Анатомия и функции почек человека

Чаще всего люди проявляют интерес к местоположению почек, когда начинают ощущать дискомфорт в пояснице. При возникновении такого симптома врач обязательно назначит анализ мочи, поскольку его результат поможет в выявлении причин болевого синдрома в области спины.

При изучении уникальных особенностей анатомии и физиологии человеческого организма особое внимание уделяется функции выделения. Если бы организм не избавлялся от отходов обмена веществ, разложения тканей и лишних шлаков, он бы просто перестал функционировать. Клетки головного мозга очень чувствительны к воздействию различных токсинов.

Правильное строение почек и мочевыводящих путей играет важную роль в поддержании состава крови, что в свою очередь обеспечивает необходимое питание для всех органов организма.

Что нужно знать о строении почек?

У каждого здорового индивида имеются две почки. Это делает эти органы парными. Они размещены по обе стороны от позвоночника. Границы нижнего и верхнего полюсов почек находятся на уровне от третьего поясничного до двенадцатого грудного позвонков. При этом верхние края они тесно примыкают к позвоночнику. Правая почка находится на 2–3 см ниже левой.

Форма органа напоминает зерно боба или фасоли. Ворота (место входа и выхода сосудов, нервов, мочеточника из лоханки) почки расположены на внутренней, втянутой стороне «боба». Вес каждого органа не превышает 200 граммов. Снаружи покрыты сначала уплотненной фиброзной оболочкой (капсулой), затем слоем жира и специальной фасцией. При растяжении или увеличении почки у человека болит поясница, потому что остро реагируют нервные рецепторы капсулы.

Передняя и задняя части фасции соединяются своими листками у наружного края. Внутренняя поверхность формирует отделение для сосудов. Функция фасции заключается в закреплении почки к брюшной стенке.

Соотношение с соседними органами

Подход к анатомическим структурам тела формирует картину расположения внутренних органов. Это важно для проведения диагностики и операций. Знания и опыт помогают хирургу вместо трехмерного изображения на экране.

Брюшная оболочка охватывает почки спереди и сзади, но они расположены за ее пределами.

Справа от почки находятся следующие органы:

• печень,
• желудочно-кишечный тракт (двенадцатиперстная кишка и ободочная кишка).

Слева лежат:

• желудок,
• часть органа селезенки,
• железистая ткань поджелудочной железы,
• тонкая кишка и нисходящий отдел поперечноободочной кишки.

Оба конца занимают жировая ткань, покрывающая надпочечники. Выше них расположены сильные мышцы диафрагмы.

Задняя часть почек находится рядом с брюшной стенкой в области крупных мышц спины, таких как квадратные и поясничные.

Из чего состоит паренхима?

Внутренний слой неполого органа известен как паренхима. Он включает в себя ткани, которые выполняют основные функции почек в организме человека. При разрезе почечная паренхима имеет два слоя:

• Кора выглядит более темной и имеет структурное деление на дольки, в которых содержатся почечные тельца;
• Мозговое вещество располагается внутри и имеет ярко-красный цвет. Оно состоит из пирамидок (от 8 до 18), между которыми находятся разделительные столбы, разграничивающие доли между собой.

В строение стенки чашек и лоханки почки включены мышечные пучки

Узкая часть пирамидки направлена в полость (синус), где каждая формирует сосочки и от 10 до 25 отверстий. Через них моча направляется по собирательным протокам в малые чашечки (до 10), затем в 2–3 больших размеров, а затем непосредственно в главный коллектор — почечную лоханку. Мочевой пузырь соединен с почкой мочеточником.

Особенности почек при беременности

Во время беременности у женщин увеличенная матка вытесняет все внутренние органы брюшной полости. Увеличение нагрузки на мочевыделительные органы приводит к застойным процессам, расширению лоханок и мочеточников. Эти изменения наиболее заметны справа и связаны с отклонением беременной матки во втором триместре. В результате правый мочеточник прижимается к костям малого таза, а левый смещается вперед.

Имеют особое значение:

• процесс увеличения объема мочеточников, что приводит к их сужению;
• образование острого угла на месте вхождения в мочевой пузырь.

Фото УЗИ-картины почек позволяет выявить отклонения

Уникальные особенности организма не являются патологическими, однако могут увеличить вероятность развития воспалительных заболеваний почек и образования камней.

Структурная единица и ее работа

В строении почки человека основной функциональной единицей является нефрон. Его можно представить себе как:

• скупой сгусток мельчайших кровеносных сосудов, обернутый оболочкой, именуемой в честь ученых, которые ее открыли – Шумлянского-Боумена;
• извилистых трубочек;
• прямых трубочек;
• петли Генле;
• собирательных трубок.

Миллион таких образований обеспечивают анатомию и физиологию почек.

Клубочки лежат в корковом слое, а канальцы — в мозговом, собирательные трубки объединяются и впадают в отверстия сосочков

Именно в непарном органе происходит процесс образования мочи. В этом месте из крови уходят лишние вещества, продукты метаболизма, вредные микроорганизмы. От его эффективной функции зависит поддержание баланса солей и воды.

Установлено, что за одну минуту почки перерабатывают в клубочках приблизительно 120 мл первичной мочи. Из нее поступает в лоханки 1 мл, потому что, проходя через канальцы, часть жидкости всасывается обратно. Удалению подлежат только шлаковые вещества.

За 24 часа количество обработанной крови достигает тысячи литров. Рассчитано, что за 60 секунд поступает одинаковый объем крови в нижние конечности и в почки. Однако по интенсивности работы на единицу веса почки почти в 20 раз превосходят основные органы. По сравнению с минутным объемом левого желудочка сердца почки пропускают через себя ¼ часть его нагрузки.

Функционирование нефронов подвержено воздействию нервной и эндокринной систем. Одной из наиболее важных желез остается гипофиз.

Особенности кровоснабжения

Изучение анатомии почки необходимо сопровождать изучением того, как орган снабжается кровью и как он иннервируется. Левая и правая почечные артерии отходят от брюшной аорты. Их ветви образуют устье:

• первый набор — отрезковые, получили свое название из-за наличия пяти отрезков (нижний, задний, средне-передний, передне-верхний, верхушечный);
• второй набор — междолевые артерии;
• третий набор — изогнутые;
• четвертый набор — междольковые.

Междольковые сосуды – самые тонкие и играют важную роль в формировании клубочков нефрона. Между двумя клубочками образуется сеть, которую называют “чудесной”.
Путем слияния капилляры образуют венулы. В корковом слое почки человека находятся звездчатые вены, по которым кровь поступает в междольковые сосуды. Вместе с дугообразными артериями проходят одноименные вены. Они собирают отработанную венозную кровь из всего мозгового вещества. Затем поток направляется в междолевые, почечную и достигает нижней полой вены.

Лимфа проходит через специальные сосуды, проходящие через почечные ворота, и попадает в лимфатические узлы. По своему местоположению относительно основных артериальных и венозных стволов они классифицируются как:

• почечные,
• предаортальные,
• заднекавальные,
• парааортальные.

Взаимодействие с нервной системой происходит через уникальное почечное сплетение, куда направляются сигналы из ветвей блуждающего нерва и околопозвоночных узлов.

Механизм работы

В механизме образования и вывода мочи участвуют все возможные функции. От правильности расположения почек зависит реализация физиологических механизмов деятельности органа.

Часть плазмы крови поступает в полость клубочка из сосудистого сплетения. Вместе с этой плазмой из кровеносного русла выделяются органические и неорганические вещества определенного размера молекул.

Разница в давлении между капиллярами и клубочковой капсулой обеспечивает процесс фильтрации. Жидкость внутри клубочков имеет состав, сходный с плазмой.

Содержит:

• натриевые соли,
• фосфатные соединения,
• глюкозу,
• мочевину,
• креатинин,
• мочевую кислоту и ее производные.

Эпителий канальцев выполняет следующие функции:

• Процесс экскреции заключается в извлечении определенных веществ из плазмы и их выведении в первичную мочу;
• Реабсорбция происходит в начальном отделе, где полезные продукты, необходимые организму (например, глюкоза, 80% натрия и хлоридов), возвращаются обратно в кровь, а мочевина частично задерживается.

После этого шага объем жидкости за пределами “фильтра” уменьшается до всего 1/8 исходного объема, поступившего в клубочки.

Способностью концентрировать состав мочи наделены восходящее и нисходящее колена петли Генле, они могут увеличить количество выводимого вещества в 7 раз

Завершающая стадия образования мочи происходит в последних участках канальцев и собирательных трубках. Здесь активно происходит процесс поглощения и выведения химических веществ в нужной концентрации.

Организация работы почек осуществляется благодаря активной деятельности нервной системы и эндокринных органов, которые играют ключевую роль в этом процессе.

Физиологические функции почек

Самой известной функцией является экскреция, то есть удаление из организма ненужных веществ, включая:

• окончательным результатам разложения тканей и умиранию клеток, примером которых могут быть азотсодержащие соединения (мочевина, креатинин, мочевая кислота);
• излишнему количеству, образовавшемуся при поглощении в кишечнике (вода, гормоны, витамины, органические кислоты);
• внешним веществам, представляющим опасность для организма (никотин, лекарственные препараты).

Почки не просто выводят, но регулируют содержание необходимых веществ в крови, увеличивая или снижая их концентрацию в зависимости от потребностей организма. Эта функция носит название поддержки внутреннего гомеостаза.

Различные типы можно выделить:

• водный состав,
• состав солей,
• кислотно-щелочный баланс.

Как происходит участие в обмене водносолевых растворов?

По объему вода и солевые растворы распределяются на две области:

• внутри ячеек;
• в промежуточном пространстве между клетками.

Они перемещаются в направлении увеличенного осмотического давления (более высокой концентрации растворенных веществ). Почки воздействуют на этот процесс путем изменения состава основных ионов за счет способности к их реабсорбции из клубочков и канальцев.

Каждый день в клубочки поступает до 600 граммов натрия, однако лишь несколько граммов выделяется. Примерно 85% этого элемента реабсорбируется в начальных канальцах. За натрием следуют молекулы воды.

Регуляция этого процесса осуществляется гормоном альдостероном, вырабатываемым надпочечниками. Если этот гормон недостаточен, то в моче выделяется большое количество натрия, что приводит к снижению его содержания в крови, то есть к развитию гипонатриемии.

Особая роль почек в регуляции вывода натрия учитывается как в патогенезе многих заболеваний, так и в создании лекарственных препаратов

Оптимальное соотношение водородных и гидроксильных ионов играет важную роль в регуляции кислотно-щелочного баланса в организме. Этим процессом занимается буферная система. Почки способны регулировать уровень этих компонентов, обеспечивая необходимый баланс между ними.

Такой же механизм активируется при употреблении определенных продуктов. Например, употребление большого количества мясных продуктов приводит к увеличенному образованию кислотных веществ (фосфатов, сульфатов). Поэтому они выводятся с мочой, и анализ показывает кислую реакцию. В то время как растительная пища, предпочтительная для вегетарианцев, задерживает в крови катионы натрия и калия, делая мочу щелочной.

Ацидоз, или закисление крови, часто сопровождается патологическими изменениями. Почки активно участвуют в борьбе с этим состоянием, предпринимая соответствующие меры. Для этого:

• происходит замена ионов натрия на кислотные остатки (водород, НСО3) при участии фермента карбонгидразы, натрий возвращается в кровь и уравновешивает ее pH;
• усиливается синтез аммония с помощью ферментов глутаминазы и глутаматдегидрогеназы;
• совместно с печенью обеспечивается глюконеогенез, с помощью которого из крови уходят кислые вещества (пируват, лактат) и преобразуются в глюкозу.

Механизм жизненно важен при ацидозе, устроенном себе поклонниками голодания. Недостаточное количество углеводов приводит к скоплению кетоновых тел, закисляющих кровь. При этом активизируется почечный глюконеогенез. В случае полного голодания до половины глюкозы синтезируется в почках.

Когда происходит ощелачивание (алкалоз), наоборот, замедляются все процессы глюконеогенеза, и уровень пирувата и лактата увеличивается.

Каким образом почки участвуют в других видах метаболизма?

Почки играют важную роль в процессах метаболизма белков, углеводов и жиров, как напрямую, так и косвенно. Они являются местом синтеза:

• фермент ренин;
• гормон эритропоэтин;
• биологически активные вещества – кинины и простагландины;
• стимулирует синтез витамина D₃.

С помощью этих веществ почки оказывают влияние на:

• контроль уровня артериального давления;
• обмен веществ фосфора и кальция;
• сворачиваемость крови;
• образование и созревание клеток эритроцитарного ряда.

Активная форма витамина D₃ образуется в результате окончательной реакции (после гидроксилирования в печени) окисления из витамина-предшественника. Таким образом почки влияют на процесс фосфорно-кальциевого обмена в организме. Следствием нарушения являются признаки разрушения костной ткани (остеодистрофии) при недостаточности почек.

Эффект на стволовые клетки костного мозга и формирование клеток крови – эритроцитов зависит от производства эритропоэтического гормона (фактора). Активация этого процесса происходит при недостатке кислорода и является частью компенсаторной реакции. Однако у пациентов с недостаточной функцией почек развивается анемия.

Белковые соединения, производимые в почечных тканях, выполняют роль составных элементов:

• механизма свертывания крови;
• процесса растворения фибрина;
• системы комплемента.

Клетки юкстагломерулярной зоны вырабатывают ренин. Этот фермент отвечает за превращение ангиотензиногена в ангиотензин-I, который затем превращается в ангиотензин-II. Ангиотензин-II – это вещество, которое:

• способствует производству гормона надпочечников, такого как альдостерон;
• обладает свойством сужения сосудов.

За счет задержки натрия и воды происходит увеличение объема крови, что приводит к повышению артериального давления.

Синтез ренина увеличивается в условиях ишемии почек

В случае шокового состояния реакция организма играет важную роль в поддержании нормального кровяного давления. При заболеваниях почек часто наблюдается симптоматическая гипертензия, которую сложно контролировать.

Производство кининов и простагландинов способствует снижению артериального давления.

Участие в белковом обмене включает в себя процесс разложения определенных пептидов до аминокислот и задержки их в крови. После этого они используются другими органами.

Откуда почки берут энергию?

Почки сталкиваются с большим количеством задач, требующих значительных энергетических затрат. Чтобы произвести АТФ, необходимо обеспечить хорошее поступление кислорода.

Здоровые почки потребляют до 10% всего кислорода крови, хотя по весу они составляют полпроцента общей массы.

Для синтеза АТФ используются следующие компоненты:

• жирные жиры;
• сахар;
• кетоны;
• ферменты, разрушающие белки;
• способность к образованию глюкозы.

Из приведенных примеров мы можем увидеть, как важна структура и кровоснабжение почек, а также получение сигналов от гормонов и нервных раздражителей для их нормального функционирования. Современные аппараты гемодиализа (искусственные почки) могут воспроизвести лишь часть функций этого органа и не способны полностью заменить его.

Частые вопросы

Какова анатомия почек человека?

Почки человека – это парные органы, расположенные в поясничной области, симметрично относительно позвоночника. Они имеют форму бобы и размер примерно 10-12 см в длину. Каждая почка состоит из коры и мозгового вещества, а также имеет множество маленьких функциональных единиц, называемых нефронами.

Какие функции выполняют почки человека?

Почки выполняют несколько важных функций в организме человека. Они фильтруют кровь, удаляя из нее отходы и лишнюю жидкость, которые затем выводятся с мочой. Почки также регулируют уровень воды и электролитов в организме, поддерживают кислотно-щелочной баланс крови и помогают в производстве красных кровяных клеток.

Какие заболевания могут возникнуть в почках?

В почках могут возникать различные заболевания, включая инфекции мочевыводящих путей, камни в почках, хроническая почечная недостаточность и рак почек. Эти заболевания могут привести к серьезным проблемам со здоровьем, поэтому важно обращаться к врачу при любых симптомах или изменениях в функционировании почек.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Регулярно пить достаточное количество воды. Почки играют важную роль в удалении отходов и токсинов из организма, и для этого им необходимо достаточное количество жидкости. Рекомендуется пить не менее 8 стаканов воды в день.

СОВЕТ №2

Следить за уровнем сахара в крови. Высокий уровень сахара может нанести серьезный ущерб почкам. Постоянно контролируйте уровень глюкозы в крови и при необходимости принимайте меры для его снижения, такие как правильное питание и физическая активность.

СОВЕТ №3

Избегать чрезмерного употребления соли. Слишком большое количество соли может повысить кровяное давление и негативно сказаться на работе почек. Старайтесь ограничивать потребление соли и предпочитайте натуральные специи и травы для придания вкуса пище.