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.