Ľudské telo za jeden deň vyprodukuje priemerne: jeden liter slín, dva litre žalúdočných štiav, pol litra žlče, 1,5 litra pankreatickej šťavy, strácame 90 vlasov, 10 gramov odumretých čiastočiek pokožky. Aby nedošlo k akumulácii odpadových látok v tele (čo môže spôsobiť otravu) vzniknutých počas metabolizmu, musia sa odstraňovať, čím sa zabezpečí vnútorná rovnováha. Na vylučovaní (exkrécii) splodín metabolizmu a na regulácii sa podieľa niekoľko sústav:
Medzi orgány vlastnej vylučovacej sústavy zaraďujeme: obličky, obličkové kalichy, obličkovú panvičku, močovod, močový mechúr, močovú rúru.
Obličky (renes, nephros)
Obličky sú párovým orgánom hnedočervenej farby, typického fazuľovitého tvaru, uloženými po obidvoch stranách driekovej chrbtice vo výške prvého až tretieho driekového stavca. U dospelých sú umiestnené o niečo vyššie ako u detí, a to tesne nad okrajom panvových kostí. Pomocou hornej časti zadnej plochy nasadajú pod bránicu. Obe obličky sú v brušnej dutine fixované. Fixačný aparát sa však môže uvoľniť, napr. pri prudkej strate tukovej vrstvy môže oblička vykĺznuť zo svojho miesta − tzv. blúdivé obličky (ren migrans) (uvedené sa vyskytuje najmä u žien).
Priemerná veľkosť obličky je 12×6×3 cm (dך×v) a hmotnosť 150 g. Obličky sú obalené tukovým vankúšom (capsula adiposa), ktorý má ochrannú funkciu pred mechanickým poškodením či únikom tepla. Pod ním sa nachádza pevný väzivový obal (capsula fibrosa) formujúci tvar obličiek. Na tukovú vrstvu zvonka nasadá jemná väzivová blana (fascia renalis). Do dvoch rokov sú obličky na povrchu laločnaté, neskôr majú hladký povrch.
Obličky sú pripojené mohutnými renálnymi tepnami na brušnú aortu a renálnymi žilami na dolnú dutú žilu. Na strane ku chrbtici je zárez − bránka (hilus renalis), cez ktorú vstupujú
a vystupujú cievy, močovody a lymfatické cievy. Smerom do obličky sa bránka prehlbuje do sinus renalis. Je to priehlbenina obkolesená obličkovým parenchýmom, ktorá obsahuje obličkovú panvičku, cievy, nervy, väzivo a tuk. Na povrchu obličiek sa nachádzajú nadobličky
– žľazy s vnútorným vylučovaním.
Na reze obličky (obr. 11) sú viditeľné dve časti. Povrchová vrstva, ktorá je bledočervená, svetlejšia, zrnitej štruktúry, tzv. kôra obličky. Obsahuje klbká vlásočníc, ktoré sú vložené do miskovito prehnutých Bowmanových vačkoch, a začiatky odvodných kanálikov. Vo vnútri sa nachádza tmavočervená, pruhovaná časť, tzv. dreň obličky, v ktorej sú uložené ďalšie časti odvodných kanálikov.
Dreň je tvorená kužeľovitými útvarmi – dreňovými pyramídami (ich počet sa pohybuje v rozmedzí 10 − 20) (pyramides renales), ktoré sa skladajú z dolných častí stočených kanálikov, Henleho kľučky a zberných kanálikov. Každá pyramída sa vejárovito zbieha k zaoblenému vrcholku, obličkovej bradavke, ktorá smeruje k bránke. V otvoroch bradaviek končia odvodné kanáliky obličiek. Vrchol pyramídy obsahuje otvory ako vyústenia zberných kanálikov, a smeruje do sinus renalis, kde zapadá do obličkových kalichov. Báza pyramíd je orientovaná ku kôre do ktorej prestupuje.
Kôra vybieha medzi pyramídami vo forme stĺpcov až k sinus renalis. Je pokrytá tuhým väzivovým puzdrom. Obsahuje približne jeden milión mikroskopických základných funkčných
a stavebných jednotiek obličiek tzv. nefrónov. Jeden nefrón meria približne 3 až 10 cm a ich počet je definitívny už po narodení.
Nefrón (obr. 12) je zložený z telieska obličky (corpusculum renis) a z obličkových kanálikov (tubuli renales). Teliesko obličky je tvorené cievnym klbkom – klbkom vlásočníc (glomerulus) a puzdrom klbka (capsula glomeruli – Bowmanov vačok). Dĺžka kanálikov vo svojom súbore predstavuje približne desať kilometrov. Klbko vlásočníc je vtlačené do začiatku obličkových kanálikov – dvojvrstvového Bowmanovoho vačku. Vnútorný list vačku nalieha na kapiláry glomerulu a vonkajší list tvorí obal telieska obličky. Medzi týmito listami je priestor, do ktorého sa z glomerulu dostáva ultrafiltráciou krvnej plazmy v cievach tzv. primárny moč. Z Bowmanovho vačku sa oddeľuje systém obličkových kanálikov: proximálny stočený kanálik, Henleho kľučka a distálny stočený kanálik.
Cievy vstupujúce do obličky sa nazývajú ako obličkové (renálne) tepny, ktoré privádzajú okysličenú krv z aorty. Naopak, odkysličená krv je z obličiek odvádzaná obličkovými žilami do dolnej dutej žily.
Renálne tepny sa po vstupe do obličky postupne rozvetvujú na čoraz drobnejšie vetvičky. Z každej z nich vystupuje v kôre obličky tzv. prívodná cieva (vas afferens), ktorá sa skrúca do zložitého cievneho klbka glomerula, z ktorého sa krv odvádza pomocou odvodnej cievy (vas efferens). Prívodná tepna je širšia ako odvodná, čím sa v glomerule udržuje dostatočne vysoký filtračný tlak krvi. Odvodná cieva sa rozvetvuje do kapilárnych sietí okolo obličkových kanálikov. Z týchto kapilár odteká krv do renálnych žíl a do dolnej dutej žily.
Miesto, kde vystupuje z puzdra klbka odvodný kanálik (proximálny tubulus) sa nazýva močový pól (polus urinarius). Jeho prvá časť je stočená (pars contorta), t.j. je to stočený kanálik prvého rádu, ktorý pokračuje do rovnej časti (pars recta) v dreni obličky. Na rovnú časť nadväzuje zúžený kanálik, ktorý vytvára ohyb Henleho kľučku (niekedy označovaná aj ako Henleho slučka), ktorá sa prudko ohýba a pokračuje do rovnej a stočenej časti distálneho tubulu (stočený kanálik druhého rádu). Distálny kanálik ústi do zberného kanálika (tubulus colligens), ktorý zbiera moč z viacerých nefrónov. Do každého zberného kanálika ústí 5 − 10 nefrónov. Niekoľko susedných kanálikov sa spája v spoločný zberný kanálik, ktorý prechádza do obličkovej bradavky. Na vrchol pyramídových dreňových výbežkov sa upínajú obličkové kalichy prechádzajúce do obličkovej panvičky a do močovodov. Cez kapiláry glomerúl preteká krv, ktorá sa v obličke filtráciou zbavuje látok, ktoré sa dostávajú cez stenu kapilár a vnútornú stenu Bowmanovho vačku do štrbiny vačku a odtiaľ do kanálika tubulárneho aparátu obličky. Stena kapilár a vačku neprepúšťa krvné bunky (napr. erytrocyty, v opačnom prípade má človek
„krv v moči“) a nefiltrujú sa tu prakticky žiadne plazmatické bielkoviny.
Moč sa tvorí činnosťou nefrónov, v ktorých prebieha 1. glomerulárna filtrácia, 2. vstrebávanie v kanálikoch (tubululárna resorpcia), 3. vylučovanie v kanálikoch (tubulárna exkrécia). Glomerulárna filtrácia prebieha v cievnom klbku. Tekutina prefiltrovaná do štrbiny v Bowmanovom vačku sa nazýva primárny moč. Za jednu minútu sa vytvorí 0,12 l filtrátu, čo denne predstavuje približne 180 litrov tekutiny, tzv. primárneho moču. Prefiltruje sa všetko okrem krvných buniek a bielkovín. Primárny moč obsahuje vodu, rôzne soli, glukózu, vitamín C a malé množstvo aminokyselín. Vyše 99 % prefiltrovanej tekutiny sa však v odvodných kanálikoch (tubuli renales) vstrebáva späť, takže definitívne množstvo moču za 24 hodín je 1000 − 1500 ml. Do krvi sa tak vracia 99 % vody, 100 % glukózy a 99,5 % NaCl, čím sa moč zahusťuje. Filtrácia je závislá od filtračného tlaku, ktorým pôsobí tekutina na steny kapilár a vnútorný list Bowmanovho vačku. Súčasne so spätným vstrebávaním v kanálikoch prebieha i vylučovanie (tubulárna exkrécia) niektorých iónov solí i látok prijatých do tela.
Výsledkom týchto troch dejov je definitívny moč. Okrem resorpcie majú odvodné kanáliky aj sekrečnú funkciu. V proximálnom tubule sa do moču vylučuje kreatinín, niektoré liečivá (napr. penicilín), a v distálnom kanáliku draslík, amoniak.
Definitívny moč obsahuje približne 95% vody, močovinu, NaCl, organické látky (kyselina močová), šťavelan vápenatý, anorganické látky (Na, K, Ca, amoniak). Moč nesmie obsahovať bielkoviny (vyskytujú sa pri zápaloch obličiek), glukózu (vyskytuje sa pri cukrovke), krv či hnis. Množstvo vytvoreného moču sa nazýva diuréza a vekom sa mení. Vo veku od jedného do troch rokov je to 0,5 l/24 hod., v dospelosti okolo1,5 l/24 hod. Závisí od mnohých faktorov: od teploty prostredia, množstva a kvality prijatých tekutín, rôznych psychofyziologických faktorov a pod. V spánku, pri intenzívnej telesnej práci a pri silnom potení je diuréza nižšia, v stave väčšieho nervového podráždenia a pri chlade je vyššia. Zvyšuje sa i po väčšom príjme tekutín, vplyvom látok s močopudným účinkom (diuretiká). Farba moču závisí od obsahu urochrómu a od hustoty, ktorá závisí od príjmu a vylučovania tekutín. Výlučovanie moču je pre organizmus nevyhnutné. Zastavenie činnosti obličiek vedie behom niekoľkých hodín k smrti.
Tvorba moču je ovplyvňovaná rôznymi činiteľmi. Obličky citlivo reagujú na zmenu vnútorného prostredia organizmu a významne prispievajú k udržiavaniu jeho stálosti. Spätná resorpcia vody prebieha aktívnou činnosťou buniek v obličkových kanálikoch a je pod hormonálnou a nervovou kontrolou. Je podporovaná prítomnosťou antidiuretického hormónu vylučovaného zadným lalokom hypofýzy – neurohypofýzou. Pôsobí na distálnu časť nefrónu a vyvoláva zvýšenie spätnej resorpcie vody v kanálikoch čím dochádza k zníženiu diurézy. V prípade jeho nedostatku dochádza k dehydratácii organizmu, keďže dochádza k enormnému vylučovaniu vody. Táto hormonálna porucha sa nazýva močová úplavica (diabetes insipidus). Aldosterón kôry nadobličiek podnecuje zadržiavanie Na+ a vylučovanie K+.
Obličky sú jediným orgánom, ktorý úplne odstraňuje odpadové látky vznikajúce pri metabolizme bielkovín, solí a rôznych nadbytočných látok. Taktiež eliminujú toxické látky prijaté z vonkajšieho prostredia a regulujú množstvo vody v organizme, čím zabezpečujú stále zloženie telových tekutín. Zabezpečujú rovnováhu obsahu solí, predovšetkým sodíka (Na) a draslíka (K), riadením ich koncentrácie v telesných tekutinách udržujú stály osmotický tlak.
Okrem vylučovacej funkcie majú ďalšiu funkciu: bunky stočených kanálikov vytvárajú tkanivový hormón renín, ktorý vyvoláva zvýšenie krvného tlaku a erytropoetín, ktorý podporuje vznik erytrocytov.
Moč z obličiek sa dostáva do močovodov.
Začínajú sa v obličkových kalichoch, ktoré sa spájajú do obličkovej panvičky, ktorá sa zužuje do močovodu (obr. 13).
Močovod (ureter)
Je párový trubicovitý svalový orgán mierne zvlnený s tromi zúženinami (práve v nich vznikajú močové kamene) s priemernou dĺžkou 25 − 30 cm a s priemerom 5
− 7 mm. Na povrchu je pokrytý väzivovým obalom pod ktorým sa nachádza mohutná vrstva hladkej svaloviny, zabezpečujúca posun moču kontrakciami. Bohato prekrvená skrkvaná sliznica po 30 cm vstupuje do močového mechúra.
Močový mechúr (vesica urinaria)
Obrázok 13 Odvodné močové cesty
Je dutý svalový orgán uložený za lonovou sponou, ktorý slúži ako rezervoár moču. U detí leží vyššie ako u dospelých, a to medzi pupkom a horným okrajom symfýzy. Stavbu má podobnú ako močovody. Zvonka pokrýva močový mechúr väzivová blana, hornú a dolnú časť zadnej plochy pokrýva pobrušnica.
Hladké svalstvo mechúra, umiestnené v troch vrstvách, je bohato zásobené sympatickými a parasympatickými nervami. Okrem toho je v spojení s krížovou časťou miechy, v ktorej sa signalizuje stav náplne močového mechúra. Vyprázdňovanie mechúra, močenie (mikcia), je (s
výnimkou malých detí u ktorých je nepodmieneným reflexom s centrom v krížovej mieche) pod kontrolou mozgovej kôry. Deti sa ku koncu dojčenského veku učia ovládať močenie, ktoré sa potom stáva podmieneným reflexom. U ťažko mentálne retardovaných detí nie je možné tento podmienený reflex vytvoriť. Mikcia tak u nich prebieha kedykoľvek je močový mechúr naplnený (nastáva inkontinencia moču – neschopnosť udržať moč v močovom mechúre).
Podnetom pre mikciu je tlak náplne na steny močového mechúra. Po dosiahnutí fyziologickej náplne sa podráždia baroreceptory (nervové receptory na vnímanie tlaku), ktoré nervovou cestou vyvolávajú sťah vypudzovaného svalstva mechúra. Otvorí sa cesta z močového mechúra a moč sa vstrekne do močovej rúry. Moč podráždi receptory v močovej rúre, odkiaľ sa podnety vedú do centrálnej nervovej sústavy, ktorá zabezpečí pretrvávanie kontrakcie svaloviny mechúra. Vyprázdňovanie ovládajú dva zvierače, vnútorný a vonkajší. Vnútorný zvierač z hladkého svalstva sa uvoľňuje pri pocite nutkania na močenie a vonkajší z priečne pruhovaného svalstva je ovládaný vôľou. Po uvoľnení tohto zvierača je moč sťahmi hladkého svalstva v stene močového mechúra vypudený do močovej trubice. Vyprázdňovaniu močového mechúra napomáha brušný lis. Vylučovanie moču nie je riadené len nervovo, ale aj hormonálne. Obličky samostatne vylučujú tkanivový hormón renín, ktorý vplýva na napätie cievnych stien.
Moč je z močovodu neustále po kvapkách privádzaný do močového mechúra. Kapacita močového mechúra pri narodení je približne 20 − 50 ml, u dospelého 250 − 450 ml. Nútenie k močeniu sa dostavuje pri náplni asi 300 ml (fyziologická kapacita), skutočná kapacita je však vyššia. Napnutie stien vyvoláva vypudzovací reflex, ktorý vôľou môžeme tlmiť maximálne do kapacity 700 – 1000 ml, potom nastáva pomočenie. U niektorých osôb, ktoré z profesionálnych dôvodov nemôžu vyhovieť fyziologickému núteniu na močenie, sa môže kapacita močového mechúra zvýšiť až na 600 ml.
Močová rúra (urethra)
Začína sa na dne močového mechúra. V ďalšom priebehu jej dĺžka podlieha značným intersexuálnym rozdielom. U žien (urethra feminina) má dĺžku 3 − 5 cm a ústí pred vagínou do predsiene pošvy. U muža (urethra masculina) je dlhšia (12 − 20 cm) a prechádza pod močovým mechúrom cez predstojnicu (prostatu) a vstupuje do penisu, kde končí na žaludi otvorom ostium urethrae externum. V časti od prostaty je močová rúra u mužov súčasne pohlavnou vývodnou cestou. Stavba močovej rúry je rovnaká ako stavba močového mechúra.
Močové kamene vznikajú najčastejšie pri infekcii a zvýšenej koncentrácii vápnika v krvi. Bolesť je pociťovaná v strede pod pupkom pri močení, vyskytuje sa i krv v moči. Moč obsahuje vysokú koncentráciu vápnika. Príčina vzniku močových kameňov nie je známa, predpokladá sa však, že ide o nedostatočný metabolizmus vápnika, vplyv stravy a infekcie.
Umelá oblička je zariadenie na odstraňovanie odpadových látok z krvi, z dôvodu nefunkčnosti obličiek. Predstavuje ju systém prístrojov tvorený z dialyzačného monitoru a pumpy, ktorá poháňa krv cez filtračnú časť hemodialýzátor, ktorý je tvorený zo sústavy polopriepustných membrán.