Введение

Биологическая система органов, удаляющая ненужные вещества из организма.

Выделительная система – это пассивная биологическая система, удаляющая избыточные и ненужные вещества из биологических жидкостей организма для поддержания внутреннего химического гомеостаза и предотвращения повреждений. Двойная функция выделительных систем заключается в выведении продуктов метаболизма и удалении из организма израсходованных и разрушенных компонентов в жидком и газообразном состоянии. У человека и других амниот (млекопитающих, птиц и рептилий) большинство этих веществ покидают организм с мочой и частично с выдыхаемым воздухом, а млекопитающие также выводят их с потом. В состав выделительной системы входят только органы, непосредственно участвующие в выведении. В узком смысле термин относится к мочевыделительной системе. Однако, поскольку выделение включает в себя несколько функций, лишь поверхностно связанных между собой, оно редко используется в более строгих анатомических или функциональных классификациях. Поскольку большинство здоровых органов производят метаболические и другие отходы, весь организм зависит от функционирования этой системы. Нарушение работы одной или нескольких ее составляющих – серьезное заболевание, например, почечная недостаточность.

Мочевыводящая система

Почки — это крупные, бобовидные органы, расположенные по обе стороны от позвоночного столба в брюшной полости. У человека две почки, каждая из которых снабжается кровью по почечной артерии. Почки удаляют из крови азотистые отходы, такие как мочевина, а также соли и избыток воды, и выводят их в виде мочи. Этот процесс осуществляется с помощью миллионов нефронов, находящихся в почках. Очищенная кровь отводится от почек по почечной вене. Моча поступает из почек по мочеточникам в мочевой пузырь. Моча накапливается в мочевом пузыре до тех пор, пока не выводится через мочеиспускательный канал во время мочеиспускания.

Мочеиспускательная система

Мочеточники — это мышечные протоки, которые продвигают мочу от почек к мочевому пузырю. У взрослого человека мочеточники обычно имеют длину 25–30 см. У людей мочеточники начинаются от почечной лоханки на медиальной поверхности каждой почки, прежде чем спускаться к мочевому пузырю по передней поверхности большой поясничной мышцы. Мочеточники пересекают тазовую линию вблизи бифуркации подвздошных артерий (над которыми они проходят). Этот "тазомочеточниковый переход" является типичным местом застревания почечных камней (другим таким местом является мочеточниково-пузырный клапан). Мочеточники проходят сзади по боковым стенкам таза. Затем они изгибаются в передне-медиальном направлении, чтобы войти в мочевой пузырь сзади, в месте везикоуретерального перехода, проходя внутри стенки мочевого пузыря на несколько сантиметров. Обратный ток мочи предотвращается клапанами, известными как везикоуретеральные клапаны. У женщин мочеточники проходят через мезометрий по пути к мочевому пузырю.

Мочевой пузырь

Мочевой пузырь – это орган, собирающий отходы, выделяемые почками, перед их выведением с мочой. Это полый, мышечный и растяжимый (или эластичный) орган, расположенный на дне таза. Моча поступает в мочевой пузырь по мочеточникам и выводится через мочеиспускательный канал. Эмбриологически мочевой пузырь развивается из урогенитального синуса и первоначально сообщается с аллантоисом. У мужчин основание мочевого пузыря располагается между прямой кишкой и лобковым симфизом. Он расположен выше предстательной железы и отделен от прямой кишки ректовезикальным углублением. У женщин мочевой пузырь находится ниже матки и перед влагалищем. Он отделен от матки везикоутеринным углублением. У младенцев и маленьких детей мочевой пузырь находится в брюшной полости даже в пустом состоянии.

Мочеиспускательный канал

В анатомии уретра (от греческого – ourethra) – это трубка, соединяющая мочевой пузырь с внешней средой. У человека уретра выполняет выделительную функцию у обоих полов, обеспечивая отток мочи.

Дыхательная система

Одна из основных функций легких — удаление газообразных отходов, таких как углекислый газ, из кровотока как нормальная составляющая дыхания.

Желто-кишечный тракт

Основная функция толстого кишечника — транспортировать пищевые частицы по организму и выводить неперевариваемые остатки, но он также собирает отходы из всего организма. Типичный коричневый цвет фекалий млекопитающих обусловлен билирубином, продуктом распада нормального катаболизма гема. Нижняя часть толстого кишечника также извлекает оставшуюся пригодную для использования воду, а затем удаляет твердые отходы. У человека его длина составляет около 3 метров, и он транспортирует отходы по просвету для выведения.

Билярная система

Печень обезвреживает и расщепляет химические вещества, яды и другие токсины, поступающие в организм. Например, печень превращает аммиак (который является ядовитым) в мочевину у рыб, земноводных и млекопитающих, а в мочевую кислоту – у птиц и рептилий. Мочевина фильтруется почками в мочу или выводится через жабры у рыб и головастиков. Мочевая кислота имеет пастообразную консистенцию и выводится как полутвердые отходы (белое вещество в птичьем помете). Печень также производит желчь, которую организм использует для расщепления жиров на усвояемые и неусвояемые компоненты. У беспозвоночных печени нет, но у большинства наземных групп, таких как насекомые, имеются слепые кишки, выполняющие сходные функции. Морским беспозвоночным преобразование аммиака печенью не требуется, поскольку они обычно могут выводить аммиак непосредственно путем диффузии через кожу.

Кожа

Потовые железы в коже выделяют жидкие отходы, называемые потом или потоотделением; однако их основными функциями являются терморегуляция и выделение феромонов. Следовательно, их роль как части выделительной системы минимальна. Потоотделение также поддерживает уровень солей в организме. У млекопитающих кожа выделяет пот через потовые железы по всему телу. Пот, с помощью солей, испаряется и помогает охладить тело при повышении температуры. У земноводных легкие очень просты и лишены необходимых механизмов для выдоха, как у других четвероногих. Поэтому влажная, лишенная чешуи кожа необходима для удаления углекислого газа из крови, а также позволяет мочевине выводиться путем диффузии при нахождении в воде. У мелких морских беспозвоночных кожа является наиболее важным органом выделения. Это особенно верно для бесполостных групп, таких как кишечнополостные, плоские черви и немертины, у которых нет полостей тела и, следовательно, нет жидкости тела, которую можно было бы дренировать или очищать нефронами. Именно поэтому бесполостные животные имеют нитевидную форму (немертины), плоскую (плоские черви) или состоят только из тонкого слоя клеток вокруг желатинообразной бесклеточной внутренней среды (кишечнополостные).

Экриновые

Как и потовые железы, эккриновые железы позволяют избыточной воде выводиться из организма. Большинство эккриновых желез расположены преимущественно на лбу, подошвах ног и ладонях, хотя они присутствуют по всему телу. Они помогают организму поддерживать терморегуляцию. Эккриновые железы в коже уникальны для млекопитающих. Выделения пота эккриновыми железами играют важную роль в контроле температуры тела человека. Регулирование температуры тела, также известное как терморегуляция, особенно важно в ситуациях, когда температура тела выходит за пределы гомеостатического диапазона, например, при лихорадке или физических нагрузках. Все вместе эти железы по размеру сопоставимы с одной почкой, и за один день человек может выделять до 10 литров пота. Две основные функции включают секрецию фильтрата в ответ на ацетилхолин и реабсорбцию натрия вблизи протока при избытке воды, что обеспечивает появление пота на поверхности кожи. Эккриновая потовая железа состоит из трех частей: устья, протока и железистой части. Устье – это часть, проходящая через самый верхний слой кожи, диаметром обычно от 5 до 10 микрон. Проток соединяет клетки дермы с эпидермисом и состоит из двух слоев клеток, его диаметр составляет от 10 до 20 микрон. Железистая часть осуществляет секрецию и расположена глубоко в дерме. Клетки, составляющие железистую часть, крупнее клеток протока, а диаметр ее просвета составляет около 20 микрон.

Желчь

После того, как желчь вырабатывается в печени, она хранится в желчном пузыре. Затем она выделяется в тонкую кишку, где помогает эмульгировать жиры, подобно мылу. Желчь также содержит билирубин – продукт распада. Соли желчи можно рассматривать как полезные отходы, поскольку они участвуют в всасывании жиров в кишечнике. Они выделяются печенью и, следуя за кровотоком, способствуют формированию структуры печени, где и выводятся. Например, при нарушении оттока желчи соответствующая часть печени постепенно атрофируется. Обструкция желчных путей обычно вызвана образованиями, блокирующими протоки системы, такими как опухоли. Последствия зависят от места и продолжительности закупорки. Раздражение желчными кислотами вызывает воспаление протоков, что может привести к инфекциям. Разрыв протока – крайне травматичное и даже смертельное состояние.

Моча

Внутри почки кровь сначала проходит через приносящую артерию к капиллярному образованию, называемому клубочком, и собирается в капсуле Боумена, которая фильтрует кровь, отделяя от неё содержимое – в основном питательные вещества и отходы. После процесса фильтрации кровь возвращается, чтобы вновь получить необходимые питательные вещества, а отходы поступают в собирательные трубочки, затем в почечную лоханку и мочеточник, и выводятся из организма через мочевой пузырь.

Камни в почках

Научно, образования, называемые почечными камнями или нефролитами, а в обиходе – "камни в почках", представляют собой твердые кристаллические массы различной формы, размера и текстуры, которые могут находиться в одной или обеих почках. Почечные камни формируются, когда нарушается баланс между концентрацией веществ, содержащихся в моче, и веществ, которые должны их растворять. Если эти вещества не растворяются должным образом, они накапливаются и образуют камни. Чаще всего эти камни состоят из кальция, цистина, оксалата и мочевой кислоты – веществ, которые обычно растворяются в моче. Если этого не происходит и накопление продолжается, камни могут задерживаться в мочевыводящих путях и, как правило, достаточно малы, чтобы выводиться с мочой. Однако в тяжелых случаях камни могут застрять в мочеточнике – трубке, соединяющей почку и мочевой пузырь. В этом случае они могут значительно увеличиться в размере, вызывая сильную боль, кровотечение и даже блокировку оттока мочи. Почечные камни могут возникать как у мужчин, так и у женщин, и исследования показывают, что около 12% мужчин и 8% женщин в США сталкиваются с этой проблемой в течение жизни.

Лечение

В тех случаях, когда камни в почках слишком велики для самостоятельного отхождения, пациенты могут обратиться к удалению. Большинство методов удаления камней из почек выполняются урологом – врачом, специализирующимся на органах мочевыделительной системы. Распространенным методом удаления является ударно-волновая литотрипсия, при которой уролог дробит камень в почках на более мелкие фрагменты с помощью лазера, позволяя этим фрагментам выводиться с мочой самостоятельно, как при обычном течении мочекаменной болезни. В более серьезных случаях может потребоваться цистоскопия, уретероскопия или перкутанная нефролитотомия, в ходе которых врач использует визуализирующее устройство или камеру для определения местоположения камня и, в зависимости от его размера или ситуации, может выбрать хирургическое удаление или ударно-волновую литотрипсию. После успешного удаления камней уролог обычно рекомендует медикаментозную терапию для профилактики рецидивов. Существует три основных классификации пиелонефрита: острый, хронический и ксантогранулематозный.

Острый пиелонефрит

При остром пиелонефрите у пациента наблюдается высокая температура, боль в животе и болезненность при мочеиспускании. Лечение острого пиелонефрита проводится с помощью антибиотиков, а также выполняется комплексное урологическое обследование для выявления каких-либо отклонений и предотвращения повторных случаев заболевания.

Хронический пиелонефрит

При хроническом пиелонефрите у пациентов отмечаются постоянные боли в животе и в области поясницы, высокая температура, снижение аппетита, потеря веса, симптомы со стороны мочевыводящих путей и кровь в моче. Хронический пиелонефрит также может приводить к рубцеванию почечной паренхимы, вызванному повторными инфекциями почек.

Ксантогранулематозный пиелонефрит

Ксантогранулематозный пиелонефрит – редкая форма хронического пиелонефрита. Он приводит к серьезному разрушению почки и вызывает образование гранулематозных абсцессов. Пациенты с ксантогранулематозным пиелонефритом испытывают рецидивирующую лихорадку, анемию, камни в почках и потерю функции пораженной почки. Лечение ксантогранулематозного пиелонефрита может включать антибиотики и хирургическое вмешательство. Нефректомия является наиболее распространенным хирургическим лечением в большинстве случаев ксантогранулематозного пиелонефрита. Наиболее часто ксантогранулематозный пиелонефрит встречается у женщин среднего возраста. Младенцы и пожилые люди также подвержены повышенному риску из-за гормональных и анатомических изменений.