Это молекулярная структура мочевины – азотсодержащего продукта распада, образующегося в ходе белкового обмена веществ.

Будучи частью выделительной системы, почки избавляются от токсических и метаболических продуктов жизнедеятельности, к которым относятся мочевина (см. «Что делает печень» на стр. 253) и креатинин (продукт распада белковых молекул в мышцах). Подробнее о других функциях почек см. «Очень полезная система» на стр. 273.

На этой компьютерной томограмме видны корковый и мозговой слои, почечные чашки, ворота почки, центральная часть почки с впадающими/выходящими кровеносными сосудами, нервами и мочеточник.

Нефроны

Каждая почка содержит около миллиона крошечных структур под названием «нефроны». Сами нефроны состоят из двух частей: почечного тельца и канальца. По своему расположению нефроны делятся на корковые (кортикальные) и юкстамедуллярные.

Почечное тельце

Фильтрация происходит в сферических структурах, называемых почечными тельцами. В них содержится капиллярная сеть – почечные клубочки, которые выходят из приносящих (афферентных) артериол и сворачиваются в чашеобразную структуру – Боуменову капсулу. В почечном тельце создается огромное давление, из-за которого вода и растворенные в крови продукты жизнедеятельности отфильтровываются капиллярами через специальные поры и попадают в Боуменову капсулу – начало почечного канальца.

Нефрон является основной структурно-функциональной единицей почки и образует ее тканевый каркас.

Почечные клубочки

Эти капиллярные узлы формируют первичный капиллярный слой нефрона (всего их два). Клубочки образуют фильтрующую поверхность с площадью свыше 500 кв. см. Капиллярные стенки клубочков формируют подобие сита, которое пропускает небольшие молекулы (воду, соли, гормоны, глюкозу и водорастворимые витамины) в Боуменову капсулу и блокирует крупные молекулы (белки плазмы (альбумин) и клетки крови). Процеженная кровь выходит из клубочков через отводящие (эфферентные) артериолы, которые разветвляются на вторичное капиллярное русло, околоканальцевые капилляры и прямые сосуды. Далее кровь проходит по петле Генле и попадает в венозную систему.

У корковых нефронов более короткие петли Генле, чем у юкстамедуллярных.

Почечные канальцы

Боуменова капсула сужается, образуя проксимальный извитой каналец. Он окружен околоканальцевыми капиллярами и прямыми сосудами, которые реабсорбируют воду, питательные вещества и минералы из фильтрата в кровь. Эпителиальные клетки, выстилающие канальцы, содержат микроворсинки, которые увеличивают рабочую поверхность и повышают эффективность реабсорбции. Также в этих клетках присутствует много митохондрий – источников энергии, необходимой для транспортировки растворенных веществ против градиента концентрации.

При повороте вниз каналец образует нисходящее колено петли Генле. Здесь происходит активная реабсорбция воды в кровь, поскольку проницаемость канальца изменяется только для воды. Затем восходящее колено петли Генле переходит в менее активный дистальный извитой каналец, который попадает в собирательный проток.

Собирательные протоки

Собирательные протоки не являются частью нефрона; они собирают фильтрат из нескольких нефронов и определяют концентрацию мочи. Регулирует этот процесс гипофизарный антидиуретический гормон (АДГ), который увеличивает проницаемость стенок для воды и позволяет большему ее количеству реабсорбироваться в кровь. Этим и объясняется тот факт, что наша моча по утрам более концентрирована: в ночное время выделяется больше АДГ. Фильтрат (а теперь это уже моча) перетекает из собирательных протоков в почечные чашки, затем в почечную лоханку и выводится в мочеточник.

Вспомогательные органы

Покинув почки, моча проходит через вспомогательные органы мочевыделительной системы: два мочеточника, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. Длина последнего, кстати, у мужчин и женщин отличается.

Мочеточник

Эти тонкие мышечные трубки длиной около 30 см идут от ворот почек к задней части мочевого пузыря. Как перистальтика пищевода помогает проталкивать пищу, так и мочеточник проталкивает мочу под силой тяжести вперед в мочевой пузырь, используя для этого периодические сокращения и расслабления мышечных стенок. Мочеточники входят в мочевой пузырь под углом, или в наклонной полости, что помогает предотвратить отток мочи. Кроме того, пузырно-мочеточниковые клапаны в вместе соединения мочевого пузыря и мочеточника поддерживают однонаправленный ток мочи при наполнении мочевого пузыря.

Мужская мочевыделительная система.

Мочевой пузырь

Это полый орган с толстой мышечной стенкой, расположенный в малом тазу между прямой кишкой и лонной костью и прикрытый тонкой кишкой (и маткой у женщин). Изнутри мочевой пузырь покрыт складками, которые могут растягиваться и сужаться по мере его заполнения мочой. Средняя вместимость мочевого пузыря составляет 400–600 мл. При превышении данного объема активируются болевые и тензорецепторы и у нас возникает потребность опорожнить мочевой пузырь.

По мере наполнения мочевого пузыря детрузор расслабляется, а внутренний сфинктер мочеиспускательного канала сокращается.

Для слаженной регуляции деятельности мочевой пузырь использует произвольные и непроизвольные части нервной системы. Вегетативная нервная система управляет мышцей-детрузором в стенке мочевого пузыря и внутренним тканевым кольцом, называемым внутренним сфинктером мочеиспускательного канала. По мере накопления мочи симпатические нервы вегетативной нервной системы стимулируют смыкание внутреннего сфинктера и препятствуют сокращению мышц детрузора. Тензорецепторы в мышечных стенках подают сигнал, что пора опорожнить пузырь. Парасимпатические нервы стимулируют сокращение мышечного слоя, способствуя опустошению пузыря и расслаблению внутреннего сфинктера. Но опорожнение пузыря не выполняется без вашей команды, поскольку внешним сфинктером управляют двигательные нейроны соматической нервной системы. Мы учимся управлять этой мышцей в период приучения к горшку.