8 клас 2018-2019 н.р. Виділення - важливий етап обміну речовин. Будова і функції сечовидільної системи.

Виділення — це виведення з організму продуктів обміну речовин.

Функцію виділення виконують: легені, шкіра, органи травлення та сечовидільна система. 

Функції видільної системи:

1)    виведення продуктів обміну речовин з організму;

2)    підтримування концентрації солей у крові (регуляція осмотичного тиску);

3)    контроль об’єму крові, що циркулює.

До сечовидільної системи людини належать: нирки, сечоводи, сечовий міхур і сечівник.

Функціонально сечовидільна система поділяється на відділ утворення сечі та її виведення.

Характеристика відділу утворення сечі

Орган	Структура	Функцї
Нирки	Парний орган бобоподібної форми, розташований з обох боків хребта на рівні поперекового відділу. Нирки вкриті фіброзною капсулою. Ворота нирки розташовані на ввігнутому боці. Через них у нирку входять артерія, нерви; виходять — вена, лімфатичні судини, сечовід Ниркова речовина складається з двох шарів: кіркового, розташованого на периферії, і внутрішнього — мозкового. Мозковаречовинаскла-дається з 15—20 пірамід, вершини яких впадають у порожнину — ниркову миску. У воротах нирки ниркова миска звужується й переходить у сечовід	1)    Утворення первинної та вторинної сечі; 2)синтез    речовини — реніну, який бере участь у підтримуванні артеріального тиску; 3)    утворення еритропое-тину, що стимулює утворення еритроцитів; 4)    виділення тканинного гормону простагландину
Нефрон	Нефрон є структурно-функціональною одиницею нирки. Ниркове тільце нефронів розташоване в корковій речовині й виконує функцію фільтра	Фільтрація та реабсорбція крові

Будова нефрону

Характеристика відділу виведення сечі

Орган	Структура	Функції
Сечовід	Вузькі довгі трубки діаметром 6—8 мм. Довжина сечоводу в дорослої людини становить 25—ЗО см. Утворені непосмугованою м’язовою та сполучною тканинами	Ритмічне скорочення мускулатури приводить до порційного надходження сечі в сечовий міхур
Сечовий міхур	Порожнистий м’язовий орган. Розташований у порожнині малого таза. Утворений сполучною м’язовою та слизовою оболонками. М’язова оболонка складає три шари. Внутрішня порожнина міхура вистелена складчастою слизовою оболонкою. Під час наповнення складки розправляються	Накопичення сечі
Сечівник	У місці виходу із сечового міхура м’язовий шар сечового міхура утворює стовщення — внутрішній стискач сечівника. Канал являє собою трубку, що закінчується сечовипускальним отвором	Виведення сечі з організму

Як утворюється сеча?

УТВОРЕННЯ СЕЧІ (ДІУРЕЗ) – це безперервний процес, що складається з двох етапів: у капсулі нефрону утворюється первинна сеча, а в його канальцях - вторинна.

У процесі утворення сечі виділяють два етапи: фільтрацію крові, внаслідок якої в капсулі нефрону утворюється первинна сеча, та реабсорбцію - проходження первинної сечі через ниркові канальці таутворення вторинної сечі (зворотного всмоктування).

Механізм утворення сечі

Перший етап - фільтрація - відбувається в ниркових тільцях нефрону (капсулах нефрону), які й виконують функцію фільтра. До кожного нефрона від ниркової артерії відгалужуються дрібні судини, що приносять кров. Їх на- зивають приносними артеріолами. У капсулі нефрона вони розгалужуються на сітку дрібненьких капілярів (капілярний клубочок), у яких кров фільтрується. 
Фільтрація – це перенесення розчину речовин крізь стінку за рахунок різниці тисків. Ця рушійна сила виникає внаслідок того, що виносна артеріола, що виносить кров від капілярного клубочка, має менший діаметр, аніж приносна. Завдяки цьому виникає тиск у 70–80 мм рт. ст. 

У результаті фільтрації в порожнині капсули нефрону утворюється рідина, яку називають первинною сечею.
Отже, первинна сеча - це профільтрована плазма крові. До її складу входять всі компоненти плазми крові (солі, амінокислоти, глюкоза та інші речовини), за винятком білків.   До складу первинної сечі входять також сечовина, сечова кислота.  
 За добу в людини через нирки проходить 1500 л крові, що призводить до утворення 150 л первинної сечі. Таку кількість крові нирки можуть пропустити та виконати цю роботу завдяки дуже великій загальній фільтраційній поверхні капілярів ниркового клубочка.

Отже, фільтрація – механізм, який забезпечує утворення з крові первинної сечі в порожнинах ниркової капсули нефрону.   

Відфільтрована плазма надходить у порожнину капсули й рухається далі звивистим канальцем першого порядку, стінки якого утворено епітеліальними клітинами з великою кількістю мікроворсинок. Це пристосування для активного всмоктування з відфільтрованої плазми корисних речовин та їх повернення в кров. Такий процес називають реабсорбцією. 
 При цьому профільтровуються всі компоненти плазми крові з відносно малим діаметром молекул окрім великих молекул (білків, жирів), а також форменних елементів крові , що залишаються в крові.

 Реабсорбція (утворення вторинної сечі) — зворотне всмоктування деяких речовин із первинної сечі,  відбуваєтьсяв канальцях нефронів. Реабсорція – це процес зворотного поглинання рідини крізь стінки, що відбувається зазвичай із значними затратами енергії.
На реабсорбацію затрачається близько 80 % кисню, що потрапляє до нирок. Далі звивистий каналець спрямовує рідину до петлі нефрона, що переходить у звивистий каналець другого порядку. У цих відділах нефрона сеча концентрується й надходить у сечозбірну трубку.
 

З першого канальця у кров повертаються: амінокислоти та глюкоза цілком, значна кількість води, вітаміни. З петлі нефрону (петлі Генле) в кров повертається: вода та мінеральні солі у потрібній кількості. Тобто в результаті реабсорбції 99,2 % об'єму первинної сечі знову повертається в кров. Шкідливі речовини, наприклад, сечовина, майже не всмоктуються зворотно у кров, і тому виводяться із організму.

Особливість процесу реабсорбції: на відміну від фільтрації, перебігає завдяки активній діяльності клітин епітелію канальців з витратами енергії та поглинанням кисню. 

 Крім реабсорбції, у канальцях нирки відбувається й активний процес секреції. 
Завдяки секреторній функції канальців із організму виділяються речовини, які з якихось причин не можуть профільтруватися із клубочка капілярів у порожнину капсули ниркового тільця (фарби, лікарські речовини). 

Очищена кров переходить у венули, що зливаються в ниркову вену, яка виносить кров із нирки, що відновлює сталість складу крові. 

  Зі збірної трубочки та ниркових канальців вторинна сеча (рідина в 10 разів концентрованіша) збирається вниркову миску, яка по сечоводах надходить у сечовий міхур і виводиться з організму.

  Протягом доби із 150-180 л первинної сечі утворюється близько 1,5 вторинної сечі.
Отже, у результаті  реабсорбції та  канальцевої секреції утворюється вторинна  сеча. 

Кількість добової сечі змінюється при зміні питного режиму, температури довкілля, надмірному вживанні солі.
 Аналіз сечі, який роблять у клініках, дає лікарю важливу інформацію і про роботу нирок, і про процеси обміну речовин, що протікають в інших органах. 
Склад вторинної сечі: сечовина, сечова кислота, аміак, сульфати, вода, мінеральні солі, вітаміни, пігменти (надають їй певного кольору). У нормі сеча прозора, має світло-жовтий колір. За нормальної роботи нирок у вторинній сечі немає білка і глюкози, тому їх поява свідчить про порушення роботи нирок та обміну речовин!!!! Глюкоза все ж може виявитися у вторинній сечі, якщо людина вжила у їжу надмірну кількість солодощів та під час великих фізичних навантажень, у хворих на цукровий діабет. 
 Таким чином, під час хвороб склад сечі різко змінюється: в ній з'являється білок, цукор, ацетон, жовчні кислоти, кров'яні тільця. З віком змінюються кількість і склад сечі. 
Сечі у дітей виділяється порівняно більше, ніж у дорослих, а сечовипускання відбувається частіше внаслідок інтенсивного водного обміну і відносно більшої кількості води та вуглеводів у раціоні харчування дитини.
Отже, сечоутворення - складний процес, основу якого становлять фільтрація, реабсорбція та секреція, що відбуваються в нефронах.
Отже, кров у нирках послідовно долає дві капілярні сітки: капілярних клубочків і капілярів, які обплітають канальці. 

Як відбувається сечовипускання?

Утворена в нирці сеча стікає в ниркову миску, що переходить у сечоводи. Сеча пересувається по сечоводах завдяки перистальтичним скороченням гладеньких м'язів його стінки (швидкість 2-3 см/с). Обидва сечоводи відкриваються в сечовий міхур - непарний порожнистий м'язовий орган. Там сеча накопичується (об'єм сечового міхура в дорослої людини досягає 0,75 л). Нижній відділ сечового міхура утворює сечівник.

       Нирки функціонують безперервно, однак сеча виділяється з ор­ганізму періодично. Оскільки об'єм крові дорослої людини приблизно 4 л, а кожні 40 хвилин уся кров фільтрується нирками, врешті-решт за добу утворюється 160 л первинної сечі. Здорові нирки фільтрують близько 1,2 л крові за хвилину. У здорової людини зі 100 мл крові, що проходить через нирки за хвилину, утворюється лише 1 мл сечі.

Вода — дуже важливий компонент організму людини, а багато чистої води, у якій розчинені речовини, входить до складу первинної сечі. Тому організм повинен обов'язково повинен повернути у кров більшу частину води, інакше відбудеться ушкодження й навіть загибель клітин.
Акт сечовипускання відбувається рефлекторно внаслідок імпульсів у центр сечовипускання, що знаходиться в крижовому відділі спинного мозку і перебуває під контролем кори головного мозку. Сеча, яка надходить у сечовий міхур, спричинює підвищення тиску в ньому, що подразнює рецептори, які містяться у стінці міхура. Імпульси йдуть від надмірно розтягнутих стінок сечового міхура. Збудження, що вини­кає в рецепторах, іде по доцентрових нервах у центр сечовипускання, переходить там на відцентрові нерви і надходить по них до м'язів міху­ра і сфінктерів. Стінки міхура скорочуються, а сфінктери в цей час роз­слабляються - відбувається сечовипускання.

  У немовлят протягом першого року життя має місце мимовільне (безумовно-рефлекторне) сечовипускання, що пов'язане з недостатнім розвитком кори великих півкуль. Лише поступово, в міру розвитку кори головного мозку, в дитини виробляється умовний рефлекс затримуван­ня сечовипускання.  Довільне виділення сечі встановлюється до 2-3 років життя.

Регуляція сечоутворення здійснюється за нервово-гуморальними механізмами. 

Нервова регуляція відбувається за рахунок вегетативної нервової системи: симпатичні нерви подають сигнали для звуження приносних артеріол, унаслідок чого зменшується приплив крові до нирок і, відповідно, утворення сечі. Центр сечоутворення розташований в проміжному відділі головного мозку. 
Парасимпатичні нерви розширює кровоносні судини, збільшує утворення первинної сечі. 

Гуморальна регуляція сечоутворення здійснюється гормонами:

• вазопресин (або антидіуретичний гормон, гормон гіпофізу) –при посиленій секреції гормона сечоутворення зменшується (звужує кровоносні судини, уповільнює утворення вторинної сечі), а при пониженій – збільшується.   

• альдостерон (основний мінералокортикоїдний гормон, що синтезується кірковою речовиною надниркової залози (з холестерину) – посилює всмоктування йонів Натрію, Калію (сприяє затримці натрію та бікарбонатів, виділенню іонів калію та водню і вторинній затримці води (регулює зворотне всмоктування солей Na і K).  Виводить калій з клітин нирки в сечу, підвищує кількість води - як наслідок підвищення кровяного тиску.

Підвищення рівня альдостерону може призвести до збільшення об'єму плазми, набряків та гіпертензії.

Альдостерон зменшує виділення сечі.

• Адреналі́н, також епінефри́н — гормон та медіатор мозкової речовини надниркових залоз, прискорює і посилює серцебиття, спричинює звуження кровоносних судин, чим зумовлює підвищення кров'яного тиску, зумовлює підвищення обміну речовин.

Яка роль шкіри у процесах виділення?

Вам відомо, що у шкірі містяться потові залози , які виділяють піт. Вони складаються із залоз, які згорнуті в клубочки. Їх вперше виявив в 1687 р. М. Мальпігі. Піт складається з різних органічних і неорганічних речовин (до 2,5%) і воді (до 98%). До складу поту входять: вода, мінеральні солі, сечовина, аміак тощо Він може служити біохімічним показником фізіологічного стану організм. Отже, потові залози пов'язані з роботою нирок, але деякі речовини виводять ся виключно потовими залозами. При захворюванні нирок потові залози якоюсь мірою заміняють їх.


Потові залози реагують на температурні зміни зовнішнього середовища, також на внутрішній емоційний стан організму. Під час хвилювання поту виділяється відчутно більше, особливо на лобній ділянці, долонях, підошва (там найбільше потових залоз).

Узагальнимо знання

• До органів виділення належать нирки, легені, шкіра, печінка, кишечник. 
• Нирки є основним органом виділення. Структурною і функціональною одиницею нирки є нефрон.
• Складна будова нирок пристосована до видалення з організму продуктів обміну речовин. Нирки, крім виведення кінцевих продуктів обміну, беруть участь у регуляції водно-сольового обміну речовин і підтриманні сталості осмотичного тиску рідин тіла.
• Виведення сечі з нирок регулюється нервовою системою та гуморально. Центр, що регулює процес сечовиведення, розташований у крижовій частик спинного мозку та контролюється корою півкуль головного мозку.

  І етап – утворення первинної сечі (150–180 л /добу).
Відбувається в капсулах нефронів шляхом фільтрації за рахунок різ- ниці тиску (70–80 мм рт. ст). За складом первинна сеча відрізняється від плазми крові відсутністю високомолекулярних білків і ліпідів

Можна сказати, що первинна сеча - це профільтрована плазма крові (без білків). 

ІІ – утворення вторинної сечі (1,5–1,8 л /добу).

Відбувається в звивистих канальцях та петлях нефронів шляхом реабсорбції (зворотне всмоктування в кров глюкози, амінокислот, води, йонів солей). Окрім того, відбувається ще й канальцева секреція (додаткове видалення з крові в сечу шкідливих речовин, що не відфільтрувались у капсулах нефронів). Утворюється вторинна сеча, у складі якої сечовина, сечова кислота, надлишкові солі тощо.

УТВОРЕННЯ СЕЧІ (ДІУРЕЗ) – це безперервний процес, що складається з двох етапів: у капсулі нефрону утворюється первинна сеча, а в його канальцях - вторинна.

Первинна сеча в ході реабсорбції сильно концентрується  (а саме 1% від загальної кількості первинної сечі (150 л), й у результаті утворюється 1,5—1,8 л вторинної сечі, або просто сечі, яка виводиться з організму. 

Реабсорція – це процес зворотного поглинання рідини крізь стінки, що відбувається зазвичай із значними затратами енергії. 

На сечоутворення та сечовиділення впливає: 

• кількість випитої рідини;

• вміст у їжі кухонної солі (від концентрації мінеральних солей у крові змінюється концентрація сечі);

• температура навколишнього середовища тощо.

Робота з термінами:

• Виділення - процес видалення з організму непотрібних і шкідливих продуктів обміну речовин.
• Канальцева секреція - механізм, який забезпечує додаткове видаленя з крові шкідливих речовин, які не пройшли через нирковий фільтр в капсулах нефронів.
• Нефрон - це структурно-функціональна одиниця нирки, які відповідають за утворення сечі.
• Нирки  - парні органи, розміщені в черевній порожнині, прилягають до її задньої стінки на рівні поперекових хребців.
• Реабсорбція  -  механізм, під час якого з первинної сечі назад у кров всмоктуються всі потрібні організму речовини.
• Сечовий міхур – непарний порожнистий орган, який виконує функцію резервуару сечі
• Сечівник – непарний трубчастий орган, по якому сеча під час сечовипускання виділяється із сечового міхура назовні.
• Сечовід - відділ сечовидільних шляхів у вигляді циліндричної трубки, який поєднує нирки із сечовим міхуром.
• Фільтрація – механізм, який забезпечує утворення з крові первинної сечі, це перенесення розчину речовин крізь стінку за рахунок різниці тисків.

Джерело: 
http://narodna-osvita.com.ua/560-vidlennya.html

https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B4%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B0%D0%BB%D1%96%D0%BD