В химических процессах, происходящих в большинстве клеток человеческого организма, участвует протеин. При расщеплении протеина образуется азот. Почки отвечают за вывод из крови азотосодержащих соединений, основным компонентом которых является мочевина. Почки также поддерживают водный и солевой балансы в организме.

Работа почек сложна. Каждую минуту почки получают около одного литра крови. Эта кровь в итоге достигает фильтра на конце одного из почечных канальцев (а их два миллиона в каждой почке) и разделяется таким образом, что жидкая часть крови (плазма) поступает в каналец, в то время как остальная часть остается в кровотоке. Отфильтрованная жидкость проходит через длинный почечный каналец, и большая часть воды, солей и других ценных веществ всасывается обратно в кровь. Некоторая часть воды, мочевины и других отходов в виде мочи поступает по двум трубочкам в мочевой пузырь.

Почки вырабатывают мочу непрерывно, и днем и ночью. В течение 24 часов выделяется около двух литров мочи, но это количество может колебаться. Контроль за поддержанием водного баланса в организме осуществляется почечным канальцем, где может всасываться больше или меньше отфильтрованной жидкости, проходящей через него. Сигнал абсорбировать больше жидкости, если организм обезвоживается, поступает от гормона АДГ (антидиуретический гормон), который вырабатывается гипофизом. Общее количество выделяющейся мочевины остается прежним, но она растворяется в большем или меньшем количестве жидкости и ведет таким образом к образованию более или менее концентрированной мочи.

Очень похожий процесс осуществляется по поддержанию солевого баланса.

В почечных канальцах гормон под названием альдостерон, вырабатываемый надпочечниками (расположенными прямо над почками), способствует обратному всасыванию солей в количествах, необходимых организму.

Мочевая система – одна из главных выделительных систем организма. Она состоит из почек, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала, по которому моча поступает из мочевого пузыря и выводится из организма.

Мужская и женская мочевыделительные системы. У людей обоих полов мочевой пузырь – это мешочек воронкообразной формы, напоминающий перевернутую пирамиду. Основание пирамиды образует поверхность, на которой у женщин лежит матка, у мужчин – кольца кишечника. Мужская уретра – канал, по которому выводится моча – достигает 20 см (8 дюймов), у женщин уретра значительно короче.

Желчь накапливается в желчном пузыре, откуда поступает в кишечник после приема пищи. Это необходимо, так как желчь содержит вещества, которые расщепляют жиры (процесс этот называется эмульгирование), что способствует их всасыванию. Таким образом, желчь не только обеспечивает вывод конечных продуктов деятельности из печени, но и играет важную роль в пищеварении.

Когда пища поступает в желудок, она измельчается, перемешивается и подвергается химической обработке, пока не станет жидкой. Затем пища поступает в тонкую кишку, где начинается настоящий процесс пищеварения и всасываются все нужные питательные вещества. Наконец переработанная пища попадает в толстую кишку – это длинная широкая трубка в нижней правой части брюшной полости, которая затем идет вверх, закругляется в форме подковы и кончается заднепроходным отверстием.

Во время прохождения по толстой кишке переваренная пища постепенно уплотняется, так как жидкость всасывается в кровь через стенки кишки. Конечная плотность продуктов выделения – фекалий – зависит от того сколько воды было абсорбировано.

Большая часть фекалий – это просто остатки пищи, из которой забраны все питательные вещества. Спорный вопрос, следует ли фекалии называть выделениями, но кишечник безусловно содержит некоторые настоящие выделения, по крайней мере, в желчи содержатся отходы химических процессов, которые идут в клетках.

В жаркие дни организм теряет много воды и солей с потом. Пот – это продукт выделения потовых желез, расположенных на коже человека, и его единственная цель – регуляция температуры тела. Температура понижается, когда пот испаряется.

Однако если человек не потеет целый день, то избыток воды и солей может быть легко выведен почками. Таким образом, пот не играет существенной роли в очищении организма от продуктов обмена веществ.

Это средства, или система, при помощи которых организм, избавляется от продуктов жизнедеятельности – главным образом, от результатов процесса пищеварения и различных химических процессов, необходимых для поддержания жизни.

Кожа выделяет воду и соли, полученные из пищи, через поры при помощи потовых желез.

Легкие выделяют углекислоту которая образуется при сжигании глюкозы как топлива, и воду через дыхательную трубку (трахею) и рот.

Печень и желчный пузырь выделяют оилиру-бин, образующийся при расщеплении гемоглобина из красных кровяных клеток в печени, через желчь, выходящую с фекалиями.

Почкивыделяют мочевину (от расщепления протеина клетками), воду и минеральные соли через мочевой пузырь и мочеиспускательный канал.

Кишечниквыделяет фекалии – остатки пищи после переработки – через заднепроходное отверстие.

Анатомы делят толстую кишку на четыре части: слепая кишка, ободочная кишка, прямая кишка и заднепроходный канал. И слепая кишка, и червеобразный аппендикс, который выступает из нее – тупики, их назначение в человеческом организме никому не известно.

Первая часть толстой кишки известна как восходящая ободочная кишка. Она поднимается прямо вверх в правой части брюшной полости. Примерно в двух-трех сантиметрах от ее нижнего конца есть Т-образное соединение, куда входит подвздошная кишка (конечная часть тонкой кишки).

Затем, прямо под печенью, ободочная кишка поворачивает налево, под желудком пересекает брюшную полость и уходит вниз по левому боку в тазовую область, где продолжается как прямая кишка.

Первый изгиб ободочной кишки справа называется правый (печеночный) изгиб ободочной кишки; второй изгиб – левый (селезеночный) изгиб ободочной кишки. Участок ободочной кишки, что пересекает брюшную полость, называется поперечной ободочной кишкой, и неудивительно, что часть, которая сбегает вниз, называется нисходящей ободочной кишкой.

Ободочная кишка – наибольшая часть толстой кишки, имеет длину около 1,3 м. Функция ободочной кишки состоит в продвижении плотной массы к заднепроходному отверстию при помощи перистальтики и всасывании солей и воды, получаемых из тонкой кишки.

Вода всасывается в кровь из жидких остатков продуктов пищеварения.
Восходящая ободочная кишка вместе с конечной частью тонкой кишки снабжается кровью верхней брыжеечной артерией. Отсюда нижняя брыжеечная артерия несет кровь остальному кишечнику. Обе эти артерии – ветви аорты. Ветви воротной вены несут кровь от кишечника к печени.

Ободочная кишка и прямая кишка. Ободочная кишка двигает массу «отходов» к заднепроходному отверстию через прямую кишку. Эта часть выделительной системы довольно расположена к воспалениям, которые могут вылиться в язвенный колит.

Колит – это воспаление слизистой оболочки толстой кишки. Различают два вида колита: острый и хронический. Острый колит часто является результатом инфекции или аллергии и продолжается короткое время. Хронический, или язвенный, колит намного серьезнее. Он может давать осложнения и требует продолжительного лечения. Хронический колит преобладает у людей в возрасте 20-40 лет, но может случиться в любом возрасте.

Прямая кишка

Люди зачастую не знают, в чем разница между прямой кишкой и заднепроходным каналом. Заднепроходный канал – это всего лишь короткая узкая трубка, окруженная кольцом мышц, которые соединяют прямую кишку – самую нижнюю часть толстого кишечника – с выходом наружу. Основная функция заднепроходного канала – удерживать каловую массу, в то время как прямая кишка накапливает ее. Когда прямая кишка и заднепроходный канал функционируют нормально, человек опорожняет свой кишечник в подходящее для этого время, а не тогда, когда каловые массы прошли через весь толстый кишечник.

Прямая кишка, как и весь кишечник, состоит из мышечной трубки, покрытой специальной пленкой, которая называется эпителием. В эпителии прямой кишки есть железы, которые вырабатывают слизь, чем облегчают продвижение каловых масс. Мышечная часть прямой кишки сокращается при дефекации, но в другое время она может расправляться. Именно способность к увеличению в размере позволяет прямой кишке служить резервуаром для каловых масс.

Аппендикс – узкий трубкообразный отросток, напоминающий хвостик, который расположен на конце толстой кишки. Кончик отростка закрыт, другим концом он присоединяется к толстой кишке.

В длину он может достигать 10 см (4 дюйма) и 1 см в диаметре. Аппендикс обнаружен только у людей, некоторых видов человекообразных обезьян и у вомбатов. Другие животные на месте аппендикса имеют орган, который функционирует как дополнительный желудок, где бактериями перерабатывается клетчатка – волокнистая часть растений. Похоже, что человек по мере эволюции на протяжении веков стал меньше есть клетчатки, отдавая предпочтение мясу, и специальный орган для ее переваривания оказался не нужен. Таким образом, аппендикс можно назвать реликтом эволюции.

Человек вспоминает об аппендиксе только тогда, когда он воспаляется (вставка). В основном это совершенно бесполезная часть толстой кишки с никому не известным назначением.

У человека имеются две почки, расположены они у задней стенки брюшной полости. Из каждой почки выходят трубки, называемые мочеточниками, которые ведут к мочевому пузырю. Трубка, выходящая из мочевого пузыря, называется уретрой, или мочеиспускательным каналом. У женщин мочеиспускательный канал выходит наружу перед влагалищем, у мужчин – на кончике полового члена.

Почки содержат тысячи мельчайших фильтрующих элементов – нефронов. Каждый нефрон делится на две части – фильтрующую часть, или клубочек, и каналец, в котором из крови всасывается вода и необходимые питательные вещества.

Клубочек состоит из узла мельчайших капилляров с очень тонкими стенками. Вода и растворенные в ней продукты отходов свободно проходят через эти стенки в коллекторную систему канальцев на другой стороне. Эта кипиллярная сеть столь велика, что она в любой момент может содержать до четверти всей крови, циркулирующей в организме, и может фильтровать до 130 мл (4,6 жидкой унции) крови ежеминутно.

Дырочки в стенках капилляров представляют собой биологическое решето.

Они настолько малы, что молекулы, превышающие определенный размер, пройти не могут. Когда в почки попадает инфекция, клубочки воспаляются и решето не исполняет своего назначения, позволяя большим молекулам попадать в мочу. Одна из самых маленьких молекул белка, которая может попасть в мочу, это альбумин. Вот почему врач проверяет мочу на белок, чтобы увидеть, правильно ли функционируют почки.

Канальцы проходят между клубочками к коллекторной системе, которая в конечном счете приводит к мочевому пузырю. Каждый клубочек окружен капсулой Боумена, которая и есть начало канальца. Именно здесь почти вся отфильтрованная вода и соли всасываются обратно, поэтому моча получается концентрированная. Чтобы реабсорбировать эту воду, в организме работает очень сложная система. Гипофиз выделяет в кровь гормон, который и изменяет проницаемость канальца (его способность реабсорбировать воду).

Пока гормон находится в крови, канальцу можно реабсорбировать много воды. Однако когда гормон «выключается», каналец становится менее проницаемым и больше воды уходит в мочу. Этот процесс называется диурезом, а гормон, участвующий в нем, известен как антидиуретический гормон (АДГ). При определенных условиях, таких как diabetes insipidus – несахарный диабет (не смешивать с сахарным диабетом – diabetes mellitus), этот гормон может полностью отсутствовать. Когда это происходит, больной не может удерживать воду, теряет ее в огромных количествах с мочой и вынужден восполнять ее беспрерывным питьем.

Другой гормон, альдостерон, выделяемый надпочечниками (находящимися прямо над почками), отвечает за содержание натрия и калия в крови, и таким образом управляет кровяным давлением. Паратгормон (гормон, вырабатываемый четырьмя маленькими железками, находящимися за щитовидной железой), регулирует реабсорбцию кальция, необходимого для организма, из которого состоят кости и зубы человека.

Почка и ее компоненты. Почечная артерия несет кровь к почке, делится на дуговидные артерии и, наконец, на вносящие артериолы, каждая из которых кончается клубочком (вставка). Кровь проходит через стенки клубочка и поступает в почечный каналец. Основные компоненты крови (плазма, белок, красные и белые тельца) слишком крупные, чтобы пройти сквозь полупроницаемую оболочку клубочка, но большинство других веществ (например, вода, соли и гормоны) могут просочиться. Следующий этап называется выборочной реабсорбцией (дальний правый рисунок). Вещества, необходимые организму, всасываются в выносящие артериолы через стенки канальца. Как только процесс фильтрации заканчивается, кровь покидает почку через почечную вену; продукты, подлежащие выделению, уходят в мочу.

Почки регулируют количество солей в организме и вырабатывают гормон под названием ренин. Уровень содержания ренина зависит от содержания солей, которое в свою очередь регулируется действием гормона надпочечников – альдостерона – в почечных канальцах. Ренин активизирует еще один гормон – ангиотензин, в результате чего:
во-первых, сужаются артериолы и кровяное давление поднимается
во-вторых, надпочечники выбрасывают альдостерон, заставляя почки удерживать соли, таким образом повышая кровяное давление.

Почки вырабатывают ренин, который образует ангиотензин, когда давление низкое; это сужает артерии и повышает давление. В то же время надпочечники вырабатывают альдостерон; это ведет к удержанию солей, что также повышает давление и останавливает выделение ренина.

Мочевой пузырь – полый мышечный орган с толстыми стенками. который располагается в нижней части тазовой области между лобковыми костями и прямой кишкой. Это четырехсторонний воронкообразный мешочек, напоминающий перевернутую пирамиду. Основание этой пирамиды образует поверхность, на которой лежит тонкий кишечник, а у женщин – матка.

Стенки мочевого пузыря – это мышечная оболочка, которая способна растягиваться, когда пузырь наполняется, и сжиматься, опорожняя его. Почки почти беспрерывно посылают небольшие количества мочи по мочеточникам. Однако мочевой пузырь действует как воздушный шарик. По мере того как он наполняется, давление повышается, мышечные ткани пузыря значительно растягиваются, принимая мочу, пока пузырь почти не наполнится. Когда пузырь начинает оказывать сопротивление, мы чувствуем позыв к мочеиспусканию.

Два мочеточника – трубки, по которым моча стекает из почек в мочевой пузырь – входят в пузырь у задних краев верхней поверхности. В области впадения в пузырь имеются заслонки, не позволяющие моче проникать обратно в почки, если пузырь переполнен.

Моча выходит из организма через уретру, мочеиспускательный канал, который выходит из самой нижней точки мочевого пузыря. Обычно это место контролируется сфинктером – круговой мышцей, которая сокращается, чтобы закрыть проход. Во время мочеиспускания сфинктер расслабляется, а мышцы лючевого пузыря сокращаются, чтобы выпустить мочу.

У взрослого мужчины уретра в среднем равняется 20 см (около 8 дюймов) и состоит из трех частей. Первая часть, или предстательная, равняется 2,5 см (1 дюйму); она начинается от заслонки, или сфинктера, у выходного отверстия мочевого пузыря и проходит через середину предстательной железы. Средняя часть мочеиспускательного канала равняется всего около 12 мм, ее часто называют перепончатой частью мочеиспускательного канала.

Последняя часть и самая длинная – свыше 15 см (6 дюймов) – называется губчатой, или многополостной. Она проходит в половом члене и закапчивается наружным отверстием мочеиспускательного канала (щель на кончике).

У женщин мочеиспускательный канал значительно короче, и его единственное назначение – выводить мочу. Он около 1 см в диаметре и окружен слизистыми железками. Тот факт, что он такой короткий и выходит в относительно незащищенную и загрязненную область, объясняет, почему женщины больше подвержены инфекциям мочевых путей.

Мужской и женский мочеиспускательные каналы. Следует обратить внимание на то, что у женщин уретра гораздо короче и таким образом как бы менее защищена и более восприимчива к инфекциям.

Нормальной температурой тела человека считается 37° С, хотя у разных людей в течение дня температура тела колеблется. Однако необходимо, чтобы температура тела, или внутренняя температура, оставалась более или менее постоянной. Если внешняя температура поднимается слишком высоко, внутренняя температура регулируется через потовые железы путем потоотделения.

Нормальная температура тела поддерживается также легкими и кожей без привлечения потовых желез. Но это довольно неэффективный способ поддержания температуры. К тому же он не очень гибкий, потому что, когда человеку жарко, он не может участить свое дыхание, как это делает собака в жару.

Фактически температура тела человека нормализуется потоотделением. Однако пот обычно испаряется с кожи прежде, чем его можно заметить, происходит так называемое «неощутимое потоотделение». При таком иепарснии внутренняя температура нормализуется. Этот процесс основан на том, что для испарения жидкости требуется энергия – все равно как превращение воды в пар. В человеческом организме эта энергия поступает с поверхности кожи: для того, чтобы пот испарился, расходуется энергия в коже, и человеку становится прохладнее. Если человеку становится настолько жарко, что пот начинает струиться по коже, это означает, что система достигла стадии, когда она едва может справляться – наиболее эффективно она работает на так называемой «неощутимой» стадии.