Айзек Азимов - Популярная анатомия. Строение и функции человеческого тела

Отрезок артериолы перед этим клубочком капилляров называется афферентная (приносящая) артериола (от латинского «несущий вперед»), а отрезок за ним – эфферентная (выносящая) артериола (от латинского слова «уносящий»). Сам клубочек капилляров называется glomerulus (что по-латыни означает «клубочек шерсти», на который он и походит). Кровь выходит из почек через почечную вену к нижней полой вене.

Кровь, проходящая из артериолы к клубочку, неожиданно сталкивается с тем, что общая площадь поперечного сечения сосудов сильно увеличилась и, следовательно, скорость потока замедлилась. Для воды, ионов и маленьких растворимых молекул, таких, как моча, достаточно времени, чтобы диффундировать из клубочка в участок нефрона, который окружает клубочек капилляров подобно сжимающейся ладони. Этот замкнутый участок называется капсула Боумена в честь сэра Уильяма Боумена, английского хирурга, который первым ее описал.

Совершенно необходимо, чтобы кровь непрестанно фильтровалась таким образом; действительно, это настолько необходимо, что почки имеют собственное устройство для поддержания потока крови, проходящего через них с надлежащей скоростью. Если по какой-то причине кровяное давление падает до такой степени, что поток крови, проходящий через почку, убывает и становится ниже нормального предела, почка стимулируется и продуцирует вещество, называемое ренин, которое выбрасывается в кровь. Он, в свою очередь, стимулирует сокращение артериол, снижая объем кровеносной системы и повышая кровяное давление до безопасного уровня. Там, где поток крови через почки перекрывается по причинам иным, чем низкое кровяное давление, – таким, например, как аномальное утолщение стенок почечной артерии, – почкибудут вызывать более или менее постоянное повышение кровяного давления, чтобы справиться с этим.

В трудолюбивой почке иногда возникает воспалительный процесс из-за бактериальной инфекции или других причин. Он называется нефрит (от греческого «воспаление почки»). Когда ткань почки подвергается перерождению или разрушению без воспаления, заболевание называют нефроз. Ввиду важности почек обе болезни могут быть чрезвычайно опасными. Иногда оба заболевания называют болезнь Брайта в честь английского патолога Ричарда Брайта, который впервые систематизировал их симптомы.

Жидкость, которая диффундирует из клубочка в капсулу Боумена, в этот момент покидает организм и проходит через группу трубочек, выделяющих ее во внешнюю среду. Однако работа почек этим не ограничивается; действительно важный этап еще и не начинался. То, что попадает в капсулу Боумена, – это почти сплошь нитраты плазмы. Здесь содержится не только моча, которую желательно вывести из организма, но также большое количество воды, плюс полезные ионы, плюс глюкоза, плюс множество других веществ, избавляться от которых нежелательно.

От капсулы Боумена отходит извитой каналец – несколько изогнутая трубочка, где вещества, присутствие которых желательно, вновь абсорбируются. К тому времени, как жидкость проходит через этот каналец, она становится относительно сконцентрированным раствором, несущим только отходы.

У животных, живущих в пресной воде и, следовательно, не испытывающих нехватки жидкости, как в случае с лягушкой, извитой каналец сравнительно короткий, а повторная абсорбция воды умеренная. Удаляемая жидкость сильно разведена водой. У наземных животных, таких, как человек, повторная абсорбция воды должна быть более интенсивной, поскольку воду нельзя расходовать зря. Поэтому у человека извитой каналец разделен на две части: ведущую из капсулы Боумена – это проксимальный извитой каналец – и более отдаленную часть – дистальный извитой каналец. Между этими двумя частями находится соединяющий их длинный, прямой и особенно узкий отрезок, который изгибается, подобно шпильке для волос. Это – петля Генле , названная в честь немецкого анатома Фридриха Генле, который первым описал ее.

За счет этой дополнительной длины канальца увеличивается эффективность повторной абсорбции воды и делается регулируемой. У человека около 80 процентов воды и ионов, которые выходят из капсулы Боумена, повторно абсорбируются в проксимальном извитом канальце. Такова минимальная повторная абсорбция воды, и, если человек потребляет много жидкости, дополнительное ее количество абсорбируется в петле Генле. Жидкость, выделяемая в конце концов, довольно сильно разведена водой. Однако при обычных обстоятельствах значительно больше абсорбируется в петле Генле. Чем сильнее обезвоживание человека, тем сильнее (до определенного предела) повторная абсорбция.

Из клубочка каждую минуту фильтруется 120 кубических сантиметров жидкости. Это составляет до 50 галлонов в день, но 99 процентов жидкости повторно абсорбируется через извитой каналец и петлю Генле. Эту способность повторно абсорбировать воду регулирует гормон, вырабатываемый питуитарной железой , небольшим органом у основания мозга. У некоторых индивидуумов выработка этого гормона сокращена, точно так же сокращается и способность к повторной абсорбции воды. Жидкость, выделяемая почкой (моча), следовательно, и обильна, и разведена водой.

Болезнь, характеризующаяся ненормальным количеством мочи, или полиурией (от греческого «много мочи»), называется диабет (что по-гречески означает «сифон»), потому что создается такое впечатление, что вода вливается в организм с одного конца и вскоре выходит из другого, как через сифон. Именно эта разновидность заболевания и есть несахарный диабет (diabetes insipidus) (от латинского слова «безвкусный»), поскольку сильно разбавленная и водянистая моча действительно безвкусна по сравнению с мочой больных другой формой диабета, которая имеет сладковатый вкус. Человек, больной несахарным диабетом, непременно должен компенсировать потерянную воду, и, следовательно, его мучает непрекращающаяся жажда.

Почки утрачивают способность повторно абсорбировать воду при болезни Брайта. Эту способность можно компенсировать частым питьем, как при несахарном диабете. Однако сбой в функционировании почек может прогрессировать до состояния, когда мочевина не сможет эффективно фильтроваться в первую очередь из кровотока. Концентрация мочевины в крови повышается, наступает состояние, называемое уремия (по-гречески «моча в крови»), и в результате наступает смерть.

Но вернемся к канальцам. В конце концов, миновав два отрезка извитого канальца и петлю Генле между ними, жидкость входит в собирательную трубочку, которая в действительности всего лишь канал для отходов, куда впадают многочисленные извитые канальцы. Жидкость теперь уместно считать мочой, или уриной (от греческого слова неизвестного происхождения). Составляющие мочи мочевина и мочевая кислота названы так потому, что впервые были обнаружены в моче. Отдельные трубочки почки – микроскопические, но не короткие, поскольку, если их распрямить, имеют длину 1 дюйм или даже больше. Длина всех трубочек в обеих почках достигнет около 40 миль. И хотя каждая собирательная трубочка получает сущий пустяк общего количества мочи – отдельному нефрону потребуется два года, чтобы переправить 1 кубический сантиметр мочи, – но все они, работая сообща, переправляют около 1 кубического сантиметра мочи каждую минуту.