Біологія. 8 клас. Тагліна

§ 24. Будова й функції сечовидільної системи людини. Сечоутворення

Поміркуйте й обговоріть ситуацію

Чому в будь-якому громадському місці обов'язково є вбиральня? Чому запитання «Де розташована вбиральня?» ставлять найчастіше?

Які правила диктує нам наша власна видільна система? Що ми маємо обов'язково знати про особливості її будови та функціонування?

Будова сечовидільної системи людини

Основним органом сечовидільної системи людини є нирки. Саме в них формується спочатку первинна, а потім — вторинна сеча. Крім того, нирки беруть участь у підтриманні сталості складу внутрішнього середовища (гомеостазу), виконують секреторну функцію. Нирки розміщені в заочеревинному просторі, обабіч поперекового відділу хребта. Кожна нирка має бобоподібну форму, завдовжки близько 12 см, ширину 6 см, і важить вона близько 120-150 грамів. Увігнутий внутрішній край нирки обернений до хребта. Усередині нього є заглиблення, що називається воротами нирки, крізь які проходять ниркові кровоносні судини (ниркові артерії та ниркові вени).

Від нирок відходять сечоводи, якими вторинна сеча потрапляє до сечового міхура, а потім через сечівник виділяється назовні (мал. 24.1).

Мал. 24.1. Будова сечовидільної системи людини

Поміркуйте

Чому права нирка розташована нижче за ліву?

Нирка складається з кіркової та мозкової речовин. Кіркова речовина розміщується зовні. Вона виростами входить у мозкову речовину й поділяє цю мозкову речовину на 15-20 часток. Ці частки на вигляд, як пірамідки, які основою повернені назовні, а верхівкою — усередину. Дві або три ниркові пірамідки зливаються вершинами, утворюючи сосочки. На верхівці кожного сосочка відкриваються ниркові канальці, які виводять сечу в чашечки.

Малі ниркові чашечки зливаються між собою й формують 2-3 великі чашечки. Зі свого боку, великі ниркові чашечки зливаються в ниркову миску. Ниркова миска звужується й переходить у сечовід (мал. 24.2, с. 115).

Мал. 24.2. Будова нирки

Пам'ятка. Для людини важливо щоденно пити достатню кількість води й постійно здійснювати сечовипускання. Під час проходження сечі сечовивідні шляхи очищуються, зокрема від бактерій, які часто туди потрапляють. Ба більше, це дає змогу виводити маленькі кристалики солей і органічних речовин, які постійно утворюються в нирках.

Функції сечовидільної системи людини. Сечоутворення

Нирки людини виконують різноманітні функції (схема 11). Вони підтримують водний і сольовий баланс, видаляють продукти обміну, токсини й шкідливі речовини, синтезують деякі біологічно активні речовини тощо.

Схема 11. Деякі функції сечовидільної системи людини

Кожна нирка містить близько мільйона структурно-функціональних одиниць — нефронів (мал. 24.3). Кожен нефрон складається з клубочка, огорнутого капсулою, і звивистих канальців. Клубочки розташовані в кірковому шарі нирки, а канальці — у мозковому. Канальці зливаються в сечозбірні трубки, які відкриваються в малі чашки нирки.

Мал. 24.3. Будова нефрона

Однією з основних функцій нирок є сечоутворення й виведення сечі, що містить розчинені у воді продукти обміну.

Як відокремити корисні й необхідні речовини від шкідливих і небезпечних, якщо всі вони розчинені в плазмі крові? Для цього відбуваються два основні процеси.

Перший процес, неспецифічний, — це фільтрація плазми крові з капілярів клубочка до капсули нефрона. Під час цього процесу й корисні, і шкідливі речовини потрапляють у фільтрат — первинну сечу, що стікає в капсулу. У нормі формені елементи та білки крові не проходять фільтраційний бар’єр. Фільтрація відбувається постійно, тож загалом за добу утворюється 150-180 л первинної сечі.

Далі первинна сеча рухається звивистими канальцями нефрона, у яких відбувається другий процес — реабсорбція. Це зворотне всмоктування в кров води, йонів солей і необхідних органічних речовин у тих кількостях, які потрібні організму.

Цей процес вибірковий (специфічний), оскільки в кров повертаються лише необхідні речовини в потрібній кількості. Так, у звивистих канальцях першого порядку всмоктуються амінокислоти, глюкоза, мінеральні солі. За таких умов продукти обміну залишаються в складі сечі. Далі в петлі Генле, канальцях другого порядку та збірних трубочках усмоктуються вода, йони Na⁺ і К⁺ (мал. 24.4).

Мал. 24.4. Схема утворення сечі: неспецифічна фільтрація; специфічна реабсорбція: назад у кров потрапляє глюкоза, амінокислоти, вітаміни, частина солей і води; додаткова секреція речовин

Додатково клітини епітелію виділяють у просвіт канальців катіони Гідрогену, амоніак, сечову кислоту й інші продукти обміну. Такий процес називають секрецією. Після проходження всієї довжини канальця нефрона в сечозбірній трубці утворюється вторинна сеча. Це невелика кількість води, що містить солі, сечовину, сечову кислоту, амоніак та інші продукти обміну. У нормі у вторинній сечі не має бути глюкози, білків чи еритроцитів. За добу утворюється 1,2-1,8 л вторинної сечі (таблиця 7).

Сеча (лат. urina) — біологічна рідина, відфільтрована плазма крові, у складі якої з організму виводяться кінцеві продукти обміну речовин.

Таблиця 7. Склад плазми крові, первинної та вторинної сечі (у масових %)

Речовини	Плазма крові	Первинна сеча	Вторинна сеча
Вода	90,0-91,0	99,0	96,0
Білки	7,0-8,0	—	—
Глюкоза	0,12	0,10	—
Йони Натрію	0,30	0,30	0,40
Йони Калію	0,02	0,02	0,15
Йони Хлору	0,40	0,40	0,70
Сечовина	0,03	0,03	2,00
Сечова кислота	0,004	0,004	0,05
Середнє виробництво в дорослих людей на добу		150-180 л	1,5-1,8 л
		Не виділяється в зовнішнє середовище	Виділяється в зовнішнє середовище

Інформаційно-пошуковий проєкт «Створення та використання штучної нирки» (за вибором учня / учениці)

Спочатку дізнайтеся, що таке процес діалізу з точки зору фізики. Намалюйте просту схему діалізу розчину, яка містить великі молекули білків і дрібні йони солей. Ознайомтеся з будовою апарата «штучна нирка» та поясніть принцип його роботи. Поясніть, навіщо і коли використовують «штучну нирку». Чи можна створити «штучну нирку» у вигляді біонічного пристрою-імпланту, щоб протезувати людині орган, який не функціонує?

Анімація «Штучна нирка»

rnk.com.ua/109156

Розв'язання проблемних питань і завдань із теми

Дізнайтеся, що таке процес осмосу з точки зору фізики. Поміркуйте, чому спрага не завжди пов'язана з нестачею води в організмі. Що краще робити влітку: пити багато прісної води чи води, що містить розчинені речовини — солі (електроліти)? Чому не варто споживати багато солі чи пити багато води?

Робота в групі

Користуючись таблицею 7, створіть діаграму Венна «Порівняння складу первинної та вторинної сечі». Що зміниться в складі вторинної сечі, якщо в людини буде постійно високий рівень цукру? Або ж буде ушкоджено клітини фільтраційного бар'єру клубочків і капсули нефрона? Чи вдалося вам знайти спільне та відмінне у складі первинної та вторинної сечі? Порівняйте свої діаграми Венна з діаграмами своїх колег. Що краще вийшло у вас? Що краще вийшло в них? Над чим вам слід іще попрацювати?

Особливості виведення сечі

Вторинна сеча надходить у ниркову миску, з якої вона крізь сечовід потрапляє до сечового міхура (мал. 24.5). Сечовий міхур розміщується в порожнині малого таза і є резервуаром для сечі. Сеча надходить до сечового міхура постійно. Центр сечовипускання розміщений у поперековому відділі спинного мозку. Коли сечовий міхур наповнений, збуджуються рецептори в його стінці. Нервові імпульси від рецепторів нервами досягають спинного мозку. Звідти прямує сигнал до м’язів сечового міхура — скоротитись, а до м’язів сфінктера — розслабитись. Ці рефлекси перебувають під довільним контролем головного мозку.

Мал. 24.5. Будова сечового міхура

Із сечового міхура сеча виділяється назовні крізь сечівник (уретру). У жінок він значно коротший (3-4 см), ніж у чоловіків (до 18 см).

Довідка. У сфінктері, крім гладких м'язів, які забезпечують мимовільне сечовипускання, є також посмуговані м'язи, які керуються довільно. У немовляти працює лише сфінктер мимовільного сечовипускання. Із часом дитина навчається керувати іншим м'язом — сфінктером, який підкоряється волі людини. Завдяки цьому дитина починає проситися до вбиральні.

Поміркуйте й обговоріть ситуацію

Які правила користування громадською вбиральнею ви знаєте? Чому вони виникли? Які знаки свідчать про те, що неподалік є вбиральня? Яких правил ви самі дотримуєтеся?

Опорні точки

Нирки є основним органом виділення в людини. Структурно-функціональною одиницею будови нирки є нефрон. У кожній нирці міститься близько мільйона нефронів. Утворення сечі відбувається завдяки фільтрації в капсулі нефрона й реабсорбції у звивистих канальцях першого й другого порядку. Головне завдання сечовидільної системи — регуляція гомеостазу внутрішнього середовища.

Запитання і завдання

1. Яким має бути питний режим влітку в період спеки? Чому?
2. Які правила гігієни сечовидільної системи ви знаєте? Чому вони є важливими?
3. Які наслідки можуть бути, коли зменшується кількість і частота сечовиділення в людини?
4. Чи може клінічний аналіз сечі виявити порушення обміну в організмі людини? Якщо так, то за якими показниками?
5. Як сеча вплинула на розвиток хімічної промисловості під час виготовлення пороху?

Зміст