39. Строение и функции почек

Определения и обозначения

Почка — парный орган мочевыделительной системы, расположенный в брюшной полости по обе стороны от позвоночника. В ней различают корковое и мозговое вещество, а внутри находится почечная лоханка. Почки фильтруют кровь, удаляют часть продуктов обмена и помогают поддерживать постоянство состава внутренней среды. Поэтому их работа нужна не только для выведения мочи, но и для сохранения подходящего соотношения воды и растворённых веществ.

Нефрон — структурная и функциональная единица почки, в которой образуется моча. Он состоит из почечного тельца и системы канальцев. Почечных нефронов много, и каждый участвует в обработке небольшого количества жидкости из крови. Такая организация позволяет почке выполнять фильтрацию и изменять состав жидкости до её выведения.

Почечное тельце — капиллярный клубочек, окружённый капсулой нефрона. Через стенки капилляров и капсулы из крови фильтруются вода и небольшие растворённые вещества. Клетки крови и крупные белки обычно не проходят через этот фильтр. Работа почечного тельца служит первым этапом образования мочи.

Первичная моча — жидкость, которая образуется в капсуле при фильтрации плазмы крови; в ней есть вода и небольшие растворённые вещества. Вторичная моча остаётся после того, как в канальцах часть воды и необходимых веществ возвращается в кровь, а состав жидкости изменяется. Значит, первичная моча — ещё не готовый продукт выведения. Превращение её во вторичную позволяет организму не терять нужные вещества и избыток воды выводить.

Как это устроено

Снаружи почку покрывает капсула, которая защищает её ткани. На разрезе снаружи расположено корковое вещество, глубже — мозговое, а в центральной части находится почечная лоханка. В корковом и мозговом веществе лежат части нефронов и проходят канальцы; лоханка служит местом сбора мочи. К почке подходят и от неё отходят кровеносные сосуды, а от лоханки начинается мочеточник, поэтому кровь и моча движутся по разным путям.

Кровь поступает в почку по почечной артерии и разветвляется на более мелкие сосуды. Они подводят кровь к капиллярным клубочкам нефронов, где происходит её фильтрация. Разветвлённая сеть сосудов увеличивает число участков, в которых кровь соприкасается с фильтрующей поверхностью. После обмена веществ в клубочках кровь оттекает по другим сосудам, а образовавшаяся жидкость направляется в капсулы.

В почечном тельце давление крови помогает воде и небольшим молекулам пройти из капилляров в полость капсулы. Так возникает первичная моча, состав которой похож на жидкую часть крови, но в норме без клеток и крупных белков. Эти компоненты обычно не проходят через фильтр из-за размера и свойств стенок капилляров и капсулы. Если бы белки и клетки свободно попадали в мочу, организм терял бы важные вещества и нарушалась бы работа крови.

Из капсулы первичная моча движется по канальцам нефрона. Стенки канальцев возвращают в окружающие капилляры большую часть воды и вещества, которые организму нужны, например глюкозу и некоторые соли. Этот перенос из канальца обратно в кровь называют обратным всасыванием. Благодаря ему первичная моча уменьшается в объёме, а её состав меняется; ненужные вещества остаются в жидкости.

После прохождения канальцев образовавшаяся вторичная моча поступает в собирательные трубочки. Из них она направляется в почечную лоханку, затем — в мочеточник и далее к мочевому пузырю. Почки регулируют, сколько воды и растворённых веществ возвращается в кровь, а сколько покидает организм. Так они не только выводят продукты обмена, но и помогают удерживать относительно постоянный состав внутренней среды.

Части почки и нефрона: расположение и функции

Читайте таблицу как путь от фильтрации крови к оттоку мочи: сначала работают структуры нефрона, затем жидкость собирается в лоханке. Графа «Где находится» помогает отличить части самой почки от частей нефрона. Лоханка принимает готовую мочу, но не участвует в её фильтрации.

Разбор задач

Задача 1. На схеме почки обозначены корковое и мозговое вещество, лоханка и мочеточник. Укажите, где собирается моча перед поступлением в мочеточник. Чтобы ответить, нужно отделить участок образования мочи от участка её сбора и проследить направление оттока. Путь мочи после нефронов проходит через собирательные трубочки к центральной части почки.

1. Сначала определяем, что лоханка находится внутри почки и принимает мочу из собирательных трубочек.

2. Затем проверяем направление движения: из лоханки моча поступает в мочеточник, а не наоборот.

3. Следовательно, место сбора непосредственно перед мочеточником — почечная лоханка.

Ответ: моча собирается в почечной лоханке.

Задача 2. Проследите путь вещества, попавшего из крови в капсулу нефрона: назовите структуры, через которые оно проходит до выхода из почки. Сначала вещество фильтруется из капиллярного клубочка в капсулу. Далее нужно проследить путь жидкости с этим веществом, помня, что часть веществ может вернуться в кровь в канальцах; если оно остаётся в моче, оно движется дальше по отводящим путям.

1. Из крови вещество проходит через фильтр клубочка и оказывается в капсуле нефрона.

2. Из капсулы оно попадает в канальцы; если не всасывается обратно, остаётся в жидкости, которая движется по ним.

3. Затем жидкость проходит в собирательные трубочки, почечную лоханку и мочеточник.

Ответ: капсула нефрона → канальцы → собирательные трубочки → почечная лоханка → мочеточник. Вещество может выйти из почки с мочой, только если оно не вернулось в кровь в ходе обратного всасывания.

Задача 3. В анализе мочи обнаружена глюкоза. Какой процесс в нефроне мог нарушиться и почему в норме глюкоза обычно не сохраняется во вторичной моче? Здесь важно не перепутать фильтрацию с обратным всасыванием. Глюкоза может попасть в первичную мочу, потому что её молекулы проходят через фильтр почечного тельца, однако затем обычно возвращается в кровь.

1. Устанавливаем, что фильтрация не объясняет отсутствие глюкозы во вторичной моче: в первичную мочу она попасть может.

2. Вспоминаем, что в канальцах глюкоза в норме возвращается из жидкости в кровь.

3. Если обратное всасывание нарушено или его возможностей недостаточно, часть глюкозы может остаться в моче.

Ответ: вероятно нарушение обратного всасывания глюкозы в канальцах либо превышение возможностей этого процесса. В норме глюкоза не сохраняется во вторичной моче, потому что возвращается в кровь.

Типичные ошибки

Ошибка — считать, что почка только выводит отходы. Так можно подумать, потому что самым заметным результатом её работы кажется образование мочи, но почки ещё регулируют количество воды и растворённых веществ в организме. Проверка: назовите два результата работы почек — удаление ненужных веществ и поддержание постоянства внутренней среды. Если в ответе есть только выведение, он неполный.

Ошибка — называть почечную лоханку частью нефрона. Её путают с канальцами, поскольку и те и другая связаны с движением мочи, однако лоханка собирает мочу, уже оттекающую от нефронов. Проверка: к нефрону относятся почечное тельце и канальцы, а лоханка принимает жидкость после собирательных трубочек.

Ошибка — считать первичную мочу готовой к выведению. Она образуется первой, поэтому легко принять её за окончательный продукт, но в канальцах её состав существенно меняется. Проверка: проследите, что после капсулы жидкость проходит канальцы, где вода и нужные вещества возвращаются в кровь.

Ошибка — путать фильтрацию с обратным всасыванием. Оба процесса связаны с переходом веществ, но направления у них противоположны; путаница возникает, если не указать, откуда и куда движется вещество. Проверка: при фильтрации оно идёт из крови в капсулу, а при обратном всасывании — из канальцев в кровь.

Связь с другими темами

Чтобы понять работу почечных клубочков, нужно знать, как устроены кровеносная система и капилляры: через их стенки происходит обмен веществ. Состав первичной мочи связан с темой о крови и растворённых в ней веществах. Возвращение воды и необходимых веществ в кровь показывает, как почки участвуют в обмене веществ и поддержании постоянства внутренней среды.

Эти знания помогают изучать мочевыделительную систему и регуляцию водно-солевого баланса. Понимание нормальной работы нефронов важно и для темы профилактики заболеваний почек: нарушения фильтрации или обратного всасывания меняют состав мочи. При этом анализ мочи сам по себе не заменяет медицинского обследования.

Что запомнить

• Почки фильтруют кровь и участвуют в поддержании постоянства внутренней среды.
• Нефрон — основная структурная и функциональная единица почки.
• В почечном тельце фильтрация крови приводит к образованию первичной мочи.
• В канальцах нефрона происходит обратное всасывание воды и необходимых организму веществ.
• Вторичная моча поступает в собирательные трубочки и далее в почечную лоханку.
• После лоханки моча проходит через мочеточник.