2019七年级生物下册 11人体废物的排出 6页

第二节 人体废物的排出 ‎11-2-1‎‎ 尿液的形成 ‎ ‎11-2-2‎‎ 尿液和健康 ‎11-2-3‎‎ 尿液的成分 ‎11-2-4‎‎ 原尿的成分 ‎11-2-5‎‎ 血尿 ‎11-2-6‎‎ 蛋白尿 ‎11-2-7‎‎ 尿的形成过程 ‎11-2-8‎‎ 粪便的形成 ‎11-2-9‎‎ 粪便的排出 ‎11-2-10‎‎ HUBER HFSB粪便污泥处理 ‎11-2-11‎‎ 农民的宝厕——生态堆肥厕所 ‎11-2-1‎‎ 尿液的形成 ‎ 尿液的形成从肾丝球微血管滤过血浆液开始，此过程称之为肾丝球滤过，滤过液则称为肾丝球滤过液。由于此不含血球的滤过液，除了蛋白质外，所有其它物质的浓度均与血浆相等，因此称这种滤过液也称为超滤过液。‎ 当此滤过液在肾小管中流动时，因物质的转运而改变了管内滤过液的成份。当有物质由肾小管内转移到肾小管外的微血管中时，此过程称之为肾小管再吸收，简称为再吸收。反之有物质从管外微血管转移到肾小管内时，其过程称之为肾小管分泌，简称分泌。‎ 尿中排泄的物质可来自肾丝球的滤过、或来自肾小管的分泌作用。滤过出来的物质也可能完全在肾小管内被再吸收，而不出现在尿液中。所以任何物质在尿液中的排泄量，恒等于该物质从肾丝球的滤过量，加上肾小管的分泌量，减去再吸收量。‎ ‎11-2-2‎‎ 尿液和健康 ‎ 人们每天都要排尿，而尿液是肾脏排泌的人体代谢产物，尿液的成分和性质、状态可反映人体的代谢情况。尿液检查不仅反映泌尿系统疾病，对人体其他系统疾病都有一定诊断及鉴别意义。尿液分常规检查、生化检查、病理检查等而常规检查应用最多，是三大常规（血、尿、便）之一。然而人们对尿液关注不多，应该怎样观察尿液呢？‎ ‎１、尿量：正常人每24小时排尿约1000--2000毫升，尿量多少与饮水量多少有关，但如果尿量大于2500毫升，视为多尿，常见于糖尿病、尿崩症等；尿量每24小时少于400毫升为少尿，少于100毫升为无尿，无尿是危重信号，有可能为肾衰早期，应予警惕。‎ ‎２、尿透明度：正常新鲜尿液是透明的，放置后可有轻微混浊，这是盐类结晶沉淀的结果，碱性尿易出现磷酸盐、碳酸盐，结晶为灰白色，酸性尿易出现尿酸盐，结晶为淡红色，多在尿少量出现。‎ ‎３、尿PH：代表尿液酸碱度，可受食物及药物影响，一般尿液多为弱酸性，吃素食或蔬菜量大时或服苏打尿碱性，吃大量肉类或服Vitc时尿酸性。通常不代表病理状态。‎ ‎４、尿泡沫：正常尿液摇晃后可产生少量白色或浅黄色泡沫，严重蛋白尿可有大量泡沫，多见于肾炎、肾病综合征时，热退后可再复查，如蛋白转阴，不一定为病理情况。‎ 6‎ ‎５、尿液颜色：正常尿液淡黄色，色素主要来自尿色素及尿胆素等，尿色深浅取决于尿液浓缩程度，黄褐色、黄绿色尿见于胆囊及肝脏疾病及溶血性黄疸；脓尿见于尿路感染，脂尿分为肉眼和镜下血尿，多为疾病表现，应及时就诊。女性查尿要避开月经期，否则不易有正确结果。‎ 另外，有相当人数尤其是女性不爱喝水，总去厕所怕麻烦，夜间有尿也憋到天亮，这是坏习惯，对健康不利，尤其尿路感染时尿量少及憋尿更不利于治疗。‎ ‎11-2-3‎‎ 尿液的成分 ‎ ‎11-2-4‎‎ 原尿的成分 ‎ 每100 mL血浆、原尿和终尿的主要成分 成分 血浆(g)‎ 原尿(g)‎ 终尿(g)‎ 水 蛋白质 葡萄糖 尿素 尿酸 肌酐 氯化物 钠 钾 氨 ‎90～93 7～9 0.1 0.03 0.002 0.001 0.37 0.32 0.02 0.001‎ ‎99 (微量) 0.1 0.03 0.002 0.001 0.37 0.32 0.02 0.0001‎ ‎95～97 — — 2 0.005 0.15 0.6 0.35 0.15 0.14‎ ‎11-2-5‎‎ 血尿 ‎ 尿液中混有血细胞时称为血尿。血尿可以呈鲜红色、洗肉水样或茶水样，用显微镜检查尿液，可以观察到血细胞的存在。‎ 泌尿系统及其邻近器官发生病变或某些全身性疾病，都可以引起血尿。‎ 6‎ 泌尿系统病变引起血尿  由于泌尿系统有炎症、结石、肿瘤、外伤等疾患而使肾脏血管破裂或血管壁通透性增加，可以造成血尿。‎ 泌尿系统邻近器官病变引起血尿  由于泌尿系统邻近器官(如精囊、子宫)的炎症、肿瘤等疾患波及到尿道，使尿道毛细血管通透性增加，可以造成血尿。‎ 全身性疾病引起血尿  由于感染、血液病、心血管病等疾患，使有关部位的血管受损或血管通透性增加，以及因血小板异常或凝血因子缺乏，可以造成血尿。‎ 如果发现血尿，患者应该及时到医院检查，确定发生病变的部位，根据造成血尿的不同原因，有针对性地进行治疗。‎ ‎11-2-6‎‎ 蛋白尿 在正常情况下，由于肾小球滤过膜的滤过和肾小管的重吸收，健康人尿中蛋白质(多指分子量较小的蛋白质)的含量很少(每日排出量小于150 mg)，蛋白质定性检查时，呈阴性反应。‎ 在病理情况下，如患有肾病时，滤过膜的滤过会发生改变。原因之一是滤过膜的通透性增加，原来不能滤过的蛋白质被滤过；另一个原因是滤过膜表层覆盖着带负电的某种蛋白，按照同性相斥的原理，它能阻止血液中带负电的大分子蛋白质(如白蛋白)通过，因此当患有肾病时，滤过膜上的某种蛋白减少，白蛋白滤出增多；另外，在病理情况下，还可能会造成肾小管的重吸收障碍，使原来滤过的少量蛋白质不能被肾小管重新吸收。以上情况都可能造成尿中蛋白质含量过高(每日排出量超过150 mg)，形成蛋白尿。‎ ‎11-2-7‎‎ 尿的形成过程 尿的形成包括以下三个连续的生理过程：肾小球的滤过；肾小管、集合管的重吸收作用和分泌、排泄作用。‎ ‎1、肾小管的滤过  肾小球的结构类似滤过器。当血液流经肾小球时，除血细胞和分子较大的蛋白质以外，其余一切水溶性物质都可以通过滤过屏障进入肾小囊腔，形成原尿。比较原尿和血浆的化学成分(表11)，可以证明原尿中除了没有大分子的蛋白质以外，其他成分都与血浆几乎相同。‎ ‎2、肾小管、集合管的重吸收作用  原尿流经肾小管和集合管时，其中的水和某些溶质被管壁上皮细胞全部或部分地重吸收回血液。例如，葡萄糖和氨基酸完全被重吸收；水和一些盐类中的钠、钾、钙、氯等成分绝大部分被重吸收；尿素、尿酸等则重吸收较少；肌酐完全不被重吸收。上述被重吸收的物质大部分由近曲小管重吸收，而其他各段重吸收较少。‎ ‎3、肾小管、集合管的分泌和排泄作用  肾小管和集合管除了有重吸收作用外，还有分泌和排泄作用。这就是说，并非尿中所有的物质都是由肾小球滤出的，实际上有一部分物质是由肾小管和集合管分泌或排泄到管腔中的。分泌作用是指肾小管上皮细胞在新陈代谢过程中，将所产生的物质(如H+、NH3等)分泌到小管液中。排泄作用是指肾小管上皮细胞需要消耗能量，而将血液中的某些物质主动转运到小管液中的过程。例如，青霉素等药物，主要就是通过肾小管的排泄作用排出体外的。‎ 综上所述，血液流经肾小球时，血浆被过滤到肾小囊腔而成为原尿；原尿流过肾小管和集合管，由肾小管和集合管的重吸收、分泌和排泄作用，最后成为终尿。‎ ‎11-2-8‎‎ 粪便的形成 ‎ 食物在胃和小肠 6‎ 内进行消化、主要是各种消化酶的作用。结肠不产生酶，只有细菌起消化作用。结肠内有多种细菌，大肠杆菌70％，厌氧杆菌20％，还有链球菌、变形杆菌、葡萄球菌、乳杆菌、芽胞和酵母。另有极少原生动物和螺旋体。肠细菌的重要作用是能产生生理需要的物质，如食物缺乏维生素时可在肠内合成维生素K、维生素B1、B2、维生素H、维生素B12、B6、蔚酸，叶酸和消旋泛酸。也能产生吲哚、粪臭素、硫化氢使粪有臭味。 食糜通过回盲瓣到盲肠每24小时约500~1000mL。主要在右半结肠吸收，主要吸收水和钠，每日能吸收460毫当量的钠和350~2000毫升水。也吸收少量钾、氯、尿素、葡萄糖、氨基酸、胆酸和药物。直肠也能吸收水、少量葡萄糖、氨基酸、牛奶和药物。肠功能障碍、肠炎和感染时可影响吸收。腹泻时肠蠕动增强，吸收减少，严重时可丢失大量维生素、水和电解质。如果正常则在乙状结肠内形成粪便，等待排出。‎ 粪便的形成与食物无重要关系，禁食和正常喂养的动物粪便无显著区别，只是粪量减少。粪便组成都一样。含有食物中不消化的纤维素、结缔组织、上消化道的分泌物，如粘液、胆色素、粘蛋白、消化液、消化道粘膜脱落的残片，上皮细胞和细菌。如不吃蔬菜和粗糙谷类粪便组成常是一致的，即65％水分，35％固体。固体部分细菌最多可达50％，但大半细菌排出时己死亡。另外2~30％是含氮物质，10~20％是无机盐(钙、铁、镁)。脂肪占10~20％，有2种，分解的脂肪是食物未被吸收的，中性脂肪由细菌和上皮残片而来的。另有胆固醇、嘌呤基和少量维生素。正常粪便是圆柱形，长10~‎20cm，直径2~‎4cm，重100~‎200g。食用蛋白质的粪便为棕黄色或黄色，有臭味，硬而成块，含有很多革兰氏阳性细菌。食用碳水化物的粪便为棕绿色、恶臭味、软或半液体状、酸性、含有很多革兰氏阴性细菌。正常粪便稍有棕色，这是因有粪胆素和尿胆素，粪便颜色因食物而不同，某些药物可改变颜色。正常便为硷性，其高低与在结肠存留时间长短成正比。稀便是酸性可刺激肛门周围皮肤而疼痛。食用辣椒或饮酒可引起肛门直肠反应性充血使痔疮急性发作。‎ 结肠内气体约100mL，60％氮、10％二氧化碳、25％甲烷、5％硫化氢和少量氧气。气味因食物和气体组成而不同，如硫化氢过多可引起硫血红蛋白血症，出现紫绀为肠源性紫绀。这些气体的来源，主要是随饮食和呼吸吞入的空气，占70％。另外是细菌对碳水化物发酵而产生的，豆类、白菜、葱头产气较多。细菌发酵产生的气体，有的能燃烧，氢高达20.9％、甲烷7.2％，电灼时可引起爆炸应注意。肠内气体可使结肠轻度膨胀，帮助蠕动，气体越多肠越活动，腹内有微细的噼啪肠鸣。气体过多使肠壁扩张，牵拉神经从而致疼痛。继续扩张可使肠壁血管受压妨碍吸收进一步胀气，形成恶性循环。肠气向上打嗝由食管排出，向下由肛门排出，在肠内吸收到血循环内而感结直肠粘膜内有杯状细胞，分泌硷性粘液保护粘膜，滑润粪便，帮助排便。越是远段分泌越多，直肠分泌量就更多。化学和机械性刺激可增加粘液分泌，如直肠绒毛乳头状瘤，常排出大量粘液。肛腺也分泌腺液潴留于肛窦内，当排便时被挤出滑润粪便以利排出。有的细胞分泌激素如血管活性肠肽，能刺激肠液分泌，松弛肠肌。‎ ‎11-2-9‎‎ 粪便的排出 ‎ 排便是一种神经反射活动。排便反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。直肠在正常情况下是空虚的,但当集团运动推进粪便进入直肠时,如容积达150～200ml, 直肠腔内压力升至7.3kPa时,可刺激直肠壁内感受器及其附近感受器产生神经冲动,经盆神经、腹下神经到达S2～4的排便低级中枢,由该中枢发出的冲动沿盆神经的副交感纤维传出,引起降结肠、乙状结肠和直肠收缩,肛门内括约肌舒张。同时由低级中枢神经传出的冲动减少,肛门外括约肌舒张,使粪便排出体外。‎ 6‎ ‎　　正常情况下,低级反射中枢受高级中枢的控制。直肠感受器产生的冲动除传给低级中枢外,还传给脊髓丘脑束上行达丘脑,最后至大脑皮质进入旁中央小叶,丘脑下部及脑干的排便反射高级中枢,并引起便意。排便反射的高级中枢可以加强排便低级中枢的活动,还可使腹肌、膈肌等收缩,增加腹内压,帮助排便。然后,腹肌松弛,肛门括约肌收缩,夹断一节粪便,因粪便重量自然下落。此后肛管再次闭合,肛门皱皮肌收缩清除剩在肛门周围的粪便渣。粪便排出后,内括约肌松弛,肛门周围皮折变浅,又可清除皮肤皱折内存留的粪渣。这一排便活动完毕后,可再开始另一排便活动。正常排便时可排空降结肠、结肠脾曲或更上部的结肠,也有人即便是直肠的内容物,也不能完全排空,至于能把全部结肠内容物排空的则属罕见。 　　排便时大肠纵肌的收缩很重要。大肠纵肌收缩,可使大肠缩短,还可消除结肠远端与直肠之间的角度,此时直肠内压力升高,肛门内、外括约肌舒张,膈肌下降,腹肌收缩,可使腹内压增高达13.3～26.7kPa,促使粪便排出。排便时盆膈横纹肌支持腹腔内脏,并能防止直肠和肛门脱出。 ‎ 排便感觉是由各种冲动引起,有精神的或机体的。另外有由外来对直肠壁压力引起的假排便感觉,如前列腺肿瘤、膀胱结石、分娩儿头压迫直肠等。 ‎ 正常人的直肠对粪便的压力刺激具有一定的阈值,达到此阈值时,即产生便意。当100ml粪便将直肠充盈25%时,或者直肠内压力达到约2.4kPa时,就可产生便意。要达到非排便不可的程度,直肠内容物和压力须增加3倍。但是否排便最后还取决于排便高级中枢对低级中枢的作用是抑制还是增强。 ‎ 排便次数和习惯因人不同,一般每日1次,早饭后排便。也有的3～5日或更长排1次,却不感排便困难。排便后有舒适愉快的感觉。因此,不能只按排便次数多少确定便秘、腹泻或排便的规律改变,应按各人的排便习惯来确定。‎ ‎11-2-10‎‎ HUBER HFSB粪便污泥处理 ‎1、分散的污水处理 ‎2、对粪便池的污泥进行特殊处理　　粪便污泥一般是通过罐装车运至污水处理厂。HFSB系统的优势就是可以高效，低成本的对大量污泥进行清洁。它由下面三个独立的步骤组成：‎ 步骤一：机械式预处理：污泥格栅 步骤二：污泥过滤，脱水和压榨 步骤三：消毒／对固体残渣处理，对预清洁过的废水进行生化处理 粪便污泥处理系统的目的：‎ ‎3、完全的机械式粪便污泥处理 ‎4、对残渣去除和处理以便下一步的处理 HFSB系统处理步骤一和二提供了我们更好地利用现有污水处理厂以及可以设计小型的新处理厂的可能性。‎ 分散型污水和粪便污泥处理的流程描述 ‎　　家庭中的污水通过粪便池分散收集。中水也可以在这样的池收集，以避免其与地表水混合。溢山的废水可以通过建造一些敞开的沟坑来接受，这样可以降低流向河流，湖泊和大海的BOD5和COD含量。粪便池中的污泥需要强化的清洁处理。‎ ‎　　粗大的物质(格栅和沉砂)在污泥接收站已接受了第一步的处理。之后它经过脱水进入第二个步骤完成全部的机械式污水预处理。‎ ‎　　第三步将那些在机械式污水处理中产生的固体残渣进行处理以便下一步的处理方便。液体残渣(滤液和污泥水)将得到全部的生化处理。‎ 使用HFSB系统只用对那些液体的残渣进行生化处理，而传统的系统则需对全部粪便污泥进行生化清洁。‎ ‎>HFSB系统无需生化处理步骤也可以独立运转。‎ ‎11-2-11‎‎ 农民的宝厕——生态堆肥厕所 6‎ 生态堆肥厕所遵照生态学原理，把人粪尿作为宝贵的可利用资源进行再循环。粪尿分别收集，不需水冲，无污染物排放。尿便可直接收集利用，应用于生态农业。即在生态堆肥厕所里，通过小便槽和特制的粪尿分离坐便器、蹲便器里的接尿斗，将尿便完全直接收集；粪便可以直接通过堆肥桶收集处理，当粪便掉进桶内的混合物时，在此栖息的多种细菌（微生物）以此为食，进行旺盛的繁殖，同时产生发酵热进行氧化分解，分解后的残留物作为高浓度的有机肥料利用。‎ 一般情况下，一家五口人所使用的堆肥桶，三个月才换一次，把所换出来的堆肥桶加盖放到户外三个月，让桶内粪便发酵、自然散发、风干后，就可作肥料使用。而正在使用的堆肥桶通过自然通风措施和营造室内环境，防止臭味产生。‎ 生态堆肥厕所不是农村传统意义上的茅坑或粪缸，更不是工业文明社会的产物——抽水马桶。它是既科学又经济、以生态化方法解决、集农村卫厕与粪尿便生态化处理综合功能于一身的创新技术的产物，普遍适用于广大农村地区，特别是缺水地区，另外也是风景旅游景点卫生厕所的最佳选择。它有如下优点：‎ ‎ 1.节水：便后免冲水，可节约大量的水源。人们使用这种厕所每人每年可节 约‎15 m3‎自来水。一个4个厕位冲水厕所如改用生态堆肥厕所，每年节水量可达‎3285m3‎（以使用次数150次/天，每次冲水量‎15 ‎L计）。‎ ‎2.资源化：带有堆肥功能的生态厕所能有效安全地回收人排泄物中植物所需的营养物质，使用这种厕所每年人均可回收‎40kg左右的优质有机液态肥和‎10kg左右的干肥，一个公厕（１５蹲位）每年可回收10 T左右。生态堆肥厕所的普及，每年可回收大量的有机肥，并将促使传统农业向高效益生态农业转变，综合效益巨大。‎ ‎       3、无污染：处理过程均在堆肥桶中进行，无排放及外泄。‎ ‎4、无臭味：由于采用好氧降解，可消除因厌氧菌代谢产生的腐胺、尸胺及硫化氢等致臭物质；另外，该型生态厕所配有良好的排气装置，空气可沿便器、堆肥桶和通风管流动，因此气味不会停留在厕所内。‎ ‎5、安装简便：体积小，不需下水管道、不需建造化粪池，建设周期短,也可对原有水冲式厕所进行改造。‎ ‎6、运行维护简单：运行不用电。一般采用自然通风即可，采用自然堆肥原理处理，特殊场合下需要强制排风，维护管理简单。‎ ‎    7、在解决卫生与环境问题的同时，生态效益、经济效益和社会效益良好。‎ 6‎