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.

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

При ультрафильтрации в почках происходит чистка плазмы крови от первичной мочи.

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.

1. Первичная моча образуется из плазмы крови, однако от плазмы отличается - в ней отсутствуют белки и клетки крови.

2. Она содержит продукты распада: мочевину, мочевую кислоту, креатин, креатинин, аммиак.

3. Однако есть в ее составе и питательные вещества: аминокислоты, глюкоза, витамины, и минеральные вещества (калий, натрий и др).

4. Каждую минуту в почках образуется примерно 125 миллилитров первичной мочи, однако 124 миллилитра тут же всасывается обратно, в итоге остается всего 1 миллилитр вторичной.

Вторичная моча

1. Несоизмеримо беднее по составу, чем первичная. Не содержит питательных веществ, в ней имеются только вода и продукты обмена.

2. Концентрация мочевины, образованной в печени из аммиака, во вторичной моче в 60–65 раз больше, чем в первичной.

3. Концентрация мочевой кислоты увеличивается в 12 раз.

4. Присутствуют креатин и креатинин, концентрация ионов калия выше в 7 раз.

Образование первичной мочи. Фильтрация

1. Первым делом происходит фильтрация - то есть перемещение жидкости с растворенными соединениями из крови в полость почечной капсулы в результате разницы давлений. Эта жидкость далее станет первичной мочой.

2. Фильтрация происходит пассивно, для нее не требуется затрат энергии. Какими двумя процессами она обеспечивается?

3. Во-первых, фильтрация обусловлена гидростатическим давлением крови в клубочке. По сути, вода и растворенные в ней небольшие молекулы «выдавливаются» из капилляра и проходят через эпителий почечной капсулы в ее просвет.

4. Во-вторых, фильтрация усилена тем, что приносящая артериола шире выносящей артериолы.

5. В связи с высоким давлением крови и большей шириной приносящей артериолы в капиллярный клубочек приходит очень много крови. Кровь не успевает вся профильтроваться, остается ее излишек, который уйдет по выносящей артериоле.

6. Выносящая артериола переходит в околоканальцевые капилляры, оплетающие почечный каналец.

Образование первичной мочи. Секреция

1. Канальцевая секреция - выделение некоторых веществ из крови в полость канала нефрона.

2. Секреция - активный процесс, идущий с большими затратами энергии.

3. В каналец секретируются лекарства, ионы калия, парааминогиппуровая кислота (кстати, она подвержена как фильтрации, так и секреции), аммиак, красители.

4. Проходят ли клетки крови и белки через стенки капилляров и почечной капсулы? Нет, стенки капилляров и капсулы - это фильтры, не пропускающие из крови клетки крови и белки.

Образование вторичной мочи. Обратное всасывание (реабсорбция)

1. Первичная моча проходит в почечный каналец.

2. Через его стенку в околоканальцевые капилляры, то есть обратно в кровь, всасываются вода, растворенные в ней питательные вещества - аминокислоты, глюкоза, витамины, некоторые минеральные вещества.

3. Обратное всасывание - также активный процесс, идущий с затратами энергии. Например, сахара почти полностью всасываются, мочевина же вообще не всасывается.

4. Итак, во вторичной моче остаются лишь те вещества, которые не нужны организму и подлежат выведению. Необходимые организму вещества он возвращает через сеть околоканальцевых капилляров.

5. Иногда через почки удаляется и избыток глюкозы - так почки способствую поддержанию постоянства химического состава крови.

6. В обычных условиях, при комфортной температуре, отсутствии тяжелой работы и нормальном питании вторичной мочи в сутки образуется 1,2–1,5 литра.

Мочевыделение

1. Мускулатура мочеточников ритмично сокращается, что способствует проталкиванию мочи в мочевой пузырь.

2. Пузырь, стенки которого построены из гладкомышечной ткани, постепенно растягивается. Когда объем содержимого становится больше 150 миллилитров, а давление на стенки высоким, включается рефлекс мочеиспускания.

3. Центр мочеиспускания лежит в крестцовом отделе спинного мозга, под контролем коры больших полушарий.

4. Человек может сознательно задерживать мочеиспускание - влияние коры позволяет регулировать этот акт.

5. На выходе из канала стоят кольцевые мышечные утолщения, сфинктеры, которые, словно стражники, приоткрывают «ворота» в момент мочеиспускания. Первый, внутренний, сфинктер создан из той же гладкомышечной ткани, что и стенки пузыря. Второй, наружный - из поперечно-полосатых мышц. Человек может отдать приказ открыться только наружному сфинктеру.

6. Когда стенки мочевого пузыря сокращены, а стражники-сфинктеры приоткрыты - происходит мочеиспускание.

7. У большинства детей произвольное мочеиспускание устанавливается в 1–1,5 года.

Предупреждение почечных заболеваний

1. Последствия нарушения работы выделительной системы - это отравление организма продуктами обмена, либо выведение с мочой большого количества полезных для организма веществ.

2. Клетки почечных канальцев чувствительны к ядам и инфекции. Если эти клетки поражаются, вторичная моча перестает образовываться - организм теряет с мочой воду, глюкозу и другие полезные вещества.

3. При физических нагрузках или повышении кровяного давления мочи выделяется больше.

4. Признаки заболевания почек - белки и сахар в моче, повышенное количество лейкоцитов или эритроцитов.

5. Острая пища нарушает работу почек. Алкоголь разрушает эпителий почек, нарушает образование мочи или вовсе прекращает его, организм отравляется.

6. При патологических нарушениях работы почек возможна их пересадка.

Нейрогуморальная регуляция работы почек

1. Нервная регуляция . В сосудах есть осмо- и хеморецепторы, которые шлют сигналы в гипоталамус по проводящим путям вегетативной нервной системы о кровяном давлении и составе жидкости. Такая информация важна, чтобы организм «понимал», стоит ли выделять больше воды с мочой или надо ее экономить. В этом случае гипоталамус «принимает решение» и может выделить гормон вазопрессин (АДГ), уменьшающий количество мочи.

2. Симпатическая нервная система уменьшает мочевыделение (диурез), парасимпатическая увеличивает.

3. В связи с тем, что наружный сфинктер мочевого пузыря содержит поперечнополосатую мускулатуру, кора полушарий контролирует работу мочевого пузыря, но не почек в целом.

4. Гуморальная регуляция . Гормон гипоталамуса вазопрессин, или АДГ - антидиуретический гормон (поступает в гипофиз из гипоталамуса) и гормон надпочечников адреналин снижают диурез. Тироксин повышает его.

Хочешь сдать экзамен на отлично? Жми сюда -

Механизм образования мочи – это жизненно важный процесс, реализуемый почками, включает три составляющих: фильтрацию , реабсорбцию и секрецию . Нарушения в реализации механизма образования и выведения мочи проявляются в виде тяжелых заболеваний.

Моча состоит из воды, определенных электролитов и конечных продуктов обмена веществ в клетках. Конечные продукты метаболизма из клеток поступают в кровь во время ее циркуляции по телу и выводятся почками в составе мочи. Механизм образования мочи в почках реализуется нефроном.

Нефрон – морфофункциональная единица почки, обеспечивающая механизм мочеобразования и выведения. В каждой почке насчитывается более 1 миллиона нефронов. В структуре нефрона выделяют такие части: клубочек, капсула Боумена, система канальцев. Клубочек – это сеть артериальных капилляров, погруженных в капсулу Боумена. Двойные стенки капсулы формируют полость, продолжением которой являются канальцы. Канальцы нефрона образуют петлю, отдельные части которой выполняют определенные функции в механизме образования мочи. Извитая и прямая часть канальцев, примыкающая к капсуле Боумена, называется проксимальный каналец. Далее следуют нисходящий тонкий сегмент, восходящий тонкий сегмент, дистальный прямой каналец или толстый восходящий сегмент петли Генле, дистальный извитой каналец, соединительный каналец и собирательная трубка.

Механизм образования мочи начинается с процесса
фильтрации в почечных клубочках
и образования первичной мочи.

Суть процесса фильтрации в следующем:
Кровь, поступающая в клубочки, под действием осмоса и диффузии фильтруется через специфическую мембрану клубочков и теряет большую часть жидкости и растворимые как полезные химические вещества, так и шлаки. Продукт фильтрации крови в клубочках поступает в капсулу Боумена. Вода, шлаки, соль, глюкоза и другие химические вещества, которые отфильтровались из крови в капсулу Боумена, называются первичная моча . Таким образом, первичная моча состоит из воды, избытка солей, глюкозы, мочевины, креатинина, аминокислот и других низкомолекулярных соединений. В норме суммарная скорость клубочковой фильтрации (СКФ, для всех нефронов обеих почек) составляет около 125 мл в минуту. Это значит, что около 125 мл воды и растворенных веществ поступают в капсулу Боумена и канальцевый аппарат почки из крови в минуту. За час реализации механизма образования первичной мочи почки фильтруют 125 мл / мин х 60мин/час = 7500 мл, за сутки соответственно 7500 мл / ч x 24 ч / сутки = 180 000 мл / сутки или 180 л / сутки!

Очевидно, что никто никогда не выделяет 180 л мочи в сутки. Почему? Потому что механизм образования мочи включает процесс канальцевой реабсорбции, при реализации которого почти весь этот объем первичной мочи возвращают в кровь.

Реабсорбция в почечных канальцах.
Механизм образования первичной мочи.

Реабсорбция – вторая составляющая механизма образования мочи , по определению, это движение веществ из почечных канальцев обратно в капилляры крови, окружающие канальцы (так называемые перитубулярные капилляры). В механизме образования первичной мочи реализуются свойства структур эпителиальных клеток канальцев абсорбировать воду, глюкозу и другие питательные вещества, натрий (Na+) и другие ионы и секретировать их в кровь. Реабсорбция начинается в проксимальных канальцах и продолжается в петле Генле, дистальных извитых канальцах и собирательных трубочках.

При реализации сложного механизма образования вторичной мочи более 178 литров воды в день в из проксимальных канальцев возвращается в кровь.

Ни одно из ценных питательных веществ не теряется с мочой, все они подвергаются реабсорбции в том числе глюкоза. В норме вся глюкоза (сахар крови) полностью возвращается в кровь. В том случае, если содержание глюкозы в крови превышает 10 ммоль/л (печеный порог), то та часть глюкозы выделяется с мочой. Ионы натрия (Na+) и другие ионы возвращаются в кровь частично. Так, количество реабсорбируемого иона натрия во многом зависит от того, сколько соли употребляется в пищу. Чем больше соли поступает с пищей, тем меньше реабсорбируется натрия из состава первичной мочи. Чем меньше соли, тем большее количество натрия поглощается обратно в кровь, а количество соли в моче уменьшается.

Секреция в почечных канальцах
как третья составляющая
механизма образования мочи

Третий важный процесс в механизме образования мочи – канальцевая секреция. Канальцевая секреция – это процесс, при котором из капилляров вокруг дистальных и собирательных канальцев, в полость канальцев, т.е. в первичную мочу, путем активного транспорта и диффузии секретируются ионы водорода (Н+), ионы калия (K+), аммиак (NH 3) и некоторые лекарства. В результате процессов реабсорбции и секреции в почечных канальцах первичной мочи образуется вторичная моча. Суточный объем вторичной мочи в норме составляет 1,5 – 2,0 литра.

Канальцевая секреция в почках играет важную роль в поддержании кислотно-щелочного баланс организма. Таким образом, образование мочи осуществляется последовательной реализацией в нефронах почки процессов фильтрации, реабсорбции и секреции.

Ежесуточно организм человека принимает до 2,5 л воды вместе с пищей и питьем, еще до 150 мл воды в организм поступает в результате метаболизма. Чтобы в организме поддерживался водный баланс, приход воды должен равняться ее расходу. Основную роль в процессе выведении из организма воды играют почки. За счет суточного диуреза (мочевыделения) выходит до 1500 мл жидкости. Часть воды выводят легкие (до 500 мл), кожные покровы (до 400 мл), незначительное ее количество выходит с калом.

Ежеминутно через сосуды почек проходит до 1,2 л крови , при этом масса почек составляет всего 0,43% от массы тела человека, что подтверждает очень высокий уровень почечного кровоснабжения. Если его пересчитать на 100 г ткани, то кровоток почек составляет 430, сердечной системы — 66, головного мозга — 53 мл/мин. Важно, что на кровоток в почках не влияет даже двукратное повышение артериального давления (к примеру, с 90 до 190 мм рт. ст.) Почечные артерии связаны с брюшной аортой, поэтому в них постоянно поддерживается необходимый высокий уровень артериального давления.

Как образуется первичная и вторичная моча

Мочеполовая система выполняет основную функцию по выделению с организма продуктов обмена веществ. Процесс образование мочи — это весьма сложный механизм, состоящий из двух этапов. В процессе первого этапа образуется первичная моча путем фильтрации в капсуле нефронов. Затем она проходит через извитые канальцы и петлю Генле, где из нее обратно в кровь всасывается до 99 % воды с содержащимися в ней аминокислотами, сахарами и некоторыми минеральными солями.

Чем отличаются между собой первичная и вторичная моча

Первичную мочу продуцирует почечный клубочек , состоящий из огромного количества капилляров. Проходящая по ним кровь фильтруется, а выделенная жидкость направляется в капсулу Шумлянского-Боумена . Это и будет первичная моча. В ней не содержатся клетки крови и молекулы сложных белков, так как их не пропускают стенки капилляров, однако через них свободно проходят молекулы аминокислот, сахаров, жиров и др. Первичная моча содержит также воду, которая, проходя через извилистые канальцы нефрона, всасывается благодаря повышенному осмотическому давлению на стенки канальцев (так называемая реабсорбация).

Ежесуточно в организме образуется 150–180 л первичной мочи . Все имеющиеся в ней полезные соединения не пропадают, так как снова поступают в организм в процессе диффузии и транспортной функции стенок канальцев. Вещества, что остались после процесса диффузии и будут вторичной мочой. Она поступает вначале в собирательные трубочки, далее в малые и большие почечные чашки, затем собирается в почечной лоханке, из которой через мочеточники моча выводится в мочевой пузырь, а, после его наполнения, выходит через уретру из организма.

Вторичная моча более концентрирована, в ней, помимо воды, содержится мочевина, мочевая кислота, соли натрия, хлора, калия, сульфаты и аммиак. Именно они и придают моче характерный запах. Организм человека ежесуточно вырабатывает до 1,5 л вторичной мочи, которая затем выделяется при мочеиспускании. Именно в особенностях образования мочи и содержится ответ на вопрос, чем отличаются между собой первичная и вторичная моча.

Так как первичная моча является жидкостью, которая образовалась в начале мочеобразовательного процесса, она идентична плазме крови и содержит только полезные микроэлементы. Вторичная моча содержит остатки первичной жидкости, которые в результате реабсорбации не были усвоены организмом.

Выводы

Как первичная, так и вторичная моча являются стадиями единого процесса, они тесно взаимосвязаны между собой и их образование происходит путем постепенного перетекания одной в другую. Если первичную жидкость продуцирует почечный клубочек, то вторичная моча образуется в капиллярах, которые оплетают мочевыводящие канальцы. Если большая часть первичной мочи обратно организмом всасывается, то вторичная моча полностью выходит из организма.