Основные конечные продукты метаболизма у человека - Красота и Здоровье
Petrushkafood.ru

Красота и Здоровье
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Основные конечные продукты метаболизма у человека

Выведение конечных продуктов метаболизма

Образовавшиеся при распаде пищи конечные продукты метаболизма либо выводятся через покровы тела и стенки трахей (CO2), либо абсорбируются в задней кишке (H2O), либо удаляются с остатками непереваренной пищи — экскрементами (мочевина, мочевая кислота, аммиак и др.).

При гидролизе нуклеиновых кислот образуются углеводы, фосфорная кислота и обогащённые азотом пуриновые (аденин, гуанин) или пиримидиновые (цитозин, тимин) основания. В свою очередь, пуриновые основания, подвергаясь окислению и дезаминированию, дают начало мочевой кислоте и её производным: аллантоину, аллантоиновой кислоте, мочевине и аммиаку, которые выводятся из организма. Пиримидиновые основания, хотя и способны преобразовываться в мочевину и аммиак, обычно вновь вовлекаются в метаболические процессы.

При гидролизе белков образуются аминокислоты и некоторые из них — чаще всего богатые азотом аргинин и гистидин — входят в состав экскрементов (в весьма малых количествах). Обычно они используются в синтезе пуриновых оснований, образуя наряду с ними мочевину. Таким образом, конечные продукты метаболизма азотсодержащих соединений формируются при окислении пуринов или синтезируются из аминокислот (рис. 100).

Рисунок 100. Конечные продукты обмена азотсодержащих соединений и их превращения у насекомых (по Gillot, 1980)

Большинство наземных насекомых выделяют азот в виде слаборастворимых и нетоксичных для организма мочевой кислоты, аллантоина и аллантоиновой кислоты. Они удаляются вместе с обезвоженными экскрементами; при этом возможные потери влаги сводятся к минимуму. Водорастворимые и токсичные даже в малых концентрациях мочевина и аммиак требуют для выведения очень больших количеств воды. Не случайно, что именно эти соединения являются конечными продуктами метаболизма у водных форм. Прежде чем поступить в заднюю кишку, в формирующиеся здесь экскременты, все эти метаболиты накапливаются в гемолимфе и извлекаются из неё специализированными органами выделения — мальпигиевыми сосудами.

Мальпигиевы сосуды представляют собой длинные и тонкие трубочки, впадающие в кишечник на уровне пилорического отдела (см. рис. 81). Вместе с задней кишкой они обеспечивают экскрецию азотсодержащих метаболитов и постоянство ионного баланса гемолимфы. Лишь у ногохвосток, некоторых двухвосток и тлей они не развиты.

Рисунок 81. Схема кишечного тракта насекомых (по Шванвичу, 1949):

1 — слюнные железы; 2 — глотка; 3 — пищевод; 4 — зоб; 5 — провентрикулус; 6 — кардиальный клапан; 7 — перитрофическая мембрана; 8 — мальпигиев сосуд; 9, 10 — соответственно пилорический и ректальный клапаны; 11 — анус

Стенки сосудов образованы однослойным эпителием и мышечными волокнами. Оплетённые трахеями, но лишённые нервов, они способны только к миогенным червеобразным движениям. У щетино-хвосток, уховёрток и трипсов мальпигиевы сосуды не имеют мышц и пассивно колеблются в токах гемолимфы.

В простейшем случае, например у прямокрылых, мальпигиевы сосуды однообразны по всей длине и лишь насасывают плазму с содержащимися в ней экскретами (рис. 101). Далее эта «первичная моча» проникает в полость задней кишки и подвергается здесь реабсорбции. Все метаболически ценные вещества (H2O, Cl — , Na + , K + и др.) возвращаются в гемолимфу, а экскреты выводятся из организма. Сравнительно малая эффективность работы таких сосудов компенсируется их громадным числом (до 250 и более).

Рисунок 101. Строение и принципы работы мальпигиевых сосудов палочника (по Тыщенко, 1976):

1 — мальпигиевы сосуды; 2 — ампула; 3 — средняя кишка; 4 — задняя кишка

Сходным образом функционируют малочисленные (4–8) мальпигиевы сосуды некоторых жуков, однако их свободные концы врастают в стенку задней кишки. Высасывая из её полости воду, они энергично проводят первичную мочу, но не способны к её реабсорбции. У многих клопов происходит дифференциация отделов и эпителия сосудов и соответственно распределение функций по их длине. В дистальном отделе эпителиальные клетки несут плотный рабдориум и содействуют образованию первичной мочи. Переходя в проксимальный отдел, клетки которого снабжены рыхлым рабдориумом, она подвергается реабсорбции, и, таким образом, этот отдел принимает на себя функции задней кишки прямокрылых (рис. 102).

Рисунок 102. Строение и принципы работы мальпигиевых сосудов клопа Rhodnius prolixus St. (по Тыщенко, 1976):

1 — задняя кишка; 2 — средняя кишка; 3 — мальпигиевы сосуды

Ещё большей сложностью строения отличаются мальпигиевы сосуды двукрылых. Наряду с дистальным и проксимальным отделами в них выделяются промежуточный и медиальный отделы. В дистальном происходит насасывание мочевой кислоты и её солей, а также ионов Ca 2+ , тогда как в промежуточном и медиальном — воды. В проксимальком отделе реабсорбируются метаболически ценные продукты. У гусениц многих бабочек свойства сосудов, отмеченные у клопов и двукрылых, сочетаются с криптонефрией (рис. 103).

Рисунок 103. Строение и принципы работы мальпигиевых сосудов гусеницы бабочки Corcyra cephalonica (по Тыщенко, 1976):

1 — средняя кишка; 2 — тонкая кишка; 3 — ампула мальпигиева сосуда; 4 — прямая кишка

Заполняющая мальпигиевы сосуды жидкость изотонична гемолимфе, но отличается от неё по набору ионов. В частности, у палочника Carausius morosus Вr. ионы K + преобладают внутри сосуда, а ионы Na + — снаружи. Нарушение ионного баланса проявляется в разности потенциалов и возникновении электрохимического градиента.

Ионы K + активно транспортируются внутрь и, по-видимому, переносят молекулы воды вопреки градиенту диффузии. Несколько по-иному работают мальпигиевы сосуды кровососущего клопа Rhodnius prolixus St. В них активно проникают ионы K + и Na + , транспортирующие воду. Экскреты, поступающие в ихдистальные отделы в виде мочекислых солей натрия и калия, оказываются в слабощелочной среде (рН 7,2), но, продвигаясь проксимально, встречают слабокислую реакцию (рН 6,6) жидкости. В этих условиях Na + и K + освобождаются, а мочевая кислота кристаллизуется и выпадает в осадок (см. рис. 102).

Активность экскреции у Rhodnius prolixus St. существенно повышается (в 1 000 раз) под влиянием диуретического гормона, секретируемого в грудных ганглиях. Однако его выведение в гемолимфу происходит только при возбуждении рецепторов растяжения брюшка, что наблюдается всякий раз при насасывании крови. У саранчи Schistocerca gregaria Forsk. диуретический гормон стимулирует абсорбцию в мальпигиевых сосудах и тормозит реабсорбцию в ректальных железах задней кишки. У таракана Periplaneta americana L. наряду с диуретическим выделяется антидиуретический гормон.

Кроме мальпигиевых сосудов функции экскреции конечных продуктов метаболизма азота выполняют лабиальные железы Collembola, Thysanura и некоторых крылатых насекомых. У шелкопряда Hyalophora cecropia L. лабиальные шёлкоотделительные железы гусениц преобразуются в имагинальные органы, регулирующие водообмен и выделение экскретов. Продуцируемая придаточными половыми железами самцов некоторых тараканов мочевая кислота используется для покрытия сперматофоров и таким образом выводится из организма. Вместе с тем азотсодержащие метаболиты часто вообще не выводятся наружу, а, накапливаясь в уратных клетках жирового тела, в нефроцитах и в кутикуле, исключаются из процессов обмена веществ.

Согласованность и совершенство рассмотренных процессов метаболизма обеспечивают экономное расходование воды и энергетических субстратов, не допуская потерь сколько-нибудь ценных метаболитов. В этом отношении насекомые не уступают млекопитающим животным, несмотря на то что малые размеры тела определяют для них ряд ограничений. Однако ключевые пути метаболизма у тех и других принципиально сходны.

Читать еще:  Продукты при повышенном сахаре в крови список

Основные конечные продукты метаболизма у человека: углекислый газ, мочевина, вода. Другие продукты выделения

Плазма крови: конечные продукты обмена (шлаки)

Конечные продукты обмена (шлаки), которые не могут быть использованы, подлежат удалению из организма. Важнейшие из них — это двуокись углерода , мочевина , мочевая кислота , креатинин , билирубин и аммиак . Все эти вещества, кроме углекислого газа, содержат азот и выводятся почками . При нарушении функции почек уровень азотсодержащих продуктов обмена в крови увеличивается.

Умеренно активный человек, потребляющий в день около 300 г углевод ов, 100 г жир а и 100 г пищевого белка, должен за сутки выделять около 16,5 г азот а. 95% азота удаляется через почки и остальные 5% — в составе фекалий. Главный путь экскреции азота у человека — в составе мочевины , которая синтезируется в печени, затем поступает в кровь и экскретируется почками. У людей с режимом питания, характерным для западных стран, на долю мочевины приходится 80-90% экскретируемого азота.

Почки регулируют состав и объем плазмы, а тем самым — и всей внеклеточной жидкости. Кроме того, поскольку вода и многие растворенные вещества переходят через клеточные мембраны, от функции почек зависят также состав и объем внутриклеточной жидкости. Эндогенная вода образуется до 400мл в полной дыхательной цепи.

Методы изучения обмена веществ. Исследования на целых организмах, органах, срезах тканей Гомогенаты тканей, растворимые фракции гомогенатов, субклеточные структуры Выделение метаоолитов и ферментов и определение последовательности превращения веществ. Изотопные методы.

МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ

Обмен веществ можно изучать на целом живом организме (эксперименты in vivo) или используя изолированные части организма — органы, клетки, субклеточные структуры (эксперименты in vitro, т. е. вне организма; буквально — «в стекле», в пробирке).

Исследования на целом организме

Классический пример исследований на целом организме, проведенных еще в на­чале прошлого века, составляют эксперименты Кноопа. Он изучал способ распа­да жирных кислот в организме. Для этого Кнооп скармливал собакам различные жирные кислоты с четным (I) и нечетным (II) числом атомов углерода, в которых один атом водорода в метильной группе был замещен на фенильный радикал С6Н5:

В первом случае с мочой собак всегда выводилась фенилуксусная кислота С6Н5—СН2—СООН, а во втором — бензойная кислота С6Н5—СООН. На осно­вании этих результатов Кнооп сделал вывод, что распад жирных кислот в орга­низме происходит путем последовательного отщепления двууглеродных фрагмен­тов, начиная с карбоксильного конца.

Позднее этот вывод был подтвержден другими методами.

По существу, в этих исследованиях Кнооп применил метод мечения молекул: он использовал в качестве метки фенильный радикал, не подвергающийся изме­нениям в организме. Начиная примерно с 40-х годов XX в. получило распростра­нение применение веществ, молекулы которых содержат радиоактивные или тя­желые изотопы элементов. Например, скармливая экспериментальным живот­ным разные соединения, содержащие радиоактивный углерод (14С), установили, что все атомы углерода в молекуле холестерина происходят из углеродных атомов ацетата. С помощью изо­топной метки изучают также время полужизни белков и других соединений, т. е. скорость обновления тканей.

В исследованиях на целых организмах изучают и потребности организма в пищевых веществах: если устранение из рациона какого-либо вещества приводит к нарушению роста и развития или физиологических функций организма, значит, это вещество является незаменимым пищевым фактором. Сходным образом оп­ределяются и необходимые количества пищевых веществ.

Исследования in vitro

В экспериментах in vitro объектами исследования являются изолированные части организма — отдельные органы, срезы тканей, субклеточные фракции, вплоть до очень простых биохимических систем, например таких, как система, содержащая индивидуальный фермент и его субстрат, или система из фермента, субстрата и аллостерического ингибитора. Разумеется, эти методы имеют ценность только как этап, необходимый для решения конечной цели — понимания функциониро­вания целого организма.

Изолированные органы. Если в артерию изолированного органа вводить раствор какого-либо вещества и анализировать вещества в жидкости, вытекающей из вены, то можно установить, каким превращениям подвергается это вещество в органе. Например, таким путем было найдено, что в печени за счет азота амино­кислот образуется мочевина. Сходные опыты можно проводить на органах без их выделения из организма (метод артериовенозной разницы): в этих случаях кровь для анализа отбирают с помощью канюль, вставленных в артерию и вену органа, или с помощью шприца. Таким путем, например, можно установить, что в крови, оттекающей от работающих мышц, увеличена концентрация молочной кислоты, а протекая через печень, кровь освобождается от молочной кислоты.

Срезы тканей. Срезы — это тонкие кусочки тканей, которые изготовляются с помощью микротома или просто бритвенного лезвия. Срезы инкубируют в ра­створе, содержащем питательные вещества (глюкозу или другие) и вещество, превращения которого в клетках данного типа хотят выяснить. После инкуба­ции анализируют продукты метаболизма исследуемого вещества в инкубацион­ной жидкости. Применение срезов ограничивается тем, что клеточные мембра­ны непроницаемы для многих веществ.

Гомогенаты тканей. Гомогенаты — это бесклеточные препараты. Их получа­ют путем разрушения клеточных мембран растиранием ткани с песком или в спе­циальных приборах — гомогенизаторах.

Фракционирование гомогенатов. Из гомогената можно выделить субклеточ­ные частицы, как надмолекулярные (клеточные органеллы), так и отдельные со­единения (ферменты и другие белки, нуклеиновые кислоты, метаболиты). Например, с помощью дифференциального центрифугирования можно получить фракции ядер, митохондрий, микросом (микросомы — это фрагменты эндоплазматического ретикулума). Эти органеллы различаются размерами и плот­ностью и поэтому осаждаются при разных скоростях центрифугирования. После осаждения микросом в надосадочной жидкости остаются растворимые компонен­ты клетки — растворимые белки, метаболиты. Каждую из этих фракций можно разными методами фракционировать дальше, выделяя составляющие их компо­ненты. Из выделенных компонентов можно реконструировать биохимические системы, например простую систему «фермент + субстрат», и такие сложные, как системы синтеза белков и нуклеиновых кислот.

Особенности изучения биохимии человека

В молекулярных процессах разных организмов, населяющих Землю, имеется да­леко идущее сходство. Такие фундаментальные процессы, как матричные биосин­тезы, механизмы трансформации энергии, основные пути метаболических пре­вращений веществ, примерно одинаковы у организмов — от бактерий до высших животных. Поэтому многие результаты исследований, проведенных с кишечной палочкой, оказываются применимыми и к человеку. Чем больше филогенетичес­кое родство видов, тем больше общего в их молекулярных процессах. Подавляю­щую часть знаний о биохимии человека получают таким путем: исходя из извест­ных биохимических процессов у других животных, строят гипотезу о наиболее вероятном варианте данного процесса в организме человека, а затем проверяют гипотезу прямыми исследованиями клеток и тканей человека. Такой подход по­зволяет проводить исследования на небольшом количестве биологического мате­риала, получаемого от человека. Чаще всего используют ткани, удаляемые при хирургических операциях, клетки крови (эритроциты и лейкоциты), а также клет­ки тканей человека, выращиваемые в культуре in vitro.

Читать еще:  Белок в каких продуктах больше всего

Изучение наследственных болезней человека, необходимое для разработки эффективных методов их лечения, одновременно дает много информации о био­химических процессах в организме человека. В частности, врожденный дефект фермента приводит к тому, что в организме накапливается его субстрат; при изу­чении таких нарушений обмена иногда открывают новые ферменты и реакции, количественно незначительные (поэтому они и не были замечены при изучении нормы), которые имеют, однако, витальное значение.

Основные конечные продукты метаболизма у человека

Вспомните строение выделительной системы у позвоночных животных. Каково ее значение для нормального функционирования организма? Что такое фильтрация, реабсорбция, давление, осмос? Какие рефлексы называют условными и безусловными?

Вы уже знаете, что в процессе обмена веществ образуются конечные продукты, которые дальше уже не могут быть использованы организмом и должны быть удалены из него. Среди них, в частности, аммиак, мочевая кислота, мочевина, углекислый газ. Эти вещества непрерывно образуются в клетках, из них они попадают в межклеточную жидкость, лимфу и дальше — в кровь. Вода — это особенный конечный продукт обмена веществ, потому что она может повторно использоваться организмом для его потребностей. Но для поддержания постоянства внутренней среды ее избыток должен постоянно выводиться из организма, как и избыток минеральных солей. Из организма выводятся также любые инородные и ядовитые вещества, которые попали извне.

Физиологические процессы выведения из организма конечных продуктов обмена, инородных и ядовитых веществ, направленные на поддержание постоянства его внутренней среды, называют выделением.

В организме человека процессы выделения обеспечивают почки, печень, легкие, кишечник и кожа (рис. 100).

Через легкие выделяются углекислый газ, вода в виде пара (вспомните, как хорошо это видно морозным утром, когда вы спешите в школу) и некоторые летучие вещества. Частично выделительную функцию выполняют все железы пищеварительной системы. Благодаря им из организма выводятся не только непереваренные остатки пищи, но и конечные продукты обмена Феррума (вспомните функции печени), некоторые яды и вредные соли тяжелых металлов. Через потовые железы выводится вода и растворенные в ней минеральные соли. О выделительной функции кожи вы узнаете из § 26.

Ведущая роль в процессах выделения принадлежит мочевыделительной системе. При ее участии из организма постоянно выводится большая часть растворимых продуктов расщепления органических веществ, в частности мочевина и мочевая кислота.

ИНТЕРЕСНО ЗНАТЬ! Мочевина лота — органические соединения с небольшими размерами молекул, которые содержат Нитроген и являются конечными продуктами расщепления белков и некоторых других органических веществ.

В состав мочевыделительной системы входят почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал (рис. 101).

Каково строение органов мочевыделительной системы? Почки — парные органы, расположенные в брюшной полости на уровне поясницы с обеих сторон позвоночника (рис. 102). По своей форме они напоминают семя фасоли. У взрослого человека каждая почка весит около 160 г. Каждая почка снаружи окружена жировой капсулой, а сама ткань почки покрыта плотной соединительнотканной оболочкой. На внутренней вогнутой поверхности почки имеется глубокая выемка. Это так называемые ворота почки. Через них в почку заходят почечные артерии и нервы, а выходят почечные вены, лимфатические сосуды и мочеточник. Он начинается от уплощенного воронковидного образования — почечной лоханки (рис. 102).

На продольном разрезе почки хорошо заметны два слоя почечного вещества, которые отличаются друг от друга цветом и структурой. Внешний слой называется корковый, он темно-красного цвета. Такой цвет ему придают многочисленные кровеносные сосуды. Внутренний слой называется мозговой. Он включает в себя конусовидные образования -почечные пирамиды, разделенные прослойками коркового вещества. На верхушке каждой пирамиды открывается 10-20 протоков, по которым в почечную лоханку поступает моча.

Мочеточник — орган в виде трубки, который соединяет почечную лоханку и мочевой пузырь. Стенка мочеточника состоит из трех слоев: внешнего — соединительнотканного, среднего — мышечного и внутреннего -эпителиального, который выделяет слизь. Наличие слизи предотвращает раздражение стенок мочеточника мочой. Перистальтические (волнообразные) сокращения неисчерченных мышц стенок мочеточников обеспечивают движение мочи от почек к мочевому пузырю. (Вспомните, что подобным образом движется пища по пищеварительному каналу.)

Мочевой пузырь — это полый орган, служащий для накопления и выведения мочи. Его внутренняя поверхность устлана многослойным эпителием, защищающим стенки пузыря от раздражения мочой. Мышечная оболочка мочевого пузыря состоит из трех слоев мышц. Круговой слой мышц увыхода мочевого пузыря образует утолщение — сфинктер. Он открывает и закрывает выход в мочеиспускательный канал. Снаружи мочевой пузырь покрыт соединительнотканной оболочкой.

Как образуется моча? Основную массу почек составляют особенные микроскопические структуры — нефроны (рис. 103). Именно они осуществляют основные процессы мочеобразования. Поэтому их считают структурно-функциональными единицами почки. В каждой почке содержится свыше 1 млн нефронов.

Каждый нефрон состоит из двустенной капсулы., в которой находится клубочек капилляров, и мочевого канальца (рис. 103). Капсула нефрона имеет вид полого шара, стенки которого образованы двумя слоями эпителиальных клеток. Полость капсулы переходит в мочевой каналец. В мозговом

слое почки этот каналец образует петлю, после чего возвращается в корковый слой. Здесь он вместе с мочевыми канальцами другого нефрона срастается в больший так называемый собирательный каналец. Такие собирательные канальцы объединяются в проток — собирательную трубочку, которая открывается на верхушке почечной пирамиды. В каждой почке общая длина всех канальцев составляет около 70-100 км, а их поверхность достигает 25 м 2 . Это обусловлено огромным объемом работы, которую выполняют почки, очищая кровь от конечных продуктов обмена и образуя мочу.

Вещества, которые необходимо вывести из организма человека, поступают в почку по почечным артериям. Сосуд, дающий начало клубочку капилляров, называется приносным, а тот, который выходит из клубочка, -выносным. Уникальной особенностью выносного сосуда является то, что он не переходит в венулы, а еще раз разветвляется на капилляры, оплетающие стенки мочевого канальца. Только после этого капилляры переходят в венозные сосуды, по которым кровь выходит из почки.

Приносной сосуд имеет больший диаметр, чем выносной. Эта разница в диаметре приносного и выносного сосудов приводит к тому, что кровяное давление в капиллярах клубочка достигает 60-70 мм рт. ст., тогда как во всех других капиллярах тела человека давление не превышает 22 мм рт. ст. За счет разницы давления сквозь стенки капилляров клубочка из плазмы крови в полость капсулы выжимается часть воды и растворенные в ней составляющие белков — аминокислоты, а также глюкоза, мочевина, неорганические соединения и т. п. Образованная жидкость называется первичная моча. По своему химическому составу она напоминает плазму крови, но, в отличие от плазмы, не содержит белков. Ведь через поры (мелкие отверстия) в стенках капилляров клубочков крупные молекулы белков и клетки крови не проходят. Процесс образования первичной мочи в нефронах называется фильтрация.

Читать еще:  Углеводы и белки список продуктов для похудения

За сутки через почки протекает 1500-1800 л крови и соответственно образуется 150-180 л первичной мочи. Из капсулы первичная моча попадает в мочевой каналец, оплетенный сетью капилляров (вспомните, это именно те капилляры, которые повторно образуют выносной сосуд). Здесь происходит обратное всасывание из жидкости канальца в плазму крови большей части воды, аминокислот, глюкозы, витаминов, неорганических соединений и т. п., то есть нужных организму веществ. Этот процесс называется реабсорбция.

В результате реабсорбции 99,2 % объема первичной мочи снова возвращается в кровь. Но часть мочи, пройдя почечный каналец, попадает в собирательную трубочку. В норме эта моча содержит лишь мочевину, мочевую кислоту, аммиак, неорганические соли и пигменты, которые придают ей определенный цвет. Ее называют вторичной мочой. За сутки у человека образуется приблизительно 1,5 л вторичной мочи. В ней меньше, чем в крови, концентрация натрий хлорида, тогда как концентрация мочевины больше в 60-70 раз.

ЗАПОМНИТЕ! При нормальной работе почек во вторичной моче не должно быть белков и глюкозы. Их появление свидетельствует о нарушении

работы почек и обмена веществ в организме.

Как осуществляется мочеиспускание? Образованная в почках моча по мочеточникам, благодаря перистальтическим сокращениям мышц их стенок, постепенно поступает в мочевой пузырь. Когда мочевой пузырь наполняется мочой, его стенки растягиваются (объем наполненного мочевого пузыря у взрослого человека может достигать 0,75 л). Это вызывает раздражение рецепторов, расположенных в его стенках. Нервные импульсы, образующиеся вследствие этого, по чувствительным нервам направляются в крестцовый отдел спинного мозга. Там находится центр мочеиспускания. Он посылает нервные импульсы, вызывающие расслабление сфинктера и сокращение мышц стенок пузыря и мочеиспускательного канала. Моча выводится наружу. Так происходит непроизвольное, или безусловно-рефлекторное, мочеиспускание.

С 1,5-2 лет у детей устанавливается произвольное мочеиспускание (то есть зависимое от сознания), потому что его начинают регулировать определенные центры коры больших полушарий головного мозга. Под воздействием сигналов, поступивших к этим центрам, человек чувствует позывы к мочеиспусканию. В свою очередь, сигналы, возникшие в коре полушарий, могут тормозить центр мочеиспускания в спинном мозге. Именно поэтому, начиная с определенного возраста, человек способен сознательно регулировать процессы выведения мочи из организма.

Кроме выделения конечных продуктов обмена веществ, почки участвуют в поддержании постоянства объема и состава плазмы крови, лимфы и тканевой жидкости. Они являются одними из тех органов, которые обеспечивают гомеостаз нашего организма. Кроме того, почки способны обезвреживать некоторые токсичные продукты обмена. Также в почках синтезируется витамин Б3, гормоны и вещества, стимулирующие образование эритроцитов.

Как осуществляется нервная и гуморальная регуляция работы почек?

Нервная система регулирует процессы мочеобразования, сужая или расширяя кровеносные сосуды почек. Работу почек контролируют нервные центры, расположенные в коре полушарий головного мозга: увеличение

или уменьшение выделения мочи может происходить под воздействием определенных эмоциональных состояний, стрессов и т. п.

Нервная регуляция мочеобразования тесно связана с гуморальной. В стенках сосудов имеются рецепторы, реагирующие на изменения концентрации солей в крови. В частности, при резком повышении концентрации солей в крови нервные импульсы от этих рецепторов по чувствительным нервам направляются в головной мозг, а оттуда — в эндокринную железу, связанную с головным мозгом, — гипофиз. Эта железа увеличивает выделение в кровь антидиуретического гормона, усиливающего обратное всасывание воды в канальцах нефрона. Под воздействием этого гормона уменьшается количество образованной мочи. Соответственно уменьшаются расходы воды организмом, снижается концентрация солей в крови. Если в организме есть излишек воды, то концентрация солей в крови становится низкой, и гипофиз перестает выделять в кровь антидиуретический гормон. Уменьшает выведение с мочой воды также гормон адреналин, поскольку он сужает сосуды почки (вспомните, на какие еще процессы в организме человека влияет, адреналин).

Ключевые термины и понятия: почка, нефрон, мочеточник, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал, первичная моча, вторичная моча.

Конечные продукты обмена веществ, излишек воды и минеральных солей, а также инородные вещества выводятся из организма через кожу, легкие и пищеварительную систему. Основную часть процессов выделения обеспечивает мочевыделительная система. Она образована парой почек, мочеточниками, мочевым пузырем и мочеиспускательным каналом. Структурной и функциональной единицей почки является нефрон. Почки, кроме выведения конечных продуктов обмена, участвуют в регуляции водно-солевого обмена веществ и в поддержании постоянства осмотического давления жидкостей тела.

ПРОВЕРЬТЕ И ПРИМЕНИТЕ ПОЛУЧЕННЫЕ ЗНАНИЯ

Ответьте на вопросы

1. Какое значение имеет выделение конечных продуктов обмена веществ из организма? 2. Каково строение почек? 3. Каково строение нефрона? 4. Как образуется первичная моча? 5. Благодаря чему образуется вторичная моча?

6. Чем различаются по химическому составу первичная и вторичная моча?

7. Как моча выводится из организма человека? 8. Как регулируются процессы мочеобразования и мочевыделения?

Выберите один правильный ответ

1. Укажите органы, которые участвуют в выведении из организма продуктов обмена: а) почки, легкие, кожа, кишечник; б) сердце, легкие, кожа, печень; в) головной мозг, кожа, кишечник, печень; г) желудок, спинной мозг, печень, кожа, почки.

2. Укажите, где расположены почечные пирамиды: а) в корковом слое почек;

б) в мозговом слое почек; в) в почечной лоханке; г) в надпочечниках.

3. Укажите структурную и функциональную единицу почек: а) альвеола; б) нейрон; в) нефрон; г) канальцевый аппарат.

4. Укажите количество вторичной мочи (л), которая образуется у человека за сутки: а) 1500; б) 150; в) 1,5; г) 0,15.

ОБСУДИТЕ В ГРУППАХ. Установите четкую последовательность процессов образования первичной и вторичной мочи и обоснуйте их значение.

ПОДУМАЙТЕ. 1. Врачи-урологи называют почки «биологическими фильтрами» организма человека. Почему они получили такое название? 2. Какая связь существует между работой выделительных органов и деятельностью других систем органов в организме человека?

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector