Кен Окона-Менса - Взламывая анатомию

Обсуждать основную функцию почек — все равно что объяснять работу всей мочевыделительной системы, ведь остальные органы и структуры являются не более чем ячейками для хранения и трубопроводом для конечного продукта почек — мочи.

Если разрезать почку пополам во фронтальной плоскости, то можно увидеть, что она состоит из нескольких разных структур.

Наши почки частично прикрыты нижними ребрами. Правая почка немного меньше левой и находится чуть ниже, поскольку над ней расположена печень. Каждая почка покрыта тонкой почечной капсулой, состоящей из фиброзной соединительной ткани. Даже с одной здоровой почкой человек может жить, хотя это и рисковано: вторая почка служит резервом или заменой первой, если по каким-то причинам та не сможет выполнять свою функцию.

Основная функция почек — фильтрация крови для поддержания постоянного уровня воды и солей в организме. Это жизненно важная функция, поскольку нарушение ионного баланса (калия, натрия и кальция) может крайне негативно сказаться на нервной и мышечной системах. Помимо этого, почки поддерживают правильный pH биологических жидкостей организма. Слишком кислая среда в биожидкостях увеличивает риск развития смертельно опасного ацидоза. Слишком щелочная среда способствует алкалозу, или щелочной интоксикации, которая приводит к поражению мышц и нервов. Поэтому при необходимости наши почки выделяют нужные ионы, отвечающие за кислотность и щелочность жидкостей, — ионы водорода и бикарбоната.

Это молекулярная структура мочевины — азотсодержащего продукта распада, образующегося в ходе белкового обмена веществ.

Будучи частью выделительной системы, почки избавляются от токсических и метаболических продуктов жизнедеятельности, к которым относятся мочевина (см. «Что делает печень» на стр. 253) и креатинин (продукт распада белковых молекул в мышцах). Подробнее о других функциях почек см. «Очень полезная система» на стр. 273.

На этой компьютерной томограмме видны корковый и мозговой слои, почечные чашки, ворота почки, центральная часть почки с впадающими/выходящими кровеносными сосудами, нервами и мочеточник.

Каждая почка содержит около миллиона крошечных структур под названием «нефроны». Сами нефроны состоят из двух частей: почечного тельца и канальца. По своему расположению нефроны делятся на корковые (кортикальные) и юкстамедуллярные.

Фильтрация происходит в сферических структурах, называемых почечными тельцами. В них содержится капиллярная сеть — почечные клубочки, которые выходят из приносящих (афферентных) артериол и сворачиваются в чашеобразную структуру — Боуменову капсулу. В почечном тельце создается огромное давление, из-за которого вода и растворенные в крови продукты жизнедеятельности отфильтровываются капиллярами через специальные поры и попадают в Боуменову капсулу — начало почечного канальца.

Нефрон является основной структурно-функциональной единицей почки и образует ее тканевый каркас.

Эти капиллярные узлы формируют первичный капиллярный слой нефрона (всего их два). Клубочки образуют фильтрующую поверхность с площадью свыше 500 кв. см. Капиллярные стенки клубочков формируют подобие сита, которое пропускает небольшие молекулы (воду, соли, гормоны, глюкозу и водорастворимые витамины) в Боуменову капсулу и блокирует крупные молекулы (белки плазмы (альбумин) и клетки крови). Процеженная кровь выходит из клубочков через отводящие (эфферентные) артериолы, которые разветвляются на вторичное капиллярное русло, околоканальцевые капилляры и прямые сосуды. Далее кровь проходит по петле Генле и попадает в венозную систему.

У корковых нефронов более короткие петли Генле, чем у юкстамедуллярных.

Боуменова капсула сужается, образуя проксимальный извитой каналец. Он окружен околоканальцевыми капиллярами и прямыми сосудами, которые реабсорбируют воду, питательные вещества и минералы из фильтрата в кровь. Эпителиальные клетки, выстилающие канальцы, содержат микроворсинки, которые увеличивают рабочую поверхность и повышают эффективность реабсорбции. Также в этих клетках присутствует много митохондрий — источников энергии, необходимой для транспортировки растворенных веществ против градиента концентрации.

При повороте вниз каналец образует нисходящее колено петли Генле. Здесь происходит активная реабсорбция воды в кровь, поскольку проницаемость канальца изменяется только для воды. Затем восходящее колено петли Генле переходит в менее активный дистальный извитой каналец, который попадает в собирательный проток.

Собирательные протоки не являются частью нефрона; они собирают фильтрат из нескольких нефронов и определяют концентрацию мочи. Регулирует этот процесс гипофизарный антидиуретический гормон (АДГ), который увеличивает проницаемость стенок для воды и позволяет большему ее количеству реабсорбироваться в кровь. Этим и объясняется тот факт, что наша моча по утрам более концентрирована: в ночное время выделяется больше АДГ. Фильтрат (а теперь это уже моча) перетекает из собирательных протоков в почечные чашки, затем в почечную лоханку и выводится в мочеточник.

Покинув почки, моча проходит через вспомогательные органы мочевыделительной системы: два мочеточника, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал. Длина последнего, кстати, у мужчин и женщин отличается.

Эти тонкие мышечные трубки длиной около 30 см идут от ворот почек к задней части мочевого пузыря. Как перистальтика пищевода помогает проталкивать пищу, так и мочеточник проталкивает мочу под силой тяжести вперед в мочевой пузырь, используя для этого периодические сокращения и расслабления мышечных стенок. Мочеточники входят в мочевой пузырь под углом, или в наклонной полости, что помогает предотвратить отток мочи. Кроме того, пузырно-мочеточниковые клапаны в вместе соединения мочевого пузыря и мочеточника поддерживают однонаправленный ток мочи при наполнении мочевого пузыря.