Будова та функції нирок. Нефрон як структурно-функціональна одиниця нирок. Процеси утворення та виведення сечі. Роль нирок у здійсненні водно-сольового обміну. Нейрогуморальна регуляція процесів виділення

Записуємо тему уроку:
«Будова та функції нирок. Нефрон як структурно-функціональна одиниця нирок. Процеси утворення та виведення сечі».

— Сьогодні на уроці ми дізнаємося, яку будову мають нирки та які функції вони виконують в організмі людини.
— Розглянемо нефрон — найменшу структурно-функціональну одиницю нирки, яка забезпечує фільтрацію крові.
— Також з’ясуємо, як утворюється сеча, які процеси відбуваються в нефроні та як організм виводить зайві й шкідливі речовини.

Перегляньте навчальне відео:

Основні процеси сечоутворення відбуваються за участі нефронів, що мають мікроскопічні розміри. Саме вони здійснюють основні процеси сечоутворення.

А. Ниркова піраміда. Б. Будова нефрону

У кожній нирці міститься понад 1 млн нефронів.

Кожен нефрон складається з капсули, в якій розміщений клубочок капілярів, та сечового канальця.

Капсула нефрону має вигляд порожнистої кулі, стінки якої утворені двома шарами епітеліальних клітин.

Простір капсули переходить у сечовий каналець. У мозковому шарі цей каналець утворює петлю, після чого повертається в кірковий шар. Тут він разом із сечовими канальцями інших нефронів зростається в більший так званий збирний каналець.

Такі збирні канальці сполуча ються у протоку – збирну трубочку, яка відкривається на верхівці ниркової піраміди. Збирні трубочки несуть сечу до ниркової миски. У кожній нирці загальна довжина всіх канальців становить близько 70–100 км, а їхня поверхня сягає 25 м2. Це зумовлено величезним обсягом роботи, яку виконують нирки, очищуючи кров від кінцевих продуктів обміну та утворюючи сечу.

Речовини, які мають видалятися з організму люди ни, надходять до нирки нирковими артеріями, які розгалужуються на дрібніші судини.

Судина, яка дає початок клубочку капілярів, має назву приносної, а та, яка виходить з клубочка, – виносної.

Унікальною особливістю виносної судини є те, що вона ще раз розгалужується на капіляри, які обплітають стінки сечового канальця. Лише після цього капіляри переходять у венозні судини, якими кров виходить з нирки.

Приносна судина, якою кров надходить до клубочка капілярів, має більший діаметр, ніж виносна.

Ця різниця в діаметрі приносної та виносної судин зумовлює те, що кров’яний тиск у капілярах клубочка сягає 60–70 мм рт. ст., тоді як у всіх інших капілярах тіла людини він не перевищує 22 мм рт. ст.

За рахунок цього тиску через стінки капілярів клубочка з плазми крові в порожнину капсули витискається частина води та розчинені в ній складові білків – амінокислоти, а також глюкоза, сечовина, неорганічні сполуки тощо. Утворена таким чином рідина має назву первинна сеча.

За своїм хімічним складом вона нагадує плазму крові, але, на відміну від неї, не містить білків.

Це зумовлено тим, що через дрібні пори в стінках капілярів клубочків великі молекули білків і формені елементи крові не проходять.

Процес утворення первинної сечі у нефронах називають фільтрацією.

Нирки мають потужне кровопостачання: за добу через нирки про тікає 1500–1800 л крові й відповідно утворюється 150–180 л первинної сечі. З капсули первинна сеча потрапляє в сечовий каналець, обплете ний сіткою капілярів (це саме ті капіляри, які повторно утворює винос на судина) .

Тут стається зворотне всмоктування з рідини канальця в плазму крові більшої частини води, амінокислот, глюкози, вітамінів, неорганічних сполук тощо, тобто речовин, потрібних організму. Цей процес має назву реабсорбція. У результаті реабсорбції понад 85 % об’єму первинної сечі знову повертається в кров.

Та частина сечі, яка залишається, пройшовши нирковий каналець, потрапляє до збирної трубочки. У нормі вона містить лише сечовину, сечову кислоту, амоніак, неорганічні солі та пігменти, які надають їй певного кольору. Це вторинна сеча.

За добу в людини утворюєть ся приблизно 1,5 л вторинної сечі. За нормальної роботи нирок у вторинній сечі не повинно бути білків і глюкози. Якщо вони з’являються, це свідчить про порушення роботи нирок та обміну речовин в організмі.

Коли сечовий міхур наповнюється сечею, його стінки розтягуються.

Це спричиняє подразнення рецепторів, розташованих у його стінках.

Нервові імпульси, які виникають унаслідок цього, чутливими нервами надходять до крижового від ділу спинного мозку. Саме там розташований центр сечовипускання. Він посилає нервові імпульси, які зумовлюють розслаблення сфінктера та скорочення м’язів стінок міхура та сечівника й сеча виводить ся назовні. Так стається мимовільне, або безумовнорефлекторне, сечовипускання.

З 1,5–2 років у дітей встановлюється довільне (підконтрольне сві домості) сечовипускання, оскільки його починають регулювати відповідні центри кори великих півкуль головного мозку. Під впливом сигналів, які надходять до цих центрів, людина відчуває позиви до сечовипускання.

Зі свого боку, сигнали, які виникають у корі півкуль, можуть гальмувати або, навпаки, збуджувати центр сечовиділення в спинному мозку. Тому, починаючи з певного віку, людина здатна сві домо регулювати процеси виведення сечі з організму.

Процеси сечоутворення регулює нервова система, звужуючи чи розширюючи кровоносні судини нирок. У такий спосіб підтримується оптимальний тиск у приносній артерії. Цьому сприяє активність симпатичних нервів, які іннервують судини нирок і зумовлюють звуження їхнього діаметра.

Сама нирка продукує судинозвужувальний гормон ренін, дія якого потужніша, ніж вплив нервової системи. Коли тиск у приносній артерії стає меншим за 70 мм рт. ст., клітини нирки починають інтенсивно виділяти в кров ренін. Цей гормон запускає каскадну реакцію, що завершу ється вивільненням у кров гормону кори надниркових залоз альдо стерону. Він підвищує зворотне всмоктування води в нирках, об’єм крові збільшується, відповідно підвищується і тиск у ниркових артеріях.

Процеси реабсорбції в нирках регулює антидіуретичний гормон гіпофіза (вазопресин), який сприяє утриманню води в організмі. При цьому зменшується об’єм сечі, що виділяється, а сама сеча стає більш концентрованою. Також у нирках синтезується вітамін D3 і гормон, що стимулює утворення еритроцитів (еритропоетин).