Выделительная система. Половая система

В нашем организме есть две тесно связанные системы: выделительная и половая.

Выделительная система необходима для выведения из организма продуктов обмена веществ.

Половая система нужна для образования гамет, оплодотворения и воспроизведения организмов.

Но анатомически, функционально и эмбриологически эти две системы плотно связаны между собой, расположены очень близко в тазовой полости, и некоторые органы могут выполнять и мочевыделительную, и половую функцию, поэтому иногда их выделяют в единую мочеполовую систему.

Эту функцию в теле человека выполняют несколько систем органов: кожа выделяет в составе пота воду, соли, мочевину, молочную кислоту; лёгкие выделяют вместе с выдыхаемым воздухом пары воды, алкоголя и других летучих веществ; кишечник выделяет вместе с продуктами пищеварения соли тяжёлых металлов и лекарства. Но у всех данных органов функция выделения является вторичной.

Выделительная система предназначена специально для выделения вредных продуктов обмена белков, образующихся в организме. При распаде белков образуется токсичный аммиак, из которого в печени образуется менее токсичная мочевина — конечный продукт обмена белков, а при распаде нуклеиновых кислот образуется мочевая кислота. Они и выводятся из организма с помощью выделительной системы.

Почки

• Главные органы выделения, которые образуют мочу.
• Небольшие парные органы бобовидной формы, расположенные в области поясницы справа и слева от позвоночника.
• Почки состоят из микроскопических нефронов, которые являются структурно-функциональными единицами их строения и образуют корковое и мозговое вещество почек.
• Наружное корковое вещество образовано капсулами нефронов (Шумлянского-Боумена) из эпителиальной ткани. Они содержат клубочек капилляров и осуществляют фильтрацию крови и отходящими от неё извитыми канальцами — тонкими канальцами из эпителиальных клеток.
• Внутреннее мозговое вещество образовано U-образными частями канальцев нефрона, которые называются петля Генле.

• Извитые канальцы впадают в собирательные трубочки — тонкие трубочки из эпителия, собирающие мочу от нескольких нефронов и транспортирующие её дальше.
• В мозговом слое можно увидеть почечные пирамидки, образованные группой нефронов и собирательной трубочкой, которые открываются в небольшие полости — почечные чашечки, которые, в свою очередь, соединяются в почечную лоханку — центральную полую часть почки, из которой моча попадает в мочеточник.

Мочеточники

• Парные трубки, которые берут начало в почечной лоханке. Они выводят мочу из почек в мочевой пузырь за счёт перистальтики (сокращения стенок).

Мочевой пузырь

• Полый мышечный орган ёмкостью около 0.5 л. Его стенки могут растягиваться. В нём же происходит временное накопление мочи.

Мочеиспускательный канал (уретра)

• Трубчатый орган, который выводит мочу из мочевого пузыря во внешнюю среду.
• Строение отличается в зависимости от пола.

Механизм образования мочи

1. В капсулах нефронов происходит фильтрация — как бы «выдавливание» плазмы крови с растворёнными в ней веществами из капилляров в капсулу под действием большого давления в капиллярах капиллярного клубочка.
   • Высокое давление в капиллярах создаётся за счёт того, что диаметр входящей в капсулу артериолы больше диаметра выходящей артериолы.
   • Фильтрация — пассивный процесс (пассивный транспорт без затрат энергии).
   • В результате образуется первичная моча (около 180 л/сут), которая содержит мочевину, мочевую кислоту, глюкозу, аминокислоты, соли, витамины и практически идентичная по составу плазме крови. Отличия от плазмы заключаются в том, что в первичной моче отсутствуют крупные молекулы — белки и липиды, так как они не проходят через поры стенок капилляров и остаются в кровеносном русле.
2. В извитых канальцах и петле Генле происходит реабсорбция — обратное всасывание из первичной мочи в кровь плотно оплетающих их капилляров воды, глюкозы, аминокислот, солей, витаминов.
   • Это активный процесс (активный транспорт с затратой энергии), потому что идёт против градиента концентрации, для него используются транспортные белки и ионные каналы в клетках извитых канальцев и капилляров.
   • В результате реабсорбции образуется вторичная моча (около 1,5 л/сут), содержащая в гораздо больших концентрациях мочевину, мочевую кислоту, аммиак (помимо них Na, K, Cl и водорастворимые витамины) и не содержащая глюкозы и аминокислот.
   • По собирательным трубочкам вторичная моча двигается к почечной лоханке, оттуда в мочеточники и мочевой пузырь.

Первичные половые признаки — это половые железы и половые органы, присущие организмам мужского и женского пола. Их развитие контролируется половыми хромосомами в клетках организма. При наборе половых хромосом ХХ развиваются женские железы и органы, при наборе ХУ — мужские.

• Половые железы — это яичники у женщин и семенники у мужчин. Они развиваются из одних и тех же эмбриональных зачатков, имеют отдалённое сходство в строении и выделяют и мужские, и женские половые гормоны одновременно. Но у женщин преобладает синтез эстрогенов, а у мужчин — андрогенов.
• Помимо гормонов половые железы также образуют гаметы — специализированные гаплоидные клетки, яйцеклетки и сперматозоиды, которые при оплодотворении сливаются в зиготу — первую клетку нового организма, сочетающую признаки обоих родителей.

Подробнее об образовании гамет ты можешь прочесть в статье «Гаметогенез».

Вторичные половые признаки — это признаки, которые появляются у организма под воздействием мужских либо женских половых гормонов в процессе полового созревания. К вторичным половым признакам относят особенности строения скелета (у мужчин в среднем плечи шире бёдер, у женщин наоборот), строения гортани (у мужчин сильнее выступает край щитовидного хряща — кадык, и голос ниже и грубее), соотношения мышечной и жировой массы (у мужчин больше мышечной ткани, чем у женщин, у женщин больше жировой ткани, особенно в области груди и бёдер), развитие молочных желёз (у женщин развиваются, у мужчин остаются в зачаточном состоянии), тип роста волос на теле.

Мужские вторичные половые признаки развиваются под действием мужских половых гормонов андрогенов (тестостерона, андростерона), женские вторичные половые признаки развиваются под действием женских гормонов эстрогенов (эстрадиол, эстрон, прогестерон). Половые гормоны выделяются половыми железами.

Строение мужской половой системы

• Мошонка — кожный мешочек (выпячивание брюшной стенки), внутри которого расположены семенники с придатками. Благодаря мошонке в семенниках поддерживается более низкая, чем во всём теле, температура — около 33-34 °C. Такая температура является обязательным условием для созревания нормальных сперматозоидов
• Половой член (пенис) — мышечный орган для введения сперматозоидов в половые пути.
• Семенники (яички) — парные железы, в семенных канальцах которых образуются сперматозоиды, пока неподвижные и не готовые к оплодотворению (неактивированные).
• Придатки семенников — располагаются на семенниках, в них происходит накопление сперматозоидов.
• Семявыносящие протоки — парные трубчатые органы, по которым сперматозоиды транспортируются от семенников.
• Семенные пузырьки, предстательная железа, куперовы железы — железы, синтезирующие секреты для активации сперматозоидов (возможности их активного движения) — фруктозу, семенную жидкость. Только после попадания сперматозоидов в такой раствор они приобретают способность к движению и оплодотворению.
• Семяизвергательный канал — короткий канал, который впадает в мочеиспускательный канал, по нему активированные сперматозоиды в семенной жидкости выводятся наружу.

Строение женской половой системы

• Большие и малые половые губы, которые прикрывают вход в половые пути для защиты от инфекций.
• Яичники — парные железы, внутри которых происходит образование яйцеклеток.
• Маточные (фаллопиевы) трубы — парные трубки, обеспечивающие продвижение яйцеклетки в матку. Их внутренняя поверхность выстлана мерцательным эпителием, движение ресничек которого вместе с волнообразными сокращениями мышечной стенки способствует перемещению яйцеклетки, снаружи трубы окружены бахромой.
• Матка — полый мышечный мешочек, в котором происходит развитие нового организма. Имеет полость, дно (верхняя часть) и шейку (суженную нижнюю часть). Полость матки выстлана эндометрием — эпителием, который участвует в образовании плаценты, соединяющей плод с матерью и обеспечивающей его газообмен и обмен веществ. Стенки матки образованы несколькими слоями миометрия — гладких мышц, которые растягиваются в процессе роста плода, а затем сокращаются, обеспечивая родовую деятельность.
• Влагалище — полая складчатая трубка, в один конец которой открывается наружный зев шейки матки, а другой конец — открывается на поверхность.

Оплодотворение

• В семенниках и яичниках происходит образование гамет.
• Яйцеклетка подхватывается бахромой маточной трубы, в случае, если в половых путях есть сперматозоиды, в расширенной начальной части маточной трубы происходит оплодотворение, и зигота начинает дробиться и образует зародыш, который двигается по маточной трубе в сторону матки, где примерно через 5 дней имплантируется (врастает) в эндометрий. Фолликул, из которого вышла яйцеклетка, превращается в жёлтое тело — временную железу, которая выделяет прогестерон и другие гормоны для поддержания возможной беременности.
• В случае, если оплодотворения не произошло, яйцеклетка так же продвигается по маточной трубе в сторону матки, откуда затем выводится вместе с отторгшимся верхним слоем эндометрия, этот процесс называется менструацией. Жёлтое тело в таком случае рассасывается, и начинается созревание и рост следующего фолликула с ооцитом.

Давай проверим, что мы узнали о выделительной и половой системах и их связи:

Задачи:

• Выделительная система удаляет из организма вредные продукты обмена (мочевину, мочевую кислоту).
• Половая система отвечает за размножение: образует гаметы (сперматозоиды и яйцеклетки) и половые гормоны.

Органы:

• Выделительная система: почки (образуют мочу), мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал.
• Мужская половая система: семенники (производят сперматозоиды), половой член.
• Женская половая система: яичники (производят яйцеклетки), матка, маточные трубы.

Связь:

• Анатомическая: системы расположены рядом в тазовой полости.
• Функциональная: некоторые органы выполняют двойную роль (например, мужская уретра).
• Эмбриологическая: развиваются из одних и тех же зачатков.