Первые порции вторичной мочи образуются в. Состав и образование вторичной мочи у человека. Как проходит процесс фильтрации

Выделение – конечный этап обмена веществ, обеспечивающий постоянство в. с. о. путём удаления из организма продуктов метаболизма, излишка воды и солей. Функция выделения осуществляется почками, желудочно-кишечным трактом, кожей, лёгкими, печенью, слюнными железами. Между ними существуют взаимосвязи. Но главная роль в процессах выделения принадлежит мочевыделительной системе, которая представлена почками, мочеточниками, мочевым пузырём и мочеиспускательным каналом.

Почки – парный орган бобовидной формы; располагаются они по обе стороны позвоночника в верхней части брюшной полости. В процессе мочеобразования почки

− освобождают организм от ненужных веществ; − поддерживают постоянство в. с. о.;

− выполняют гуморальную функцию (ренин);

− участвуют в регуляции объёма крови, лимфы, тканевой жидкости; в обмене белков и углеводов.

После выключения функции обеих почек в течение нескольких дней развивается состояние, которое называется уремией . В крови возрастает концентрация продуктов азотистого обмена, развивается слабость, наступает расстройство дыхания и смерть.

На разрезе в почке различают два слоя: наружный – корковый и внутренний – мозговой. В мозговом веществе чётко видны пирамидки, вершины которых направлены к центру почки, где расположена почечная лоханка. На вершинах пирамидок открываются просветы почечных протоков, по которым моча стекает в почечную лоханку.

Структурной и функциональной единицей почки является нефрон ; в каждой почке их около 1 млн. Нефрон образован сосудистым клубочком, окружённым капсулой, переходящей в систему извитых канальцев. В полость капсулы входит приносящий артериальный сосуд; он разветвляется на капилляры, образующие клубочек. Его капилляры сливаются в выносящую артерию, просвет которой меньше приносящей, поэтому давление крови в почечном клубочке повышенное. Это способствует фильтрации плазмы крови из капилляров в полость капсулы. Выносящая артерия оплетает почечные канальцы. Таким образом, в почке кровь проходит через двойную систему канальцев и после этого попадает в почечную вену.

Отфильтрованная в капсулу плазма крови содержит большое количество воды, солей, некоторых органических веществ и представляет собой первичную мочу (150-180л), которая, проходя по системе почечных канальцев, постепенно преобразуется во вторичную . При этом путём реабсорбции обратно в кровь всасываются аминокислоты, глюкоза, ионы К + , Na + и большая часть воды. Моча становится более концентрированной, насыщенной мочевиной и другими вредными продуктами обмена. Вторичной мочи образуется в сутки примерно 1,5 л. Из канальцев она собирается в почечную лоханку, затем по мочеточникам – в мочевой пузырь.

По сравнению со взрослыми у детей способность к концентрированию мочи ограничена. Количество мочи на 1м 2 у детей больше, чем у взрослых, за счёт интенсивного обмена веществ и большего количества воды в пище. На количество мочи влияют температура, влажность воздуха, одежда, подвижность ребёнка.

У детей мочевой пузырь расположен выше, чем у взрослых, лишь к 2-м годам он спускается в полость малого таза. В течение первого года жизни у детей мочеиспускание непроизвольное. Но по мере созревания нервных регуляторных механизмов и воспитания оно становится произвольным.

Деятельность почек регулируется нейрогуморальными факторами.

У некоторых детей может наблюдаться ночное недержание мочи – энурез . Причины: недостаточное созревание центра мочеиспускания в головном мозге, повышенное торможение его нейронов, воспалительные процессы почек и мочевого пузыря, неврозы, острая еда, большое количество жидкости, выпитой перед сном, психические травмы, физическое переутомление, переохлаждение, нарушение сна. Чаще эти нарушения проявляются у мальчиков, но к 8 годам проходят. Дети с энурезом должны быть обследованы врачами – урологом и невропатологом.

Механизм образования конечной мочи. Первичная моча из капсулы поступает в почечные канальцы. По мере ее прохождения через канальцы происходит реабсорбция, т.е. обратное всасывание в кровь, глюкозы, аминокислот, витаминов, большей части солей и воды. При этом из 150 л первичной мочи образуется 1,5 л конечной мочи. Процесс всасывания - это сложный физиологический процесс. Он идет за счет затраты химической энергии клеток эпителия канальцев и носит название активного транспорта. При этом в почках потребляется большое количество кислорода, что указывает на высокий обмен веществ. Потребление кислорода почками в среднем составляет 1 / 11 всего потребления кислорода телом, хотя на почки приходится лишь 1 / 12 массы тела.: Следовательно, для образования мочи затрачивается очень большое количество энергии.

Первичная моча, протекая через систему канальцев и собирательных трубочек, концентрируется. Обратно всасываются большое количество воды и все необходимые для организма вещества. Эпителий почечных канальцев характеризуется способностью к избирательной реабсорбции. Так, вещества, необходимые для организма: глюкоза, аминокислоты, поваренная соль и другие соли, могут всасываться целиком, если организм в них нуждается. Если же они находятся в крови в избытке, как, например, глюкоза при диабете или после приема большого количества сахара, то часть глюкозы выводится с мочой. При недостатке в пище поваренной соли выведение ее с мочой почти прекращается. Таким образом, почки тонко регулируют содержание в крови необходимых для организма веществ, оберегая ценные и недостающие организму вещества и выводя лишние.

Некоторые конечные продукты обмена: креатин, сульфаты - совсем не всасываются эпителием канальцев, слабо всасывается мочевина. Они содержатся в конечной моче в большой концентрации и удаляются из организма. Так, мочевины больше в конечной моче, чем в крови, в 67 раз, креатинина - в 75 раз, сульфатов - в 90 раз.

Эпителию канальцев свойственна не только всасывающая функция, но и секреторная. Благодаря секреторной функции канальцев из крови удаляются вещества, которые не проходят через почечный фильтр в клубочках. К ним относятся некоторые краски, диодраст, многие лекарственные средства, например пенициллин.

Моча и ее свойства

Моча и ее свойства. Моча представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета. В ней содержится 95% воды и 5% твердых веществ. Главными составными частями ее являются мочевина (2%), мочевая кислота (0,05%) и креатинин (0,075%). В моче содержатся различные соли натрия и калия. За сутки с мочой выводится 25-30 г мочевины и 15-25 г неорганических солей. Моча имеет относительную плотность 1,010-1,020.

Реакция ее может быть слабокислой, нейтральной или щелочной и зависит от вида принимаемой пищи. При употреблении мясной пищи она слабокислая или нейтральная, растительной - слабощелочная.

Регуляция водного и солевого баланса происходит нейрогуморальным путем. При сильных болевых раздражениях диурез уменьшается и даже прекращается.

Выведение мочи

Выведение мочи. Моча, образовавшаяся в почках, из почечных лоханок направляется в мочеточники, которые путем перистальтических движений по каплям продвигают ее к мочевому пузырю. Мочевой пузырь, свободный от мочи, находится в сокращенном состоянии. По мере наполнения он растягивается. Моча при этом не выходит в мочеиспускательный канал, так как на пути имеются сфинктеры мочеиспускательного канала (внутренний и наружный). Мочевой пузырь сильно растягивается, но давление в нем при этом нарастает незначительно. У человека при накоплении 250-300 мл мочи и давлении, равном примерно 12-15 см вод. ст., возникает чувство, характеризуемое как позыв к мочеиспусканию. Непроизвольный центр мочеиспускания находится в пояснично-крестцовой части спинного мозга. Опорожнение мочевого пузыря происходит рефлекторно. Импульсы от рецепторов пузыря направляются к центру мочеиспускания в спинном мозге, а от него по парасимпатическому тазовому нерву к мышцам пузыря, вызывая их сокращение и одновременно расслабление сфинктера.

Произвольная задержка мочеиспускания отсутствует у новорожденных. Она появляется только к концу 1-го года жизни и упрочивается к 2 годам, когда вырабатывается условный рефлекс задержки мочеиспускания. Высшие корковые центры, регулирующие мочеиспускание, находятся в лобных долях больших полушарий головного мозга, В результате воспитания у ребенка вырабатываются условно рефлекторная задержка позыва и условный обстановочный рефлекс: мочеиспускание при появлении определенных условий для его осуществления.

Нужен для выведения мочи наружу, а у мужчин через него выводится семенная жидкость.

Мочеиспускательный канал женщины представляет со­бой короткую трубку длиной 3-6 см, которая расположе­на позади лобкового симфиза. Миоциты стенки образуют два слоя: внутренний продольный и бо­лее выраженный наружный - кольцевой . Наружное отвер­стие находится в преддверии влагалища, впереди и выше входа во влагалище и окружено поперечно-полосатым на­ружным сфинктером мочеиспускательного канала.

Мужской мочеиспускательный канал - изогнутая трубка длина 18-23 см. По нему выходит моча и семенная жидкость. Канал проходит через предстательную железу, мочеполовую диафрагму и губчатое тело полового члена.

По месту расположения, в мужской уретре различают три части – предстательную, перепончатую, губчатую.

Предстательная часть –длина 2,5см. Это самая широкая часть мужского мочеиспускательного канала. На её задней стенки имеется возвышение - семенной холмик на нем находится отверстие предстательной маточки и отверстия семявыбрасывающих протоков. По бокам от холмика находятся отверстия выводных протоков предстательной железы.

Перепончатая часть - длина 1см - это самая узкая часть мужской уретры, окруженная сфинктером.

Губчатая часть – длина 15-20см, имеет два расширения :

а) в луковице губчатого тела;

б) в ладьевидная ямке головки полового члена.

В губчатую часть открываются протоки бульбоуретральных желез.

Мужской мочеиспускательный канал имеет две кривизны – переднюю и заднюю

Передняя выпрямляется при поднятии полового члена, задняя – остается фиксированной

Кривизны, сужения и расширения мужского мочеиспускательного канала учитываются при введении катетера.

Механизмы образования и выведения мочи.

В течение суток человек потребляет примерно 2,5 л воды, в том числе 1,5 л. в жидком виде и около 650 мл с твердой пищей. Кроме этого, в организме в процессе распада белков, жиров и углеводов образуется еще около 400 мл воды. Из организма вода выводится главным обра­зом через почки - 1,5 л в сутки.

Образование мочи в почках

Вобразовании мочи в нефронах почек выделяют две фазы :

Первая фаза - клубочковая ультрафильтрация - это образование пер­вичной мочи в клубочках нефронов. В почечных клубочках из почечных капилляров нефронов в первой фазе из крови профильтровывается вода и раство­ренные в ней вещества. Ультрафильтрация происходит в связи с разностью давления в капиллярах клубочков и в капсуле нефрона. В капиллярах клубочков очень высокое давление крови - 60-70 мм рт. ст. Созданию высокого давле­ния в капиллярах почечных клубочков способствует за­метная разница в диаметре сосудов, приносящих кровь к клубочкам и уносящих из них кровь. Приносящие артериолы клубочков, имеют в 2 раза больший диаметр, чем вы­носящие артериолы. Таким образом, капиллярная сеть клу­бочка, на­ходится между двумя артериальными сосудами.

Через почки в течение 1 минуты протекает более 1 л крови. В течение суток через почки проходит до 1700-1800 мл крови. Таким об­разом, за 24 часа вся кровь протекает через капилляры клубочков более 200 раз. Эта кровь соприкасается с внут­ренней поверхностью капилляров, площадь которых в клубочках почек составляет 1,5-2 м 2 . Количе­ство образующейся первичной мочи достигает 150-180 л в сутки. Таким образом, из 10 л протекающей через поч­ки крови отфильтровывается 1 л первичной мочи. Пер­вичная моча содержит все компоненты плазмы крови, кроме высокомолекулярных белков. В первичной моче содержатся аминокислоты, глюкоза, витамины и соли, клетки крови, а также в небольшом количестве мочевина, мочевая кислота и другие вещества.

Вторая фаза - канальцевая реабсорбция (обратное всасывание) , происходит в канальцах нефрона. В результате образуется концен­трированная, так называемая, вторичная (конечная) моча. Во вторую фазу из капсул клубочков первичная моча, близкая по своему строению к плазме крови, поступает в канальцы нефронов. В канальцах из первичной мочи в кровь всасываются аминокислоты, глюкоза, вита­мины, большая часть воды и солей. В конечном итоге в течение суток из 150-180 л. первичной мочи образуется до 1,5л. вторичной мочи. Вторичная моча по мочевыводящим путям поступает в мочевой пузырь ивыводится из организ­ма. В канальцах всасывается 99% воды, содержащейся в пер­вичной моче. Во вторичной моче отсутствует глюкоза, аминокислоты, многие соли, белки, клетки крови. В тоже время во вторичной моче резко повышена концентрация сульфатов, фосфатов, мочевины и мочевой кислоты.

Человеческий организм обеспечивается в среднем 2500 миллилитрами воды. Около 150 миллилитров появляется в процессе метаболизма. Для равномерного распределения воды в организме ее приходящее и уходящее количество должны соответствовать друг другу.

Основную роль в выводе воды играют почки. Диурез (мочевыделение) за сутки равен в среднем 1500 миллилитрам. Остальная вода выводится посредством легких (около 500 миллилитров), кожи (около 400 миллилитров) и небольшое количество уходит с каловыми массами.

Механизм образования мочи является жизненно важным процессом, реализуемым почками, он состоит из трех этапов: фильтрации, реабсорбции и секреции.

Нефрон является морфофункциональной единицей почки, обеспечивающей механизм мочеобразования и выведения. В его структуре имеются клубочек, система канальцев, капсула Боумена.

В данной статье рассмотрим процесс образования мочи.

Снабжение почек кровью

Ежеминутно сквозь почки проходит около 1,2 литра крови, что равняется 25 % всей крови, поступающей в аорту. У человека почки по своей массе составляют 0,43 % массы тела. Из этого можно сделать вывод, что кровоснабжение почек проходит на высоком уровне (в качестве сравнения: в пересчете на 100 г тканей ток крови для почки составляет 430 миллилитров в минуту, коронарной системы сердца - 660, головного мозга - 53). Что такое первичная и вторичная моча? Об этом далее.

Важной характеристикой почечного кровоснабжения является то, что ток крови в них остается неизменным при меняющемся артериальном давлении более чем в 2 раза. Так как артерии почек отходят от аорты брюшины, то в них всегда высокий уровень давления.

Первичная моча и ее образование (клубочковая фильтрация)

Первая ступень образования мочи в почках берет начало с процесса фильтрации плазмы крови, который происходит в почечных клубочках. Жидкая часть крови следует сквозь стенку капилляров в углубление капсулы почечного тела.

Фильтрация становится возможной благодаря ряду особенностей, которые связаны с анатомией:

• уплощенные клетки эндотелия, по краям они особенно тонкие и имеют поры, через которые не могут проходить молекулы белка из-за их крупного размера;
• внутренняя стенка емкости Шумлянского-Боумена образуется приплюснутыми эпителиальными клетками, которые также не дают проходить крупным молекулам.

Где образуется вторичная моча? Об этом ниже.

Что этому способствует?

Главной силой, которая обеспечивает возможность фильтрации в почках, становятся:

• высокое давление в почечной артерии;
• не одинаковый диаметр приносящей артериолы почечного тела и выносящей.

Давление в капиллярах - около 60-70 миллиметров ртутного столба, а в капиллярах других тканей оно равняется 15 миллиметрам ртутного столба. Отфильтрованная плазма легко наполняет капсулу нефрона, так как в ней низкое давление - около 30 миллиметров ртутного столба. Первичная и вторичная моча - уникальное явление.

Из капилляров в углубление капсулы фильтруются вода и вещества, растворенные в плазме, за исключением крупных молекулярных соединений. Соли, относящиеся к неорганическим, так же, как и органические соединения (мочевая кислота, мочевина, аминокислоты, глюкоза), без сопротивления заходят в полость капсулы. Высокомолекулярные белки в норме не идут в ее углубление и сохраняются в крови. Жидкость, которая профильтровалась в углубление капсулы, имеет название первичной мочи. Почки человека в течение суток образуют 150-180 литров первичной мочи.

Вторичная моча и ее образование

Второй стадией образования мочи называют возвратное всасывание (реабсорбцию), которое протекает в извитых каналах и петле Генле. Процесс проходит в пассивной форме по принципу толчка и диффузии, и в активной, посредством самих клеток стенки нефрона. Цель этого действия состоит в том, чтобы вернуть в кровь все важные и жизненно необходимые вещества в нужном количестве и вывести конечные элементы обмена, чужеродные и токсические вещества.

Третьим этапом является секреция. Кроме обратного всасывания, в каналах нефрона проходит активный процесс секреции, то есть выделение из крови веществ, которое выполняется клетками стенок нефрона. В ходе секреции в мочу из крови идет креатинин, а также терапевтические вещества.

В ходе протекающего процесса обратного всасывания и выделения образуется вторичная моча, которая довольно сильно отличается от первичной мочи по своему составу. Во вторичной моче высокая концентрация мочевой кислоты, мочевины, магния, ионов хлора, калия, натрия, сульфатов, фосфатов, креатинина. Около 95 процентов вторичной мочи составляет вода, в остальных веществ только пять процентов. В сутки образуется около полутора литров вторичной мочи. Большую нагрузку испытывают почки и мочевой пузырь.

Регуляция мочеобразования

Работа почек саморегулируется, так как они являются крайне важным органом. Почки снабжены большим количеством волокон симпатической нервной системы и парасимпатической (окончаниями блуждающего нерва). При раздражениях симпатических нервов падает количество приходящей к почкам крови и давление в клубочках идет вниз, а следствием этого является замедление процесса образования мочи. Оно становится скудным при болевых раздражениях из-за резкого сосудистого сокращения.

Когда блуждающий нерв раздражен, то это приводит к усилению мочеобразования. Также при абсолютном пересечении всех нервов, которые подходят к почке, она продолжает нормальную работу, что говорит о высокой способности к саморегуляции. Это проявляется в выработке активных веществ - эритропоэтина, ренина, простагландинов. Данные элементы контролируют кровоток в почках, а также процессы, связанные с фильтрацией и всасыванием.

Какие гормоны это регулируют?

Ряд гормонов регулирует работу почек:

• вазопрессин, который вырабатывает отдел мозга гипоталамус, усиливает возвратное поглощение воды в каналах нефронов;
• альдостерон, который является гормоном коры надпочечников, отвечает за усиление всасывание ионов Na + и К + ;
• тироксин, который является гормоном щитовидной железы, усиливает мочеобразование;
• адреналин вырабатывается надпочечниками и вызывает уменьшение образования мочи.

Моча в продуцируется непрерывно. Этот процесс в два этапа: сначала образуется первичная моча, а затем — вторичная, или концентрированная, моча. Образование первичной мочи. В отличие от обычных капилляров, клубочковые капилляры пропускают жидкость только в одном направлении — наружу.

Диаметр приводной артериолы больше, чем отводной, поэтому в капиллярах клубочка создается высокое давление. Под давлением сквозь стенки капилляров и почечной капсулы в ее полости фильтруется жидкость, подобная плазмы крови. В ней отсутствуют только форменные элементы крови и большие по размеру молекулы белков, которые не проходят через поры стенок капилляров клубочка. Эту жидкость называют первичной мочой, а процесс ее образования — фильтрацией. За сутки в почках образуется 170-180 л первичной мочи.

С почечной капсулы первичная моча поступает в первый извилистого канальца. Здесь начинается реабсорбция — из первичной мочи до капилляров возвращаются вещества, жизненно необходимые организму. В отличие от фильтрации, реабсорбция некоторых веществ происходит со значительными затратами энергии: перемещение определенных молекул и ионов из нефрона до капилляров требует участия молекул-переносчиков (см. § 31).

С первого канальца к капиллярам возвращается часть воды, глюкоза, аминокислоты, из петли нефрона — вода, ионы натрия, хлора и т.д.. Ко второму канальца вещества из крови активно транспортируются: к нему поступают ионы калия, водорода, составляющие лекарств и т.д.. Этот процесс называют секрецией. Вторичная моча поступает в уборочную трубку нефрона. Результатом происходящих в не самом-Фроне, является образование вторичной мочи и восстановление гомеостаза крови. В норме в моче отсутствуют эритроциты, белки, аминокислоты, глюкоза. Вообще не поворачивается из первичной мочи в кровь мочевая кислота, лекарства, ионы тяжелых металлов, а частично — мочевина.

Анализ мочи

Анализ мочи , делают в клиниках, дает врачу важную информацию о работе почек, и о процессах обмена веществ, протекающих в других органах.

Роль почек в поддержании водно-солевого баланса в организме. Важным показателем гомеостаза является концентрация в крови ионов, в частности натрия и хлора. Как поддерживается она постоянной, ведь мы иногда употребляем в пищу очень соленые продукты?

Этот процесс регулируется нервной системой и гуморального. Повышение концентрации соли в крови регистрируют нейроны, большинство которых расположено в головном мозге (в гипоталамусе). В ответ на их раздражение гипоталамус производит антидиуретический гормон (вазопрессин), который действует на нефрон, усиливая реабсорбцию воды. Концентрация ионов натрия и хлора в крови уменьшается, и гомеостаз восстанавливается. Соответственно, в моче концентрация соли увеличивается, организм избавляется от ее