Біологія. Повторне видання. 8 клас. Задорожний (2025)

§ 39. Нефрон як структурно-функціональна одиниця нирок. Процеси утворення сечі

БІОЛОГІЧНИЙ ДЕТЕКТИВ

Нирки мають масу 120-200 грамів. Разом дві нирки становлять 0,3 % маси тіла. Проте вони використовують 10 % кисню для клітинного дихання з накопиченням енергії в АТФ. Навіщо ниркам стільки енергії?

ТРЕНУЙСЯ ДУМАТИ

1. Нирки вважають найчутливішим органом до суттєвого зниження артеріального тиску. Падіння тиску нижче 80 мм рт. ст. є критичним для їх функціонування. Чому в умовах низького тиску нирки не можуть виконувати свою роботу?

2. Лабораторне дослідження сечі індивіда X показало наявність у ній глюкози. Про що це може свідчити?

БІОСЛОВО

Ниркове тільце — компонент нефрона, який складається з капсули і капілярного клубочка, де відбувається перший етап утворення сечі — фільтрація.

Реабсорбція у ниркових канальцях — зворотне всмоктування з первинної сечі у кров глюкози, амінокислот, більшої частини води, солей, іонів тощо.

РОБОТА З ІНФОРМАЦІЄЮ

Структурною і функціональною одиницею нирки є нефрон. Кожна нирка містить близько 1 млн нефронів. Саме в нефронах із крові утворюється сеча.

До його складу входять капсула з розташованим усередині капілярним клубочком та звивистий каналець, обплетений кровоносними судинами (мал. 39.1).

Мал. 39.1. Будова нефрона

Нирки інтенсивно постачаються кров’ю: щохвилини по ниркових артеріях протікає більше як 1 л крові. До кожного нефрона кров надходить по приносній артеріолі, яка розгалужується на дрібні капіляри, утворюючи капілярний клубочок (мал. 39.2). З капілярів кров збирається у виносну артеріолу, що має менший діаметр, ніж приносна. Відповідно, у капілярному клубочку підвищується тиск крові.

Мал. 39.2. Ниркове тільце — місце, де відбувається фільтрація

Стінка капілярів клубочка має особливу будову: у ній утворюються невеликі щілини (фенестри), що допомагає малим молекулам проникати в капсулу. Підвищений тиск і особливість будови капілярів забезпечують процес фільтрації — перший етап сечоутворення.

Кров складається з формених елементів (клітин) і плазми. Чи можуть клітини крові пройти крізь капілярну стінку під час фільтрації? Звісно, що ні. А чи всі компоненти плазми здатні проникнути? У здоровій нирці це під силу лише малим молекулам. Тож фільтруються у капсулу вода, солі, іони, глюкоза, амінокислоти, сечовина, сечова кислота тощо. Так у капсулу ниркового тільця потрапляє фільтрат, який іще називають первинною сечею.

Клітини крові і великі молекули не фільтруються і разом з невеликою кількістю води надходять у виносну артеріолу.

Протягом доби внаслідок фільтрації утворюється 150-180 л первинної сечі (фільтрату). Але як це можливо, якщо у тілі людини лише близько 5 л крові?

Річ у тім, що з капсули фільтрат потрапляє у звивистий каналець, де значна частина речовин постійно всмоктується назад у кров. Цей процес називають реабсорбцією. Виносна артеріола повторно розгалужується на дрібні капіляри (мал. 39.2), крізь стінку яких з канальця зворотно в кров всмоктуються (реабсорбуються) більша частина води, солей, іонів, уся глюкоза, амінокислоти та інші речовини. Якщо людина споживає надто багато солодощів за короткий проміжок часу, реабсорбція глюкози може не бути 100-відсотковою.

Нирковий каналець є звивистим (довжина канальця одного нефрона близько 5 см), утворює петлю для ефективнішого всмоктування. Стінки канальців складені епітелієм з мікроворсинками, що збільшує площу всмоктування. Транспорт багатьох речовин крізь мембрани можливий лише із затратою енергії (АТФ).

У віддаленій ділянці канальця відбувається ще один процес — секреція речовин. Він теж потребує затрат енергії. З крові в епітелій канальців спеціально відбираються певні молекули та йони, які за рахунок енергії АТФ переправляються у просвіт канальця і виводяться (екскретуються) із сечею. Так відбувається секреція іонів Калію, гідрогену, сечовини, деяких гормонів і ліків (наприклад, пеніциліну).

У результаті в ниркових канальцях залишається вторинна сеча.

Порівняй її склад зі складом плазми та первинної сечі (с. 175).

Якщо добовий об’єм первинної сечі, що безперервно утворюється шляхом фільтрації, становить 150-180 л, то внаслідок реабсорбції в канальцях лишається лише 1,5-2 л вторинної сечі. Збірні трубки збирають сечу від багатьох нефронів і доставляють її в ниркову миску, звідки вона надходить у сечовий міхур. Склад вторинної сечі може змінюватися залежно від умов: температури довкілля, фізичного навантаження, спожитої їжі, рідини, приймання ліків тощо.

Компоненти	Плазма крові (%)	Первинна сеча (фільтрат) (%)	Вторинна сеча (%)
Білки	7-8	-	—
Глюкоза	0,12	0,12	—
Йони натрію	0,3	0,3	0,4
Йони хлору	0,37	0,37	0,7
Йони калію	0,02	0,02	0,15
Сечовина	0,03	0,03	1,8
Сечова кислота	0,004	0,004	0,2

ЦЕ ГОЛОВНЕ В ПАРАГРАФІ

Нефрон — структурна і функціональна одиниця нирки. Одна нирка містить близько 1 млн нефронів. Нефрон складається з капілярного клубочка, що занурений у капсулу нефрона, та звивистого канальця, обплетеного кровоносними судинами. У капсулі відбувається фільтрація, внаслідок якої щодоби утворюється 150—180 л первинної сечі. У звивистому канальці відбувається зворотне всмоктування багатьох речовин. У результаті з канальця у збірні трубки надходить концентрована вторинна сеча, добовий об’єм якої становить 1,5-2 л.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

1. З яких компонентів складається нефрон?

2. Як і де у нефроні відбувається фільтрація? Як особливості будови ниркового тільця сприяють цьому процесу?

3. Чому глюкоза є компонентом первинної сечі, а білки — ні?

4. Порівняй склад плазми крові, первинної і вторинної сечі (за таблицею). Поясни, які процеси у нефронах зумовили ці відмінності.

5. Чому звивистий каналець має таку велику довжину?

6. Концентрація яких речовин у вторинній сечі вища порівняно з первинною? Скористайся таблицею. Визнач, у скільки разів концентрація кожної з них збільшилася.

СКЛАДАЮ РЕФЛЕКСИВНУ МОЗАЇКУ

Виконай завдання (див. с. 9).