Мочевыводящая система человека

Мочевыводящая система состоит из нескольких взаимосвязанных органов. Нарушение работы одного из них «ранит» другие. В медицине принято выделение этих структур в мочевыделительную систему. Изменение названия подчеркивает роль в регуляции и выведении шлаковых веществ, излишков углеводов, азотсодержащих продуктов, электролитов.

Напомним, что у человека аналогичную функцию выполняют еще:

• кишечник;
• кожа;
• легкие.

В состав органов мочевыделения входят:

• почки;
• мочевой пузырь;
• мочеточники;
• уретральный канал.

Рассмотрим устройство каждого органа в отдельности, их значение в процессе выведения мочи, связи и функционирование в здоровом организме.

Почки и их роль

Почка – парный орган. Два бобовидных образования расположены с обеих сторон позвоночника на уровне верхнепоясничных и нижнегрудных сегментов. Листками фасции прикреплены к брюшине. Почка покрыта плотной фиброзной капсулой, затем слоем жировой клетчатки. С внутренней стороны в области вдавления находятся «ворота». В них входят и выходят сосуды (почечная артерия и вена), здесь располагается начало мочеточников.

Особенность кровоснабжения делает почку очень уязвимой при развитии атеросклеротических изменений в вышележащих артериях. Ишемия почки приводит к кислородному голоду клеток и нарушает их работу. Близость к портальной вене создает зависимость от функционирования печени. При болезнях, приводящих к циррозу с гипертонией в печеночных венах, страдает и почечный кровоток.

К собирающим мочу частям относятся чашечки (2 ряда), переходящие в лоханку (именно она соединяет почку с мочеточниками)

Под фиброзной капсулой находятся 2 слоя:

• корковый;
• мозговой.

Они хорошо просматриваются на разрезе. Вклиниваясь в мозговое вещество, кора делит его на «пирамидки». Узкой частью образования направлены вовнутрь и заканчиваются отверстиями, через которые в чашечках собирается моча. Основной структурной единицей почки является нефрон. Всего их насчитывается около миллиона уже при рождении ребенка. Максимальное число лежит в корковом слое, меньше в мозговом.

Строение нефрона представлено:

• капиллярными клубочками из приносящих артериол;
• капсулой из двух листков (Шумлянского-Боумена);
• системой выводящих канальцев.

Экскреторную функцию осуществляют клетки эпителия канальцев. Кроме того, они же способны регулировать кислотный и щелочной химический состав мочи. Связь канальцев с выводящими отверстиями сосочков осуществляется посредством собирательных трубочек.

Почечная лоханка непроницаема для мочи, изнутри покрыта оболочкой из двухслойного эпителия. Он называется переходным. Важно, что форма клеток может изменяться и зависит от степени наполнения лоханки. Стенка имеет мышечные волокна из гладких и поперечных пучков.

Строение позволяет обеспечить:

• надежную изоляцию собираемой мочи;
• перистальтические движения для проталкивания жидкости в мочеточники.

Почки выполняют следующие функции:

• вырабатывают мочу из плазмы крови;
• путем вывода большего или меньшего объема воды из крови в мочу регулируют водный баланс организма;
• могут снизить или повысить наполнение водой как внутриклеточного, так и внеклеточного пространства в тканях;
• определяют по приходящему составу плазмы целесообразность концентрации определенных веществ для работы органов и систем и выводят излишки;
• участвуют в общем метаболизме путем регуляции вывода глюкозы, азотистых веществ;
• устраняют из организма инородные антитела, если они по размеру проходят сквозь мембранные поры;
• способны задерживать или пропускать электролиты (натрий, калий), щелочные и кислотные вещества, этим регулируют баланс кислотно-щелочного равновесия крови и обеспечивают нормальный ход биохимических реакций.

Моча — конечный результат работы почек

Почки синтезируют ряд необходимых организму веществ:

• образование ренина, предшественника ангиотензина II, из которого синтезируется гормон альдостерон, приводит к сужению сосудов, повышению артериального давления;
• эритропоэтин – стимулирует выработку в костном мозге клеток эритроцитов, поражение этой функции ведет к малокровию (анемии);
• кинины и простагландины – необходимые белковые компоненты любой защитной противовоспалительной реакции, процессов свертываемости;
• активируя витамин D₃, участвуют в фосфорно-кальциевом обмене, укреплении костной ткани.

Мочеточники: строение и функциональное предназначение

Мочеточники представлены парой мышечных трубок, соединяющих почечные лоханки с мочевым пузырем. Размеры у взрослого человека зависят от роста. Обычно длина в пределах 28-34 см. У женщин протяженность на 2,5 см короче, чем у мужчин.

По анатомическому отношению к другим органам принято различать 3 отдела:

1. Брюшной – располагается забрюшинно в жировой клетчатке, спереди спускается по боковой поверхности и прилегает к мышцам поясничной области.
2. Тазовый – у женщин проходит за яичниками, огибает с боковой стороны шейку матки, лежит в борозде между стенкой влагалища и мочевого пузыря. У мужчин идет по направлению кпереди, за ним расположен семявыносящий проток. Вход в мочевой пузырь располагается у верхнего края семенного пузырька.
3. Дистальный отдел – находится внутри стенки мочевого пузыря (интрамуральная часть).

Клиницисты делят мочеточник на три равные части:

• верхнюю;
• среднюю;
• нижнюю.

Мочеточник растягивается за счет продольных складок

Гистологическое строение обнаруживает в стенке мочеточниковой трубки 3 слоя:

• внутренний – представлен эпителием, вырабатывающим слизь;
• мышечный (средний) – содержит волокна мышечной ткани;
• наружный (адвентициальный) – покрыт защитной соединительно-тканной оболочкой.

Выделяют анатомические сужения, расположенные:

• на выходе из лоханки;
• при пересечении границы брюшного и тазового отделов;
• в нижней части около стенки мочевого пузыря.

Структура и роль мочевого пузыря

Анатомо-физиологические условия деятельности мочевого пузыря должны обеспечить:

• прием мочи из мочеточников;
• накопление и хранение;
• проталкивание в уретру.

Для мужчин более типична шаровидная форма, для женщин — овальная

Стенка имеет три слоя. Внутренний (эпителиальный) – образован переходным эпителием, между клеток которого располагаются бокаловидные образования, вырабатывающие слизь. Благодаря этому веществу из пузыря удаляются (смываются) раздражающие факторы, бактерии.

Мышечный – состоит из трех слоев волокон, соединенных в детрузор (изгоняющую мышцу). Функцию накопления поддерживают два сфинктера из уплотненных мышц в области шейки пузыря. Кольцевидные образования обеспечивают связь с мочеиспускательным каналом, обильно снабжены нервными окончаниями.

В них структура волокон складывается:

• из внутреннего слоя – представлен гладкомышечной тканью;
• наружного – имеет поперечно-полосатую исчерченность.

Еще 2 сфинктера располагаются при входных отверстиях на границе с мочеточниками. Анатомически выделяют зону, между двумя мочеточниковыми входами и шеечным сфинктером. Она называется треугольником, выстлана цилиндрическим эпителием. Его особенность – отсутствие возможности к растяжению.

Уретра – конечная часть мочевыделительной системы

Уретральный канал осуществляет связь между мочевым пузырем и внешней средой. Его основная задача:

• вывод накопленной жидкости наружу;
• обеспечение удержания небольшого объема (до 15 мл) за счет собственных мышц, трех сфинктеров.

Строение имеет половые различия. У женщин мочеиспускательный канал:

• значительно короче (3-5 см против 15-18 см у мужчин);
• в диаметре растяжимость у женщин доходит до 15 мм;
• проходит впереди влагалища, наружное отверстие близко расположено к анусу.

У мужчин различают 3 отдела уретрального канала:

• простатический – длина 3-3,5 см, проходит сквозь предстательную железу, близко к семенному бугорку и выделительным протокам (в мочу попадает семенная жидкость);
• перепончатый – всего на 2 см ниже простаты, суженая часть;
• губчатый – длина около 12 см, проходит вдоль губчатых тел.

Состоит из трех слоев:

• слизистого;
• подслизистого;
• мышечного.

Роль тренировки мышц тазового дна учитывается при лечении недержания мочи

Важно, что в начальной части уретры сфинктер имеет свойство сокращаться и расслабляться самостоятельно, а в мышцах тазового дна лежит сфинктер, которым может управлять человек.

Механизм работы органов мочевыделения

Работа системы мочевыделения включает разделы:

• образование мочи в почках;
• выведение из лоханки по мочеточникам в мочевой пузырь;
• накопление и сохранение до критического объема внутри пузыря;
• обеспечение мочеиспускания через уретральный канал.

Образование мочи

В клубочках нефронов путем фильтрации образуется первичная моча, которая скапливается в капсуле Шумлянского-Боумена. Она содержит:

Образование первичной и вторичной мочи

• мочевину;
• глюкозу;
• фосфаты;
• соли натрия;
• креатинин;
• мочевую кислоту и ее соединения;
• витамины.

Далее, проходя по канальцам, состав мочи значительно изменяется: часть веществ и до 80% воды подвергаются обратному всасыванию (реабсорбции). Задерживается глюкоза, ионы натрия, хлориды, часть мочевины, витамины.

Окончательная «доработка» содержимого происходит в канальцах, где выводятся ненужные солевые или щелочные компоненты. В чашечки поступает вторичная моча с окончательным уровнем концентрации отработанных веществ.

Важной особенностью детского организма является несовершенство фильтрации до 3-6-летнего возраста. Из-за короткого размера канальцев почки детей не могут вывести большое количество воды из организма. А слабая реабсорбция в эпителиальных клетках вызывает склонность к сдвигу кислотно-щелочного равновесия в сторону ацидоза.

В контроле за выделением и образованием мочи участвуют:

• ангиотензин II – сужая артерии, уменьшает почечный кровоток, следовательно, и фильтрацию, усиливает реабсорбцию ионов натрия в канальцах;
• область продолговатого мозга, называемая гипоталамусом – синтезирует антидиуретический гормон, который накапливается в задней доле гипофиза, при выбросе в кровь попадает в ткань почки, активизирует реабсорбцию воды;
• надпочечники вырабатывают альдостерон – его действие заключается в задержке натрия и выводе калия, вместе с ионами натрия приостанавливается выход воды;
• симпатические импульсы из нервных волокон вызывают сужение сосудов почек, уменьшение фильтрации;
• парасимпатические нервы – усиливают кровоток и соответственно скорость выделения мочи.

Механизм мочевыделения

Транспортировка мочи из лоханок по мочеточнику происходит благодаря способности мышц к поочередному сокращению. Заполнение каждого сегмента трубки приводит к одновременному перекрытию в вышележащих отделах, чтобы поток мочи не смог возвратиться в лоханки.

В норме человек способен осознанно удерживать мочу

Накопление мочи

Накопление и хранение мочи обеспечивается плотным строением мочевого пузыря и его сфинктеров, способностью большей части растягиваться. Максимальный объем накапливаемой жидкости достигает от 400 до 700 мл.

Процесс мочеиспускания

Мочеиспускание зависит от состояния уретрального канала и его сфинктеров. Позывы возникают, если в пузыре скапливается 300-400 мл жидкости. Обычно столько скапливается при нормальном питьевом режиме у человека за 3-3,5 часа.

Процесс выведения мочи из мочевого пузыря строго контролируется центральной и вегетативной нервной системой, в головном мозге имеются центры, отвечающие за правильное выделение мочи. Кроме того, серьезную роль выполняют нервные волокна спинного мозга на уровне пояснично-крестцового отдела. Они направляются к детрузору мочевого пузыря, его сфинктерам.

При наполнении мочевого пузыря его эпителиальные клетки растягиваются и уплощаются. На этот процесс реагируют нервные рецепторы. Рефлекторные отношения между накоплением, удержанием мочи и фазой мочеиспускания регулируются чувствительностью этих нервных окончаний. Человек способен сознательно контролировать процесс.

С растянутой стенки сигналы поступают по тазовым нервам в центры спинного мозга. Обратные указания подготавливают все сфинктеры и детрузор к изгнанию мочи.
После опорожнения стенка мочевого пузыря расслабляется, он начинает принимать следующие порции мочи из почек. При хранении – остается напряженным внутренний сфинктер пузыря.

Высокое давление жидкости в пузыре и расслабление наружного сфинктера уретры создают необходимые условия для выброса струи мочи. Обычно происходит несколько аналогичных сокращений.

Мочевыделительная система работает не изолированно. Она даже анатомически примыкает к соседним органам:

• печени;
• кишечнику;
• поджелудочной железе;
• половым структурам.

У здорового человека общая жизнедеятельность организма обеспечивается всеми органами и системами. Выход из строя одной из составляющих наносит чувствительный удар по другим. Поэтому патология почек сопровождается различными сопутствующими поражениями.