Процесс образования мочи: что это такое и из чего она состоит? Образование мочи.

Их функции включают удаление из организма ненужных продуктов обмена и чужеродных веществ, регуляцию химического состава жидкостей тела путем удаления веществ, количество которых превышает текущие потребности, регуляцию содержания воды в жидкостях тела (и тем самым их объема) и регуляцию рН жидкостей тела .

Почки обильно снабжаются кровью и гомеостатически регулируют состав крови . Благодаря этому поддерживается оптимальный состав тканевой жидкости , и, следовательно, внутриклеточной жидкости омываемых ею клеток, что обеспечивает их эффективную работу.

Почки приспосабливают свою деятельность к изменениям, происходящим в организме. При этом только в двух последних отделах нефрона - в дистальном извитом канальце почки и собирательной трубке почки - изменяется функциональная активность с целью регуляции состава жидкостей тела . Остальная часть нефрона вплоть до дистального канальца функционирует при всех физиологических состояниях одинаково.

Конечным продуктом деятельности почек является моча , объем и состав которой варьирует в зависимости от физиологического состояния организма.

Каждая почка содержит около одного миллиона структурно-функциональных единиц (нефронов). Схема нефрона показана на Рис. № 1

Рисунок № 1. Строение почечного клубочка и нефрона с кровеносными сосудами:

1-приносящая артерия; 2-выносящая артерия; 3-клубочковая капиллярная сеть; 4-капсула Боумена; 5-проксимальный каналец; 6-дистальный каналец; 7.собирательные трубочки; 8-капиллярная сеть коркового и мозгового вещества почек.

Попавшая в почки плазма крови (около 20 % общего сердечного выброса) подвергается ультрафильтрации в клубочках. Каждый клубочек содержит почечные капилляры, окруженные капсулой Боумена. Движущая сила, обеспечивающая ультрафильтрацию – градиент между давлением крови и гидростатическим давлением гломерулярного пространства, составляющей около 8 кПа. Противодействует ультрафильтрации онкотическое давление, составляющее около 3,3 кПа, создаваемое растворенными белками плазмы, которые сами практически не подвергаются ультрафильтрации (Рис. № 2).

Рисунок № 2. Силы, обеспечивающие фильтрацию плазмы в клубочках почек

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 (реабсорбции) .

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 каналец. 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.

Моча – это вырабатываемая почками жидкость, выводимая из организма посредством мочеполовой системы как экскремент. Является результатом почечной фильтрации кровяного потока (нацеленной на выведение из организма конечных продуктов метаболизма), делающего до 30 полных оборотов за сутки. До выведения через мочеиспускательные органы она проходит две стадии формирования:

• Образование первичной мочи

Что такое первичная моча?

Она образуется как результат ультрафильтрации ­­– процессе очистки плазмы крови от белков и низкомолекулярных коллоидных частиц. Фильтрация происходит в нефронах - структурно-функциональной единице почек, при прохождении жидкой части кровяного потока через капиллярное разветвление в мальпегиевом тельце.

Процесс происходит без конкретного выборочного алгоритма, перемещая шлаки с необходимыми для жизнедеятельности веществами. Длина канальцев одного нефрона около 50 мм . Суммарная же их протяженность составляет до 100 км. В течение минуты отфильтровывается около 100 мл жидкости, за сутки – до 180 л.

Состав первичной мочи

99% составляет вода . Данный фильтрат имеет схожий химический состав, что и у плазмы крови, за тем исключением, что в нем присутствуют минимальные количества молекул белка, таких как гемоглобин и альбумин. Процентное соотношение аминокислоты, глюкозы, свободных ионов соответствует такому же показателю у крови.

Этапы и механизм образования

Фаза фильтрации в почечном тельце обусловлена функционированием сердечно-сосудистой системы, поддерживающей стабильное артериальное давление в почках даже при его двукратном изменении в самом организме. Выражена она в просачивании через стенки кровеносных сосудов жидкой части крови в капсулу почечного тельца.

Данный процесс обеспечен разницей показателей артериального давления в приносящих сосудах и самой полости капсулы Шумлянского – Боумена . В первом случае оно составляет 70-90 мм ртутного столба, во втором - 10-15 мм ртутного столба. Он не контролируется мозгом человека, а выполняется пассивно. При снижении давления в капиллярах до 30 мм процесс фильтрации прекращается. Поры стенок капилляров имеют минимальные размеры, поэтому все крупные молекулы белков и кровяные тельца (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) удерживаются в крови.

Что такое вторичная моча?

98-99% составляет вода. Образуется в результате обратного всасывания многих веществ из первичной мочи (перешедшей в почечные канальцы) в кровяной поток, циркулирующий в сетях капилляров, окружающих эти канальцы - проксимальный и дистальный. Проксимальный каналец устлан огромным количеством ворсинок, обеспечивающих сорокакратную реабсорбцию воды и солей, по сравнению с обычной способностью к фильтрации через стенки капилляров.

Благодаря реабсорбции в кровь возвращаются необходимые организму полезные вещества. Суточный объем получаемой жидкости колеблется в районе 1,5 литра. Обратная транспортировка обеспечивает возврат 80% необходимых веществ, в числе которых - аминокислоты, витамины.

Состав вторичной мочи

Химический состав сильно разнится от первичной, преобладая содержанием большого количества мочевины, гуппировой кислоты, креатинина, сульфатов, хлора. Она превосходит по концентрации первичную мочу.

Этапы и механизм образования

Реабсорбция включает в себя обязательную обратную транспортацию молекул белка и глюкозы (требующая значительного расхода химической энергии клеточного слоя проксимального канальца), а также пассивную всасываемость солей и воды (обусловленную осмотическим давлением и диффузией).

Функции проксимального канальца также состоят в выработке кислот и щелочей для поддержания кислотно-щелочного баланса крови. Данные процессы синтеза и секреции обусловлены деятельностью эпителия почечных канальцев, на поддержание которой почками потребляется в шесть раз больше кислорода, чем мышечной тканью (при соотношении их масс). Итоговая жидкость является мочой, пропускаемая через мочеточники в мочевой пузырь для последующего удаления из организма.

Осуществление регуляции физико-химического состава мочи

1. За счет разветвленной системы симпатических и парасимпатических нервных окончаний, способствующей снижению или увеличению кровяного потока в почках. Также выражена роль осморецепторов, раздражаемых изменением уровня осмотического давления из-за увеличения или уменьшения количества солей в крови. Такая регуляция оказывает большее значение на фильтрацию;
2. Гуморальной регуляцией, оказывающей большее значение на обратное всасывание. В зависимости от преобладания тех или иных элементов в кровяном потоке происходит выделение определенных гормонов, ссужающих просветы и щели в эпителии, следовательно - усиливающих (либо уменьшающих) обратное всасывание воды, ионов натрия и калия.
3. Секрецией (транспортировкой элементов из крови) ионов водорода и калия, органических кислот, пенициллина, служащей ответной реакцией на резкое увеличение этих элементов в крови.

Влияние концентрации веществ, циркулирующих в крови, на степень фильтрации в почках

1. Пороговые - аминокислоты, витамины, различные ионы, глюкоза. Они не удаляются вместе с мочой до тех пор, пока их количество не превышает определенного уровня в плазме крови. Наличие боль.
2. Непороговые - мочевина, сульфаты. Выделяются при ультрафильтрации в первичную мочу (независимо от их количества), не подвергаясь обратному всасыванию.

Обнаружение избытка пороговых веществ в анализах вторичной мочи может свидетельствовать о нарушении механизма реабсорбции, либо может сигнализировать о нарушении функционирования организма.

В теле человека имеются органы, которые способствуют очищению организма. Одним из них является почка. Фильтрация крови и образование мочи происходит именно в этом органе. Место локализации почек - поясница. В норме левая на 2 см выше правой. Моча - результат выделения из организма конечных продуктов катаболизма, которые поступают в организм с приемом пищи. Процесс очищения проходит в 3 этапы. На первой стадии происходит накопление отходов и попадание их в кровь. На второй стадии - перемещение вместе с кровью в орган выделения. На третьей стадии - выход из организма через мочевыводящие пути.

Процесс образования мочи у человека проходит в несколько этапов, и сбои в работе почек часто диагностируют по составу урины.

Общие сведения об образовании мочи, ее свойства

Существует 3 фазы образования мочи.

Урина формируется в нефронах - структурной единице почек. Их там находится более 1 млн шт. Каждый нефрон содержит в себе тельце, состоящее из клубка капилляров. Сверху находится капсула, послойно укрыта эпителиальными клетками, мембраной и каналами. Схема образования мочи довольно сложная: плазма проскальзывает сквозь нефроны, в результате чего образуется первичная моча, потом вторичная моча и на последней стадии конечная. Плазма крови фильтруется: каждые сутки 1500 литров крови протесняется через почку. Из всего этого объема образовывается моча, количество которой насчитывает приблизительно 1/1000 прошедшей крови. Вследствие этих процессов происходит тотальное очищение организма человека.

Физико-химические свойства мочи указаны в таблице:

Первичная фаза: ультрафильтрация

Образование первичной мочи происходит за счет очистки плазмы крови от коллоидных частиц почечными клубочками. На протяжении суток количество первичной мочи вырабатывается около 160 литров. Синтез осуществляется на фоне высокого гидравлического давления в сосудах нефрона и малого натиска в капсуле вокруг него - перепад составляет приблизительно 40 мм рт. ст. Из-за такой разницы давления жидкость фильтруется из крови: вода с соединениями, содержащими углерод, а также с неорганическими субстанциями, молекулы которых очень малой массы входят в проем сосуда. Элементы, масса молекул которых более 80000 атомных единиц, уже не проскальзывают через стенку капилляра и удерживаются в крови. Это:

• лейкоциты;
• эритроциты;
• тромбоциты;
• большая часть белков.

Вторичная фаза: реабсорбция

Вторичная моча образуется путем 2-х методов: активного (против градиента концентраций) и пассивного всасывания (диффузия). Вследствие активной деятельности происходит очень большая потребляемость кислорода. В почке она изрядно выше, чем в других органах. На второй стадии ультрафильтрат входит в изогнутые и прямые канальцы нефрона и происходит обратное всасывание или реабсорбция. Сложная система каналов нефрона полностью покрыта кровеносными сосудами. Жизненно необходимые для организма вещества первичной мочи (вода, глюкоза, аминокислоты и прочие элементы) идут в обратный ход и втягиваются в кровь. Таким способом происходит образование вторичной мочи. В кровяной поток реабсорбируется более 95% ультрафильтрата, и, следовательно, из 160 литров получается 1,5 литра концентрата, то есть вторичная моча.

Последняя фаза: секреция

Первичная моча отличается от вторичной. Состав вторичной мочи включает огромную часть воды и лишь 5% сухих отходов, состоящих из мочевины, мочевой кислоты, креатинина и пр. Состав первичной мочи - плазма, в которой почти не содержатся белки. Лишь гемоглобин и альбумин могут содержаться в первичной моче благодаря их мелким размерам. Процесс секреции схож с реабсорбцией, однако в обратном направлении. Параллельно со всасыванием идет процесс секреции, в результате чего образовывается конечная моча. Благодаря секреции из организма выходят вещества, которые в избытке имеются в крови или не проходят фильтрацию. Это могут быть антибиотики, аммиак и пр.

Суточная норма мочи

За сутки почки взрослого здорового человека вырабатывают 1―2 литра мочи, при этом в ночное время они функционируют в 2 раза меньше. Литраж зависит от веса, возраста, объема потребляемой жидкости, а также уровня потливости. В моче содержится жидкость, соли и шлаки. Однако вирусы или бактерии отсутствуют.

Выделяют определенные нормы объема химических элементов в моче. Потому с помощью ее анализа можно провести сравнение и найдя отличие определить, насколько нарушен уровень веществ в организме. Норма, дефицит или избыток креатина, уробилина, ксантина, калия, натрия, индикана, мочевины, мочевой кислоты, солей хлороводородной кислоты указывает, в каком состоянии здоровье пациента. Все эти элементы делят на органические и минеральные. В общем их суточный вес должен составлять около 60 г. Но если человек употребляет много алкоголя, медпрепаратов или неправильно питается, то со временем токсины все равно будут накапливаться в крови, так как они не могут постоянно перерабатываться почками.

Состав мочи

Иногда встречается образование крови в моче. Существует много причин попадания эритроцитов (красных телец) в мочу. В первую очередь это может быть связано с образованием камней в почках. Вторая по частоте причина - внутренние травмы. Таблица показывает, сколько каких компонентов в норме попадает в мочу взрослой здоровой особи.

Почки и мочеполовая система участвуют в таком процессе, как образование мочи, которая представляет собой светло-желтую жидкость, состоящую из электролитов и продуктов метаболизма. Чтобы организм не давал сбоев, необходимо следить за , употреблять правильную пищу и вести здоровый образ жизни.

Существует так называемая теория образования мочи. Вся еда и жидкость после попадания в организм начинает перерабатываться и в кровь поступают составляющие ее элементы. Во время циркуляции кровь проходит практически через все органы, конечный из которых - почки. Процесс образования мочи заключается в прохождении крови трех последовательных этапов:

1. Фильтрации. На данном этапе образовывается первичная моча. Предварительно кровь проходит по сосудам, а почки проводят ее фильтрацию (для этого существует трехслойная система очистки, тщательно проводящая обработку). Почки отвечают за очистку организма от белка, именно поэтому, если в анализах мочи у человека повышен белок, можно смело предполагать о возможно имеющихся проблемах с почками;
2. Реабсорбции. Этот этап проходят все белки и частицы, попавшие в почки после фильтрации. В процессе реабсорбции они возвращаются обратно в кровь. Также организм получает с возвратом и необходимую ему жидкость;
3. Секреции. Противоположный реабсорбции этап, заключающийся в образовании вторичной мочи и ее попадании в мочевой пузырь через мочеточники.

Если происходит нарушение в процессе того, как образуется моча, у человека могут возникнуть серьезные последствия и заболевания.

Из чего состоит моча

В составе нормальной мочи находится вода, электролиты и конечные продукты клеточного метаболизма, поступившие в почки с кровью и попавшие в мочу после фильтрации. Урина образуется в почках благодаря нефрону (специальной единицей, отвечающей за образование и выведение мочи). Таких нефронов в почке насчитывается свыше одного миллиона. Характеристика работы нефронов заключается в том, чтобы обеспечивать надежную работу почек и образование мочи, выполняя свои функции периодично (когда одна их часть активно работает – вторая отдыхает).

Нефрон состоит из:

• почечного тельца, представляющего собой клубочек сосудов и капсулу почечного клубочка, которая его окружает;
• проксимального сегмента, состоящего из прямой и изогнутой частей;
• тонкого сегмента петли нефрона;
• дистального сегмента, состоящего из прямой и изогнутой частей. Изогнутые канальцы переходят в собирательные трубки, образующие протоки, выводящие биологическую жидкость через мочеточники.

Количество, состав и выведение мочи

Среднее количество суточной мочи выводящейся человеком составляет примерно полтора литра. То, с какой интенсивностью моча образуется и выводится из организма, зависит от времени суток и количества выпитой жидкости.

В течение дня мочи образуется больше, чем ночью, потому как организм отдыхает и артериальное давление также снижается. Образовавшаяся в ночное время моча будет темнее, чем дневная.

На происходящие в организме процессы диуреза оказывает влияние в том числе и физическая нагрузка: уменьшается снабжение почек кровью и снижаются процессы ее очистки (кровь по большей части притекает к мышцам, находящимся в работе). Активное потоотделение во время нагрузок физического характера тоже способствует уменьшению мочеобразования.

В норме цвет мочи считается светло-желтым. Цвет ей дают пигменты, образующиеся из билирубина желчи в кишечнике, почках и выделяющиеся ими. Когда моча отстаивается, появляется осадок из солей и слизи, пребывавших в ее составе. Плотность ее в среднем имеет показатели 1,015-1,020 и зависит от того, сколько жидкости попало в организм.

Выводится вторичная моча из канальцев в лоханку, после чего проходит по мочеточникам под воздействием силы тяжести и их перистальтики в мочевой пузырь. Между мочеточником и мочевым пузырем располагается клапан, который имеет свойства препятствовать возврату мочи назад в организм.

В период поступления мочи в мочевой пузырь наблюдается повышение давления. Когда оно достигает двенадцати сантиметров водного столба, человек начинает ощущать чувство необходимости в мочеиспускании, после которого давление снижается к нулю. Проходит мочеиспускание благодаря одновременному сокращению стенок и послаблению его сфинктера. Взрослый человек способен контролировать этот процесс и при необходимости задерживать мочеиспускание. Маленькие дети же не могут задерживать мочеиспускание, пока этот навык не выработается с возрастом.

Процесс образования мочи проходит длительный путь, в котором активное участие принимают почки. При наличии каких-либо отклонений от нормы в анализах мочи необходимо проверить почки на наличие возможных отклонений и заболеваний, чтобы наладить их полноценную работу.