Моча – физиологический продукт жизнедеятельности организма. Благодаря биологической жидкости выводятся токсические соединения и конечные продукты распада метаболизма. Урина образовывается в результате фильтрации крови почками, где и происходит ее первичное накопление. Выводится она при помощи органов мочевыделительной системы.

Механизм образования мочи возложен на почки, которые за 1 минуту очищают более 1,2 л крови, транспортирующей продукты жизнедеятельности, соли и прочие соединения. За сутки через парные органы проходит более 1500 л крови, из которой в ходе фильтрации образовывается урина равная 1/1000 объема крови.

Образование и этап секреции

Процесс очищение начинается с прохождения плазмы через нефроны, заключенные в капсулу. Это функциональная структурная почек, состоящая из тельца, которое отвечает за ультрафильтрацию и канальцев, выполняющих функцию обратного всасывания (реабсорбцию).

• Ультрафильтрация – процесс непосредственного очищения почечными нефронами крови от коллоидных частиц. В сутки гломерулы образовывают первичной мочи около 160 л. Образование первичной мочи происходит в результате высокого гидростатического давления в сосудах нефрона (около 60-70 мм. рт. ст.) и низкого натиска вокруг него (около 30 мм. рт. ст.). Перепад давления в капилляре и вокруг него составляет около 30-40 мм. рт. ст. Благодаря разнице давления плазма, несущая углерод, неорганические соединения (мочевая кислота, соли, мочевина) проходит сквозь сосуды и очищается в нефроне. Другие соединения, масса которых более 8 тыс. атомных единиц, например белые и красные кровяные тельца, тромбоциты, белковые соединения, не проникают сквозь капилляры и остаются в сосудистом русле. Если в моче появляются высокомолекулярные белки и соединения это указывает на нарушение процесса фильтрации крови гломерулами и является последствием воспалительных и иных патологических процессов в почках.
• Процесс образования вторичной мочи (реабсорбция). Процесс образования вторичной биологической жидкости носит название реабсорбция или обратное всасывание, которое бывает двух видов: активное и пассивное. Схема формирования вторичной мочи выглядит следующим образом. Биологическая жидкость, образованная при ультрафильтрации из почечного нефрона, спускается в выгнутые и прямые канальцы, где происходит ее обратное всасывание. Канальцы имеют сложное строение со значительным количеством кровеносных сосудов, что позволяет важным соединениям, которые необходимы для жизнедеятельности организма (глюкоза, аминокислоты, вода и прочее), проникать обратно в кровь. В процессе реабсорбции происходит усвоение около 95% мочи, образованной на первом этапе фильтрации. В результате этого из 160 л биологической жидкости, полученных при ультрафильтрации, получается значительно меньшее количество вторичной урины – 1,6 л, что составляет 1/100 от первичной.
• Секреция, как последний этап образования мочи. Параллельно с процессом образования вторичной биологической жидкости в почечных канальцах происходит процесс секреции, который схож с механизмом реабсорбции, однако имеет обратное направление. Благодаря секреции удается вывести вредные соединения, которые не участвуют в процессе очищения. Это могут быть медикаментозные препараты или отравляющие вещества, например, аммиак, которые при сохранении в организме приводят к интоксикации. Процесс секреции позволяет получить конечный продукт очищения крови — мочу.

Каково отличие первичной и вторичной урины

Биологическая жидкость, полученная в ходе процесса ультрафильтрации, на 99% состоит из воды, в которой растворены органические и не органические соединения. Первичная урина близка по составу с плазмой крови — в ней содержатся белки, альбумин, глобулин, глюкоза, молочная кислота. Отличие состоит в том, что в плазме в большей концентрации присутствуют гемоглобин, альбумин и протеин.

Вторичная урина более концентрирована, чем биологическая жидкость, полученная путем ультрафильтрации. На 95% состоит из воды, остальные 5% включают соли аммония, мочевину, креатинин, натрий, магний, мочевую кислоту, сульфаты хлора.

Кроме состава первичная и вторичная моча отличаются способом испускания. В первом случае урина попадает в канальцы клубочков почки, где происходит процесс ее преобразования. Во втором случае выделение физиологической жидкости происходит во внешнюю среду.

Что влияет на мочеобразование

Механизм образования первичной и вторичной урины зависит от:

• Гемостаза – это особая биологическая система, на которую возложена функция по поддержанию жидкого состояния крови, а также остановку геморрагии, в результате повреждения оболочек сосудов.
• Кровяного давления в сосудистой системе.
• Силы тока крови, которая зависит от просвета сосудов. На это влияет гормональный фон, состояние нервной системы и продукты метаболизма, которые проходят процесс фильтрации.

Продукты метаболизма

На образование вторичной и первичной мочи влияют органические и неорганические соединения, участвующие в метаболических процессах, а именно:

• Пороговые вещества, которые в процессе фильтрации не выводятся с уриной до тех пор, пока их уровень не превышает предельные границы. Это аминокислоты, витамины, сахар, ионы.
• Непороговые – соединения, выводимые почками в ходе фильтрации, которые не проходят реабсорбцию. К этой группе относятся мочевина и сульфаты.

Рост концентрации пороговых веществ во вторичной биологической жидкости свидетельствует о дисфункции клубочкового аппарата парных органов мочевыделительной системы, что привело к сбоям реасорбции.

Гормональный фон

На работу почек влияют такие гормоны, как:

• Кортизон, гидрокортизон, альдостерон, синтезируемые корой надпочечников, тироксин, производимый щитовидной железой, а также андрогены, подавляющие всасывание воды, что приводит к увеличению мочеотделения.
• Паратгормон, вазопрессин, вырабатываемый гипоталамусом, повышают реабсорбцию воды, что приводит к уменьшению диуреза. Второй гормон является антидиуретическим и, при увеличении его концентрации в крови, выводится с уриной.
• Адреналин даже в незначительном количестве приводит к сужению просвета кровеносных сосудов и повышению давления. Большая концентрация гормона может стать причиной снижения или прекращения мочеиспускания.

Нервная система

Почка – сложный орган мочевыделительной системы, который кроме разветвленной системы кровеносных сосудов обладает большим количеством волокон симпатической и парасимпатической нервной системы.

При возбуждении симпатических нервных окончаний, например при болевом синдроме, снижается количество поступаемой крови из-за спазма мускулатуры сосуда к парным органам мочевыделительной системы, что приводит к снижению давления в гломерулах. В результате таких процессов происходит ухудшение процесса образования первичной и вторичной мочи.

При возбуждении парасимпатической системы (защемление блуждающего нерва или прочее его раздражение) увеличивается секреторная функция почек, что приводит к увеличению объема отделяемой биологической жидкости.

Как выводится моча

По окончанию ультрафильтрации, реабсорбции и секреции в чашечно-лоханочной системе парных органов происходит первичное скопление биологической жидкости. После их наполнения урина опускается вниз по мочеточникам. Данный процесс регулируется спазмами – сужением и расширением просвета. По мочеточникам моча попадает в мочевой пузырь – резервуар для вторичного сбора биологической жидкости. Мочевой резервуар в месте впадения мочеточника имеет несколько складок, состоящих из поверхностных слоев органа, которые препятствуют обратному проникновению урины в мочеточник.

Процесс опорожнения мочевого пузыря происходит рефлекторно и осуществляет в несколько этапов:

• Жидкость, в переполненном мочевом резервуаре, оказывает давление на стенки органа, раздражая его рецепторы.
• Нейроны передают сигнал к крестцовому отделу спинного мозга, который ответственный за процесс мочеотделения.
• Образуется новый импульс, который несет информацию к внутреннему сфинктеру мочевого резервуара. Возникает желание помочиться.
• При позыве в ходе опорожнения подается импульс к наружному сфинктеру из мышечных волокон, который открывается, и происходит отделение порции биологической жидкости.

Особенности образования урины у ребенка

Процесс образования первичной и вторичной урины у детей разного возраста схож с ультрафильтрацией и реабсорбцией у взрослых, однако имеет некоторые отличия, а именно:

• Вес почки в процентном соотношении с массой тела ребенка больше чем у взрослого, при этом количество нефронов одинаково, но меньше по размеру.
• Почечный аппарат созревает к 3 годам, поэтому в период новорожденности и у малышей не сформирован полностью (канальцы нефронов короткие и узкие, тельце маленького размера).
• В первые месяцы жизни малыша почки пропускают через себя меньшие объемы жидкости, однако, при расчете процентного соотношения отделяемой урины и массы тела, мочи образуется больше.
• В силу несформированности клубочкового аппарата ребенку для полноценного выведения токсических соединений и шлаков из организма требуется большее количество жидкости.
• В почках не полноценно происходит и процесс секреции.

Процесс образования первичной и вторичной мочи – сложная физиологическая работа, возложенная на почки, кровеносную систему парных органов. При ультрафильтрации и реасорбции очищается кровь от токсических соединений и поддерживается баланс полезных веществ, необходимых для организма.

Процесс образования мочи состоит из 3 звеньев.

1) Клубочковая фильтрация. Ультрафильтрация из плазмы крови в капсулу почечного клубочка без белковой жидкости, ведущая к образованию первичной мочи. Фильтрационный барьер служащий для фильтрации плазмы при образовании первичной мочи обеспечивает сохранение форменных элементов и белков крови. Он представлен 3 слоями:

Эндотелий капилляров содержит крупные и мелкие форменные элементы, но не плазму

Базальная мембрана, общая для капилляров и погоцитов

Внутренний листок капсулы клубочка.

2) Канальцевая реобсобция ведет к образованию вторичной мочи, начинается в проксимальных канальцах нефрона, представляет собой обратимой всасывание из первичной мочи воды и других в-в.Реабсобция в-в в различных отделах нефрона неодинакова. Большая часть в-в адсорбируется активно, причем первичные иона натрия калия при помощи энергии АТФ, вторично- глюкозы, аминокислоты, без затраты энергии, пассивно адсорбируется вода, мочевина, хлорид. В проксимальном отдели реабсорбирутеся вода, аминокислоты, белки, витамины, микроэлементы, глюкоза, электролиты. В петле Генри и дистальных канальцах реабсорбируется вода, ионы натрия, калия, кальция, магния, хлора, при чем петле Генри моча концентрируется в 4-4,5 раза, в дистальных канальцах концентрация избирательна и зависит от потребности организма. В собирательных трубочках продолжается реобсобция воды, и завершается концентрация мочи.

3) Секреция. В канальцах почек активным двумя путями:

Захват эпителиальных клеток нефрона некоторых в-в из крови и перенос их в просвет канальцев, так переносятся орг в-ва основания, ионы калия, протоны.

Синтез новых в-в в стенках канальцев и удаления их с почек.

Благодаря активной секреции из организма выделяются лекарственные средства и некоторые красители (пинециллин, фуресциллтин). Удаляются в-ва слабо и вообще не фильтрующееся и продукты белкогого обмена (мочевина, креатинин). Т.е. благодаря фильтрации, реапсопции, секреции выполняется основная задача почек- это образование мочи и удаление с ней метаболитов.

Первичная моча – это без белковая ультрафильтрация плазмы крови, объем 180 литров сутки.

Состав первичной мочи - состав плазмы крови (ультрафильтрат):

вода,белки (альбумин), аминокислоты, глюкоза,мочевая кислота,мочевина, креатинин, хлориды, фосфаты, калий, натрий, Н + и др.

Большой объем фильтрации обусловлен:

1)богатым кровоснабжением почек

2)большой фильтрацией поверхности канальцев клубочка

3)высоким давлением в капиллярах.

Скорость клубочковой фильтрации зависит от:

1)объема крови

2)фильтрационного давления

3)фильтрации поверхности

4)кол-во функциональных нефронов

Эффективность фильтрации давления обусловлено давлением 3-х сил:

1)давление крови капиллярах (способствует)

2)анкотическое давление крови (препятствует) 3)давление в капсуле(препятствует)

Оно меняется по ходу капилляров,т.к. повышается анкотческое давление.

Скорость клубочковой фильтрации регулируется нервными и гуморальными механизмами.

Образование мочи происходит в почках, а точнее в минимальной структурной единице почки - нефроне. Нефрон состоит из клубочка и почечного канальца. Клубочек образован пучком капилляров, представляющих собой разветвления приносящей и выносящей артериол. Капилляры окружает боуменова капсула, образованная канальцевым эпителием. От нее начинаются извитые участки почечных канальцев, переходящие в прямые канальцы.

мочеобразование протекает в две фазы.

Первая фаза - фильтрационная. Она протекает в капсуле и заключается в образовании первичной мочи. Как предполагается, первичная моча фильтруется из капилляров мальпигиева клубочка в полость капсулы.

Во вторую фазу образования мочи - реабсорбционную - в канальцах нефронов происходит обратное всасывание (реабсорбция) из первичной мочи в кровь аминокислот, глюкозы, витаминов, большей части воды и солей.

Клубочковая фильтрация - это первый этап мочеобразования, который заключается в пере­носе жидкости и растворенных в ней веществ из клубочковых капилляров в полость капсулы

Фильтрационное давление представляет собой эффективное давление, т.е. это разница гидростатического давления в капиллярах, которое способствует фильтрации и, препятствующих фильтрации, онкотическое давление крови и гидростатическое давление самой первичной мочи в клубочке почки.

Фильтрат, поступивший в капсулу Шумлянского-Боумена, составляет первичную мочу, которая по своему содержанию отличается от состава плазмы только отсутствием белков.первичная моча , содержащая необходимую организму воду и растворенные в ней вещества, большинство из которых представляют биологическую ценность, например аминокислоты, углеводы, соли и др.

Канальцевая реабсорбция и секреция.Пороговые вещества. Состав конечной мочи. Диурез.

Канальцевой секрецией называют активный транспорт в мочу веществ, содержащихся в крови или образуемых в самих клетках канальцевого эпителия, например аммиака.

Канальцеваяреабсорбция - способность клеток почечных канальцев к обратному всасыванию веществ из просвета нефрона в кровь.

Все вещества, содержащиеся в плазме крови, можно разделить на пороговые и непороговые. К пороговым веществам относятся такие, которые выделяются в составе конечной мочи только при достижении определенной концентрации их в крови; например, глюкоза поступает в конечную мочу только в том случае, если ее содержание в крови превышает 6,9 ммоль/л.

Моча обычно прозрачна , но имеет небольшой осадок, получаемый при центрифугировании и состоящий из малого количества эритроцитов, лейкоцитов и эпителиальных клеток. Белок и глюкоза в конечной моче практически отсутствуют. В небольших количествах в мочу поступают производные продуктов гниения белков в кишечнике - индола, скатола, фенола. В моче содержится широкий спектр органических кислот, небольшие концентрации витаминов (кроме жирорастворимых), биогенные амины и их метаболиты, стероидные гормоны и их метаболиты, ферменты и пигменты, определяющие цвет мочи .

Диурез - объём мочи, образуемой за определённый промежуток времени.

Задумывались ли вы когда-либо, какую титаническую работу проделывают наши органы ежедневно, чтобы обеспечить Как и где образуется первичная моча и вторичная, каковы механизмы регуляции этих сложных процессов, что происходит с организмом при их нарушениях? Рассмотрим эти вопросы в данной статье подробнее.

Введение

Обмен веществ - это единственный источник энергии и питательных субстратов для всех живых организмов, в том числе и человека. А главным переносчиком их является кровь. Однако в процессе обмена веществ образуются не только необходимые нам, но и лишние, ненужные или даже токсичные метаболиты, которые необходимо выделять обратно, в окружающую среду. Путей для этого 4: с воздухом на выдохе, с кожными секретами, через кишечник и почки. Вот последний механизм мы и рассмотрим более подробно, ведь от этого зависит большая часть правильного метаболизма в нашем организме, а значит, и его обеспечение всеми необходимыми веществами.

Каково значение почек в организме?

Почки, как известно, в норме - это парный орган, располагающийся экстраперитонеально в поясничной области человека. Именно этот орган отвечает за выделение всех токсинов и метаболитов организма, которые находятся в крови и не попадают в желчь, и за электролитный баланс. Помимо этого, в них синтезируются некоторые гормоны и располагается один из основных механизмов регуляции артериального давления - ренин-ангиотензин-альдостероновая система, которая за счет специальных юкстагломерулярных клеток в приносящей артериоле почечного тельца очень чувствительно реагирует на этот показатель. Паренхима же этого органа состоит из миллионов нефронов, в капиллярных клубочках которых происходит образование первичной мочи, а в канальцах - ее концентрация до вторичной.

На чем все основано?

Этот процесс многоэтапный и основан на понятии градиента, то есть разницы между величинами. Так, градиент давления между приносящей и выносящей артериолами регулирует количество выделяемой мочи, а значит, и значение объема циркулирующей крови и артериального давления. А ионов и проницаемость для них стенок канальцев обеспечивает электролитный баланс в нашем организме. Таким образом, почки - жизненно важный орган, а также единственный правильный ответ на вопрос: «Как и где образуется первичная моча?» Если говорить подробнее о то в нем выделяют две основные части: почечное тельце (капиллярный клубочек + внешняя капсула Боумена-Шумлянского) и канальцы (нисходящие - проксимальные извитой прямой, петля Генле, восходящие - дистальные прямой и извитой). Как и где образуется первичная моча в этой сложной системе? Довольно просто, если разобраться.

Как это работает?

Итак, все процессы происходят именно в структурах нефрона путем последовательных механизмов. По сути, первичная моча - это жидкость, полученная методом фильтрации от клеточных элементов крови, и происходит это в почечном тельце. За счет того, что диаметр приносящей артериолы нефрона в два раза больше диаметра выносящей, кровь под большим давлением нагнетается в капсулу Боумена-Шумлянского, и под влиянием этой же силы поступает в капиллярный клубочек. При этом клеточные элементы и крупнодисперсные молекулы не проходят барьер стенок сосудов, и таким образом они выходят из капсулы обратно по выносящей артериоле. Вот как и где образуется первичная моча. И этот процесс повторяется постоянно, каждую секунду, ведь для поддержания жизнеспособности наших органов и тканей кровь циркулирует непрерывно, проходя также и через почки.

Несколько подробнее

Таким образом, в сутки этот орган пропускает через себя до 1700 литров крови, из которых образуется первичная моча (150-170 литров), то есть по 1 л из каждых десяти. При этом достаточно жидкости необходимо выделить из организма, ведь ежедневно человек потребляет около 2-3 л воды, плюс дополнительно около полулитра образуется в ходе процессов метаболизма. А поскольку первичная моча получается путем простейшей фильтрации крови через мембраны, то она представляет собой практически плазму, однако без крупных молекул. Но в отличие от конечной, в состав первичной мочи также включены многие ионы и глюкоза, поскольку они легко проникают через сосудистую стенку. Далее, при прохождении ее через систему канальцев, происходит реабсорбция воды, электролитов и, что важнее всего, глюкозы. Именно поэтому при обнаружении в белка и сахара врач непременно подозревает патологическое состояние организма.

Заболевания

Наиболее распространенной патологией является пиелонефрит - воспаление чашечно-лоханочной системы инфекционной природы, то есть отделов почки, которые выводят мочу уже в мочеточник. Паренхима при этом страдает незначительно, поэтому белок обнаруживается в малом количестве, зато бактерии и лейкоциты - в значительном. Помимо этого, различной природы нефриты возникают при системных патологиях организма (амилоидозе), заболеваниях сердечно-сосудистой системы (атеросклерозе, артериальной гипертонии, тромбозе), нарушениях обмена веществ. Также существуют и врожденные пороки развития Таким образом, почки крайне подвержены патологическим изменениям, а поскольку их роль в организме жизненно высока, то об их здоровье следует заботиться смолоду.

Нефрон - это структурная единица почки, где происходит фильтрация крови и образование мочи.

В каждой почке примерно 1 млн нефронов.

Строение нефрона

В корковом слое почки находится почечная капсула (капсула нефрона) , внутри которой находится капиллярный клубочек извитого канальца .

В мозговом (пирамидальном) слое находятся извитые канальцы . Канальцы образуют общие собирательные трубочки , впадающие в почечную лоханку.

От почечной лоханки каждой почки отходит мочеточник , соединяющий почку с мочевым пузырём.

От капсулы отходит извитой каналец первого порядка (проксимальный извитой каналец) , который в мозговом слое почки образует петлю (петля Генле), затем он снова поднимается в корковый слой, где переходит в извитой каналец второго порядка (дистальный извитой каналец) . Этот каналец впадает в собирательную трубочку нефрона. Все собирательные трубочки образуют выводные протоки , открывающиеся на верхушках пирамид в мозговом веществе почки.

Приносящая почечная артерия распадается на артериолы и затем на капилляры, образуя клубочек почечной капсулы .

Капилляры собираются в выносящую артериолу , которая снова распадается на сеть капилляров, оплетающих извитые канальцы .

Затем капилляры образуют вены, по которым кровь поступает в почечную вену .

Образование мочи

Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. Образование мочи проходит в два этапа - фильтрации и обратного всасывания (реабсорбция) .

На первом этапе плазма крови фильтруется через капилляры мальпигиева клубочка в полость капсулы нефрона .

За счёт высокого давления крови в капиллярах клубочков вода и небольшие молекулы различных веществ, содержащиеся в плазме крови, поступают в щелевидное пространство капсулы, от которой начинается почечный канал. Так образуется первичная моча , близкая по составу к плазме крови (отличающаяся от плазмы крови отсутствием белков) и содержащая мочевину, мочевую кислоту, аминокислоты, глюкозу, витамины.

В извитых канальцах происходит обратное всасывание в кровь первичной мочи и образование вторичной (конечной) мочи . Вновь всасываются в кровь вода, аминокислоты, углеводы, витамины, некоторые соли.

Во вторичной моче увеличивается в несколько десятков раз, по сравнению с первичной мочой, содержание мочевины (в 65 раз) и мочевой кислоты (в 12 раз). Увеличивается в 7 раз концентрация ионов калия. Количество натрия практически не изменяется.

За сутки образуется около 150 л первичной мочи, и около 1,5 л в сутки, вторичной мочи, что составляет примерно 10% объёма первичной мочи. Таким образом необходимые организму вещества возвращаются в кровь, а ненужные выводятся.

Вторичная моча поступает из канальцев в почечную лоханку, а затем по мочеточникам стекает в мочевой пузырь и по мочеиспускательному каналу выводится наружу.

Регуляция работы почек

Деятельность почек регулируется нейрогуморальным механизмом.

Нервная регуляция . В кровеносных сосудах находятся осмо- и хеморецепторы, передающие информацию о давлении крови и составе жидкости в гипоталамус по проводящим путям вегетативной нервной системы.
Гуморальная регуляция деятельности почек осуществляется гормонами гипофиза, коры надпочечников, паращитовидных желёз.