Виділення і його значення для організму. Будова й еволюція органів виділення

Стр 1 из 4Следующая ⇒

ФІЗІОЛОГІЯ ТВАРИН

Тема: ВИДІЛЬНІ ПРОЦЕСИ (2год)

УДК 619: 612 (075.8)

Архангельська Марина Вікторівна, к.с.-.г. н.,

доцент кафедри морфології і фізіології тварин

ПЛАН

1. Виділення і його значення для організму. Будова й еволюція органів виділення

2. Склад сечі і його діагностичне значення. Теорії сечоутворення

3. Регуляція діяльності нирок

4. Рух сечі по сечоводах. Регуляція виведення сечі

5. Фізіологія шкіри. Фізіологія потових залоз. Регуляція потовиділення

6. Сальні залози і їхнє значення

Виділення і його значення для організму. Будова й еволюція органів виділення

У процесі обміну речовин в організмі утворюються речовини, що не можуть бути використані в подальших процесах обміну речовин даного організму. Організм звільняється від них шляхом виділення - екскреції. Екскреторна функція характерна для багатьох систем організму. Так, легені виділяють СО₂ і Н₂О; через травний тракт виділяються мінеральні речовини і жовчні пігменти, деякі лікарські речовини. Стосовно цих органів ми говоримо про екскреторну функцію – виділення з організму кінцевих продуктів обміну і чужорідних речовин. Завдяки наявності потових залоз екскреторну функцію має і шкіра.

Для виділення кінцевих продуктів обміну в організмі є і спеціалізована видільна система, що складається з нирок, сечоводів, сечового міхура сечівника і сечостатевого каналу.

Видільні органи і їхня роль

Роль видільних органів в організмі різноманітна.

1. Виведення з організму кінцевих продуктів обміну, в першу чергу аміаку, сечовини та сечової кислоти.

2. Регуляція водно-сольового обміну, підтримка сталості осмотичного тиску у внутрішньому середовищі і підтримка сталості іонного складу організму.

3. Підтримка рівня деяких метаболітів.

4. Участь у підтримці сталості температури тіла.

5. Захист організму від випадково потрапивших і шкідливих речовин.

6. Регуляція еритропоезу.

7. Регуляція кров'яного тиску.

Видільна функція у тваринному світі видозмінювалася на різних етапах еволюційного процесу. Вже в найпростіших є спеціальні органоїди – пульсуючі вакуолі, що виконують видільну функцію

У плоских черв’яків, що не мають вторинної порожнини тіла функцію виділення виконують протонефридії, а у тварин, що мають вторинну порожнину тіла є незамкнуті трубочки – метанефридії.

У комах видільну роль відіграють мальпігієві судини, які впадають у кишечник.

У примітивних хребетних з'являються нирки різної структури, які ускладнюються в процесі еволюції і достигають найбільшого удосконалення у птахів та ссавців.

Будова нирок

Нирки – парні органи, розташовані в більшості тварин у поперекової області під тілами хребців. На медіальному краї нирки розташоване поглиблення, так звані ворота нирки. Тут проходять головні кровоносні судини, нерви, лімфатичні судини і сечовід. З воріт хід веде в розширену порожнину – ниркову миску, поверхня якої вистелена слизовою оболонкою з багатошаровим перехідним епітелієм.

Структурним елементом нирок є нефрон.

Кількість нефронів у нирці

Вид	Кількість нефронів в одної нирці, млн. шт.	Загальна поверхня нефронів обох нирок, м²
Корова	4	40 м²
Свиня	0, 7	7, 2
Вівця	0, 5	3, 5
Кішка	0, 2
Кроль	0, 14	0, 4

У людина в нирках близько 2 млн. нефронів. Їх загальна поверхня 40 - 50 м², загальна довжина канальців доходить до 70 - 100 км.

Нефрон вистелений епітелієм. Різні відділи нефрону мають епітелій:

1. Капсула - плоский;

2. Проксимальний каналець - циліндричний;

3. Спадне коліно петлі – сплощений;

4. Висхідне коліно - кубічний;

5. Збірна трубка - плоский.

Поверхня клітин в деяких відділах покрита ворсинками, що збільшує поверхню майже в 40 разів.

У нирці мається декілька типів нефронів: суперфіціальні поверхневі, інтракортикальні та юкстамедулярні.

Кровопостачання

Для утворення сечі необхідно високий артеріальний тиск, тому кровопостачання нирок має визначені особливості.

Кров надходить у нирки по нирковій артерії, що відходить від черевної аорти. Артерія в нирці ділиться на велику кількість дрібних судин - артеріол, що приносять кров до клубочку (приносні артеріолі), які потім розпадаються на мережу капілярів судинного клубочка (20-40 капілярів). Зливаючись, капіляри утворять відводну, діаметр якого в 2 разу менше діаметра приносної. З кожного 1 л плазми крові, що протікає через капіляри клубочка, утвориться 190 – 200 мл ультрафільтрату.

Тиск крові в капілярах судинного клубочка вище, чим у всіх капілярах тіла. Воно дорівнює 9, 33 – 11, 30 кПа (70 — 90 мм рт. ст., що складає 60 – 70% від тиску в аорті. У капілярах, що обплітають канальці нирки тиск невеликий – 2, 67 – 533 кПа (20 – 40 мм рт. ст).

Двом видам нефронів (кортикальним та юкстамедулярним) відповідає дві відносно незалежні системи циркуляції крові. – кортикальна і медулярна. Для юкстамедулярних нефронів характерно те, що виносні артеріоли мають більший діаметр, ніж приносні, не утворять повторної навколоканальцевої капілярної мережі.

Біля 90% усієї кількості крові, що протікає через нирки, проходить через коркову речовину, маса якого складає 70% маси нирки.

Вся кров, що циркулює, проходить через нирки за декілька хвилин. У свині масою 90 – 100 кг протягом доби через нирки проходить до 1, 5 тис. л крові.

Функції нирок:

1. Сечоутворення.

2. Підтримка кров'яного тиску.

3. Підтримка осмотичного гомеостазу, іонного складу крові і кислотно-лужної рівноваги.

4. Регуляція еритропоезу.

Хімічний склад сечі

У сечі утримується 96% води і 4% сухих речовин. У її склад входять кінцеві продукти білкового обміну, сечовина, сечова кислота, пуринові основи (аденін, гуанін і т.д.), креатинін, гіпурова кислота, ефіри сірчаної кислоти, пігменти уробілін і урохром, неорганічної солі.

При захворюваннях у сечі можуть з'явитися невластивої їй речовини:

1. Білки (альбумінурія) – захворювання нирок;

2. Глюкоза (глюкозурія )– діабет;

3. Гематурія – нефрит;

4. Гемоглобінурія – гемоспоридиози,

5. Поліурія – захворювання задньої частки гіпофіза, діабет.

По кількості що виділяється сечі.

Олігонурія -мала кількість сечі.

Діурез це процес утворення сечі і виділення її з організму.

Поліурія - збільшення кількості що виділяється сечі в результаті посилення фільтрації або ослаблення реабсорбції в нирках.

Анурія - повна відсутність сечовипускання в результаті припинення надходження сечі в сечовий пухир.

Уремія - сечокровіє, отруєння організму, що виникає при нирковій недостатності.

Теорії сечоутворення

1. Секреторна Боумена - Гейденгайна

2. Фільтраційна Людвіга

3. Фильтраційно-реабсорбційна (Кёшні, Собьеранский) (Ричардсон)

Утворення сечі

Склад плазми крові і сечі

Речовини	Плазма крові, %	Сеча, %	Зміна концентрації речовин у сечі (у скільки разів)
Вода	90 - 93	95	-
Білки, жири й ін.	7 - 9	-	-
Декстроза	0, 10	-	-
Сечовина	0, 030	2, 00	60
Сечова кислота	0, 002	0, 05	25
Натрій	0, 320	0, 35	1
Калій	0, 020	0, 15	7
Аміак	0, 001	0, 04	40
Кальцій	0, 008	0, 0015	2
Магній	0, 0025	0, 0060	2
Хлор	0, 370	0, 60	2
Фосфати	0, 009	0, 27	30
Сірка	0, 003	0, 18	90
Креатинин	0, 001	0, 10	100

Регуляція діяльності нирок

Регуляція сечоутворення

Регуляція роботи нирок нейрогуморальна.

Регуляція сечоутворення відбувається як на фазі фільтрації, так і реабсорбції. Процес фільтрації залежить головним чином від рівня кров'яного тиску в капілярах клубочка, що визначається розміром просвіту приносних і виносних артеріол. Їхній тонус регулюється нервовим і гуморальним шляхом. Нервова регуляція тонусу приносної клубочкової артеріоли здійснюється за рахунок судинозвужувальних симпатичних волокон. Порушення їх викликає звуження приносної артеріоли і, отже, зменшення фільтрації. Гуморальна регуляція здійснюється адреналіном і ангиотензином - 2. У малих дозах адреналін викликає звуження виносних артеріол і, отже, збільшення фільтрації, у великих - звуження й і приносних судин, і зменшення фільтрації. Ангіотензин - 2 викликає звуження виносних артеріол і збільшення фільтрації.

Нирки можуть функціонувати після їхній денервації, але це не доказує їхня незалежність від нервової системи.

На діурез впливають дистантні рецептори, можливий виробітку відповідних умовних рефлексів, що змінюють інтенсивність діурезу.

Існують різноманітні рефлекторні впливи на нирки з осмо- і волюморецепторів, рецепторів ротової порожнини і барорецепторів шлунка. Один з основних валюморецепторів знаходиться в передсерді, при їхньому сильному розтягу в серце виробляється передсердний натрійуретичний гормон.

У передніх областях кори головного мозку м'ясоїдних тварин виявлені ділянки, подразнення яких викликає посилення сечовиділення або його затримку і зміну складу сечі. Видалення цих ділянок не порушує роботу нирок у звичайних умовах, але порушує її при збільшенні навантаження (наприклад, при уведенні великих кількостей води в організм). Центри, що регулюють утворення сечі, є в проміжному мозку на дні третього мозкового шлуночка в сірому бугрі і підбугрової області.

Симпатична нервова система стимулює реабсорбцію натрію в дистальних канальцях і больовій анурії.

З гормонів на діурез впливають АДГ (вазопресин) і альдостерон. АДГ зв'язується зі специфічними рецепторами клітин-мішеней дистального відділу нефрону і збірних трубочок і активізує пов'язану з ними аденілциклазу. Під її впливом з АТФ утвориться Ц-АМФ, що стимулює внутрішньоклітинні процеси, що призводять у кінцевому рахунку до виділення значної кількості гіалуронидази. Остання сприяє збільшенню проникності клітинних мембран, у результаті чого збільшується реабсорбція води.

Альдостерон стимулює реабсорбцію натрію і виділення калію клітинами дистальної частини канальця, його виділення стимулюють АКТГ, аденогломерулотропин гіпоталамуса і ренин. На кальцієвий обмін впливають мінералокортикоиди. На вміст в сечі кальцію і фосфатів впливають паратгормон і тиреокальциотонин.

Виведення сечі

Сеча по сечоводах направляється в сечовий міхур завдяки перистальтичним скороченням (1 – 6 сокр./мін. 20 - 30 мм/с).

Сечоводи впадають у сечовий міхур так, що при його заповненні їхнє устя стискується.

Накопичується в сечовому міхурі, що має три шари гладкої мускулатури - внутрішній і зовнішній рівнобіжний довгої осі, середній - кільцевий. Є два сфінктера. Внутрішній сфінктер має гладку мускулатуру, а зовнішній - поперечнострокату.

Рефлекс сечовипускання

При заповненні сечового міхура відбувається подразнення рецепторів, імпульси досягають попереково-крижового відділу спинного мозку. Парасимпатичні нерви розслаблюють сфінктер і скорочують гладку мускулатуру сечового міхура. Симпатичні нерви скорочують сфінктер і розслаблюють мускулатуру міхура.

Фізіологія шкіри

Шкіра виконує ряд важливих функцій. У ній розташовані термо-, барорецептори ( тельця Руфині - тепло, колби Краузе - холод, клітини Меркеля, тельця Мейснера - дотик, тельця Фаттер - Паччини - тиск, вільні нервові закінчення - біль а також болеві рецептори. Приходячи зовнішнім покровом усього тіла тварини, вона охороняє тканини, що лежать глибше, від зовнішніх несприятливих впливів. Через здорову, непошкоджену шкіру не можуть проникнути мікроорганізми. Вона служить одним із головних регуляторів внутрішньої температури тіла. Крім того, шкіра грає важливу роль як видільний орган, через її в результаті подихи відбувається виділення вугільної кислоти і водяних парів.

За рахунок великого числа кровоносних судин у шкірі забезпечується депонування крові. При розширенні судин вона вміщає понад 10 % крові.

Фізіологія потових залоз

Видільна функція шкіри забезпечується в основному потовими залозами. З потім виділяється велика кількість води, солей, сечовини, і інших продуктів обміну.

Число залоз у коней складає приблизно 1500 на 1 см² поверхні у всіх частинах шкіри, крім крупа; у значної рогатої худоби - 700 - 1000 на 1 см², але їх загальна поверхня, що значно менше, ніж у коней.

До складу поту в коней входить 94% води, 0, 70% білків, 0, 14% сечовини і 5% приски. До 80% тепла виділяється через шкіру. Віддача тепла відбувається за рахунок теплопровідності та тепловипромінювання (до 70%). На випаровування 1 г поту з поверхні шкіри витрачається 2, 42 кДж.

Регуляція потовиділення

Потовиділення являє собою рефлекторний процес, що виникає внаслідок подразнення теплових рецепторів шкіри. Секреторними нервами потових залоз є симпатичні нерви. Передача збудження з нервових волокон на клітини здійснюється ацетилхоліном. Потові залози кожної ділянки шкіри іннервує від відповідних сегментів спинного мозку. Крім спинномозкових центрів потовиділення регулюється і з боку довгастого мозку, що, у свою чергу, регулюється вищими вегетативними центрами гіпоталамуса. Впливає на потовиділення і кора головного мозку.

Регуляція потовиділення відбувається і гуморальним шляхом. Підвищення температури тіла при м'язовій роботі або при патології збуджує центри теплорегуляції, що призводить до посилення потовиділення.