Почки — это органы, по форме напоминающие бобы, которые занимают важное место в мочевыводящих путях. Длина каждой почки составляет примерно 12 сантиметров, а вес — около 150 граммов. Почки расположены по обе стороны от позвоночника, непосредственно за брюшной полостью, где находятся органы пищеварения.
Кровоснабжение каждой почки обеспечивается почечными артериями, отходящими от брюшной аорты. Кровь из почечной артерии распределяется в более мелкие сосуды, наименьшие из которых — артериолы. Из артериол кровь попадает в клубочки, которые представляют собой скопления микроскопических кровеносных сосудов, называемых капиллярами. Кровь отводится от каждого клубочка по отводящей артериоле, которая соединяется с мелкой веной. Мелкие вены, соединяясь, образуют одну большую почечную вену, по которой происходит отток крови от каждой почки.
Обзор мочевыводящих путей
Нефроны представляют собой микроскопические образования, в которых фильтруется кровь и образуется моча. В каждой почке содержится около одного миллиона нефронов. Каждый нефрон состоит из капиллярного клубочка, окруженного тонкостенной, чашеобразной структурой (капсулой Шумлянского-Боумена). Кроме того, в нефроне имеется крошечная трубочка (каналец), отводящая жидкость (которая быстро превращается в мочу) из пространства между листками капсулы Шумлянского-Боумена (пространство Шумлянского-Боумена). В каждой трубочке имеется три взаимосвязанных отдела: проксимальный извитой каналец, петля Генле и дистальный извитой каналец. Третья часть нефрона — собирательный проток, по которому жидкость отводится из канальца. После того, как жидкость покидает собирательный проток, она считается мочой.
Почки состоят из наружного (коркового) и внутреннего (мозгового) слоя. Все клубочки расположены в корковом слое, тогда как канальцы расположены как в корковом, так и в мозговом слое. Моча стекает из собирательных протоков многих тысяч нефронов в чашевидную структуру (почечная чашечка). В каждой почке содержатся несколько почечных чашечек, из которых моча собирается в одну воронковидную полость (почечную лоханку). Из почечной лоханки каждой почки моча перемещается в мочеточник.
Функции почек
Одна здоровая почка вполне может выполнять все функции, которые в нормальных условиях выполняются двумя почками. Некоторые люди рождаются с одной почкой, а иногда люди решают безвозмездно предоставить одну почку для трансплантации другому человеку с почечной недостаточностью. Кроме того, одна почка может быть серьезно поражена в результате заболевания или травмы.
Основная функция почек заключается в:
поддержании в организме надлежащего баланса воды и минералов (в том числе электролитов).
К дополнительным функциям почек относятся:
фильтрация и выведение продуктов жизнедеятельности, возникающих в процессе пищеварения, приема лекарственных препаратов и вредных веществ (токсинов):
Регулирование артериального давления
Секреция некоторых гормонов
Водный и электролитный баланс
Люди регулярно пьют воду для поддержания жизни. Вода также образуется при переваривании (метаболизме) пищи. Если объем поступающей в организм воды не равен объему выходящей из организма воды, то она быстро накапливается, и человек заболевает и может даже умереть. Избыток воды разбавляет электролиты в организме, в то время как недостаток воды их концентрирует. Концентрации электролитов в организме необходимо поддерживать очень точными. Почки регулируют и помогают поддерживать правильный баланс воды и электролитов.
Кровь поступает в клубочек под высоким давлением. Большая часть жидкой составляющей крови фильтруется через небольшие поры в клубочках, не пропуская клетки крови и большую часть крупных молекул, таких, как белки. Прозрачная отфильтрованная жидкость поступает в капсулу Шумлянского-Боумена и переходит в каналец, отходящий от капсулы Шумлянского-Боумена. У здоровых взрослых людей в почечных канальцах фильтруется около 180 литров жидкости каждый день. Почти вся эта жидкость (и содержащиеся в ней электролиты) реабсорбируется в почках. Только около 1,5–2 % жидкости выводится из организма в виде мочи. Для того чтобы произошла реабсорбция, разные части нефрона активно секретируют и поглощают различные электролиты, всасывающие вместе с собой воду, а другие части нефрона изменяют свою проницаемость для воды, за счет чего большая или меньшая часть воды возвращается в кровоток. При подробном рассмотрении эти процессы оказываются немного сложнее.
В первом отделе канальца (проксимальном извитом канальце) реабсорбируется большая часть натрия, воды, глюкозы и других фильтруемых веществ, которые, в конечном счете, возвращаются в кровь. В другом отделе канальца (петле Генле) откачиваются (реабсорбируются) натрий, калий и хлориды. Таким образом, оставшаяся жидкость становится все более разбавленной. Разбавленная жидкость проходит через следующий отдел канальца (дистальный извитой каналец), где большая часть оставшегося натрия выводится и заменяется калием и кислотой.
Жидкость из канальцев нескольких нефронов попадает в собирательный проток. В собирательном протоке жидкость может оставаться разбавленной, либо же вода может абсорбироваться из жидкости и возвращаться в кровь, в результате чего моча становится более концентрированной. Реабсорбция воды регулируется антидиуретическим гормоном (вырабатываемым гипофизом) и другими гормонами. Эти гормоны способствуют регулированию функции почек и контролируют состав мочи для поддержания водного и электролитного баланса в организме.
Изображение мочевыводящей системы
Фильтрация и выведение
Во время переваривания организмом пищи образуются некоторые продукты жизнедеятельности, и эти продукты необходимо удалить из организма. Одним из основных продуктов жизнедеятельности является мочевина, которая образуется в результате белкового обмена. Мочевина свободно проходит через клубочки в канальцевую жидкость и, поскольку она не реабсорбируется, она переходит в мочу.
Другие нежелательные вещества, в том числе такие метаболические продукты жизнедеятельности, как кислоты и многие токсины и лекарства, активно секретируются в моче клетками почечных канальцев (и придают моче характерный запах).
Регулирование артериального давления
Другая функция почек заключается в регулировании кровяного давления в организме путем выведения избытка натрия. Если выводится слишком мало натрия из организма, то артериальное давление, скорее всего, повысится. Почки также помогают регулировать артериальное давление, вырабатывая фермент под названием ренин. Когда артериальное давление падает ниже нормального уровня, почки выделяют в кровоток ренин, тем самым активируя ренин-ангиотензин-альдостероновую систему, которая в свою очередь повышает артериальное давление. Кроме того, почки вырабатывают уротензин, который вызывает сокращение кровеносных сосудов и способствует повышению артериального давления. Человек с почечной недостаточностью, как правило, склонен к повышенному артериальному давлению из-за неспособности почек регулировать давление.
Секреция гормонов
Посредством секреции гормонов почки способствуют регулированию других важных функций, таких, как продуцирование эритроцитов, а также рост и крепость костей.
Почки вырабатывают гормон под названием эритропоэтин, который стимулирует выработку эритроцитов в костном мозге. Из костного мозга эритроциты затем высвобождаются в кровоток.
Рост и сохранение костей здоровыми представляет собой сложный процесс, который зависит от нескольких систем органов, в том числе от почек. Почки способствуют регулированию уровня кальция и фосфора, минеральных веществ, которые крайне важны для здоровья костей. Это происходит путем преобразования неактивной формы витамина D, который вырабатывается в коже, а также присутствует во многих продуктах питания, в активную форму витамина D (кальцитриол), который действует как гормон для стимулирования всасывания кальция и фосфора из тонкой кишки.
