Краткое содержание: Параграф § 25 / Биология 9 класс Часть 2

Выделение и его роль в гомеостазе

Выделение – это совокупность процессов, направленных на удаление из организма продуктов обмена веществ, таких как мочевина, минеральные соли, холестерин, а также чужеродных веществ (лекарственные препараты, пищевые красители). Это один из важнейших механизмов поддержания гомеостаза – постоянства внутренней среды. Без выделительной системы невозможно обеспечить водный, солевой и осмотический баланс.

Строение мочевыделительной системы

Мочевыделительная система включает парные почки, два мочеточника, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

• Почки – парные бобовидные органы, расположенные в забрюшинном пространстве на уровне поясничного отдела позвоночника. Снаружи почка покрыта капсулой и имеет два слоя: более темный корковый и светлый мозговой. В мозговом слое находятся пирамиды, верхушки которых, называемые почечными сосочками, открываются в почечные чашечки, а затем в почечную лоханку.
• Нефрон – это структурная и функциональная единица почки. Каждая почка содержит около 1 миллиона нефронов.

Строение и функции нефрона

Каждый нефрон состоит из почечного тельца (Мальпигиева тельца) и системы почечных канальцев. Почечное тельце, расположенное в корковом слое, состоит из:

• Капсулы нефрона (капсулы Боумена-Шумлянского) – двустенной чашевидной структуры, окружающей капиллярный клубочек.
• Капиллярного клубочка – сети капилляров, образованных приносящей артериолой, которая затем образует выносящую артериолу меньшего диаметра. Это обеспечивает высокое давление, необходимое для фильтрации.

Система канальцев включает проксимальный извитой каналец, петлю Генле и дистальный извитой каналец, который впадает в собирательную трубку.

Процесс образования мочи (три этапа)

Образование мочи происходит в нефронах и включает три основных этапа:

• 1. Фильтрация (образование первичной мочи): Кровь поступает в капиллярный клубочек под высоким давлением (около 70 мм рт. ст.). Вода, неорганические соли, глюкоза, аминокислоты, витамины и мочевина фильтруются из крови через стенки капилляров и капсулы нефрона в полость капсулы. Крупные молекулы, такие как белки и форменные элементы крови, не фильтруются. Полученный фильтрат называется первичной мочой. Ее объем составляет 170–200 л в сутки, что в 1,2–1,5 раза превышает объем крови.
• 2. Реабсорбция (обратное всасывание): По мере прохождения первичной мочи через почечные канальцы происходит обратное всасывание в кровь необходимых организму веществ – воды (до 98–99%), глюкозы, аминокислот, солей. Этот процесс происходит преимущественно пассивно, но также с затратой энергии (активный транспорт).
• 3. Секреция (канальцевая секреция): Из крови в просвет канальцев активно выделяются некоторые чужеродные вещества (например, лекарства, красители, избыток водородных ионов). Секреция ускоряет выведение многих соединений.

В результате реабсорбции и секреции образуется вторичная моча (или конечная), объем которой составляет всего около 1,2–1,5 л в сутки. Вторичная моча собирается в собирательные трубки, далее в почечные чашечки, лоханку, мочеточники и, наконец, в мочевой пузырь, откуда выводится через мочеиспускательный канал. Концентрация мочи в почке зависит от гормона антидиуретического гормона (вазопрессина).

Ключевые понятия

• Выделение: Совокупность процессов, направленных на удаление из организма конечных продуктов обмена веществ, излишков воды и минеральных солей.
• Гомеостаз: Относительное постоянство внутренней среды организма, поддерживаемое, в частности, мочевыделительной системой.
• Мочевыделительная система: Комплекс органов, включающий почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.
• Почки: Парные органы, главная функция которых – образование мочи и регуляция состава крови.
• Нефрон: Структурная и функциональная единица почки, состоящая из капсулы нефрона и системы почечных канальцев.
• Капсула нефрона (Боумена-Шумлянского): Двустенная чаша, окружающая капиллярный клубочек.
• Первичная моча: Фильтрат плазмы крови, образующийся в капсуле нефрона в результате фильтрации. Содержит воду, соли, глюкозу, мочевину и аминокислоты. Объем около 170–200 л в сутки.
• Вторичная моча: Конечный продукт, образующийся после обратного всасывания (реабсорбции) большей части воды и ценных веществ из первичной мочи. Содержит высокую концентрацию мочевины и других отходов. Объем около 1,2–1,5 л в сутки.
• Фильтрация: Первый этап образования мочи, процесс прохождения жидкости из крови в капсулу нефрона за счет высокого давления.
• Реабсорбция: Второй этап, обратное всасывание воды и необходимых веществ из первичной мочи в кровь в почечных канальцах.
• Секреция (канальцевая): Третий этап, активное выделение некоторых веществ (например, лекарств) из крови в просвет канальцев.
• Мочеточник: Трубка, соединяющая почечную лоханку с мочевым пузырем.
• Мочевой пузырь: Мышечный резервуар для временного накопления мочи.