Выделительная система егэ теория

Выделение

Выделение — удаление конечных продуктов обмена веществ, которые не могут быть повторно использованы организмом, а так же вредных, чужеродных веществ, попавших в организм (яды, лекарства).

К органам, выполняющим функции выделения, относятся: почки, мочеточники,
мочевой пузырь, мочеиспускательный канал, а также легкие, желудочно-кишечный тракт, кожа.

Небольшая часть мочевины и мочевой кислоты, а также лекарства выводятся вместе с секретом желез желудочно-кишечного
тракта. Потовые железы кожи выделяют мочевую кислоту, соли, воду, мочевину. В процессе дыхания из легких
улетучивается углекислый газ, вода, алкоголь, эфиры.

Почкам принадлежит первое место в этом списке: они — главное звено системы мочеотделения, однако при различных болезнях почек (почечной недостаточности) их функция страдает, и компенсаторно возрастает выделение
через другие органы (ЖКТ, легкие, кожа). В этом случае у пациента может появляться неприятный запах мочевины от кожи, изо рта, что доставляет неудобства самим пациентам и их окружению.

Почки

Представляют собой парные бобовидные образования, которые лежат на задней стенке брюшной полости по бокам от позвоночника.
Масса каждой почки — около 150 граммов. Снаружи покрыты соединительнотканной и жировой капсулами. Через ворота в почку входит
мочеточник, почечная артерия, вена, лимфатические сосуды и нервы.

На поперечном срезе почки хорошо различаются корковое и мозговое вещество. На периферии почки располагается слой коркового вещества, под
ним глубже лежат пирамиды, образующие мозговое вещество. Между пирамидами хорошо различимы почечные столбы — участки коркового вещества,
вдающиеся вглубь почки. Пирамида вместе с почечным столбом образует почечную долю.

Верхушка почечной пирамиды, обращенная внутрь, называется сосочек. Каждый сосочек усеян мелкими отверстиями, из которых
выделяется моча и поступает в самые начальные участки мочевых путей — малые почечные чашечки. Сливаясь между собой, малые
почечные чашечки образуют большие, которые сливаются в одну большую лоханку, переходящую в мочеточник.

Выходя из ворот почек, мочеточники направляются вниз к мочевому пузырю — резервуару мочи. В мочевом пузыре моча
накапливается, его вместимость составляет около 500 мл. Далее моча направляется в мочеиспускательный канал (уретру),
который открывается во внешнюю среду наружным отверстием.

Функции почек

Вам уже известна основная функция почек — выделительная, скоро мы приступим к ее углубленному изучению, но сейчас коснемся других функций почек. Рекомендую вернуться еще раз к функциям почек по прочтении статьи.

• Удаление из организма конечных продуктов

Из организма удаляется мочевина, мочевая кислота, соли аммиака. Напомню, что мочевина образуется не в почках, а в печени, поэтому почки в данном случае играют роль фильтра.

• Регуляция артериального давления

Осуществляют регуляцию артериального давления за счет выделения биологически активного вещества — ренина (мы поговорим об этом, изучая нефрон)

• Регуляция эритроцитопоэза

Регулируют число эритроцитов, вырабатывая гормон эритропоэтин, который стимулирует образование эритроцитов
в красном костном мозге.

• Обеспечение гомеостаза

Поддерживают гомеостаз организма — постоянство внутренней среды.

• Участие в водно-солевом балансе
• Выделяя кислые или щелочные продукты, способствуют постоянству pH крови (водородный показатель)

Выделительная и кровеносная системы очень тесно взаимосвязаны, в чем мы убедимся по ходу изучения выделительной системы.

Нефрон

Нефрон (от гр. nephros — почка) — структурно-функциональная единица почки, состоящая из почечного тельца и канальцев.
В составе почечного тельца различают сосудистый клубочек (капиллярный, мальпигиев), и покрывающую его капсулу Боумена-Шумлянского.

Обращаю ваше особое внимание на разницу диаметра приносящей и выносящей артериол. Диаметр приносящей артериолы крупнее, чем
у выносящей, благодаря чему в сосудистом клубочке создается повышенное давление и осуществляется важнейший процесс — фильтрация.
Чем выше артериальное давление в сосудистом клубочке и капиллярной сети, тем интенсивнее идут процессы фильтрации и реабсорбции,
с которыми вы скоро познакомитесь.

Запомните, что в основе мочеобразования лежат три процесса: фильтрация, реабсорбция (вторичное всасывание) и секреция. Изучая их,
мы поймем, как функционирует нефрон, и разберем его строение.

• Фильтрация

Лучше всего ассоциировать этот процесс с ситом, которое пропускает мелкие частички, а крупные не пропускает. Точно также и кровь
содержит мелкие молекулы — вода, глюкоза, мочевина и крупные компоненты — фибриноген, форменные элементы крови.

В результате процесса фильтрации получается первичная моча, не содержащая крупных белков и форменных элементов крови (эритро- ,
лейко- , тромбоцитов), близкая по составу к плазме крови. В день у человека образуется 150-180 литров первичной мочи, представляете,
если бы мы столько выделяли?

Не могу ни акцентировать ваше внимание на том факте, что в первичной моче оказывается очень много нужного и полезного нашему
организму. Вдумайтесь: через фильтр профильтровывается не только мочевина, но и глюкоза, вода, витамины, минеральные
соли. Потерять такие ценные вещества для организма было бы большой оплошностью, и следующий этап исправляет допущенную организмом «ошибку»
при фильтрации.



• Реабсорбция (лат. re — обратное + лат. absorptio — всасывание)

После прохождения капсулы Боумены-Шумлянского первичная моча попадает в проксимальные (от лат. proximus — ближний) и дистальные (от лат. distare — отстоять, далеко находиться) канальцы нефрона.
Эти канальцы оплетает густая сеть капилляров, образованная разветвленной выносящей артериолой.

Все нужные организму вещества: вода, глюкоза, соли, аминокислоты, витамины, гормоны — всасываются из просвета канальца нефрона обратно
в кровеносную систему (в капилляры, оплетающие канальцы нефрона). Таким образом, организм «исправляет ошибку» допущенную на этапе фильтрации.

Мочевина, мочевая кислота, креатинин — побочные продукты обмена веществ — обратно не всасываются, продолжая продвигаться по канальцам нефрона.

Процесс реабсорбции активно идет в изогнутой части канальцев нефрона — петле Генле, из которой в ткани мозгового вещества почки активно выходят ионы Na⁺, создавая высокое осмотическое давление. Это, в свою очередь, способствует перемещению воды из
просвета канальцев нефрона в кровеносную систему, то есть ее всасыванию (реабсорбции).



• Секреция (лат. secretio — отделение)

Мы добрались до третьего финального этапа мочеобразования. На этапе секреции происходит транспорт веществ из крови (капилляров,
оплетающих канальцы нефрона) в просвет канальцев нефрона.

Секреции подвергаются лекарственные вещества, излишки ионов K⁺ и Na⁺. Их секреция в канальцы нефрона необходима для поддержания постоянства внутренней среды — гомеостаза.

В результате реабсорбции и секреции из первичной мочи образуется вторичная, объем которой составляет 1-1,5 литра в сутки.

Вторичная моча через дистальные канальцы поступает в собирательные трубочки, куда таким же путем открываются дистальные канальцы
многих других нефронов. Собирательные трубочки открываются на верхушках почечных пирамид, из низ выделяется моча и поступает в малые,
затем в большие почечные чашечки, лоханку и далее в мочеточник.

Регуляция эритроцитопоэза и артериального давления

Эритроцитопоэз (от греч. «erythro — «красный» и poiesis — «делать») — процесс образования эритроцитов в красном костном
мозге. Оказывается, почки принимают в нем непосредственно участие, секретируя в кровь гормон эритропоэтин, который
способствует образованию эритроцитов в красном костном мозге.

При многих болезнях почек эритропоэтин в виде лекарственного препарата применяют, чтобы добиться увеличения числа
эритроцитов и устранить анемию (малокровие).

Почки регулируют уровень артериального давления, выделяя ренин (от лат. ren — почка). В конечном итоге это способствует
сужению кровеносных сосудов и росту артериального давления, которое играет ключевую роль в фильтрации — процессе мочеобразования.

Регуляция работы почек

На активность почек оказывают влияние симпатические и парасимпатические нервные волокна. Симпатические нервы способствуют
сужению почечных сосудов и повышению реабсорбции (количество мочи уменьшается), парасимпатические — расширению почечных сосудов и уменьшению реабсорбции (количество мочи увеличивается).

Также регуляция работы почек происходит гуморальным путем: с помощью гормонов гипофиза, надпочечников,
паращитовидных желез. Гипоталамус, тесно связанный с гипофизом, активирует высвобождение последним антидиуретического
гормона (АДГ) — вазопрессина, которые сужает почечные сосуды, тем самым повышая реабсорбцию.

Заболевания

Хорошо зная три основных процесса: фильтрацию,
реабсорбцию и секрецию, вы легко сможете предположить, на каком из этих этапов возникло нарушение работы почек.
Эффективность работы почек и их состояние можно легко оценить по анализу мочи. Сейчас вам следует ненадолго представить себя
врачом нефрологом

Приходит заключение из лаборатории. В моче пациента найдены белок, кровь (эритроциты), гной (лейкоциты). Вам известно, что
форменные элементы крови и крупные белки в норме не проходят через «сито» на этапе фильтрации и не должны обнаруживаться в моче. Таким
образом, патология локализуется в почечном тельце.

Следующее заключение, которое вам предстоит изучить, выглядит по-другому. Гноя, крови и белков в моче не обнаружено, однако
присутствует глюкоза (сахар). Такая находка может быть признаком сахарного диабета.

Зная, что глюкоза в норме профильтровывается на первом этапе — фильтрации, вы понимаете, что с фильтрацией все в порядке.
Нарушение возникло на следующей стадии — реабсорбции, ведь
глюкоза в норме должна всасываться обратно в кровь: ее не должно обнаруживаться в моче.

На схеме ниже вы можете наглядно увидеть симптомы, которые сопровождают сахарный диабет.
Этиологию (причины) и патогенез (механизм развития) сахарного диабета мы изучим, когда будем говорить об эндокринной
системе.

Выделительная система обеспечивает выведение из организма ненужных веществ, которые поступают извне или образуются при метаболизме сложных соединений. При расщеплении белков, жиров и углеводов образуются углекислый газ и вода. Также при окислении белков образуется мочевина, которая токсична даже в малых концентрациях.

Через легкие наужу выводится углекислый газ, кожные железы с потом выводят воду, соли, мочевину, аммиак (вклад потовых желез в выделение около 1%). В просвет кишечника секретируются пигменты желчи, соли тяжелых металлов. Таким образом, все эти органы формально можно отнести к выделительной системе. Однако центральным звеном выделительной системы являются почки.

Строение и функции почек

Почки – парный орган бобовидной формы, они расположены у задней стенки брюшной полости на уровне перехода грудного отдела позвоночника в поясничный. Правая почка расположена под печенью, поэтому она обычно ниже левой на 1-1,5 см.

К каждой почке подходит купная почечная артерия, отходит почечная вена и мочеточник. По мочеточнику образовавшаяся моча оттекает к мочевому пузырю, где накапливается. От мочевого пузыря ведет мочеиспускательный канал. У верхнего полюса почки находится надпочечник – железа внутренней секреции.

Часть крови большого круга кровообращения непрерывно фильтруется в почках, после чего возвращается назад.

На срезе видно, что снаружи в почке находится более светлое корковое вещество, его толщина около 4 мм. В корковом веществе лежат тельца нефронов. Внутри расположено более темное мозговое вещество, которое образует пирамидки. Вершины пирамидок обращены внутрь и называются почечными сосочками. Обычно каждая почка содержит 12-16 пирамидок.

Почечные сосочки направлены в лоханку, куда открываются протоки пирамидок. Моча стекается в лоханку и оттуда идет в мочеточник.

Структурно-функциональной единицей строения почки является нефрон. Именно нефрон фильтрует кровь и производит мочу. Всего в каждой почке около миллиона нефронов, при этом почка может в полной мере выполнять свои функции, если работают всего 30% от всех нефронов.

Нефрон состоит из капсулы Боумена-Шумлянского, извитых канальцев и петли Генли. От почечной артерии к каждому нефрону отходят приносящие артериолы, которые разветвляются, образуя клубок капилляров. Капсула Боумена-Шумлянского имеет двойные стенки и полость между ними, она окружает капиллярный клубок. Внутренний слой капсулы густо оплетен капиллярами.

Кровь из почечного клубочка оттекает по уносящим артериолам, причем их диаметр меньше, чем диаметр приносящих. За счет этого образуется повышенное давление в капиллярах клубочков и кровь фильтруется в полость капсулы, появляется первичная моча. Форменные элементы и крупные молекулы не проходят через стенку капсулы. В первичной моче много воды, соли крови, могут быть глюкоза и небольшие молекулы.

В сутки образуется около 100-150 л первичной мочи. Если бы первичная моча сразу выводилась наружу, человек терял бы много воды и питательных веществ. Задача нефрона – удалить из первичной мочи полезные вещества и сконцентрировать ее, чтобы вернуть в кровяное русло воду.

В проксимальном извитом канальце (участок нефрона между капсулой и петлей Генле) происходит обратное всасывание в кровь некоторых питательных веществ, реабсорбция. Все канальцы почек оплетены капиллярами, кровь по ним движется в обратном току мочи направлении. За счет разности концентраций солей в моче и крови, в петле Генле происходит концентрирование мочи, мочевина и избыток минеральных веществ выводятся из крови, образуется вторичная моча. Такая система называется противоточно-множительной.

Другим механизмом реабсорбции является активный транспорт молекул и ионов, который осуществляется специфическими переносчиками с затратой энергии.

Вторичная моча по дистальным извитым канальцам идет к собирательным трубкам и собирается в почечной лоханке. За сутки всего выделяется 0,8-1,5 л вторичной мочи.

Суммарная концентрация всех растворенных в жидкости частиц называется осмолярностью. Сильнее всего на осмолярность в организме влияют соли. Осмолярность крови равняется 300 осмоль/л, вторичной мочи – около 100 осмоль/л, то есть кровь в норме более соленая, чем моча.

Если в организм поступает много жидкости, почки должны выводить больше воды, моча становится менее концентрированной. Если же в организм поступает слишком мало жидкости, моча концентрируется.

Большая часть клубочков в почке человека находится в корковом веществе и только около 15% на границе коркового и мозгового. Мозговое вещество образовано канальцами петель нефронов. Закономерно, что у животных, которые вынуждены экономить воду, доля мозгового вещества больше, чем у водных животных.

Мочевой пузырь

Мочевой пузырь находится в брюшной полости, он необходим для накопления мочи. У некоторых животных мочевого пузыря нет и мочевыводящие пути открываются прямо в клоаку. Не все животные с мочевым пузырем могут контролировать акт мочеиспускания (как это делает человек), у многих он происходит непроизвольно при достаточном наполнении пузыря.

Мочевой пузырь человека вмещает около 500-700 мл жидкости. Он представляет собой полый мышечный орган с толстыми стенками, которые способны быстро и сильно сокращаться, выталкивая мочу.

Акт мочеиспускания запускается рецепторами натяжения в стенке мочевого пузыря. Поэтому, например, при беременности мочеиспускание учащается, так как плод постоянно давит на пузырь.

Гемодиализ

Почки способны сохранять свои фильтрующие свойства даже если работает всего 30% нефронов, люди могут полноценно жить с одной почкой. Но при резком поражении почек человек может умереть за несколько дней от интоксикации.

Определить нарушение в работе почек можно по анализу мочи: она не должна содержать клеток крови, белки и глюкозу. Так как почки работают по принципу фильтра, их можно заменить аппаратами. В настоящее время людям с почечной недостаточностью регулярно проводят гемодиализ. Кровь из организма поступает в наружный фильтр, где проходит через полупроницаемую мембрану. При этом крупные молекулы и форменные элементы остаются в крови и возвращаются обратно в кровоток. Вместе с кровью пациенту вводят солевой раствор, чтобы поддерживать электролитный состав. Отфильтрованный диализат с продуктами обмена остается снаружи.

Процедура гемодиализа длится около от 2 до 5 часов, проводят ее 3-4 раза в неделю. Необходимо постоянно контролировать электролитный состав крови, чтобы вовремя выявить отклонения.

Даниил Романович | Просмотров: 5.4k

Пищеварительная система

Рисунок 1. Пищеварительная система человека

Пищеварительная система человека осуществляет переваривание пищи (путём её физической и химической обработки), всасывание продуктов расщепления через слизистую оболочку в кровь и лимфу, выведение непереваренных остатков.

Пищеварительная система человека состоит из органов желудочно-кишечного тракта и вспомогательных органов (слюнные железы, печень, поджелудочная железа, желчный пузырь и др.). Условно выделяют три отдела пищеварительной системы. Передний отдел включает органы ротовой полости, глотку и пищевод. Средний отдел состоит из желудка, тонкой и толстой кишки, печени и поджелудочной железы. Задний отдел представлен каудальной частью прямой кишки.

Ротовая полость

В ротовой полости пища опробывается, пережевывается и смачивается слюной. Опробывание пищи происходит за счет рецепторов ротовой и носовой полостей. Пережевывание ― за счет зубов и языка.

Слюна выделяется тремя парами крупных слюнных желез и множеством мелких, расположенных в эпителии ротовой полости. За сутки выделяется 0,5-2,0 л слюны. Слюна содержит 99% воды и 1% других веществ:

• муцин ― слизистый белок, склеивает пищевой комок;
• амилаза ― расщепляет крахмал;
• гидрокарбонат натрия ― создает щелочную среду для работы амилазы;
• лизоцим ― антибиотик.

Безусловно-рефлекторное выделение слюны происходит при раздражении рецепторов ротовой полости. Условно-рефлекторное ― при виде или запахе знакомой пищи, мыслях о пище, наступлении времени приема пищи и т. д.

При глотании пища проходит через глотку:

• мягкое нёбо поднимается, закрывая проход в носовую полость;
• надгортанник опускается, закрывая проход в гортань.

Из глотки пища поступает в пищевод. Его стенки выделяют слизь и совершают перистальтические сокращения.

Зубы

Зуб состоит из корня, находящегося в челюстной кости, шейки, окруженной десной, и коронки, находящейся в ротовой полости.

Основную массу зуба составляет дентин. Корень и шейка покрыты цементом, коронка ― эмалью. Внутри зуба имеется полость, заполненная пульпой ― соединительной тканью с кровеносными сосудами и нервами.

Дети рождаются без зубов, с 6 месяцев начинают расти молочные зубы, с 6 до 12 лет они заменяются на постоянные, последние 4 зуба (мудрости) вырастают в 25 лет.

У взрослого человека на каждой челюсти с каждой стороны имеется 8 зубов: 2 резца, 1 клык, 2 малых коренных и 3 больших коренных зуба.

Рисунок 2. Строение зуба

Желудок

Объем 1,5-3 л, пища проводит здесь 3 часа. Имеет три слоя мышц, которые перемешивают пищу с желудочным соком (3 л в сутки). Состав сока:

• пепсин ― расщепляет белки до аминокислот в кислой среде;
• липаза ― расщепляет до глицерина и жирных кислот эмульгированные (состоящие из мелких капелек) жиры молока и бульонов (остальные жиры расщепляются в кишечнике);
• соляная кислота ― денатурирует белки, активизирует пепсин, убивает бактерии;
• слизь (муцин) ― защищает эпителий желудка от механических повреждений и самопереваривания.

Регуляция желудочного сокоотделения:

• Условно-рефлекторная ― на вид или запах знакомой пищи, мысли о пище, наступление времени приема пищи и т. д.
• Безусловно-рефлекторная ― на раздражение пищей рецепторов ротовой полости и желудка
• Гуморальная

Печень

Рисунок 3. Схематичное строение печени

• выделяет желчь, которая не содержит ферментов, зато эмульгирует жиры (разбивает их на мелкие капельки), а так же стимулирует работу ферментов и подавляет гнилостные бактерии;
• выполняет барьерную функцию (очищает кровь от вредных веществ, полученных в процессе пищеварения).

Кишечник

Рисунок 4. Кишечник человека

Большая площадь слизистой оболочки кишечника (около 500м2) необходима для всасывания питательных веществ. Она создается за счет:

• кольцеобразных складок;
• ворсинок ― выростов эпителия, внутри которых содержатся кровеносные и лимфатические капилляры, а также гладкомышечные волокна;
• микроворсинок ― выростов мембраны эпителиальных клеток ворсинок.

Тонкий кишечник

Имеет длину 5-6 м, пища проводит в ней около 8 часов. Начальный отдел тонкой кишки называется двенадцатиперстная кишка, в неё впадают протоки печени и поджелудочной железы.

В тонком кишечнике происходит 3 процесса:

1. Моторика ― включает в себя:

• перистальтические движения (продвижение пищи вдоль кишечника);
• маятникообразные движения (перемешивание пищи);
• сокращение гладкомышечных волокон ворсинок (из ворсинки выталкиваются кровь и лимфа, а вокруг нее перемешивается пища).

1. Переваривание в кишечнике бывает 2 видов:

• полостное: идет за счет ферментов, выделяемых пищеварительными железами стенки кишечника (амилаза, липаза, трипсин) и поджелудочной железой (амилаза, липаза, трипсин):
• амилаза разлагает крахмал до глюкозы;
• липаза разлагает жиры до глицерина и жирных кислот;
• трипсин разлагает белки до аминокислот.
• пристеночное (мембранное) пищеварение идет за счет более крупных и эффективных ферментов, прикрепленных к мембране эпителия.

1. Всасывание ― это поступление веществ из полости кишки в клетки эпителия ворсинок, а оттуда ― в кровь (аминокислоты и моносахара) и лимфу (глицерин и жирные кислоты).

Толстая кишка

Имеет длину 1,5 м, диаметр 5-8 см, пища проводит там около 20 часов. Состоит из слепой кишки с червеобразным отростком, восходящей, поперечной, нисходящей, сигмовидной и прямой кишок.

Функции:

1. Всасывание воды: жидкий химус превращается в плотный кал. При нарушении работы толстого кишечника возникает понос (диарея).

2. В толстом кишечнике находится 1,5 кг бактерий. Они питаются веществами, которые не переварились в желудке и кишечнике, например, целлюлозой. Нормальная микрофлора кишечника выделяет витамин К и несколько витаминов группы В, а также обладает устойчивостью к заселению посторонними микроорганизмами (например, гнилостными), потому что тормозит их развитие. Для сохранения нормальной микрофлоры желательно:

• есть растительную пищу (целлюлоза);
• употреблять кисломолочные продукты;
• ограничить пероральное употребление антибиотиков, лекарств вообще и консервов.
  1. В прямой кишке происходит формирование каловых масс и дефекация.

Обмен веществ

Обмен веществ (метаболизм) – последовательное потребление, превращение, использование, накопление и потеря веществ и энергии в живых организмах в процессе жизнедеятельности. Позволяет им самосохраняться, развиваться и самовоспроизводиться. Напоминаем, что обмен веществ складывается из двух основных противоположных процессов: ассимиляции (реакций синтеза) и диссимиляции (реакций распада). Более подробно ознакомиться с химическими основами данных процессов можно в теоретическом блоке к прошлым занятиям «Обмен веществ».

В организме человека весь обмен веществ можно разделить на 4 вида по группам веществ: белковый, углеводный, жировой и водно-солевой. У каждого из них имеются свои системы регулирования.

Ниже в виде схемы представлены основные пути превращения органических веществ, поступающих в организм человека, а также кислорода и воды. Обратите внимание, что многие органические вещества могут превращаться друг в друга (например, избыток углеводов откладывается в виде запасного жира, из которого при необходимости получения энергетических ресурсов будет вновь синтезироваться глюкоза).

Показатели	Белки	Жиры	Углеводы
Мономеры (или исходные вещества)	Аминокислоты	Глицерин и жирные кислоты	Глюкоза
Название процесса ассимиляции	Биосинтез белка	Синтез жиров	Фотосинтез (у человека не происходит)
Где синтезируются	На рибосомах	В ЭПС	В хлоропластах (у растений)
Энергия при этом	Поглощается	Поглощается	Поглощается
Подготовительный этап диссимиляции – расщепление до:	Аминокислот	Глицерина и жирных кислот	Глюкозы
В распаде участвуют ферменты	Пепсин, трипсин	Липаза	Мальтаза, амилаза
Энергия распада запасается в виде	АТФ	АТФ	АТФ
Конечные продукты обмена	СО2, Н2О, мочевина, соли мочевой кислоты	СО2, Н2О	СО2, Н2О
Регуляторы обмена	На экзамене не спрашивают	На экзамене не спрашивают	Гормоны: инсулин, глюкагон
Калорийность (кДж/г)	17,6	38,9	17,6

Витамины

Витамины (от лат. «вита» — жизнь) – вещества, жизненно необходимые для всех растений, животных, в том числе человека. Их биологическая роль определяется их способностью входить в состав ферментов. Именно поэтому они играют большую роль в обмене веществ, росте и развитии организмов. Витамины традиционно обозначают буквами латинского алфавита (A, B, C, D, E, K…). Всего известно около 30 витаминов, из них 20 поступают только с пищей, а остальные частично вырабатываются самим организмом (витамины D, K, группы B). Витамины делят на жиро- и водорастворимые. Для всасывания жирорастворимых витаминов необходимы жиры, поэтому, например, морковный сок, богатый витамином А, всегда подают с жирными сливками, а морковный салат заправляют маслом.

Недостаток витаминов называют авитаминозом. В зависимости от того, насколько сильно не хватает организму поступающего извне витамина и насколько велик его собственный запас, можно судить о том, насколько выражены будут признаки авитаминоза: можно увидеть как легкое недомогание, так и развитие тяжелого заболевания (цинга, бери-бери, рахит, анемия и так далее).

В представленной ниже таблице вы найдете данные о витаминах, о которых на протяжении многих лет спрашивают на экзамене.

	Значение	Источник	Признаки авитаминоза
Жирорастворимые витамины
A	Входит в состав зрительного пигмента	Зеленые растения, жир печени рыб	Куриная слепота, нарушение обмена веществ, ороговение кожи
D	Отвечает за фосфорно-кальциевый обмен	Рыбий жир, вырабатывается в коже под действием УФ	Рахит, расстройства ЦНС
E	Является природным антиоксидантом	Зеленые растения, масло	Мышечные дистрофии, нарушение оплодотворения, выкидыши
K	Контролирует свертывание крови	Зеленые растения, синтезируется бактериями кишечника	Кровоточивость
Водорастворимые витамины
В1	Участвует во всех видах обмена, способствует нормальному проведению нервного возбуждения в синапсах	Зеленые растения, ржаной хлеб, отруби, дрожжи	Бери-бери (поражение сердечно-сосудистой системы и нервной системы), нарушение всех видов обмена веществ
В6	Координирует деятельность многих систем организма	Синтезируется кишечными бактериями, содержится во всех продуктах	Психические расстройства, стоматит
В12	В том числе способствует нормальному образованию эритроцитов	Продукты животного происхождения	Анемия
С	Антиоксидант, повышает резистентность к инфекциям	Продукты растительного происхождения: шиповник, петрушка, цитрусовые, болгарский перец, томаты	Цинга (кровоточивость десен, кровоизлияния в мышцы, под кожу, в суставы), возможна анемия

Неорганические вещества в организме человека

В организме человека неорганические вещества представлены водой (80%, ее роль в метаболизме представлена в разделе «Обмен веществ» данного теоретического блока), солями минеральных кислот, а также соответствующими катионами и анионами (1%).

Химические элементы обычно разделяют на три категории в зависимости от их количества в организме человека. Органогены – как следует из самого названия, это именно те элементы, из которых в основном состоят органические вещества – углерод, кислород, водород и азот. Также выделяют макро- и микроэлементы.

Для экзамена нужно знать, к какой категории относится тот или иной элемент, а также биологическую роль некоторых элементов.

Органогены (% в клетке)	Макроэлементы (% в клетке)	Микроэлементы (% в клетке)
Кислород 65-75 Углерод 15-18 Водород 8-10 Азот 1-3	Магний 0,02 – 0,03 Натрий 0,02 – 0,03 Кальций 0,04 – 2,0 Железо 0,01 – 0,02 Калий 0,15 – 0,40 Сера 0,15 – 0,20 Фосфор 0,20 – 1,00 Хлор 0,05 – 0,10	Цинк 0,0003 Медь 0,0002 Йод 0,0001 Фтор 0,0001

Роль макроэлементов на клеточном и организменном уровне организации живого:

Элемент	Роль в клетке	Роль в организме
Магний	Кофактор многих ферментов, участвующих в энергетическом обмене и синтезе ДН	Входит в состав ферментов, необходимых для функционирования мышечной, нервной и костной ткани
Натрий	Участвует в работе Калий-Натриевого насоса	Влияет на работу почек, вместе с K, Ca участвует в поддержании сердечного ритма, участвует в регуляции кислотно-щелочного равновесия
Кальций	Участвуют в регуляции избирательной проницаемости мембраны	Соли кальция входят в состав костей. Ионы кальция участвуют в синоптической передаче нервного импульса, в процессах свертывания крови и в мышечном сокращении
Железо	Входит в состав ферментов, регулирующих 3 этап диссимиляции	Входит в состав гемоглобина, миоглобина.
Калий	Участвует в работе Калий-Натриевого насоса	Участвует в поддержании сердечного ритма, в проведении нервного импульса
Сера	Входит в состав серосодержащих аминокислот, способствует формированию третичной структуры белка	Определяется ролью в клетке
Фосфор	В виде остатка фосфорной кислоты входит в состав АТФ, нуклеотидов, ДНК, РНК, НАДФ и многих других веществ	Входит в состав костной ткани
Хлор	Вместе с другими ионами поддерживает электронейтральность клетки	Участвует в процессах торможения и возбуждения в нервной ткани, входит в состав соляной кислоты

Выделительная система

Это удаление из организма вредных продуктов жизнедеятельности (жидких продуктов распада). Удаление не переваренных остатков пищи (кала) относится к пищеварению, а не к выделению.

Вредные продукты жизнедеятельности ― это углекислый газ и аммиак, которые образуются в организме в процессе обмена веществ. В печени из углекислого газа и аммиака синтезируется мочевина.

Через легкие удаляется углекислый газ.

Через кожу удаляются вода, соли и мочевина (пот).

Через мочевыделительную систему удаляются вода, соли и мочевина (моча).

Мочевыделительная система

Состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала.

Почки ― это бобовидные органы массой 150 г, расположены в брюшной полости на уровне I поясничного позвонка. Почка состоят из двух слоев: коркового и мозгового, внутри почки находится лоханка. В корковом веществе каждой почки находится около миллиона структурно-функциональных единиц ― нефронов, состоящих из капсулы, клубочка и извитого канальца. Мозговое вещество представлено пирамидами, состоящими из петель Генле и собирательных канальцев.

Из почечной лоханки моча поступает в мочеточник. Его стенки перистальтически сокращаются, проталкивая мочу в мочевой пузырь. Объем мочевого пузыря 250-500 мл, при его наполнении рецепторы растяжения в его стенках начинают посылать сигналы в центр мочеиспускания в мосте.

Из мочевого пузыря выходит мочеиспускательный канал. На нем имеется два сфинктера: внутренний (в месте выхода из мочевого пузыря) и наружный (образован поперечно-полосатой мускулатурой промежности).

Образование мочи

Почечная артерия распадается на приносящие артериолы, которые заходят внутрь почечных капсул и там образуют капиллярные клубочки. Выносящая артериола, которая выходит из капсулы, в 2 раза уже приносящей, поэтому в капиллярном клубочке создается повышенное давление. Из-за этого 10% плазмы крови фильтруется в полость капсулы, образуется первичная моча, 170 л в сутки. Состав: вода, соли, простые органические вещества (глюкоза, аминокислоты, мочевина и т.д.).

Из почечной капсулы выходит извитой каналец, который оплетается капиллярами, на которые распадается выносящая артерия. В извитом канальце происходит обратное всасывание полезных веществ ― воды, аминокислот, глюкозы, некоторых солей. Образуется вторичная моча, состоящая из воды, солей и мочевины, примерно 1,5 л в сутки. Извитой каналец дает петлю Генле через мозговое вещество, а затем впадает в собирательную трубочку, идущую в лоханку.

Рисунок 5. Строение нефрона