Мочевыделительная система человеческого организма
Короткий анатомо-физиологический очерк
Почки
Почки – парный орган, образующий и выводящий мочу. Почки имеют бобовидную форму, темно-коричневого цвета, плотной консистенции, весом до 150 г. Почки расположены в поясничной области по обе стороны от позвоночного столба, на внутренней задней брюшной стенке.
Снаружи почки окружены слоем жира, образующего жировую капсулу. За счет жировой капсулы и ее особой наружной оболочки – почечной фасции почки удерживаются на месте и фиксируются в нормальном положении. Вот почему при быстром и резком похудении, в которое вовлекается и жировая ткань почечной капсулы, почка может выйти из своего неподвижного состояния. Тогда почка может сместиться вниз или начать непредсказуемые движения в различных направлениях, принося хозяину много неприятных ощущений. Такое болезненное состояние определяется в медицине как опущение почки, и крайнее его проявление – блуждающая почка.
Почки состоят из однотипных по строению образований – нефронов. Всего нефронов 2–2,5 млн в обеих почках. Нефрон состоит из двух частей – капиллярных петель с приводящей и отводящей артериолами (клубочек) и выводящих канальцев. При их весе менее 1 % веса всего тела через почки проходит 20–25 % минутного объема крови, что почти в 20 раз превышает кровообращение в других органах.
Почки выводят из организма продукты азотистого обмена – мочевину, креатинин, мочевую кислоту и др., избыток солей и воды, а также различные чужеродные вещества. Но это только второстепенная функция («шлаковая»).
Главное в деятельности почек – регуляция водного и электролитного обмена, благодаря чему сохраняются важнейшие константы организма, объем и осмотическое давление крови и жидкости тела.
Кроме этого, они регулируют концентрацию натрия, объем внеклеточной воды, концентрацию ионов в крови, кислотно-щелочное равновесие в организме.
Ядовитые вещества, поступающие из кишечника в воротную вену (индол, фенол, скатол), обезвреживаются печенью и выводятся почками.
Моча, образовавшаяся в почках, поступает в лоханки, по мочеточникам направляется в мочевой пузырь и при мочеиспускании удаляется из организма. 50–70 % веса тела человека составляет вода, за сутки здоровый человек выделяет 1200–1500 мл мочи. Количество мочи соответствует приблизительно количеству выпитой жидкости.
В норме днем организм выделяет мочи больше, чем ночью. Соотношение между дневным и ночным выделением составляет от 4: 1 до 3: 1. Активные утром и в полдень, ночью почки отдыхают. Почки любят тепло и покой.
Мочеточник
Мочеточник представляет собой трубку, которая соединяет почечную лоханку с мочевым пузырем. Мочеточник имеет диаметр 6–8 мм, равный примерно гусиному перу, и длину 35–40 см.
Стенка мочеточника состоит из трех оболочек: слизистой, мышечной и соединительной тканей. Слизистая оболочка выстлана переходным эпителием и имеет глубокие продольные складки, что позволяет растягиваться, увеличиваясь в диаметре. Мышечная оболочка в верхней части органа состоит из внутреннего продольного и наружного циркуляционного слоев, а в нижней – из внутреннего и наружного продольного и среднего кругового слоев.
Мочеточник обеспечивает проведение мочи от почки до мочевого пузыря.
Мочеточник начинается расширением у ворот почки и спускается вниз.
Из брюшной полости он попадает в таз и открывается на задней стенке мочевого пузыря. При этом мочеточник проходит через стенку мочевого пузыря в косом направлении.
Мочевой пузырь
Мочевой пузырь – непарный полый орган вместимостью 250–500 мл, выполняющий функцию резервуара для мочи, располагается на дне малого таза, а форма его зависит от степени наполнения мочой.
Впереди мочевого пузыря находится полуподвижное соединение двух лобковых костей посредством мощного хряща, так называемый лобковый симфиз.
Позади мочевого пузыря у мужчин лежат семенные пузырьки, ампулы семявыносящих протоков и прямая кишка, у женщин – матка и верхняя часть влагалища. Своей нижней поверхностью мочевой пузырь прилежит у мужчин к предстательной железе, у женщин – к тазовому дну (мочеполовой диафрагме).
Различают тело, шейку, дно и верхушку органа.
Нижняя часть мочевого пузыря воронкообразно сужается и переходит в мочеиспускательный канал. Она получила название шейки пузыря. В нижнем отделе пузыря находится внутреннее отверстие мочеиспускательного канала.
Стенка мочевого пузыря состоит из слизистой оболочки и подслизистой основы, мышечной, соединительнотканной и отчасти серозной оболочек. Слизистая оболочка, выстланная переходным эпителием, образует многочисленные складки, благодаря которым объем мочевого пузыря может значительно увеличиваться при наполнении мочой. В передней части дна мочевого пузыря расположены три отверстия: два мочеточниковых отверстия и верхнее отверстие мочеиспускательного канала. Между ними располагается мочепузырный треугольник, в области которого слизистая оболочка лишена подслизистой основы и плотно, без складок, сращена с мышечным слоем.
Мышечная оболочка состоит из наружного продольного, среднего циркулярного и внутреннего косопродольного слоев гладких мышечных волокон, тесно связанных между собой. Средний слой в области шейки мочевого пузыря образует вокруг внутреннего отверстия мочеиспускательного канала мышцу – сжиматель мочевого пузыря. Мышечная оболочка, сокращаясь, уменьшает объем мочевого пузыря и изгоняет мочу наружу через мочеиспускательный канал. В связи с этой функцией мышечной оболочки ее называют мышцей, выталкивающей мочу.
У наполненного мочой пузыря стенки растянуты, тонкие (2–3 мм). После опорожнения пузырь уменьшается в размерах, его стенки сокращаются и достигают в толщину 12–15 мм.
Мужской мочеиспускательный канал
Мужской мочеиспускательный канал представляет собой мягкую эластичную трубку длиной около 15–22 см. Начинается от мочевого пузыря внутренним отверстием мочеиспускательного канала, расположенного на венце головки полового члена. Подразделяется на предстательную часть длиной около 3 см, располагающуюся внутри предстательной железы, перепончатую часть (до 1,5 см), лежащую в области дна таза от верхушки предстательной железы до луковицы полового члена, и губчатую часть, проходящую внутри губчатого тела полового члена. На задней стенке предстательной части находится продолговатое возвышение – гребень мочеиспускательного канала. Наиболее выступающая часть этого гребня носит название семенного холмика, или семенного бугорка, на вершине которого имеется углубление – предстательная маточка, являющаяся рудиментарным образованием. По сторонам от предстательной маточки открываются устья семявыбрасывающих протоков, а по окружности семенного холмика расположены отверстия выводных протоков предстательной железы.
Слизистая оболочка предстательной и перепончатой частей мочеиспускательного канала выстлана многорядным цилиндрическим эпителием, губчатой части – однослойным цилиндрическим, а в области головки члена – многослойным плоским эпителием. В слизистой оболочке заложено большое количество мелких слизистых желез. За слизистой оболочкой располагается слой гладких мышечных волокон.
Женский мочеиспускательный канал
Женский мочеиспускательный канал шире мужского и представляет собой прямую трубку длиной 2,5–3,5 см и диаметром 7—10 мм, открывающуюся в преддверие влагалища. Его функция – только выведение мочи. Женский мочеиспускательный канал слегка изогнут кзади, так как проходит через мочеполовую диафрагму промежности, располагаясь под симфизом. В месте его прохождения через мочеполовую диафрагму имеется наружный сфинктер, действие которого подчинено сознанию. Задняя стенка мочеиспускательного канала сращена с передней стенкой влагалища. Стенка канала состоит из слизистой, мышечной и соединительной оболочек. Круговой слой мышечной оболочки образует внутренний (непроизвольный) сфинктер, расположенный вокруг внутреннего отверстия мочеиспускательного канала.
Предстательная железа
Предстательная железа расположена позади мочевого пузыря и окружает со всех сторон начальную часть мочеиспускательного канала. Простата – железисто-мышечный орган, который состоит из трех долей. Предстательная железа выделяет простатический сок, представляет собой водянистую жидкость молочно-мутного цвета, щелочной реакции.
Простата – важный внутрисекреторный орган, влияющий через кровь на деятельность остальных половых органов и весь организм. Микроскопические исследования показали, что с наступлением половой зрелости железистый аппарат железы быстро развивается, а после 40 лет обнаруживает явления атрофии (начинает развиваться плотная соединительная ткань, не выделяющая гормона).
В возрасте старше 50 лет предстательная железа увеличивается в размере и сдавливает мочеиспускательный канал. Развиваются явления, нарушающие функцию мочеотделения, а это влечет за собой изменения в состоянии организма в целом и ведет к преждевременному старению мужчины, понижению обменных процессов.
Характеристика мочи
Количество мочи
В среднем за сутки человек выделяет около 1,5 л мочи. Однако цифра непостоянна и колеблется в довольно широких пределах. Так, например, объем выделяемой мочи возрастает после питья большого количества жидкости, употребления незначительного количества белка, продукты распада которого усиливают деятельность почек, и наоборот, мочеобразование уменьшается, когда человек употребляет мало жидкости, когда в еде содержится мало белка или когда происходит усиленное потение и значительное количество воды с потом выходит из организма.
Интенсивность мочеобразования меняется в течение суток. Днем моча образуется интенсивнее, чем ночью, даже если ночью человек выпьет столько же воды, сколько днем.
Наименьшее количество образуется в промежуток от 2 до 4 ч ночи. Уменьшение мочеобразования ночью связано со снижением деятельности органов во время сна и с некоторым падением давления крови, в связи с чем понижается давление в почках и уменьшается фильтрация. На образование мочи влияет также физическая работа. При длительной физической работе количество выделяемой мочи уменьшается, во-первых, потому, что капиллярная сеть мышц раскрывается и кровь приливает к мышцам, тем самым уменьшается снабжение кровью почек, а во-вторых, потому, что физическая работа обычно сопровождается потоотделением, что также ведет к уменьшению мочеобразования.
Диурез также возрастает при приеме большого количества жидкости и пищи, повышающей мочеотделение, и уменьшается при потоотделении, поносе, рвоте.
Полиурия – повышенное отделение мочи (свыше 2000 мл в сутки) – отмечается при таких заболеваниях почек, как хронические нефриты и пиелонефриты, при сахарном диабете, алиментарной дистрофии и т. д.
Олигурия – пониженное мочеотделение (не ниже 800 мл в сутки) наблюдается при таких заболеваниях почек, как острые диффузные нефриты, недостаточность кровообращения, повышенная гидрофильность тканей, задержка натрия в тканях и т. д.
Анурия – суточное выделение мочи от 200 мл и ниже является, как правило, следствием тяжелого поражения почек (паренхимы). Длительная анурия ведет к уремии, отравлению организма мочой.
Цвет мочи
Моча представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета. При стоянии выпадает осадок. Образовавшаяся муть состоит из солей и слизи.
Цвет мочи может колебаться от светло-желтого до насыщенно-желтого. Это в норме зависит от содержания пигментов, и прежде всего урохрома, уроэтрина, уророзеина, уробелина и др.
Степень окраски меняется в зависимости от удельного веса и количества выделенной мочи. Интенсивный желтый цвет – высокий удельный вес. Бледная моча чаще имеет низкий удельный вес. В патологии цвет мочи может меняться.
Реакция мочи (рН мочи)
При обычной смешанной пище моча здорового человека имеет слабокислую реакцию (рН в пределах 5,0–7,0). Реакция мочи меняется в зависимости от питания. При употреблении преимущественно мясной пищи и других богатых белками веществ реакция мочи становится кислой; растительная же пища вызывает некоторое защелачивание, и реакция мочи делается нейтральной или даже щелочной.
Резко кислая моча отмечается при лихорадочных состояниях, диабете, голодании, недостаточности почек и т. д. Щелочная реакция мочи наблюдается при циститах, пиелитах, гематурии, после рвоты и поноса, при рассасывании экссудатов, при приеме соды, минеральной воды. Реакцию следует определять только у нативной, т. е. свежевыделенной мочи.
Удельный вес мочи
Удельный вес мочи колеблется в зависимости от количества принятой жидкости. Большое количество потребленной воды вызывает падение удельного веса; наоборот, при ограничении поступления в организм воды удельный вес мочи повышается. В среднем, удельный вес равен 1,015—1,020 г/см3.
Для нормальных почек отмечается широкое колебание удельного веса в течение суток, что определено приемом пищи, воды, потоотделением, дыханием. Низкие цифры удельного веса (1,005—1,012 г/см3), гипоизостенурия указывают на нарушение концентрационных функций почек (например, хронический нефрит, сморщенная почка). Как временное явление низкий удельный вес отмечается при алиментарной дистрофии, после обильного питья, при уменьшении отеков. Высокий удельный вес мочи (более 120 г/см3) наблюдается при остром нефрите, образовании внутриполостных экссудатов. Интересно, что в случае сахарного диабета отмечается высокий удельный вес мочи, даже при наличии полиурии.
В состав мочи входят вода, продукты распада белка: азотосодержащие вещества, соли и некоторые другие вещества. В среднем за сутки с мочой выделяется около 60 г солей.
Азот выделяется преимущественно в составе мочевины, на долю которой приходится примерно 90 % азота, образующегося в результате распада белка.
В нормальной моче белок не содержится, так как будучи коллоидом, он не может проходить через стенки капилляров. Появление белка в моче говорит о заболевании почек. Белок может появиться в моче либо в результате патологического изменения проницаемости стенок капилляров, когда они начинают пропускать белок в мочу, либо при воспалительных процессах в почках.
Однако при большом физическом напряжении белок на короткое время может появиться в моче у здорового человека. Это особенно характерно для бегунов. Появление белка в моче в этом случае является результатом изменения проницаемости сосудистой системы почек, что связано с их усиленной работой. Вскоре после снятия тяжелой физической нагрузки белок в моче у этих людей исчезает и нормальная работа почек восстанавливается.
Появление белка в моче называется альбуминурией.
Сахар в моче может появиться как у больных, так и у здоровых людей. У больных людей выделение сахара с мочой наблюдается при заболевании диабетом. В случае появления кетоновых тел в моче больных диабетом отмечается «плодовый» или «яблочный» запах.
У здоровых же людей сахар появляется в моче после употребления большого количества сахара или других веществ со значительным содержанием сахара (варенье, шоколад и т. д.). Выведение сахара с мочой называется глюкозурией.
Нормальной составной частью мочи являются пигменты – уробилин и урохром, придающие моче характерный цвет. Пигменты мочи образуются в кишечнике и почках из пигментов желчи, которые в свою очередь образуются из продуктов распада гемоглобина.
Появление крови в моче, или гематурия, наблюдается при кровоизлияниях в область почек или мочевыводящих органов.
Обнаруженные в моче эритроциты могут быть неизмененные, т. е. содержащие гемоглобин, и измененные, свободные от гемоглобина, имеющие вид одноконтурных или двухконтурных колес. В нормальной моче взрослых и детей может отмечаться незначительное количество эритроцитов. Если же моча красная, то это состояние определяется как макрогематурия. При микрогематурии эритроциты обнаруживаются только микроскопически. Почечные гематурии связаны с органическим поражением почек – это острые и хронические нефриты, геморрагический диатез, злокачественные новообразования. Почечная гематурия может быть при тяжелых физических нагрузках. Внепочечная гематурия развивается при заболеваниях мочевого пузыря, лоханок, мочеточников и травмах.
Увеличение количества лейкоцитов в моче свидетельствует о воспалительных процессах в почках или мочевыводящих путях (туберкулез почки, пиелиты, циститы, пиелонефриты и т. д.).
Клетки почечного эпителия в нормальной моче не обнаруживаются, они появляются при нефритах, нефрозах, интоксикациях, лихорадочных состояниях и инфекционных заболеваниях.
Цилиндры, которые обнаруживают в моче, представляют собой белковые клеточные образования канальцевого происхождения. Различают гиалиновые, зернистые, восковидные, эпителиальные, эритроцитарные, пигментные, лейкоцитарные цилиндры. Появление большого количества различных цилиндров (цилиндрурия) наблюдается при органических поражениях почек (нефриты, нефрозы), при инфекционных болезнях, застойной почке, при ацидозе.
Выведение мочи
Моча после прохождения через извитые канальцы по выводным протокам поступает в лоханки, а из лоханок по мочеточникам в мочевой пузырь. Передвижению мочи по мочеточникам способствуют перистальтические движения мочеточников. Моча собирается в мочевой пузырь, где никаким изменениям не подвергается. Образование мочи происходит непрерывно, а мочевой пузырь опорожняется периодически по мере наполнения.
У места перехода мочевого пузыря в мочеиспускательный канал имеются два сфинктера, или жома (так называются кольцеобразные мышечные пучки). Они в обычных условиях сокращены и плотно закрывают выход из мочевого пузыря. Первый из сфинктеров закрывает выход из мочевого пузыря, а второй закрывает мочеиспускательный канал и носит название сфинктера мочеиспускательного канала.
Так как вне мочеиспускания сфинктеры закрыты, то моча собирается в мочевом пузыре. Обратно в мочеточники она поступить не может, так как мочеточники входят в пузырь в косом направлении, при наполнении пузыря мышечный слой его стенок сдавливает и закрывает устья мочеточника.
Мочевой пузырь иннервируется симпатическими и парасимпатическими нервами. При возбуждении симпатических нервов перистальтика мочеточников усиливается, стенки мочевого пузыря расслабляются, а сжатие сфинктера еще более усиливается: таким образом, возбуждение симпатического нерва создает условия, способствующие накоплению мочи в мочевом пузыре. Возбуждение парасимпатических нервов вызывает явления, противоположные влиянию симпатических нервов. Стенки мочевого пузыря под влиянием парасимпатических нервов сокращаются, сфинктер расслабляется, и моча изгоняется из пузыря.
Мочеиспускание является рефлекторным актом. Раздражителем окончаний центростремительных нервов является величина давления в мочевом пузыре. По мере поступления мочи давление в мочевом пузыре повышается, и его стенки растягиваются. Повышение давления в пузыре до 12–15 см водяного столба и растяжение стенок являются раздражителями окончаний центростремительных нервов, заложенных в самой стенке мочевого пузыря. В рецепторах возникает возбуждение, которое передается в центральную нервную систему, а оттуда по центробежным парасимпатическим нервам поступает к мочевому пузырю, вызывая его сокращение при одновременном расслаблении сфинктеров. В итоге происходит мочеиспускание.
Центр рефлекторного мочеиспускания находится в крестцовом отделе спинного мозга. На рефлекторную деятельность этого центра влияют высшие отделы центральной нервной системы, продолговатый мозг, средний мозг и кора головного мозга. Возбуждение, идущее из этих отделов, поступает в центр мочеотделения спинного мозга и влияет на рефлекторное мочеиспускание.
Человек может задержать мочеиспускание или вызвать его даже тогда, когда мочевой пузырь недостаточно наполнен и рефлекторного позыва нет. Мочеиспускание достигается при вмешательстве коры головного мозга, откуда импульсы поступают к сфинктеру мочеиспускательного канала и вызывают его расслабление. У маленьких детей способность задерживать мочеиспускание вырабатывается постепенно с возрастом.
Непроизвольное мочеиспускание у старших детей и у взрослых, а также ночное недержание мочи свидетельствуют о заболевании центральной нервной системы.