действие толчков и ударов. Темный пигмент меланин защищает от избытка ультрафиолетовых лучей. Кожа препятствует излишней потере воды путем испарения. Строение кожи в большой степени препятствует проникновению в организм бактерий и других микробов.

2. Выделительная и дыхательная функции кожи проявляются в способности участвовать в сохранении постоянство внутренней среды. Кожа не пропускает воду, благодаря чему тканевая жидкость остается в организме. Избыток воды, солей, продуктов обмена и различных шлаков выделяется через потовые железы наружу. Через потовые железы происходит и газообмен: выделяется углекислый газ и поглощается кислород.

3. Участие в обменных процессах. В коже сохраняются и при необходимости используются запасы питательных веществ и воды. Здесь же синтезируются некоторые вещества, например, витамин Д. По состоянию кожи моно судить о возможных нарушениях обмена веществ.

4. Рецепторная. В коже много рецепторов, воспринимающих тепло и холод, прикосновение, давление, боль. Особенно много рецепторов на кончиках пальцев.

5. Теплорегуляция. Благодаря потообразованию и изменениям просвета кровеносных сосудов происходит увеличение или уменьшение теплоотдачи.

Выделение.

В результате биологического окисления в тканях образуются продукты распада: углекислый газ, вода, соли азота, фосфора и другие вещества. Пары воды и углекислый газ удаляются из организма легкими. Жидкие продукты распада, содержащие атомы азота, серы, фосфора и некоторые другие, выводятся из организма почками и частично потовыми железами. Избытки этих веществ токсичны для организма, их содержание в плазме крови может колебаться лишь в незначительных пределах.

Основная функция органов выделения – поддержание постоянства (гомеостаза) внутренней среды организма, и, прежде всего, плазмы крови.

Главными органами выделения и осморегуляции служат почки. Их функции включают: а) удаление из организма ненужных продуктов обмена и «чужеродных» веществ; б) регуляцию химического состава жидкостей тела путем удаления веществ, количество которых превышает текущие потребности; в) регуляцию содержания воды (и тем самым их объема) и рН этих жидкостей.

Почки р асположены у задней стенки брюшной полости по обе стороны позвоночника на уровне грудных и поясничных позвонков. Вес одной почки составляет около 0,5% общего веса тела; левая почка слегка выдвинута вперед по сравнению с правой. Почка имеет форму боба, ее вогнутый край (ворота почки) обращен к позвоночнику. Этот вогнутый край служит местом вхождения сосудов и нервов. Отсюда же отходит мочеточник. Кровь поступает в почки по почечным артериям, отходящим от аорты, а оттекает от них по почечным венам, впадающим в нижнюю полую вену. На продольном разрезе почки хорошо различимы слои. Ближе к поверхности лежит более темный корковый слой, а внутри – более светлый мозговой слой. Корковое вещество покрыто плотной соединительнотканной капсулой и содержит клубочки. Мозговое вещество состоит из

канальцев, собирательных трубок и кровеносных сосудов, собранных вместе в виде почечных пирамид, верхушки которых открываются в почечную лоханку. От почечной лоханки отходит мочеточник, имеющий вид полой трубочки с толстыми мышечными стенками. Мочеточники соединяют почки с мочевым пузырем. Мочевой пузырь – это полый орган, лежащий в области таза, обладающий толстыми мышечными стенками. В нем скапливается 200-300 мл мочи. Выход из мочевого пузыря закрыт двумя мощными сфинктерами, которые расслабляются только в момент мочеиспускания. При сокращении мышц мочевого пузыря вода удаляется из него через мочеиспускательный канал.

Основной структурной и функциональной единицей почки является нефрон вместе с его кровеносными сосудами. В одной почке содержится около миллиона нефронов, каждый из них длиной около 3 см. Каждый нефрон включает шесть отделов, сильно различающихся по строению и физиологическим функциям. Нефроны начинаются в корковом слое. Верхний отдел называется капсула, внутрь которой заходит клубочек капилляров. Он состоит примерно из 50 собранных в пучок капилляров, на которые ветвится единственная подходящая к нефрону артериола, она называется приносящей. Эти же капилляры затем собираются в выносящую артериолу, выходящую из капсулы. Стенки почечной капсулы образованы двумя слоями эпителиальных клеток, между которыми есть щелевидное пространство, от которого начинается почечный извитой каналец. Клетки внутреннего слоя капсулы, обращенные к капиллярному клубочку, называются подоциты.

По выходе из капсулы выносящая артериола распадается снова на мелкие капилляры, которые густо оплетают извитой каналец и только затем собираются в вену. Почечный каналец переходит в собирательную трубку, которая уже располагается в мозговом слое почек. Группы таких трубок объединяются в почечные пирамиды, которые открываются в почечные лоханки.

В капиллярных клубочках кровь течет под давлением значительно более высоким, чем во всех других капиллярах тела. Стенки капилляров и подоциты капсулы выполняют функцию фильтра, который не пропускает молекулы массой больше 68 000 и клетки крови. Зато все низкомолекулярные соединения, растворенные в плазме крови, легко проходят через этот фильтр (ультрафильтрация). Процесс совершенно пассивный и абсолютно неизбирательный, внутрь капсулы проходят глюкоза, вода, мочевина, некоторые белки, ионы и другие вещества. В результате ультрафильтрации образуется жидкость, которая называется клубочковым фильтратом или первичной мочой. По составу она соответствует плазме крови. Всего через обе почки проходит 1200 мл крови в 1 мин, т.е. за 4-5 мин проходит вся кровь, имеющаяся в кровеносной системе. В этом объеме крови содержится 700 мл плазмы, из которых 125 мл отфильтровывается внутрь капсулы. Эта скорость довольно стабильна, и у человека образуется около 125 мл фильтрата в минуту. Если бы весь этот фильтрат выделялся в виде мочи, то в сутки это составило бы около 180 л. Из капсулы первичная моча поступает в извитой почечный каналец нефрона, где из 125 мл первичной мочи, образовавшейся за 1 мин, 124 мл всасывается обратно в кровь. В кровь возвращается вся глюкоза, все аминокислоты, витамины и гормоны и около 25% ионов и воды, то есть этот процесс избирательный. Капилляры, густо оплетающие каналец, забирают эти вещества и сливаются в вену, уносящую кровь от почек. Образовавшаяся концентрированная жидкость называется вторичной мочой. В ней большое количество мочевины и тех веществ, которые подлежат удалению. Собирательная трубка начинается в корковом веществе и идет вниз через мозговой слой, где объединяется с несколькими другими собирательными трубками в более крупные протоки, выделяющими мочу в почечную лоханку.

Клетки почечных канальцев отличаются высокой чувствительностью к ядам разного происхождения, в том числе и вырабатывающимися возбудителями инфекционных заболеваний. Нарушение функций таких клеток сопровождается прекращением образования вторичной мочи. В результате теряется огромное количество воды, глюкозы и других жизненно необходимых веществ. Возникает серьезная угроза жизни человека.