ГоловнаЗворотній зв'язок

Возрастная физиология

Выделительная система

Метаболические процессы, происходящие в каждой клетке, наряду с образованием полезных, нужных клетке и организму веществ, наряду с производством энергии и выполнением физио­логических функций, приводят к образованию отработанных про­дуктов и шлаков, которые необходимо удалить из организма. В самых больших количествах в результате окислительных реакций образуются вода и углекислый газ. Поступая из работающих кле­ток в кровь, углекислый газ соединяется с гемоглобином либо просто растворяется в плазме и переносится с током крови к лег­ким, где выбрасывается из организма в процессе дыхания. Не­большая часть метаболической воды (т.е. воды, образовавшейся в результате внутриклеточных биохимических реакций) также вы­ходит из организма через легкие, поскольку выдыхаемый воздух всегда насыщен парами воды. Однако большая часть воды, а так­же другие — негазообразные — вещества, подлежащие удалению, выводятся из организма иным путем. Некоторая их часть (иногда довольно значительная) выводится в виде пота — особенно при тяжелой и длительной мышечной работе, а также в условиях жары. Но все же большая часть (до 80 %) метаболической воды и ра­створенных в ней конечных продуктов обмена выводится через почки.

Почки в организме человека являются полифункциональным органом. Они не только выводят лишнюю воду, соли, мочевину и другие ненужные вещества из организма, но также обеспечивают постоянство (гомеостаз) концентрации осмотически активных веществ (осморегуляция), объема жидких сред организма (волюмо-регуляция), концентрации отдельных ионов (ионорегуляция) и кис­лотно-щелочное равновесие. Кроме того, почки вырабатывают некоторые гормоны и другие биологически активные вещества, участвующие в регуляции обменных процессов в организме.

Развитие почки как органа. Почки формируются на весьма ран­них стадиях развития. Уже на 9-й неделе внутриутробной жизни почки плода начинают функционировать. Изменение потребле­ния воды и солей матерью вызывает адекватное изменение по­чечной функции у плода. К моменту рождения масса почек у

Капсула

детей составляет примерно 50 г, или 0,66 г на 100 г массы тела. Почки новорожденного имеют дольчатое строение, которое обычно исчезает к 2—5 годам. Наиболее интенсивный рост на­блюдается в первые 1,5—2 года жизни, в 8—10 и 14—18 лет. К 22—25 годам почки достига­ют веса 270 г (0,45 % от массы тела). К 5—6 годам иннервация почек у детей соответствует та­ковой у взрослых.

Полость капсулы

Механизм работы почек. К почкам — парному бобовид­ному органу, расположенному с двух сторон от позвоночника в поясничном отделе брюшной полости, — подходят крупные кровеносные сосуды. Кровь приносит с собой воду и растворен­ные в ней продукты, подлежащие удалению. В ткани почек кро­веносные сосуды многократно разветвляются и превращаются в тончайшие капилляры, которые сворачиваются во множество клу­бочков. Каждый такой клубочек окружен специальной почечной капсулой, в которой собирается первичная моча. Из капсулы вы­ходит извитой каналец, по которому моча продвигается от клу­бочка в сторону лоханки. Каналец оплетен кровеносными капил­лярами, тесно соприкасающимися со степками извитого канальца. Капилляры соединяются в более крупные сосуды (вепулы) и впадают в почечную вену, которая и выносит из почек уже очи­щенную кровь. Капилляры вместе с капсулой и почечным ка­нальцем представляют собой единое анатомо-физиологическое устройство, которое называется нефрон (рис. 16). Таких нефронов в каждой почке около 1 млн. Общая длина почечных трубочек, по которым проходит жидкость в процессе их работы, достигает 130 км.

Кровь поступает в капиллярную сеть нефрона под большим давлением. Стенки капилляров не пропускают кровяные клетки, зато жидкая фракция крови почти полностью выхолит в полость капсулы. Так образуется первичная моча, которая практически не отличается по составу от плазмы крови. За сутки ее образуется около 170 л. Очевидно, что выделение такого количества жидко­сти из организма невозможно. Поэтому вслед за клубочковой фильтрацией наступает другой этап работы почек — реабсорб-ция, т.е. возврат в кровь воды и целого ряда нужных организму веществ. Эти процессы протекают в месте плотного соприкосно­вения капилляров с почечным извитым канальцем. Сначала ка­пилляры вновь набирают утерянную в процессе фильтрации воду, а потом происходит выравнивание концентраций одних солей и метаболитов и повышение концентрации других, которые подле­жат выделению. Клетки почек тратят на эту работу довольно зна­чительное количество энергии. В результате моча сильно концент­рируется, и ее объем достигает 1,5—2 л в сутки. По мочеточнику готовая моча поступает в мочевой пузырь.

Возрастные особенности выделительной функции. Важным усло­вием эффективной деятельности почек является адекватный уро­вень их кровоснабжения. В условиях покоя у новорожденных в почки поступает всего 5 % минутного объема крови, тогда как у взрос­лых — 20—25 %. Значительное увеличение почечного кровоснаб­жения наблюдается в течение 8—10 нед после рождения. Уже к 3-му году жизни суммарный почечный кровоток практически до­стигает уровня взрослого человека.

Новорожденные при любом водном режиме выводят гипото­ническую (малоконцентрированную) мочу. В основе низкой кон­центрирующей способности их почек лежат: 1) морфологическая незрелость почек; 2) положительный азотистый баланс; 3) не­чувствительность почек к антидиуретическому гормону. При ис­кусственном вскармливании коровьим молоком, содержащим больше солей и белков по сравнению с женским, концентрирую­щая способность развивается раньше, чем при грудном питании.

Из-за сниженной способности концентрировать мочу ребенок затрачивает примерно вдвое больше воды, чем взрослый, на выве­дение одного и того же количества осмотически активных веществ. Вместе с высокими потерями воды через кожу и легкие это создает известную напряженность водного баланса ребенка. При грудном вскармливании эта напряженность выражена меньше, чем при вскармливании коровьим молоком. Замена женского молока экви­валентным количеством коровьего увеличивает нагрузку на почки в 4,5 раза. Соответственно, возрастает и потребность в воде. Способ­ность к реабсорбции у детей раннего возраста снижена по сравне­нию со взрослыми. Так, канадьцевая рсабсорбция жидкости у но­ворожденных составляет 78—89 %, а у взрослых — 98—99,5 %.

Созревание осморегулирующих механизмов у человека прохо­дит несколько этапов, наиболее важные вехи на этом пути — воз­раст 7—8 мес, 2—3 года и 10—11 лет. Тем не менее относительная напряженность водно-солевого обмена, особенно в экстремаль­ных ситуациях," отмечается в течение всего периода детства.

Регуляция кислотно-щелочного равновесия. Почки участвуют в поддержании кислотно-щелочи ого равновесия благодаря способ­ности секретировать водородный ион, выделяя кислую мочу (рН менее 4,4). Ребенок уже с первых дней жизни может выделять кис­лую мочу, однако эта способность у него ниже, чем у взрослого.

Так, почка взрослого выводит за 8 ч 20% от общего количества введенной кислоты, а детская — только 10 %. Однако в норме почки ребенка способны удовлетворительно поддерживать это равнове­сие, особенно при грудном вскармливании.

Возрастные особенности водно-солевого обмена. Формирование гомеостати чес ких функций почек отражает их способность к со­хранению водно-солевого баланса организма, который определя­ется количеством жидкости в различных средах, их ионным со­ставом, осмолярностью и кислоти о-щелочным равновесием.

Наиболее распространенным и важным соединением в орга­низме человека является вода. В водной среде осуществляются все химические, обменные и транспортные процессы, она служит универсальным растворителем продуктов питания и обмена. На долю жидкости приходится 58—80 % массы тела.

К моменту рождения ребенка содержание воды в организме со­ставляет 75—80 % его массы и зависит от степени зрелости. У не­доношенных количество жидкости больше в связи с незрелостью регуляторпых механизмов, повышенной гидрофил ьностью тканей и незначительным содержанием жира. С возрастом относительное количество ее уменьшается, особенно интенсивно в первые годы жизни. К 3—5 годам общее количество жидкости (в %) достигает уровня взрослого человека (табл. 7).

Желудок

клеточный сектор возрастает в основном благодаря увеличению количества клеток.

\ /

Легкие Кожа

 

 

38