Посмотрим, каким же образом почки выполняют свое назначение. Известно, что почки — парный орган. Они располагаются на задней стенке брюшной полости в верхней части ее, по обе стороны позвоночника. Под микроскопом видно, что почка имеет очень сложное строение, в состав ее входят многочисленные нервы, кровеносные сосуды и канальцы различной формы, тесно связанные с этими сосудами.
Основной принцип действия почки состоит в том, что она извлекает из крови вещества, подлежащие удалению из организма. Каждая почка получает кровь через почечную артерию непосредственно из самой крупной артерии тела — аорты. Вступая в почку, эти сосуды рассыпаются на многочисленные артерии, которые ветвятся, становясь все тоньше и переходят, наконец, в самые мелкие кровеносные сосуды — капилляры; последние в виде маленьких клубочков располагаются на периферии почек, в так называемом корковом веществе (рис. 20). На разрезе свежего органа они имеют вид красных точек величиной с булавочную головку и, стало быть, доступны наблюдению невооруженным глазом. Эти капиллярные клубочки и представляют собой начальные отделы рабочих элементов почек, так называемых нефронов. Каждый из них охватывает расширенный слепой конец канальца, имеющий форму чашечки. Капиллярный клубочек вместе с системой почечных канальцев, последовательно переходящих друг в друга, и составляет нефрон. В каждой почке содержится около 2 млн. (!) нефронов. Кровь через капиллярные клубочки протекает под большим давлением, и жидкая ее часть профильтровывается через их стенки и переходит со всеми растворенными в ней веществами (кроме белков) в просвет почечных канальцев. При прохождении фильтрата крови через канальцы нефрона эпителиальные клетки, составляющие стенки канальцев, всасывают и возвращают в кровь все те вещества, которые нужны организму; те же вещества, которые подлежат удалению, они не пропускают обратно. Таким образом, в нефронах происходит контроль качественного и количественного состава жидкой части крови. Помимо выведения продуктов обмена веществ, почки выделяют и многие лекарства (например, антибиотики, сульфаниламидные препараты, уротропин и др.), а также некоторые яды, попадающие в организм. Через них выделяется большая часть алкоголя, присутствие которого в моче очень легко обнаруживается при приеме самого незначительного его количества. Надо сказать, что губительное действие алкоголя сказывается на нежном эпителии почек, в результате нарушается нормальная деятельность этих важных органов.
Рис. 20. Схема строения почки (в разрезе):
1 — корковое вещество;
2 — мозговое вещество (пирамидки) почки;
3, 4 — малые и большие почечные чашечки;
5 — почечная лоханка;
6 — мочеточник.
Кроме функций «сортировки», отбора подлежащих выведению продуктов, в почках происходит и образование некоторых химических веществ: здесь синтезируются, например, аммиак и некоторые сложные органические соединения.
На основании сказанного, нетрудно представить себе, что моча имеет сложный состав. В нее входит около 150 (!) различных химических веществ. Важнейшими из них являются вода, хлористый натрий (т. е. поваренная соль), мочевина, мочевая кислота. В среднем суточное количество мочи у взрослого человека составляет 1500 мл. Для того, чтобы вы могли представить себе, какую огромную работу производят почки, небезынтересно привести некоторые цифры. Совершенно очевидно, что для эффективного контроля состава крови и для удаления ненужных веществ вся кровь должна многократно проходить через почки. И действительно, из 5 л крови, циркулирующей в сосудах, в течение каждой минуты через почку протекает 1,4 л крови, а за сутки, стало быть через почки протекает 2016 л крови! Из этого огромного количества крови в почечные канальцы через клубочки нефронов отфильтровывается около 100 л жидкости и из них 98,5 л всасывается обратно, а 1,5 л выделяется в виде мочи. Совершенно естественно, что такая интенсивная функция всасывания возможна только при большой поверхности соприкосновения с жидкостью. И в самом деле, общая длина всех почечных канальцев составляет около 120 км, а общая площадь их поверхности равна 30—40 м2.
Итак, в результате интенсивной работы почек из организма выводится ровно столько воды, солеи, других различных веществ, сколько необходимо для того, чтобы их концентрация в крови оставалась на постоянном уровне. Такая точность в работе почек обеспечивается очень сложной регуляцией их деятельности.