Выделение

Определения и обозначения

Выделение — удаление из организма конечных продуктов обмена, избытка воды, солей и других ненужных веществ. Эти вещества образуются при работе клеток или поступают в организм в большем количестве, чем требуется. Выделение не даёт им накапливаться и нарушать состав внутренней среды.

Мочевая система — совокупность органов, образующих, накапливающих и выводящих мочу. В неё входят почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. Знание её состава помогает правильно проследить путь мочи от образования до выхода наружу.

Нефрон — структурно-функциональная единица почки, в которой образуется моча. Он включает почечное тельце и систему канальцев, где фильтруется кровь и изменяется состав первичной мочи. Поэтому нефрон рассматривают как главную рабочую единицу почки.

Моча — жидкость, содержащая конечные продукты обмена и выводимая из организма через мочевую систему. В ней находятся, например, мочевина, избыток воды и минеральных солей. По составу мочи можно судить о работе почек и водно-солевом обмене.

Как это устроено

Организму необходимо выделение, потому что в клетках постоянно идут химические реакции. При этом образуются углекислый газ, мочевина и другие конечные продукты, а вода и соли могут поступать в избытке. Если такие вещества задерживаются, меняются состав крови, кислотность и водно-солевое равновесие, поэтому нарушается работа клеток.

Разные органы выделения удаляют разные вещества, так как они имеют неодинаковые свойства и образуются в разных процессах. Лёгкие выводят углекислый газ и водяной пар вместе с выдыхаемым воздухом. Кожа удаляет часть воды, солей и мочевины с потом, а кишечник выводит непереваренные остатки и некоторые вещества, поступившие с желчью.

Мочевая система устроена как последовательный путь движения мочи. Почки образуют мочу, затем она по двум мочеточникам поступает в мочевой пузырь и временно накапливается там. При мочеиспускании моча проходит через мочеиспускательный канал и выходит наружу; поэтому мочеточник и этот канал нельзя называть одним органом.

Первичная моча образуется в почечном тельце нефрона, где происходит фильтрация крови. Кровь движется по капиллярам под давлением, и через фильтр проходят вода и небольшие растворённые вещества. Белки и клетки крови обычно остаются в сосуде, потому что они слишком крупные для прохождения через фильтрационный барьер.

Первичная моча ещё не является окончательным продуктом, поскольку содержит много воды и полезные вещества. В канальцах нефрона часть воды, глюкоза, аминокислоты и нужные ионы возвращаются в кровь — это обратное всасывание. Одновременно некоторые ненужные вещества дополнительно переходят из крови в канальцы, после чего формируется конечная моча.

Органы выделения и удаляемые ими вещества

Таблица показывает, какой орган удаляет определённые вещества и каким способом это происходит. При повторении темы удобно сначала закрыть последний столбец и восстановить значение каждого органа по его функции.

Нужно помнить, что выделение — общая работа нескольких органов, а не только почек. Их функции частично различаются, поэтому один орган не может полностью заменить остальные.

Разбор задач

Порядок прохождения мочи

Условие: расположите органы мочевой системы в порядке прохождения мочи: мочевой пузырь, почки, мочеиспускательный канал, мочеточники.

1. Определяем орган, где моча образуется: это почки.
2. Вспоминаем, что из почек моча движется по мочеточникам.
3. После мочеточников моча попадает в мочевой пузырь, где накапливается.
4. Последним участком пути является мочеиспускательный канал, выводящий мочу наружу.

Ответ: почки → мочеточники → мочевой пузырь → мочеиспускательный канал.

Почему в моче нет белков и клеток крови

Условие: объясните, почему в конечной моче обычно нет белков и клеток крови, хотя они присутствуют в крови.

1. Находим этап, где состав крови отделяется от будущей мочи: это фильтрация в почечном тельце.
2. Сравниваем размеры частиц: клетки крови и крупные белковые молекулы больше, чем поры фильтрационного барьера.
3. Делаем вывод, что эти компоненты остаются в кровеносном русле и не попадают в первичную мочу.
4. Поскольку обратное всасывание не может вернуть то, чего в первичной моче нет, в норме такие компоненты отсутствуют и в конечной моче.

Ответ: белки и клетки крови обычно не проходят через фильтрационный барьер почечного тельца из-за больших размеров.

Сравнение первичной и конечной мочи

Условие: сравните состав первичной и конечной мочи и объясните, почему объём конечной мочи значительно меньше объёма первичной.

1. Первичная моча образуется фильтрацией, поэтому содержит воду, соли, глюкозу, аминокислоты и конечные продукты обмена.
2. В канальцах нефрона организм возвращает в кровь глюкозу, аминокислоты, значительную часть воды и нужные ионы.
3. Оставшаяся жидкость содержит главным образом ненужные вещества, избыток воды и солей; это конечная моча.
4. Так как большая часть воды возвращается в кровь, объём конечной мочи намного меньше объёма первичной.

Ответ: первичная моча более разбавлена и содержит полезные вещества, а конечная — преимущественно продукты обмена; уменьшение объёма объясняется обратным всасыванием воды.

Типичные ошибки

Ошибка: считать, что выделение осуществляют только почки. Её допускают, потому что именно моча заметнее всего связана с удалением ненужных веществ. Проверьте себя: назовите, что выводят лёгкие, кожа и кишечник.

Ошибка: путать мочеточники с мочеиспускательным каналом. Причина — похожие названия и связь обоих органов с движением мочи. Проверка простая: мочеточники ведут к пузырю, а мочеиспускательный канал — из пузыря наружу.

Ошибка: считать первичную мочу окончательным продуктом. Фильтрация только начинает образование мочи, а в канальцах ещё возвращаются полезные вещества и вода. Спросите себя, происходило ли после фильтрации обратное всасывание.

Ошибка: утверждать, что вся вода и все полезные вещества выводятся с мочой. Значительная их часть возвращается в кровь, иначе организм быстро терял бы необходимые вещества. Проверьте рассуждение по двум этапам: фильтрация и обратное всасывание.

Связь с другими темами

Для понимания выделения нужны знания о составе крови, строении кровеносной системы и продуктах обмена веществ. Тема объясняет, как поддерживается постоянство внутренней среды и регулируется водно-солевой обмен. Эти сведения пригодятся при изучении заболеваний почек, а также правил профилактики нарушений мочевыделительной системы.

Что запомнить

• Выделение удаляет конечные продукты обмена и поддерживает постоянство внутренней среды.
• Главный орган выделения — почки.
• Мочевая система включает почки, мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.
• Нефрон является структурно-функциональной единицей почки.
• Первичная моча образуется при фильтрации крови.
• В канальцах нефрона происходят обратное всасывание и образование конечной мочи.
• Лёгкие, кожа и кишечник также участвуют в выделении.