Выделение. Терморегуляция

Выделительная система

Прежде чем приступить к изучению выделительной системы человека, вспомните, какое строение имеет выделительная система различных животных. Какие особенности жизнедеятельности животных могут отражаться на строении их выделительной системы?

Строение и функции выделительной системы

Выделительная система является крайне важной для организма человека. Продукты обмена веществ необходимо выводить быстро, иначе они могут привести к отравлению организма.

Основным органом выделения человека являются почки. Также выделительную функцию осуществляют легкие, кожа и печень (рис. 21.1).

Почки являются частью мочевыделительной системы, в состав которой входят также мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал (рис. 21.2). Главная задача мочевыделительной системы — выведение из организма водорастворимых продуктов обмена веществ.

Почки

Почки — это парные органы бобовидной формы (рис. 21.3). Они состоят из двух слоев — наружного коркового и внутреннего мозгового. Артерии, вены, лимфатические сосуды, нервы и мочеиспу-

скательный канал входят в почку с ее внутренней стороны, а место их входа называют воротами почки.

Полость внутри почки называется почечной лоханкой.

Основной функциональной единицей почки является нефрон. Неф-роны отвечают за образование мочи.

Мочеточники

Мочеточники — это трубки длиной 30-35 см, соединяющие почки с мочевым пузырем. По ним моча из почечной лоханки попадает в мочевой пузырь.

МочеВой пузырь

Из нефронов моча по собирательным трубочкам попадает в почечную лоханку, а оттуда по мочеточнику — в мочевой пузырь. Мочевой пузырь — это мышечный мешок, который состоит из гладкой мускулатуры и изнутри покрыт эпителием. В мочевом пузыре собирается моча. Чтобы она не вытекала наружу самопроизвольно, у этого органа есть два сфинктера (мышцы-замыкатели). Из мочевого пузыря моча выводится из организма через мочеиспускательный канал.

Мочеиспускательный канал

Мочеиспускательный канал — это трубка, которая выводит мочу, накопившуюся в мочевом пузыре, из организма. У мужчин мочеиспускательный канал значительно длиннее, чем у женщин. Если у женщин его длина составляет всего 3-4 см, то у мужчин — 18 см.

Нефрон

Нефрон (рис. 21.4, с. 84) состоит из капсулы, двух извитых канальцев и длинной петли между ними. Внутри капсулы размещается сосудистый клубочек, образо-

ванный капиллярами. От капсулы отходит извитой каналец, образующий длинную петлю, которая, в свою очередь, переходит в следующий извитой каналец. Тот впадает в собирательную трубочку, по которой моча, образовавшаяся в не-фроне, транспортируется дальше.

Кожа

Через протоки потовых желез из организма выводятся вода, мочевина и некоторые соли. Благодаря большой площади поверхности кожи через нее могут очень быстро выводиться различные токсины и продукты обмена. Испарение воды, выводимой через потовые железы, приводит к потере тепла, что тоже очень важно, поскольку тепло является одним из продуктов обмена веществ и его избыток в организме нежелателен.

Тепло может выводиться через кожу не только при испарении пота. У кожи температура обычно выше, чем температура окружающей среды, поэтому тепло выделяется всей ее поверхностью. Чем больше разница температур кожи и окружающей среды, тем быстрее тепло выводится из организма.

Печень

В печени из гемоглобина разрушенных эритроцитов образуются желчные пигменты, которые в составе желчи выводятся в кишечник, откуда удаляются вместе с калом. Кроме того, одна из наиболее важных функций печени — переработка продуктов обмена белков и нуклеиновых кислот, в результате чего образуются азотистые продукты, которые выводятся почками.

Легкие

С помощью легких из организма выводятся газообразные продукты обмена. Прежде всего это углекислый газ, который является

продуктом окисления органических веществ в процессе выработки энергии. Через влажную поверхность легочных альвеол из организма также выводится вода.

Роль почек В осуществлении Водно-солеВого обмена

Для нормального обмена веществ концентрация солей в организме человека должна быть относительно постоянной. В результате она может колебаться в довольно узких пределах благодаря наличию у человека почек, которые являются чрезвычайно важным регулятором водно-солевого баланса организма.

Если воды в организме слишком много и концентрация солей уменьшается, почки ограничивают поглощение воды из первичной мочи, которая образуется в капсуле нефрона, и ускоряют ее выведение из организма. Если воды, наоборот, мало, то интенсивность ее поглощения из первичной мочи возрастает.

Здоровые почки фильтруют около 1200 мл крови в минуту. Из всех органов почки людям пересаживают чаще всего. Всего в почке насчитывается около 1 млн нефронов.

Выделительная система удаляет из организма продукты обмена веществ. Выделительные функции в организме выполняют почки, легкие, кожа, печень. Почки входят в состав мочевыделительной системы, которая выводит из организма водорастворимые продукты обмена. Основной функциональной единицей почки является нефрон. Кроме почек, в состав мочевыделительной системы входят мочеточники, мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Проверьте свои знания

1.    Зачем нужна выделительная система?

2.    Какие органы выполняют выделительные функции?

3.    Каково строение почек?

4.    Что является функциональной единицей почки?

5.    Какие продукты выделяются через легкие?

6*. Почему продукты обмена быстро выводятся из организма именно через кожу?

7*. Предложите свое объяснение того факта, что существует несколько путей вывода продуктов обмена веществ из организма человека.

Как работает мочевыделительная система

Прежде чем приступить к изучению работы мочевыделительной системы человека, вспомните, какие органы входят в ее состав. Какие функции они выполняют? Что такое нефрон? Какие вещества входят в состав плазмы крови?

Процесс образования перВичной мочи

В сосудистый клубочек капсулы нефрона кровь поступает по тоненькому кровеносному сосуду — приносной артериоле, выходит по другой — выносной. Диаметр выносного сосуда меньше, чем приносного, поэтому в капиллярах клубочка кровь находится под повышенным давлением. Это облегчает фильтрацию плазмы крови, насыщенной различными веществами, в полость капсулы. Жидкость, образующуюся в результате этого процесса, называют первичной

мочой. Первичная моча по своему составу схожа с плазмой крови, но в ней в норме отсутствуют белки.

В течение суток в организме человека образуется примерно 150-180 л первичной мочи.

Процесс образоВания Вторичной мочи

Кроме вредных веществ и продуктов обмена, первичная моча содержит и полезные вещества, которые организм еще может использовать. К тому же в ней слишком много воды, которая необходима организму. Поэтому в извитом канальце состав мочи значительно изменяется, и она превращается во вторичную мочу, где концентрация веществ, которые выводятся из организма,

значительно выше. В норме за сутки образуется около 1,5 л вторичной мочи.

Образование вторичной мочи происходит благодаря двум процессам — реабсорбции (обратному поглощению) и секреции (выделению). Оба эти процесса осуществляют клетки эпителия извитого канальца. Вещества, которые они поглотили, попадают в капилляры, плотно окружающие извитой каналец. Из первичной мочи поглощаются вода, глюкоза и другие вещества, а секретируются те соединения, которые необходимо вывести из организма, например аммониак, антибиотики и др. Мочевина является одним из основных продуктов обмена, который выводится из организма через почки.

Регуляция работы почек

Процессы выделения в почках регулируются с помощью как сигналов нервной системы, так и влияния гормонов. Так, важную роль играет антидиуретический гормон (АДГ), производимый одним из отделов головного мозга. Его действие приводит к уменьшению количества образуемой мочи, но при этом увеличивается концентрация выводимых веществ. Влияние гормона адреналина также уменьшает образование мочи, а гормонов тирозина и кортизона, наоборот, его увеличивает. Оба этих гормона вырабатываются надпочечниками.

Мочеиспускание также регулируется нервной системой. В стенках мочевого пузыря имеются нервные окончания, которые при его растяжении (когда он наполняется мочой) посылают сигнал в центральную нервную систему. Сигналы воспринимаются центром в нижней части спинного мозга и отправляются им в кору головного мозга. Отсюда сигнал для мочеиспускания поступает к стенкам мочевого пузыря и к мышце-сфинктеру, которая открывает проход мочеиспускательного канала. Таким образом, регуляция работы почек является нервно-гуморальной.

В капсуле образуется первичная моча. В канальцах нефронов из нее поглощаются нужные организму вещества и дополнительно выделяются ненужные. В результате первичная моча превращается во вторичную. Регуляция работы почек является нервно-гуморальной.

Проверьте сбои знания

1.    Каково строение нефрона?

2.    Как образуется первичная моча? вторичная моча?

3*. Какое значение имеют почки для поддержания водно-солевого баланса?

Заболевания органов выделительной системы

Прежде чем приступить к изучению нарушений работы выделительной системы человека, вспомните, какие органы входят в ее состав. Какие функции она выполняет? Какие паразитические организмы могут проникать в организм человека через эту систему?

Нарушения работы органоВ Выделения

Нарушения работы органов выделения могут вызывать как инфекционные заболевания, так и неинфекционные факторы. Так, воспалительные процессы в мочевыделительной системе могут возникать как результат аллергической реакции или нарушения процессов обмена веществ.

Возбудители заболеваний попадают в органы мочевыделительной системы либо по каналам самой системы, либо через кровь. Так, в случае ангины или заболеваний зубов бактерии из больного органа могут с током крови попасть в клубочки нефронов и вызвать их воспаление. Затем инфекция начнет распространяться вниз, к другим отделам мочевыделительной системы. Такая инфекция называется нисходящей. Если же инфекция вначале попадает в мочеиспускательный канал, вызывает его воспаление и распространяется вверх (в мочевой пузырь, мочеточники и почки), то ее называют восходящей.

Наиболее распространенные болезни описаны в таблице.

Заболевания органов выделения

Меры профилактики заболеваний выделительной системы

Для предотвращения развития заболеваний органов выделительной системы следует соблюдать определенные меры профилактики.

• Рациональное питание позволяет предупредить нарушение обмена веществ. Кроме того, оно предусматривает ограничение потребления алкоголя, который нарушает процессы выведения из организма продуктов обмена, повышает риск образования камней в почках (рис. 23.1) и развития злокачественных опухолей.

Своевременное лечение зубов предотвращает попадание инфекции в кровеносные сосуды и дальнейшее ее перемещение в органы выделительной системы.

Закаливание позволяет поддерживать работу иммунной системы на высоком уровне.

Соблюдение правил личной гигиены препятствует попаданию инфекции в организм через мочеиспускательный канал.

Распространенными заболеваниями органов выделительной системы являются пиелонефрит, уретрит, цистит, камни в почках. Чтобы уменьшить риск их развития, необходимо соблюдать меры профилактики.

Проверьте свои знания

1.    Что может вызвать заболевания органов выделительной системы?

2.    Назовите причины возникновения и симптомы пиелонефрита.

3.    Назовите причины возникновения и симптомы цистита.

4*. Какие меры профилактики необходимо предпринимать, чтобы предотвратить развитие заболеваний органов выделительной системы?

Покровы тела и терморегуляция

Прежде чем приступить к изучению покровов тела и терморегуляции в организме человека, вспомните, каково строение покровов тела у различных животных. Как особенности жизнедеятельности животных могут отражаться на строении их покровов тела? Как у разных животных происходят процессы терморегуляции?

Строение и функции кожи

Кожа человека является самым большим органом его тела. Общая площадь поверхности кожи составляет около 2 м². Она состоит из трех основных слоев: эпидермиса, дермы (собственно кожи) и подкожной клетчатки (рис. 24.1).

Эпидермис образован многослойным плоским эпителием. Он состоит из двух слоев: рогового, который представлен мертвыми ороговевшими клетками, и росткового — живые клетки, которые постоянно делятся.

Дерма представляет собой слой ткани внутренней среды, состоящей из эластичных волокон. Эти волокна обеспечивают упругость и растяжимость кожи. В дерме расположены рецепторы, кожные железы, корни волос, кровеносные и лимфатические сосуды.

Среди кожных желез человека различают:

•    потовые (выделяют пот);

•    сальные (выделяют вещества (секреты), которые смазывают волосы и кожу);

•    молочные (видоизмененные потовые железы).

Подкожная клетчатка — это самый глубокий слой кожи. В ее клетках могут накапливаться частички жира, который служит запасом питательных веществ и защищает организм от переохлаждения и механических повреждений.

Кожные покровы человека образуют ряд производных. Основные из них — это волосы и ногти. Ногти прикрывают хрупкие и чувствительные кончики пальцев, оберегая их от механических повреждений. Волосы человека сконцентрированы преимущественно на голове, где они играют важную роль термоизолятора, предотвращая чрезмерное перегревание головы от солнечных лучей.

Таким образом, кожа отделяет организм человека от внешней среды. Она защищает его от проникновения вредных организмов, механических и химических повреждений. Также, как вы знаете, кожа играет важную роль в процессах выделения: через ее железы из организма выводятся водорастворимые продукты обмена. Наконец, кожа участвует в терморегуляции организма: через нее может выводиться лишнее тепло, а в случае необходимости она способствует сохранению тепла в организме.

Механизм терморегуляции

Терморегуляция — это уравновешенность процессов отдачи и образования тепла в организме. Для человека терморегуляция очень важна, поскольку нормально осуществлять обмен веществ его организм может только при условии постоянства температуры тела.

В процессе обмена веществ тепло в организме образуется в результате биохимических реакций в клетках.

Процессы теплообразования происходят главным образом во внутренних органах и скелетных мышцах. Перенос тепла внутри организма осуществляется преимущественно кровеносной системой: нагретая кровь передает его другим частям.

Процессы теплоотдачи обеспечиваются кожей, легкими и органами выделения. Основную роль здесь играет кожа. Отдача тепла регулируется с помощью количества крови, протекающей через капилляры кожи. Скажем, когда организму нужно отдать лишнее тепло, сосуды расширяются, по ним проходит больше крови, кожа нагревается, отдавая больше тепла. Этот процесс легко заметить по покраснению кожи. Если же тепло следует экономить, движение крови по суженным сосудам кожи замедляется. Кожа при этом становится бледной и более холодной.

Отдача тепла может значительно увеличиваться за счет выделения пота, при этом большое количество теплоты расходуется на его испарение.

Регуляция процессов образования и выделения тепла происходит благодаря деятельности центральной нервной системы и желез внутренней секреции. Она осуществляется рефлекторно.

ТеплоВые и солнечные удары

Тепловой удар — это патологическое состояние организма, возникающее в результате его перегрева. Чаще всего причинами теплового удара являются высокие температура и влажность воздуха. В условиях высокой влажности невозможно испарение пота с поверхности кожи, поэтому организм не успевает избавляться от лишнего тепла, что приводит к ухудшению его состояния.

Солнечный удар является разновидностью теплового удара. Он возникает в случае перегрева головы под действием прямых солнечных лучей.

При тепловом или солнечном ударе следует немедленно обратиться к врачу или вызвать скорую помощь. До оказания квалифицированной медицинской помощи необходимо переместить пострадавшего в прохладное место или хотя бы в тень. Затем обеспечить ему свободное дыхание и попробовать охладить организм с помощью холодных компрессов, обливания водой, обильного питья.

Чтобы избежать тепловых и солнечных ударов, в жаркую погоду не выходите на улицу без головного убора из светлого материала и избегайте тяжелого физического труда. В жаркое время носите легкую свободную одежду и пейте достаточное количество жидкости, чтобы предотвратить обезвоживание организма.

Заболевания кожи

Вам с детства известно о важности чистоты кожи, которая является залогом здоровья организма. Поэтому и меры профилактики заболеваний кожи вам давно известны: соблюдать элементарные правила гигиены, рационально питаться, закалять организм, разумно пользоваться косметическими средствами.

Самые распространенные заболевания кожи описаны в таблице.

Заболевания кожи

ЗакалиВание

Закаливание — это комплекс мероприятий, направленных на увеличение функциональных резервов организма и повышение его сопротивляемости неблагоприятному воздействию физических факторов окружающей среды. Закаливание позволяет улучшить защитные возможности иммунной системы и предотвращает развитие заболеваний.

Человек может закалить свой организм, прибегая к следующим процедурам: воздушные и солнечные ванны, водные процедуры.

Однако имейте в виду, что произвольное применение природных факторов и неправильное закаливание могут привести к негативным последствиям и нанести вред здоровью. Закаливать организм нужно постепенно и осторожно. При возникновении проблем или сомнений следует посоветоваться с врачом.

Гигиенические требования к закаливанию: регулярность процедур;

постепенное наращивание силы и длительности процедуры; учет индивидуальных особенностей организма; постоянный контроль за состоянием организма.

Кожа является самым большим органом тела человека. Она защищает организм от негативного влияния внешних факторов и попадания в него возбудителей заболеваний. Кожа состоит из трех слоев — эпидермиса, дермы и подкожной клетчатки. В ее состав входят потовые и сальные железы, рецепторы, нервы, сосуды и т. д. Кожа играет чрезвычайно важную роль в процессах терморегуляции организма.

Проверьте сВои знания

1.    Охарактеризуйте строение кожи.

2.    Какие особенности строения обеспечивают эластичность кожи?

3.    Какую роль играют волосы?

4.    Какую функцию выполняют ногти?

5.    Что такое терморегуляция? Как она осуществляется?

6.    Какие кожные заболевания вы знаете?

7.    Каковы меры профилактики теплового и солнечного удара? 8*. Предложите и обоснуйте гипотезу, которая объясняет, почему

у человека так много потовых желез.

9*. С какой целью люди закаляют свой организм?

Обобщение по теме «Выделение. Терморегуляция»

В заданиях 1-12 выберите один правильный ответ.

1    ) К выделительной системе НЕ относятся:

а) легкие б) почки    в) кожа    г) мышцы

2    ) Функциональной единицей почек является:

а)    нейрон    в)    тромбоцит

б)    нефрон    г)    фагоцит

3    ) В мочевой пузырь моча попадает из:

а)    почек    в)    мочеиспускательного канала

б)    печени    г)    мочеточников

4    ) Процесс, в результате которого образуется первичная моча,—

это:

а)    фильтрация    в)    секреция

б)    осмос    г)    реабсорбция

5    ) Структуры почки, в которых образуется вторичная моча,— это:

а)    капсулы нефрона    в) канальцы нефрона

б)    капилляры клубочков г) почечная лоханка

6    ) В первичной моче в норме отсутствуют:

а)    аминокислоты    в)    белки

б)    соли    г)    витамины

7    ) Обратному всасыванию в почечных канальцах НЕ подлежит:

а) мочевина б) глюкоза в) вода    г) белок

8    ) Моча здорового человека НЕ содержит:

а)    воду    в)    мочевую кислоту

б)    мочевину    г)    клетки крови

9    ) Причиной пиелонефрита является:

а)    воспаление почечных лоханок

б)    воспаление мочеиспускательного канала

в)    воспаление мочевого пузыря

г)    отложение солей в почках

10    СамьЕм глубоким слоем кожи является:

а)    эпидермис    в)    подкожная    клетчатка

б)    дерма    г)    ноготь

¹¹    Срган, играющий главную роль в процессах теплоотдачи,— это:

а) печень б) кожа    в) сердце    г) легкие

¹²    Сакупорка протоков сальных желез приводит к возникновению:

а)    чесотки    в)    угрей

б)    родинок    г)    грибковых    заболеваний

13    С кажите названия органов, изображенных на рисунках.

14    У становите соответствие между структурами выделительной системы и заболеваниями, которые их поражают.

1)    клубочки нефрона    а)    уретрит

2)    почечная лоханка    б)    пиелонефрит

3)    мочеиспускатель-    в)    цистит

ный канал    г)    гломерулонефрит

4)    мочевой пузырь    д)    гастрит

¹⁵    Рассмотрите изображение органа на рисунке. Объясните, какие особенности строения этого органа позволяют ему эффективно выполнять свои функции.

¹⁶    Рассмотрите изображение органа на рисунке. Объясните, какие заболевания могут его поражать и как их можно предупредить.

Это материал учебника Биология 8 класс Задорожный