Реферат: Почки и циркуляция жидкостей в организме человека
Весь находящийся в организме объем воды и солей ежедневно проходит через почки 15 раз. Конечные продукты жизнедеятельности растворены в воде. Вода выводится из организма вместе с ними, поэтому важно постоянно пополнять ее запасы.
Каждый день почки фильтруют неодинаковое количество шлаков и воды. Они реагируют на изменения потребностей организма. Например, при повышенной температуре организм с потом теряет больше воды. Это может привести к обезвоживанию. Чтобы компенсировать процесс потоотделения, почки реабсорбируют из канальцевой жидкости больше воды, чем обычно. В результате мочи выделяется меньше, и она становится более концентрированной и темной.
Каким образом обеспечивается контроль? Это сложное компенсаторное взаимодействие нервов и гормонов, которые ежеминутно реагируют на перемены в организме.
Представьте, что вы активно двигаетесь в жаркий день. Вы начинаете потеть, уровень воды в организме и, следовательно, в крови падает. По мере того, как кровь циркулирует через мозг, она активирует специальные сенсоры (осморецепторы) в гипоталамусе, расположенном на стволе головного мозга.
Осморецепторы посылают по нервам сообщения в гипофиз - орган размером с горошину у основания мозга. Эти сообщения стимулируют гипофиз к высвобождению АДГ (антидиуретического гормона, вазопрессина). Он поступает в кровь и переносится к почкам.
В почках АДГ воздействует па внутреннюю выстилку дистальных извитых канальцев и собирательных трубок. Его воздействие повышает проницаемость поверхности, значит, будет легче проникать через нее.
Под влиянием АДГ большее количество воды переходит из жидкости, находящейся в канальцах и трубочках, обратно в кровь расположенных вокруг них капилляров. Моча становится более концентрированной, а кровь более жидкой за счет дополнительной воды. Конечным результатом является меньшее количество мочи и сохранение воды в организме.
Противоположные процессы наблюдаются, если в течение короткого промежутка времени выпить большое количество жидкости. Количество воды в крови моментально увеличивается. Осморецепторы мозга не раздражаются, они перестают посылать в гипофиз сигналы о необходимости высвободить АДГ. Соответственно, содержание АДГ, переносимого кровью к почкам, снижается. Внутренняя выстилка канальцев и трубочек начинает пропускать через себя меньше воды. В моче остается больше жидкости. Результатом является более обильная и менее концентрированная моча.
На верхушке каждой почки как шляпка располагаются надпочечники. Они продуцируют несколько гормонов, в том числе альдостерон - гормон, воздействующий па почки.
Альдостерон участвует в регуляции водно-солевого обмена. Если уровень натрия в крови слишком низок, надпочечники выбрасывают в кровь больше альдостерона.
Альдостерон тоже переносится к почкам и, подобно АДГ, воздействует на внутреннюю выстилку дистальных извитых канальцев. Его воздействие заставляет "натриевые насосы", расположенные во внутренней выстилке, транспортировать больше натрия из канальцевой жидкости в кровь и другие жидкие среды организма. В результате натрий из организма не выводится.
Аналогично, если в крови слишком много натрия, надпочечники выбрасывают меньшее количество альдостерона или не выбрасывают его вовсе. "Натриевые насосы" становятся менее активными, и больше натрия остается в канальцевой жидкости, откуда затем выводится с мочой. Альдостероновый механизм настолько точен, что в здоровом организме уровень натрия никогда не отклоняется от нормы более чем на 2%.
Сами почки тоже вырабатывают гормоны. К ним относятся ренин, принимающий участие в регулировании артериального давления, и эритропоэтин, который способствует выработке красных кровяных телец костным мозгом.
3. Болезни почек
Сложное и четкое функционирование почек может быть нарушено воздействием препаратов или болезнями. Кофеин (находящееся в час и кофе химическое вещество) угнетает процессы высвобождения АДГ гипофизом. Это означает, что с мочой будет выделяться больше воды. Аномальное увеличение объема мочевыделения называется диурезом, а вызывающие его вещества - диуретиками. Алкоголь - еще один пример диуретика.
Исследование мочи может предоставить важную информацию о состоянии почек и других систем организма. Если в моче появляются определенные химические вещества, которых в норме там быть не должно, то анализ позволит выявить их и указать на причины болезни.
Если по любой из многих причин почки перестают справляться со своей работой, токсичные продукты жизнедеятельности постепенно накапливаются в крови и жидких средах организма. Одним из способов их выведения является почечный диализ, проводимый с помощью аппарата искусственной почки. Пациента несколько раз в неделю на несколько часов подключают к аппарату, а в остальное время он ведет нормальную жизнь. В некоторых случаях, однако, необходима пересадка почки. Пустой пластиковый бидон для воды легок, как пушинка, а заполненный доверху становится почти неподъемным. Иными словами, вода - на удивление тяжелое вещество. Между тем, наше тело как минимум наполовину состоит из воды, или жидкостей организма.
В теле грудного младенца воды и того больше - до 65%. По мере роста и накопления жировых отложений содержание воды в организме уменьшается, достигая примерно 60% у среднего мужчины и 50% - у женщины.
Хотя общее количество жидкости в организме зависит от наших габаритов, колебания в ту или иную сторону у равных людей весьма незначительны. Зато соотношение между количеством воды и весом тела меняется более ощутимо, т.к зависит от массы накопленного жира. Жир не содержит воды, поэтому чем тучнее человек, тем меньше доля воды в общем весе его тела. Поэтому у высокого худощавого человека воды в организме примерно столько же, сколько у такого же рослого толстяка. В теле среднего взрослого мужчины содержится около 40-42 литров воды - достаточно, чтобы хорошенько поплескаться в душе!
Существуют два основных типа жидкостей организма - внутриклеточные и внеклеточные. Внеклеточные жидкости состоят большей частью из плазмы крови (ок.3 литров) и тканевой жидкости (ок.12 литров). Внутриклеточная жидкость является главным ингредиентом клеток, и у среднего взрослого человека ее объем составляет примерно 25 литров.
4. Жидкости человеческого организма
Человеческое тело, подобно пчелиным сотам, состоит из множества клеток, разделенных микроскопическими промежутками, по которым циркулирует тканевая жидкость. В нашем организме происходит непрерывный водный обмен с участием крови, межклеточных и тканевых жидкостей.
Кровь (состоящая из воды на 60%) доставляет в растворенном виде необходимые клеткам (содержащим 80% воды) питательные вещества. В процессе жизнедеятельности клетки вырабатывают углекислый газ, который необходимо удалять вместе другими отходами. Вся эта работа выполняется при участии тканевой жидкости. Отходы сквозь стенки клеток попадают в тканевую жидкость, а оттуда сквозь стенки капилляров - в кровь. Одновременно из крови тем же путем поступает в клетки питание в виде кислорода и прочих химических веществ. И, наконец, отработавшая свой срок тканевая жидкость тоже вливается в кровоток.
Почти вся жидкость поступает непосредственно в кровь, но определенная ее часть возвращается в кровоток из лимфатической системы, ведущей борьбу с болезнетворными микробами и содержащей молекулы - например, белковые, - которые слишком велики, чтобы проникнуть в кровь сквозь стенки капилляров.
От многих продуктов жизнедеятельности клеток необходимо избавляться, и кровь несет их в почки, где проходит фильтрацию и очистку, а вредные вещества отделяются и растворяются в моче, состоящей главным образом из воды. Моча накапливается в мочевом пузыре и периодически выводится из организма.
Часть влаги непрерывно испаряется с потом и при каждом выдохе. Небольшое ее количество присутствует и в кале (твердых экскрементах). В обычных условиях взрослый человек теряет за сутки около 1,5 л воды.
Для нормального функционирования организму необходимо, чтобы содержание воды в нем оставалось более или менее постоянным, поэтому, непрерывно теряя воду, мы должны регулярно возобновлять ее запасы. Некоторое количество воды содержится в пище, но главная ее часть поступает с питьем. При обычной комфортной температуре и нормальном питании человек должен выпивать за день как минимум две трети литра воды. В жару, при тяжелых физических нагрузках или во время болезни организм теряет с потом гораздо больше жидкости, и, соответственно, возрастает потребность в питье. Таким образом, вода гораздо важнее для жизни, чем пища, так как без ежедневного питья организм не сможет нормально функционировать. Если мы без особого вреда для себя можем обходиться достаточно долго без еды, то без воды мы способны прожить гораздо
Жидкости человеческого организма содержат два основных типа солей - обычную натриевую (поваренную) и калийную. Последняя, наряду с натриевой солью, присутствует в морской воде и потребляемых нами продуктах. Поваренная соль содержится во внеклеточных жидкостях, а раствор калийной соли - во внутриклеточных меньше. Важно помнить, что, собравшись поголодать по какой-то причине, мы должны пить воду больше обычного, чтобы компенсировать нехватку жидкости, обычно поступающей в организм с овощами и фруктами.
Потребление жидкости (в виде воды, фруктовых соков, чая или других напитков) отчасти зависит от привычки, и мы нередко пьем, фактически не нуждаясь в пополнении запасов воды. Если мы пьем сверх надобности, наш организм попросту выводит избыток жидкости с мочой. И напротив, при ее нехватке концентрация мочи повышается, чтобы организм не терял драгоценную воду.
Если организму требуется больше воды, чем мы пьем, возникает чувство жажды. Им управляет гипоталамус - участок головного мозга, выполняющий ряд различных функций, в том числе регулирующий чувство жажды и голода. Нервные клетки гипоталамуса контролируют кровоток, а также уровень концентрации солей и прочих веществ в крови. Если общий объем крови уменьшается, указывая на то, что организм нуждается в воде, нервные клетки стимулируют выработку гормона, вызывающего сухость в горле, и тогда нам хочется пить.
Тот же гипоталамус регулирует интенсивность работы почек и, следовательно, объем жидкости, которая выводится из организма с мочой. В управлении чувством жажды гипоталамус действует совместно с нервными окончаниями полости рта и горла. Они, в свою очередь, соединены со стволом головного мозга и, получив от него сигнал, что выпито достаточно жидкости, гасят чувство жажды еще до того, как вода отправится циркулировать по организму.