Выделительная система

За день ты выпил полтора литра чая, воды и компота — а через почки за это же время прошло около 170 литров первичной мочи. Куда деваются остальные сто шестьдесят восемь с половиной? Почки — самый точный фильтр тела: они оставляют в крови всё нужное и выбрасывают наружу только лишнее. Разберёмся, как устроен этот фильтр, по каким трубам уходит моча и кто помогает почкам справляться с выделением.

Почки и нефрон: фильтр весом 150 граммов

Почки — пара бобовидных органов размером с кулак, каждая весит около 150 граммов; лежат на уровне поясницы, справа чуть ниже левой. На разрезе видны три этажа: корковое вещество снаружи, тёмное мозговое из пирамидок внутри и почечная лоханка, откуда моча уходит вниз. Рабочая единица почки — нефрон, в каждой почке их около миллиона. В клубочке кровь под давлением фильтруется: вода, соли, глюкоза и мочевина уходят в капсулу — так рождается первичная моча, до 170 литров в сутки. Дальше извитые канальцы возвращают в кровь почти всё: воду, глюкозу, нужные соли; этот возврат называют реабсорбцией. Наружу остаётся лишь около полутора литров окончательной мочи — без реабсорбции человек высох бы за часы.

Разбери нефрон по деталям. Он начинается с клубочка — узелка из капилляров, обнятого капсулой: кровь течёт по капиллярам под повышенным давлением, и жидкость продавливается сквозь их стенки в капсулу, а клетки крови и белки остаются в сосудах. Дальше первичная моча идёт по извитым канальцам, свёрнутым в клубок: их стенки возвращают в кровь глюкозу, витамины, нужные соли и почти всю воду. Догоняет остатки петля канальца, уходящая вглубь почки, а собирают всё собирательные трубочки, которые отводят мочу в лоханку. Клубочки впервые разглядел ещё в семнадцатом веке итальянский анатом Мальпиги под самодельным микроскопом, а путь мочи от капсулы до лоханки учёные уточняли ещё два столетия.

Работа почек измеряется кровью: за сутки через них проходит около 1500 литров — весь объём крови тела успевает очиститься примерно каждые пять минут. Почечная артерия приносит кровь на фильтрацию, почечная вена уносит её обратно, а лишнее стекает в лоханку. Поэтому при отравлениях страдают почки одними из первых: именно они разбирают кровь на фракции. Запас у человека двойной: с одной почкой можно жить полноценной жизнью — оставшаяся возьмёт всю работу на себя, доноры почек живут десятилетиями.

Реабсорбция работает с точностью до грамма: глюкоза возвращается в кровь полностью, и у здорового человека сахара в моче нет. Если анализ показывает глюкозу — это сигнал: канальцы не справляются, часто так проявляется диабет, и врач отправляет проверяться дальше. С солями иначе: их возвращают ровно столько, сколько телу нужно, поэтому состав крови почти не меняется, хоть ешь солёное, хоть пей пресное. Отсюда и различие двух моч: первичная — профильтрованная плазма, окончательная — концентрат, где остались лишние соли, мочевина и около полутора литров воды.

Путь мочи и помощники почек

Из лоханки моча идёт по мочеточнику — трубке около 30 сантиметров, чьи гладкие мышцы проталкивают её порциями в мочевой пузырь. Это мышечный мешок-накопитель: он вмещает 300-500 миллилитров и закрывается сфинктером, которым ты умеешь управлять; позыв появляется, когда пузырь наполнен. Дальше путь наружу лежит через мочеиспускательный канал. Но почки — не единственные «вывозчики» отходов: кожа выделяет через 2-3 млн потовых желёз пот — воду, соли и немного мочевины, а лёгкие выбрасывают углекислый газ и около 400 миллилитров воды в сутки в виде пара. Поэтому жаркая погода и работа в цеху меняют не только самочувствие, но и водный баланс.

Кожа работает и канализатором, и кондиционером. Два-три миллиона потовых желёз выгоняют на поверхность пот: воду с растворёнными солями и каплей мочевины. Испаряясь с кожи, пот забирает тепло — так тело сбрасывает лишние градусы, и в жару его потери доходят до литра в сутки. Сам пот не пахнет: запах дают бактерии, которые размножаются на питательной плёнке, — душ после тренировки нужен не только тебе, но и соседям по классу. Зимой пота меньше, зато испарение с дыхания остаётся: через кожу и лёгкие вместе уходит около 800 миллилитров воды в сутки даже без бега.

Почки болят молча и поздно, поэтому их болезни ловят по анализам. Переохлаждение поясницы и застой мочи открывают дорогу инфекции: воспаление мочевого пузыря называют циститом, воспаление чашечек и лоханки — пиелонефритом. В густой моче соли выпадают в осадок и растут камни: их дробят и изгоняют, но проще не допускать — пить воду и не пересаливать еду. Когда нефроны гибнут безвозвратно, приходит на помощь гемодиализ: аппарат «искусственная почка» прокачивает кровь через полупроницаемую мембрану и забирает мочевину с лишними солями. Сеанс длится четыре-пять часов и повторяется два-три раза в неделю; параллельно пациента ставят в очередь на пересадку почки — донорский орган возвращает человеку обычную жизнь.

Нефрон#

рабочая единица почки: клубочек с капсулой и извитые канальцы; в каждой почке около миллиона

Клубочек#

узелок капилляров внутри капсулы нефрона, где кровь фильтруется давлением

Реабсорбция#

возврат воды, глюкозы и нужных солей из первичной мочи в кровь

Почечная лоханка#

воронка внутри почки, где собирается моча перед мочеточником

Сфинктер#

мышечное кольцо на выходе из мочевого пузыря, которое удерживает мочу

Гемодиализ#

аппарат «искусственная почка»: чистит кровь через мембрану при отказе нефронов

Как это спрашивают на контрольной

• «Путь мочи по органам» — по порядку: почка, мочеточник, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал
• «Что такое нефрон и его части» — клубочек, капсула, извитые канальцы
• «Чем первичная моча отличается от окончательной» — 170 литров против 1.5 и разный состав
• «Кто помогает почкам выделять» — кожа с потом, лёгкие с углекислым газом и парами воды
• «Как беречь почки» — вода, тепло на пояснице, не терпеть позывы, меньше соли

Образец полного ответа на вопрос «как работают почки»: кровь поступает по почечной артерии, и в клубочках нефронов она фильтруется — вода, соли, глюкоза и мочевина выходят в капсулу, образуя первичную мочу. За сутки её собирается около 170 литров. В извитых канальцах идёт реабсорбция: глюкоза и почти вся вода возвращаются в кровь. Наружу остаётся около 1.5 литра окончательной мочи, которая через лоханку и мочеточник уходит в мочевой пузырь. Так почки держат состав крови постоянным, а помогают им кожа с потом и лёгкие с углекислым газом.

Собери картину целиком: кровь, насытившись в лёгких и подкрепившись через стенку кишечника, разносит вещества по телу, а почки, кожа и лёгкие забирают то, что стало лишним. Это третий кит обмена веществ рядом с дыханием и пищеварением, которые ты уже разобрал. Когда на контрольной спросят про 170 литров — ты сможешь объяснить и откуда берётся число, и куда девается почти вся эта вода.

Подсказка: клавиши J — следующая тема, K — предыдущая, на телефоне: свайп влево/вправо — соседняя тема