§ 61. Органы выделения

Определения и обозначения

Выделение — удаление из организма конечных продуктов обмена веществ и избытка воды, солей и других соединений. Обмен веществ постоянно создаёт ненужные или потенциально вредные вещества. Их удаление не позволяет им накапливаться и нарушать работу клеток.

Органы выделения — органы, через которые из организма выводятся продукты обмена и излишки веществ. К ним относятся не только почки, но и лёгкие, кожа, кишечник и печень. Такое понятие помогает увидеть, что разные вещества покидают организм разными путями.

Мочевыделительная система — совокупность почек, мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала. Её части действуют последовательно: одни образуют и проводят мочу, другие накапливают её или выводят наружу. Это позволяет не только очистить кровь, но и удалить мочу из организма.

Нефрон — структурно-функциональная единица почки, в которой образуется моча. Он представляет собой участок почки с сетью капилляров и канальцами, где обрабатывается жидкость из крови. Именно работа нефронов обеспечивает очищение крови и возвращение в неё нужных организму веществ.

Как это устроено

Клетки получают энергию и строят необходимые вещества, но при обмене образуются и отходы. Например, при использовании питательных веществ возникает углекислый газ, а при распаде белков — азотистые продукты, в том числе мочевина. Избыток воды и минеральных солей тоже нужно удалять: иначе меняются состав жидкостей организма и условия работы клеток. Поэтому выделение должно идти постоянно, а не только после еды или питья.

Мочевыделительная система работает как последовательный путь для мочи. Почки образуют её, мочеточники проводят жидкость к мочевому пузырю, где она временно накапливается, а мочеиспускательный канал выводит её наружу. Такое разделение функций важно: пузырь служит резервуаром, а не местом образования мочи. Путь мочи можно проследить от почки до выхода из организма.

Почки состоят из множества нефронов, а к ним по кровеносным сосудам поступает кровь. Нефрон включает капиллярный клубочек и канальцы: в клубочке часть жидкой составляющей крови проходит фильтрацию, а затем движется по канальцам. Нефроны называют основной структурно-функциональной единицей потому, что именно в них выполняется главная работа почки — образование мочи. Множество нефронов позволяет почкам обрабатывать кровь непрерывно.

При фильтрации из крови в нефрон поступают вода и растворённые в ней небольшие вещества; так возникает первичная моча. В ней есть не только отходы, но и вещества, которые ещё пригодятся организму. По мере движения жидкости по канальцам нужные вещества и значительная часть воды всасываются обратно в кровь — это называют обратным всасыванием. Оставшиеся вода, избыток солей и продукты обмена образуют мочу, которая направляется к почечной лоханке.

Почки не могут самостоятельно удалить все виды отходов, поэтому в выделении участвуют другие органы. Лёгкие выводят с выдыхаемым воздухом углекислый газ и водяной пар, а кожа — воду, соли и небольшое количество мочевины с потом. Кишечник удаляет непереваренные остатки и некоторые вещества, а печень обезвреживает и преобразует ряд соединений, которые затем выводятся с желчью через кишечник. Разделение работы помогает организму избавляться от разных веществ и сохранять постоянство внутренней среды.

Органы выделения и удаляемые ими вещества

Чтобы пользоваться таблицей, сначала найдите нужный орган, а затем проследите, какое вещество и каким путём он удаляет. Последний столбец показывает, что у органа может быть и другая важная функция. Например, кожа не только выделяет пот, но и участвует в охлаждении тела.

Разбор задач

Задача 1. Назовите органы, через которые из организма удаляются углекислый газ, мочевина и избыток воды. Чтобы ответить, нужно связать каждое вещество со способом его выведения, а не перечислять органы наугад. Учитывайте, что вода может удаляться несколькими органами.

1. Углекислый газ переносится кровью к лёгким и покидает организм с выдыхаемым воздухом.
2. Мочевина образуется при обмене веществ и удаляется главным образом почками в составе мочи; небольшое количество может выйти с потом.
3. Избыток воды выводится почками с мочой, а также кожей с потом и лёгкими в виде водяного пара.

Ответ: углекислый газ удаляют лёгкие, мочевину главным образом почки, а избыток воды — почки, кожа и лёгкие. Так мы учитываем не только основной, но и дополнительные пути выведения воды.

Задача 2. Восстановите путь мочи от места её образования до выхода из организма. В условии перечислены структуры, поэтому важно расставить их по порядку движения жидкости. Начинать нужно с места образования, а заканчивать — органом, выводящим мочу наружу.

1. Моча образуется в нефронах почки.
2. Из почки она поступает в почечную лоханку, затем проходит по мочеточнику в мочевой пузырь.
3. После накопления в пузыре моча выводится через мочеиспускательный канал.

Ответ: нефрон — почечная лоханка — мочеточник — мочевой пузырь — мочеиспускательный канал. Проверьте направление: мочеточник ведёт к пузырю, а канал — от пузыря наружу.

Задача 3. Объясните, почему при сильном потоотделении мочи образуется меньше, а её концентрация увеличивается. Здесь нужно связать работу кожи и почек, а не рассматривать каждый орган отдельно. Организм теряет воду с потом и стремится уменьшить её дальнейшую потерю.

1. При сильном потоотделении кожа выводит больше воды и минеральных солей.
2. Чтобы поддержать водно-солевое равновесие, почки возвращают в кровь больше воды из первичной мочи.
3. В итоге конечной мочи становится меньше, а растворённых в ней продуктов обмена относительно воды — больше.

Ответ: при сильном потоотделении почки экономят воду, поэтому объём мочи уменьшается, а её концентрация возрастает. Это пример совместного участия кожи и почек в поддержании состава внутренней среды.

Типичные ошибки

Считать выделением только образование мочи — значит не учитывать другие пути удаления веществ. Такая ошибка возникает потому, что работа почек заметна лучше, чем, например, выход водяного пара при дыхании. Проверьте себя: можете ли вы назвать, какой орган выводит углекислый газ и что выходит с потом? Если да, вы учитываете выделение шире, чем только мочевыделительную систему.

Мочеточник и мочеиспускательный канал иногда путают из-за похожих названий. Но первый проводит мочу от почки к пузырю, а второй — из пузыря наружу. Чтобы проверить себя, восстановите путь жидкости и спросите, куда ведёт каждый из этих каналов. Если моча направлена в пузырь, это мочеточник.

Называть мочевой пузырь местом образования мочи неверно: он только временно её накапливает. Путаница возникает потому, что именно в пузыре моча собирается перед выведением. Проверьте себя вопросом, где кровь фильтруется и где работает нефрон. Если ответ — в почке, значит место образования мочи определено правильно.

Считать, что почки выводят только воду и соли, — значит забывать о продуктах обмена, например мочевине. Такое представление может появиться, если обращать внимание только на регулирование количества жидкости. Чтобы проверить себя, назовите хотя бы один отход обмена, который удаляется с мочой. Мочевина подходит: она образуется в организме и выводится главным образом почками.

Связь с другими темами

Для понимания выделения нужно знать, что при клеточном обмене образуются конечные продукты, а кровь переносит вещества между органами. Состав внутренней среды должен оставаться относительно постоянным, поэтому избытки и отходы удаляются. Эти знания помогают понять, почему выделение необходимо даже тогда, когда человек не чувствует никаких особых изменений.

Работа почек тесно связана с кровеносной системой: кровь приносит к ним вещества для фильтрации, а после обработки её состав регулируется. Поэтому строение сосудов и движение крови помогают объяснить, как нефроны очищают кровь и возвращают нужные вещества. Связь темы с водно-солевым обменом показывает, почему почки меняют количество и состав мочи.

Понимание работы органов выделения пригодится при изучении водно-солевого обмена, регуляции организма и профилактики заболеваний мочевыделительной системы. Оно также помогает объяснить, почему важно соблюдать питьевой режим и не игнорировать необычные изменения самочувствия. Знание функций органов позволяет связать повседневные процессы с поддержанием здоровья.

Что запомнить

• Выделение удаляет из организма конечные продукты обмена и избыток веществ.
• Главные органы выделения человека — почки, лёгкие, кожа, кишечник и печень.
• Почки образуют мочу и поддерживают постоянство внутренней среды.
• Мочевыделительная система включает почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.
• Нефрон является структурно-функциональной единицей почки.
• Лёгкие выводят углекислый газ и водяной пар, а кожа — воду, соли и часть мочевины.
• Моча образуется в нефронах из веществ, поступающих из крови.