§ 40–41. «Умные» фильтры

Вопрос 1. Что такое активный транспорт?

Активный транспорт — перенос вещества через клеточную или внутриклеточную мембрану (трансмембранный активный транспорт) или через слой клеток (трансцеллюлярный активный транспорт), протекающий из области низкой концентрации в область высокой, т. е. с затратой свободной энергии организма. В большинстве случаев, но не всегда, источником энергии для осуществления активного транспорта служит энергия макроэргических связей АТФ.

Вопрос 2. Как устроены органы выделения различных групп животных?

Органы выделения моллюсков — почки, представляющие видоизмененные мета нефридии. Каналец каждой почки начинается воронкой в околосердечной сумке (целоме), а другим концом открывается в мантийную полость.

У представителей класса костных рыб происходит дальнейшее усложнение выделительной системы. Она имеет вид тёмно-красных лентовидных тел – туловищных почек, расположенных над плавательным пузырем. От каждой из них отходит мочеточник, по которому моча оттекает в мочевой пузырь, а уже из него – в мочеполовое отверстие. У представителей класса хрящевых рыб (акулы, скаты) мочеточники впадают в клоаку, а мочевой пузырь отсутствует.

Тазовые почки – главные органы выделения птиц и млекопитающих. В процессе эволюционного развития туловищные почки видоизменяются в более прогрессивную форму выделительного органа – тазовые почки. Они располагаются глубоко в тазовой полости, практически рядом с клоакой у пресмыкающихся и птиц, и вблизи половых желез (семенников и яичников) – у млекопитающих.

Масса и объем почек у них уменьшаются, зато фильтрационная способность почечных клеток-нефронов значительно возрастает, а это приводит к тому, что органы выделения у животных, относящихся к классам птиц и млекопитающих, намного эффективнее очищают кровь от продуктов распада и защищают организм от обезвоживания. Кроме того, у птиц, в отличие от всех других наземных позвоночных животных, отсутствует мочевой пузырь, поэтому моча у них не накапливается, а из мочеточников поступает сразу же в клоаку, затем наружу. Это является приспособлением, уменьшающим массу тела птиц, что немаловажно, учитывая их способность к полету.

Вопрос 3. Как строение органов выделения связано с процессом образования первичной и вторичной мочи?

Моча образуется из крови в результате двух процессов: фильтрации и реабсорбции. Первый этап образования мочи в почках начинается с фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. При этом жидкая часть крови проходит через стенку капилляров в полость капсулы почечного тельца.

В полость капсулы из капилляров фильтруется вода и все растворенные в плазме вещества, за исключением крупномолекулярных соединений. Неорганические соли, органические соединения, такие, как мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты и др. свободно проходят в полость капсулы. Белки с высокой молекулярной массой в норме не проходят в полость капсулы и остаются в крови. Жидкость, профильтровавшаяся в полость капсулы, называется первичной мочой. Почки человека за сутки образуют 150 - 180 литров первичной мочи.

Второй этап образования мочи – это обратное всасывание (реабсорбция), протекает в извитых канальцах и петле Генле. Первичная моча, проходя по ним, подвергается процессу обратного всасывания (реабсорбции). Реабсорбция осуществляется пассивно по принципу осмоса и диффузии и активно самим клетками стенки нефрона.

Вопрос 4. Какие бывают болезни почек?

В упрощенном варианте список болезней почек выглядит следующим образом:

1. Гломерулопатия (болезнь, поражающие клубочковый аппарат одной или обеих почек).

2. Тубулопатия (болезнь, поражающие канальцевые структуры).

3. Болезни стромального компонента (интерстиция). В первую очередь речь идет о разных формах пиелонефрита.

4. Заболевания, поражающие крупные и мелкие сосуды почек (атеросклероз, тромбоз или эмболия, аневризмы и другие).

5. Аномалии развития органа. Признаки болезни почек при их врожденном дефекте, как правило, проявляются еще в раннем возрасте. К ним относят: добавочную почку, удвоение, гипоплазию, дистонию, аплазию органа и другие.

6. Травмы органа. Воздействие на почку извне может стать причиной таких заболеваний, как ушиб, разрыв почечной капсулы, а в тяжелых случаях полное размозжение органа.

7. Онкологические процессы в структурах почки. Они могут быть доброкачественного (фиброма, липома и другие) или злокачественного (например, саркома) происхождения.

Вопрос 5. Как по анализу мочи врач может узнать о состоянии организма?

По цвету мочи врач может определить наличие таких заболеваний, как гепатит, цирроз, закупорка желчных протоков. По реакции рН можно определить у человека наличие инфекций в мочевом пузыре и мочеиспускательном канале. Нарушения выработки гормонов щитовидной железы, сахарный диабет, нефрит и другие заболевания проявляются в виде наличия глюкозы, которой, как и белка, в составе мочи быть не должно.

Вопрос 1. Какой элемент можно назвать основной функциональной единицей почки?

Основной структурной и функциональной единицей почки является особое образование – нефрон. Он состоит из клубочков, канальцев, трубочек. Всего у человека в почках от 800 000 до 1 500 000 нефронов. Постоянно задействованы в работе чуть больше трети, остальные обеспечивают резерв для экстренных случаев, а также включаются в процесс очистки крови взамен погибших.

Вопрос 2. Как устроен нефрон?

Располагается нефрон в корковом веществе почки. Отсюда он сначала спускается в мозговое вещество, потом снова возвращается в корковое и переходит в собирательные трубочки. Они сливаются в общие протоки, выходящие в почечную лоханку, и дают начало мочеточникам, по которым моча выводится из организма.

Нефрон начинается почечным (мальпигиевым) тельцем, которое состоит из капсулы и расположенного внутри нее клубочка, состоящего из капилляров. Капсула представляет собой чашу, ее называют по фамилии ученого – капсула Шумлянского-Боумена. Состоит капсула нефрона из двух слоев, из ее полости выходит мочевой каналец. Поначалу он имеет извитую геометрию, а на границе коркового и мозгового слоев почек он выпрямляется. Далее образует петлю Генле и снова возвращается в почечный корковый слой, где снова приобретает извитой контур. В его структуру входят извитые канальцы первого и второго порядка. Протяженность каждого из них 2-5 см, а с учетом количества общая длина канальцев составит около 100 км. Благодаря этому становится возможной та огромная работа, которую проделывают почки. Строение нефрона позволяет фильтровать кровь и поддерживать необходимый уровень жидкости в организме.

Вопрос 3. Чем отличаются друг от друга первичная и вторичная моча?

По составу вторичная моча значительно отличается от первичной. В ней нет аминокислот и глюкозы, понижена концентрация многих минеральных солей, но повышена концентрация мочевины, мочевой кислоты, а также сульфатов и фосфатов. По собирательным трубочкам вторичная моча собирается в почечную лоханку, а из нее попадает в мочеточник.

Вопрос 4. Сознательно или бессознательно регулируется в организме процесс мочеиспускания?

Если у человека недержание или простужены почки то бессознательно, а если у него нет никаких заболеваний, то процесс мочеиспускания сознательный.

Вопрос 5. Какие факторы повышают риск мочекаменной болезни?

Факторы риска мочекаменной болезни

1. Отягощенный семейный анамнез.

2. Возраст: чаще всего камни в почках формируются у людей от 20 до 49 лет.

3. Пол: мужчины болеют в три раза чаще женщин.

4. Дегидратация: недостаточное потребление жидкости увеличивает риск мочекаменной болезни. Живущим в жарком и сухом климате следует потреблять больше жидкости, чем остальным.

5. Питание: высокое содержание углеводов (сахара), натрия (соли) и белков увеличивает риск формирования некоторых видов почечных камней.

6. Ожирение: повышенный индекс массы увеличивает риск образования почечных камней.

Вопрос 6. Из организма с мочой выделяется большое количество мочевины. Откуда она берётся и как попадает в почки?

Мочевина представляет собой химическое соединение, которое появляется в организме в результате распада белков. Данные преобразования происходят в несколько этапов, а мочевина является конечным продуктом. В норме она образуется в печени, оттуда направляется в кровь и выводится с почками в процессе фильтрации.