Нирки і циркуляція рідин в організмі людини

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст
Введення
1. Функції нирок
2. Реабсорбція
3. Хвороби нирок
4. Рідини людського організму
Висновок
Список літератури

Введення

Нирки виконують життєво важливі функції фільтрації, очищення і забезпечення балансу в крові та інших рідких середовищах організму. Вони виводять токсичні продукти життєдіяльності і перешкоджають накопиченню зайвої рідини.
Постійне надходження води в організм дуже важливо для життя. Тому, щоб задовольнити цю потребу, ми кожен день п'ємо воду і різні напої. Крім того, вода міститься в їжі. У той же час необхідно, щоб організм виводив надлишок води. Це досягається за рахунок вироблення нирками сечі - розчину, що складається з води і кінцевих продуктів життєдіяльності.
Сеча утворюється шляхом фільтрації крові. У процесі циркуляції крові по організму в ній накопичується надмірна рідина і непотрібні хімічні речовини, які видаляються при проходженні крові через нирки, утворюючи сечу. У середньому організм людини щодня виробляє 1-1,5 л сечі.
Сеча утворюється майже безперервно, хоча вночі набагато повільніше, ніж в денний час. Вона стікає вниз по сечоводу - тонким м'язовим трубках довжиною близько 25 см. Від кожної нирки відходить по одному сечоводу, отводящему сечу в розтягується накопичувальну ємність в нижній частині живота - сечовий міхур.
Сечовий міхур вміщає близько 700 мл сечі. Однак після його заповнення до половини, рецептори розтягування, розташовані в його стінках, повідомляють організму про необхідність спорожнити сечовий міхур шляхом сечовипускання. Для цього розслабляються м'язи навколо трубки, що виходить із сечового міхура і званої сечівником.

1. Функції нирок

Інша важлива функція нирок полягає в контролі кількості води, солей та мінералів в організмі. Майже дві третини ваги тіла становить вода. Половина цієї рідини знаходиться всередині клітин, а інша частина змішана з природними солями організму і омиває клітини. Якщо навколо клітин занадто багато солей, вони зморщуються і зменшуються. Якщо занадто мало, вони розбухають і розриваються. Тому важливо, щоб концентрація омиваючої рідини підтримувалася на оптимальному рівні.
Клітини пошкоджуються аміаком - один із продуктів життєдіяльності, що виникають внаслідок розщеплення білків для виділення енергії. Зміст менше однієї тисячної грама аміаку в крові може вбити людину. Печінка перетворює його в менш токсичну речовину - сечовину. Проте великі її кількості теж можуть стати смертельними. Нирки видаляють сечовину з крові. Нирки контролюють кислотність рідких середовищ організму, забезпечуючи оптимальний режим функціонування клітин, регулюють загальна кількість рідини в організмі.
Нирки розташовані в черевній порожнині позаду шлунка та печінки, по одній з кожного боку хребта. Вони заховані за нижніми ребрами. (Ліва нирка, як правило, розташована трохи вище правої).
Кожна з бруньок має близько 10 см в довжину, 6 см завширшки і важить приблизно 150 г. Вони з'єднуються з системою кровотоку великий ниркової артерією, що підводить до нирок кров, і ниркової веною, що відводить відфільтровану і очищену кров. Важливість нирок підтверджується і тим фактом, що через них щохвилини проходить п'ята частина всієї крові, що перекачується серцем - 1 200 мл.
Ниркова артерія розгалужується в нирці на більш дрібні судини - аж до мікроскопічних капілярів. Саме на цьому рівні починається фільтрація, заснована на проходженні рідини через крихітні канальці.
Кожен капілярний комплекс утворює звивистою вузол, званий клубочком. У ньому капілярні стінки усіяні крихітними отворами, які настільки малі, що діють як мініатюрні фільтри. Вони затримують відносно великі структури, такі як червоні і білі кров'яні клітини, пропускаючи більш дрібні.
Вода, солі організму та інші хімічні речовини, включаючи вітаміни, глюкозу (цукор крові) і сечовину, повільно просочуються з знаходиться в капілярах крові назовні через крихітні пори в стінках капілярів. Вони потрапляють в чашеобразную ємність, навколишнє вузол з капілярів. Ця ємність називається боуменовской капсулою по імені англійського хірурга XIX століття, першим її виявив.
Всі капілярні вузли та капсули розташовані у зовнішній частині нирки - кірковій речовині. Капсула містить відводять трубку (звивистою каналець) завдовжки близько 30 мм і настільки малої товщини, що її видно тільки під мікроскопом. Цей каналець проходить у внутрішній шар нирки - мозкову речовину, - потім робить 11-образ-ний поворот і повертається в зону коркового речовини.

2. Реабсорбція

Відфільтрована рідина тече по звивистих канальцях. Капіляри з клубочка розходяться, утворюючи вільну мережу навколо своїх канальців. Вони обертаються навколо канальця і ​​стикаються з ним у багатьох місцях.
У міру просування вниз, у бік мозкової речовини нирки, кров капілярів реабсорбируют (назад всмоктує) цінні речовини з рідини, що знаходиться всередині канальця. Ця звита і скручена початкова частина канальця називається проктімальний звивистою каналець. Реабсорбуються вода і хімічні речовини, такі як глюкоза, солі і вітаміни, які ще будуть потрібні організму.
Деякі з цих хімічних речовин проходять через стінку канальця самостійно, тому що їх концентрація всередині канальця вище, ніж зовні. (Цей процес відомий як пасивна дифузія) Іншим потрібно "перекачування" за допомогою спеціальних ділянок внутрішньої вистилки канальців. Молекули-переносники притягують необхідні хімічні речовини, з'єднуються з ними, переправляють їх через стінку канальця на інший бік і вивільняють. Такий процес називається активним перенесенням і вимагає значної енергії.
Рідина протікає по довгому 11-образ-ному коліну внизу канальця. Воно називається петлею Генле на ім'я ідентифікувати його німецького анатома XIX століття.
Потім рідина починає рухатися в зворотному напрямку, вгору по зашморгу в покручену частина канальця - дистальний звивистою каналець. На цій ділянці назад в кров капілярів абсорбуються цінні молекули хлориду натрію. У результаті, до кінця проходження по канальцу в ньому залишається приблизно сота частина обсягу води, первинно відфільтрованої в боуменовской капсулі.
Покручені канальці з'єднуються в більші канали, збірні трубки. Вони відводять відфільтровану рідина вниз, у мозкову речовину нирки. На даному етапі частина води реабсорбується назад в організм.
Збірні трубки з'єднуються, стаючи більшими. Вони відводять сечу в основний простір в центрі нирки - ниркової миски. Звідси вона стікає по сечоводу в сечовий міхур.
Окремий фільтруючий елемент, що включає в себе клубочок, капсулу, каналець і капілярну мережу, називається нефрон. У нирці міститься близько одного мільйона нефронів! Якщо розплутати і з'єднати всі канальці, вони протягнуться більш ніж на 30 км!
Кожну хвилину нирка пропускає 125 мл відфільтрованої рідини, - т.е.180 л на день.
Весь що знаходиться в організмі об'єм води і солей щодня проходить через нирки 15 разів. Кінцеві продукти життєдіяльності розчинені у воді. Вода виводиться з організму разом з ними, тому важливо постійно поповнювати її запаси.
Кожен день нирки фільтрують неоднакова кількість шлаків і води. Вони реагують на зміни потреб організму. Наприклад, при підвищеній температурі організм з потом втрачає більше води. Це може призвести до зневоднення. Щоб компенсувати процес потовиділення, нирки реабсорбируют з канальцевої рідини більше води, ніж зазвичай. У результаті сечі виділяється менше, і вона стає більш концентрованою і темною.
Яким чином забезпечується контроль? Це складне компенсаторне взаємодія нервів і гормонів, які щохвилини реагують на зміни в організмі.
Уявіть, що ви активно рухаєтеся у спекотний день. Ви починаєте потіти, рівень води в організмі і, отже, в крові падає. У міру того, як кров циркулює через мозок, вона активує спеціальні сенсори (осморецептори) у гіпоталамусі, розташованому на стовбурі головного мозку.
Осморецептори посилають по нервах повідомлення в гіпофіз - орган розміром з горошину біля основи мозку. Ці повідомлення стимулюють гіпофіз до вивільнення АДГ (антидіуретичного гормону, вазопресину). Він надходить у кров і переноситься до нирок.
У нирках АДГ впливає па внутрішню вистилку дистальних звивистих канальців і збірних трубок. Його вплив підвищує проникність поверхні, значить, буде легше проникати через неї.
Під впливом АДГ більшу кількість води переходить з рідини, що знаходиться в канальцях і трубочках, назад в кров розташованих навколо них капілярів. Сеча стає більш концентрованою, а кров рідшою за рахунок додаткової води. Кінцевим результатом є менша кількість сечі і збереження води в організмі.
Протилежні процеси спостерігаються, якщо протягом короткого проміжку часу випити велику кількість рідини. Кількість води в крові моментально збільшується. Осморецептори мозку не дратуються, вони перестають посилати в гіпофіз сигнали про необхідність вивільнити АДГ. Відповідно, зміст АДГ, стерпного кров'ю до нирок, знижується. Внутрішня вистилання канальців і трубочок починає пропускати через себе менше води. У сечі залишається більше рідини. Результатом є більш рясна і менш концентрована сеча.
На верхівці кожної нирки як капелюшок розташовуються надниркові залози. Вони продукують кілька гормонів, в тому числі альдостерон - гормон, що впливає па нирки.
Альдостерон бере участь у регуляції водно-сольового обміну. Якщо рівень натрію в крові дуже низький, надниркові залози викидають у кров більше альдостерону.
Альдостерон теж переноситься до нирок і, подібно АДГ, впливає на внутрішню вистилку дистальних звивистих канальців. Його вплив змушує "натрієві насоси", розташовані у внутрішній вистилки, транспортувати більше натрію з канальцевої рідини в кров та інші рідкі середовища організму. У результаті натрій з організму не виводиться.
Аналогічно, якщо в крові занадто багато натрію, надниркові залози викидають меншу кількість альдостерону чи не викидають його зовсім. "Натрієві насоси" стають менш активними, і більше натрію залишається в канальцевої рідини, звідки потім виводиться з сечею. Альдостеронової механізм настільки точний, що в здоровому організмі рівень натрію ніколи не відхиляється від норми більш ніж на 2%.
Самі нирки теж виробляють гормони. До них відносяться ренін, який приймає участь у регулюванні артеріального тиску, і еритропоетин, який сприяє виробленню червоних кров'яних тілець кістковим мозком.

3. Хвороби нирок

Складне і чітке функціонування нирок може бути порушено впливом препаратів або хворобами. Кофеїн (що знаходиться на годину і кави хімічна речовина) пригнічує процеси вивільнення АДГ гіпофізом. Це означає, що з сечею буде виділятися більше води. Аномальне збільшення обсягу сечовиділення називається діурезом, а викликають його речовини - діуретиками. Алкоголь - ще один приклад діуретика.
Дослідження сечі може надати важливу інформацію про стан нирок та інших систем організму. Якщо в сечі з'являються певні хімічні речовини, яких в нормі там бути не повинно, то аналіз дозволить виявити їх і вказати на причини хвороби.
Якщо з будь-якої з багатьох причин нирки перестають справлятися зі своєю роботою, токсичні продукти життєдіяльності поступово накопичуються в крові і рідких середовищах організму. Одним із способів їх виведення є нирковий діаліз, що проводиться за допомогою апарату штучної нирки. Пацієнта кілька разів на тиждень на кілька годин підключають до апарату, а в інший час він веде нормальне життя. У деяких випадках, однак, необхідна пересадка нирки. Порожній пластиковий бідон для води легкий, як пушинка, а заповнений доверху стає майже непідйомним. Іншими словами, вода - напрочуд важкий речовина. Між тим, наше тіло як мінімум наполовину складається з води, або рідин організму.
У тілі немовляти води і того більше - до 65%. У міру зростання і накопичення жирових відкладень вміст води в організмі зменшується, досягаючи приблизно 60% у середнього чоловіка і 50% - у жінки.
Хоча загальна кількість рідини в організмі залежить від наших габаритів, коливання в той чи інший бік у рівних людей досить незначні. Зате співвідношення між кількістю води і вагою тіла міняється більш відчутно, т.к залежить від маси накопиченого жиру. Жир не містить води, тому чим щільніше людина, тим менше частка води в загальній вазі його тіла. Тому у високого худорлявого людини води в організмі приблизно стільки ж, скільки в такого ж рослого товстуна. У тілі середнього дорослого чоловіка міститься близько 40-42 літрів води - досить, щоб гарненько поплескати в душі!
Існують два основні типи рідин організму - внутрішньоклітинні й позаклітинні. Позаклітинні рідини складаються здебільшого з плазми крові (ок.3 літрів) і тканинної рідини (ок.12 літрів). Внутрішньоклітинна рідина є головним інгредієнтом клітин, і в середньої дорослої людини її обсяг становить приблизно 25 літрів.

4. Рідини людського організму

Людське тіло, подібно до бджолиних стільників, складається з багатьох клітин, розділених мікроскопічними проміжками, по яких циркулює тканинна рідина. У нашому організмі відбувається безперервний водний обмін за участю крові, міжклітинних і тканинних рідин.
Кров (що складається з води на 60%) доставляє в розчиненому вигляді необхідні клітинам (що містить 80% води) живильні речовини. У процесі життєдіяльності клітини виробляють вуглекислий газ, який необхідно видаляти разом іншими відходами. Вся ця робота виконується за участю тканинної рідини. Відходи крізь стінки клітин потрапляють в тканинну рідину, а звідти крізь стінки капілярів - у кров. Одночасно з крові тим же шляхом надходить у клітини харчування у вигляді кисню та інших хімічних речовин. І, нарешті, яка відпрацювала свій термін тканинна рідина теж вливається в кровотік.
Майже вся рідина надходить безпосередньо в кров, але певна її частина повертається в кровотік з лімфатичної системи, що веде боротьбу з хвороботворними мікробами і містить молекули - наприклад, білкові, - які занадто великі, щоб проникнути в кров крізь стінки капілярів.
Від багатьох продуктів життєдіяльності клітин необхідно позбуватися, і кров несе їх у нирки, де проходить фільтрацію та очищення, а шкідливі речовини відділяються й розчиняються в сечі, що складається головним чином з води. Сеча накопичується в сечовому міхурі і періодично виводиться з організму.
Частина вологи безупинно випаровується з потім і при кожному видиху. Невелика її кількість присутній і в калі (твердих екскрементах). У звичайних умовах доросла людина втрачає за добу близько 1,5 л води.
Для нормального функціонування організму необхідно, щоб вміст води в ньому залишалося більш-менш постійним, тому, безперервно втрачаючи воду, ми повинні регулярно відновлювати її запаси. Деяка кількість води міститься в їжі, але головна її частина надходить з питвом. При звичайній комфортній температурі і нормальному харчуванні людина повинна випивати за день як мінімум дві третини літра води. У спеку, при важких фізичних навантаженнях або під час хвороби організм втрачає з потім набагато більше рідини, і, відповідно, зростає потреба в питті. Таким чином, вода набагато важливіше для життя, ніж їжа, тому що без щоденного пиття організм не зможе нормально функціонувати. Якщо ми без особливої ​​шкоди для себе можемо обходитися досить довго без їжі, то без води ми здатні прожити набагато
Рідини людського організму містять два основних типи солей - звичайну натрієву (кухонну) та калійну. Остання, поряд з натрієвою сіллю, присутній в морській воді і споживаних нами продуктах. Кухонна сіль міститься у позаклітинних рідинах, а розчин калійної солі - у внутрішньоклітинних менше. Важливо пам'ятати, що, зібравшись поголодувати з якоїсь причини, ми повинні пити воду більше звичайного, щоб компенсувати нестачу рідини, зазвичай надходить в організм з овочами та фруктами.
Споживання рідини (у вигляді води, фруктових соків, чаю або інших напоїв) почасти залежить від звички, і ми нерідко п'ємо, фактично не маючи потребу в поповненні запасів води. Якщо ми п'ємо понад потреби, наш організм просто виводить надлишок рідини з сечею. І навпаки, при її нестачі концентрація сечі підвищується, щоб організм не втрачав дорогоцінну воду.
Якщо організму потрібно більше води, ніж ми п'ємо, виникає почуття спраги. Ним керує гіпоталамус - ділянка головного мозку, що виконує ряд різних функцій, в тому числі регулюючий почуття спраги і голоду. Нервові клітини гіпоталамуса контролюють кровоток, а також рівень концентрації солей і інших речовин у крові. Якщо загальний обсяг крові зменшується, вказуючи на те, що організм потребує води, нервові клітини стимулюють вироблення гормону, що викликає сухість у горлі, і тоді нам хочеться пити.
Той же гіпоталамус регулює інтенсивність роботи нирок і, отже, обсяг рідини, яка виводиться з організму з сечею. В управлінні почуттям спраги гіпоталамус діє разом з нервовими закінченнями порожнини рота і горла. Вони, у свою чергу, з'єднані зі стовбуром головного мозку і, отримавши від нього сигнал, що випито достатньо рідини, гасять почуття спраги ще до того, як вода відправиться циркулювати по організму.
Крім доставки харчування до кліток, видалення відходів і боротьби з хворобами, позаклітинні рідини виконують ще ряд найважливіших функцій. Одна з них полягає в перенесенні і розподілі по тканинах розчинених солей і інших хімічних речовин, наприклад, вироблюваних організмом гормонів і ферментів (ензимів). За допомогою солей приводяться в дію м'язи і нервові клітини, а гормони й ферменти регулюють і контролюють багато функцій організму.
Деякі рідини виконують і роль захисної подушки. Приміром, головний мозок як би плаває в спинномозковій рідині, яка не тільки постачає його живильними речовинами, а й діє як амортизатор, пом'якшуючи удари. Очеревина, навколишнє і оберігає внутрішні органи черевної порожнини (шлунок, печінку, селезінку і кишечник) теж містить певну кількість рідини, яка, як гарне змащення, пом'якшує взаємне тертя між органами. Точно так само діє рідина, що заповнює навколосерцеву сумку і плевру навколо легенів.
Розчинені солі необхідні не тільки для чіткої роботи м'язів і нервів, але і для підтримки нормального рідинного обміну між кров'ю, тканинною рідиною і клітинами.
Пронизані кровоносними капілярами клітинні оболонки напівпроникні. Це означає, що для рідин і дрібних молекул шлях вільний, а для більших молекул і розчинених у рідинах твердих речовин - немає. Процес проникнення рідин і дрібних молекул крізь ці напівпроникні бар'єри називається осмосом, а підтримуваний з його допомогою баланс - осмотичним тиском. Весь обмін поживних речовин та продуктів життєдіяльності, тобто сама основа рівноважного стану живого організму, забезпечується за допомогою цього тиску.
Оптимальний баланс вмісту солей в крові і тканинах має величезне значення для здоров'я людини. Завдяки цьому підтримується необхідне осмотичний з тиск і не допускається всмоктування надлишкової рідини з крові в клітини. Коли під час хвороби або в спеку людина сильно потіє, його кров втрачає солі, і якщо цю втрату швидко не заповнити з їжею, то концентрація солей у тканинах стає вище, ніж у крові.
Як результат, осмотичний тиск в клітинах підвищується, і вода з крові переходить у тканинні рідини і клітини. І ось клітини вже заповнені до країв, а організм тим часом відчуває гострий дефіцит позаклітинної рідини. При значному зневодненні плазми крові у хворого може трапитися шок, який нерідко стає наслідком перегріву або сильної крововтрати.
Концентрація солей в рідинах організму контролюється нирками під впливом антидіуретичного гормону АДГ. Цей гормон виробляється гіпофізом по команді гіпоталамуса, керуючого почуттям спраги.

Висновок

Нирки - дуже важливі органи. Основною функцією нирок є виведення з організму води і водорозчинних речовин (кінцевих продуктів обміну речовин). З екскреторної функцією тісно пов'язана функція регуляції іонного та кислотно-лужної рівноваги внутрішнього середовища організму (гомеостатична функція. Обидві функції контролюються гормонами. Крім того, нирки виконують ендокринну функцію, беручи безпосередню участь в синтезі багатьох гормонів. Нарешті, нирки беруть участь в процесах проміжного метаболізму, особливо в глюконеогенезі та розщепленні пептидів і амінокислот.
Через нирки проходить дуже великий об'єм крові: 1500 л на добу. З цього обсягу фільтрується 180 л первинної сечі. Потім обсяг первинної сечі істотно знижується за рахунок реабсорбції води, в результаті добовий вихід сечі становить 0,5-2,0 л.
Крім освіти сечі нирки виконують безліч інших важливих функції:
Ендокринна функція нирок - полягає в синтезі реніну (роль реніну описана вище), еритропоетину - специфічного гормону стимулює утворення еритроцитів у кістковому мозку і простагландинів - біологічно активних речовин регулюють артеріальний тиск.
Метаболічна функція нирок. У нирках відбувається перетворення і синтез багатьох речовин необхідних для нормального функціонування організму (наприклад перетворення вітаміну D в його найбільш активну форму - 1,25-дігідроксіхолекальціферол (вітамін D3).
Регуляція кислотно-лужного балансу - нирки підтримують нормальне співвідношення лужного та кислотного компонента плазми крові шляхом виділення надлишку іонів водню (Н +) або бікарбонату (НСО3 -).

Список літератури

1. Вандер А. Фізіологія нирок, СПб, Пітер, 2007. - 256 с.
2. Мухін М.О., Тареев І.Є., Шилов І.М. Діагностика та лікування хвороб почек.2е вид. - М.: Геотар-Мед, 2002. - 415 с.
3. Фізіологія вісцеральних систем. Загальний курс фізіології людини і тварин,: М. Вища школа, 1991. - 511 с.
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Біологія | Реферат
43.5кб. | скачати


Схожі роботи:
Макроелементи в організмі людини Захворювання пов`язані з надлишком макроелементів в організмі людини
Роль нирки в організмі Поняття про обмін речовин Довгастий мозок
Інтеграція обміну вуглеводів білків і жирів в організмі Транспортні системи в організмі людини
Метали в організмі людини
Кальцій в організмі людини
Фосфор в організмі людини
Магній в організмі людини
Залізо в організмі людини 2
Калій в організмі людини
© Усі права захищені
написати до нас