Физиология выделительных процессов
Обязательным условием жизни является постоянное выделение живыми клетками продуктов жизнедеятельности. Конечные продукты обмена веществ, выделяемые из организма, называют экскрементами, а органы, выполняющие выделительную функцию, — экскреторными (выделительными). Ими являются почки, кожа (воду, органические вещества), легкие (воду, летучие вещества), кишечник (кал из непереваренных и невсосавшихся частей корма), печень, слюнные железы. Путем образования мочи почки регулируют: удаление из плазмы конечных продуктов обмена, уровень воды и электролитов в плазме и организме, рН организма, продуцирует гормоны (ренин, простагландин). Почки – это гомеостатический орган, поддерживающий химико-физические константы внутренней среды организма. Почки – парные органы, имеют три слоя – наружный (корковый), внутренний (мозговой), средний (пограничный). Структурное звено почки, в котором образуется моча, — нефрон. В каждой почке крупного рогатого скота содержится 8 млн. нефронов, а у свиней около 1,4. Он состоит из капсулы Шумлянского — Боумена – это полое шаровидное образование, выстланное однослойным плоским эпителием. Внутри капсулы располагается клубочек капилляров – мальпигиевы. Каждый клубочек состоит из большого количества капиллярных петель, образованных приносящим сосудом. В полости капсулы он распадается на капиллярные петли, которые потом собираются в выносящий сосуд. Выносящий сосуд уже приносящий, в силу чего из клубочка вытекает крови меньше, чем притекает. Клубочек и окружающая его капсула образует почечное тельце. От шейки капсулы отходит почечный каналец. В начале он образует ряд изгибов и петель – проксимальный извитой каналец (I порядка), далее извитой каналец выпрямляется и приобретает V-образную форму – это петля Генле, затем опять делает несколько изгибов – дистальный извитой каналец (II порядка). Из него моча поступает в собирательные трубочки и открываются в почечную лоханку. Длина нефрона составляет 35-50 мм. Общая поверхность извитых канальцев колеблется от 10 до 15 м 2 . Длина извитых канальцев обоих почек достигает 60-120 км.
2. Кровообращение почек
В почки входит артерия, которая распадается на приносящие кровь к клубочку сосуды. Они распадаются на капиллярную (чудесную) сеть сосудистого клубочка. Из клубочка выходит артерия – выносящая – в 2 раза уже приносящей. Выносящая артерия вновь распадается на сеть капилляров, оплетающих канальцы (вторая сеть).
3. Механизм мочеобразования
Современная фильтрационно-реабсорбционная теория создана Кишне, Ричардсоном. Процесс мочеобразования состоит из следующих процессов: фильтрациив почечных клубочках,реабсорбции(обратного всасывания) в почечных канальцах,секреции и синтеза. Первая фаза – фильтрационная. Процессу фильтрации способствует особые условия кровообращения в капиллярных клубочках. Просвет приносящей артериолы в 2 раза больше выносящей. Основной причиной фильтрационного процесса является фильтрационное давление.Фильтрационное давление– это сила, обеспечивающая движение жидкости с растворенными в ней веществами из плазмы крови капилляров клубочка в просвет капсулы. Это сила создается гидростатическим давлением крови в капиллярах клубочка. Препятствующими фильтрации силами является онкотическое давление жидкости в полости капсулы клубочка (гидрост. Р 70 мм. рт. ст. – онкот. Р 30 мм. рт. ст. – 15-20 мм. рт. ст. Р жидкости внутри клубочка = 20 мм. рт. ст. –фильтрационное давление). Характерной основной чертой фильтрации является скорость клубочковой фильтрации. Это объем первичной мочи, образовавшейся в почках в единицу времени. Ее определяют в результате сопоставления концентрации определенного вещества в плазме крови и моче. Первичная моча образуется из плазмы крови и по своему составу близка к плазме, но лишена белков. Количество первичной мочи у коров достигает 900 –1800 л в сутки, выделяется же мочи всего до 20л в сутки. Вторая фаза – реабсорбционная. Она происходит в канальцах нефрона за счет обратного всасывания воды. Поэтому этот процесс называется канальцевой реабсорбцией. В извитом канальце 1-го порядка реабсорбируется большая часть профильтровавшихся веществ. Здесь происходит полное всасывание из первичной мочи глюкозы, аминокислот, витаминов, 2/3 воды, ионов натрия, большое количество калия, ионов хлора.Почечным порогомвыведения называют ту концентрацию вещества в крови и в первичной моче, при которой оно уже не может быть полностью реабсорбировано в канальцах и появляется в конечной моче. Пороговые вещества– это сахар, хлориды, фосфат, натрий, кальций, мочевая кислота. Вещества, которые вообще не реабсорбируются в канальцах и выделяются пропорционально накоплению называетсянепороговыи (сульфаты, креатинин). В извитом канальце второго порядка всасываются активно натрий, калий, кальций, фосфаты. Способность почек образовывать концентрированную или разведенную мочу обеспечивается деятельностьюповоротно-противоточной системой.Она представлена параллельно лежащими коленами петли Генле и собирательными трубочками. По восходящим и нисходящим коленам петли Генле моча движется в противоположные стороны. Эпителий нисходящего отдела пропускает Н2О, что способствует реабсорбции Na + в восходящем отделе. Канальцевая секреция– это процесс перемещения веществ, содержащихся в крови или образующихся непосредственно в клетках почечного эпителия и поступающих в просвет канальцев против концентрационного или электрохимического градиента. Таблица 7 Состав мочи
| Ингредиенты | Содержится в | Всасывается обратно в кровь | ||
| 90 л плазмы | первичной моче | 1 л мочи | ||
| Вода, л Коллоиды, г Глюкоза, г Натрий, г Хлориды, г Мочевина, г Мочевая кислота, г Калий, г Фосфаты, г Сульфаты, г | 83 6750 90 27 333 27 3,6 18,0 8,1 1,8 | 83 — 90 270 333 27 3,6 18,0 8,1 1,8 | 0,99 — — 3,5 6 20 0,5 1,5 1,5 1,8 | 82 — 90 266,5 327 7 3,1 16,5 6,6 — |
С помощью канальцевой секреции из крови в мочу выделяются некоторые ионы (калия, водорода), органические кислоты, основания эндогенного происхождения и поступившие в организм чужеродные вещества (антибиотики, красители, рентгенконтрастные препараты и др.). Секреторные процессы в различных отделах нефрона функционально различаются. Органические соединения секретируются с помощью специальных переносчиков в проксимальном отделах. Водородных ионов выделяется больше в проксимальном отделе, калия – в дистальных канальцах, а аммиак – как в проксимальном, так и в дистальном отделах. При этом максимальный уровень секреции определяется числом молекул переносчика, способных участвовать в переносе транспортируемого вещества. Многие ненужные для организма вещества тоже могут выводиться благодаря канальцевой секреции – это относится к фенольным соединениям и продуктам их детоксикации. Быстро удаляются за счет канальцевой секреции пенициллин и его производные.
Источник