Процессы приводящие к образованию первичной мочи. Чем первичная моча отличается от вторичной? Общие сведения об образовании мочи, ее свойства

Образование первичной мочи

Первый этап образования мочи в почках начинается с фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. При этом жидкая часть крови проходит через стенку капилляров в полость капсулы почечного тельца. Возможность фильтрации обеспечена рядом анатомических особенностей:

клетки эндотелия капилляров плоские, особенно они тонки по своей периферии и имеют в этих частях поры, через которые, однако, не проходят молекулы белка из-за их крупных размеров

внутренняя стенка капсулы Шумлянского - Боумена образована плоскими эпителиальными клетками, которые также не пропускают только крупные молекулы.

Основной силой, обеспечивающей возможность фильтрации в почечных клубочках, является высокое давление в них за счет:

высокого давления в почечной артерии

разности диаметра приносящей и выносящей артериол почечного тельца. Давление в капиллярах тельца около 60 - 70 мм рт. ст., а в капиллярах других тканей оно равно 15-30 мм рт. ст. Профильтровавшаяся плазма легко поступает в капсулу нефрона, так как в капсуле давление низкое - около 30 мм рт. ст.

В полость капсулы из капилляров фильтруется вода и все растворенные в плазме вещества, за исключением крупномолекулярных соединений. Неорганические соли, органические соединения, такие, как мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты и др. свободно проходят в полость капсулы. Белки с высокой молекулярной массой в норме не проходят в полость капсулы и остаются в крови. Жидкость, профильтровавшаяся в полость капсулы, называется первичной мочой . Почки человека за сутки образуют 150 - 180 литров первичной мочи.

Образование вторичной мочи

Второй этап образования мочи – это обратное всасывание (реабсорбция) , протекает в извитых канальцах и петле Гнеле. Первичная моча, проходя по ним, подвергается процессу обратного всасывания (реабсорбции). Реабсорбция осуществляется пассивно по принципу осмоса и диффузии и активно самим клетками стенки нефрона. Значение этого процесса состоит в том, чтобы вернуть в кровь все жизненно важные вещества и в необходимых количествах и вывести конечные продукты обмена, токсические и чужеродные вещества. В начальном участке нефрона всасываются органические вещества: аминокислоты, глюкоза, низкомолекулярные белки, витамины, ионы Na + , K + , Ca ++ , Mg ++ , вода и многие другие вещества. В последующих участках нефрона всасываются только вода и ионы.

Третий этап – секреция: помимо обратного всасывания, в канальцах нефрона происходит активный процесс секреции, т.е. выделение из крови в просвет нефрона некоторых веществ, выполняемый клетками стенок нефрона. В результате секреции из крови в мочу поступает креатинин, лекарственные вещества.

Итогом обратного всасывания и секреции является образование вторичной мочи , состав которой очень сильно отличается от первичной мочи. Во вторичной моче высока концентрация мочевины, мочевой кислоты, ионов хлора, магния, натрия, калия, сульфатов, фосфатов, креатинина. Около 95% вторичной мочи составляет вода, 5% - сухой остаток. В сутки образуется около 1,5 литров вторичной мочи.

Мочевыделительная система

Почка

Почка - парный орган, образующий и выводящий мочу. Располагаются почки в поясничной области, в забрюшинном пространстве в так называемом почечном ложе, образованном мышцами живота. Они расположены на уровне 12-го грудного и трех верхних поясничных позвонков. При этом, правая почка на 2 - 3 см находится ниже левой. К верхнему полюсу каждой почки прилегают надпочечники; спереди и с боков они окружены петлями тонкой кишки, к правой почке прилежит печень, к левой - селезенка.

Почка имеет бобовидную форму, красно-бурый цвет, гладкую поверхность, плотную консистенцию. Вогнутый внутренний край называют воротами. В ворота входят почечная артерия и нерв, а выходят почечная вена, лимфатические сосуды и мочеточник. Средний вес почки 120 г, длина - 10 - 12 см, ширина около 6 см, толщина 3 - 4 см.

Почка покрыта фиброзной капсулой, которая связана с ее паренхимой. Кнаружи от капсулы почки располагается толстый слой жировой клетчатки, который называется жировой капсулой. Последняя спереди покрыта внутрибрюшинной фасцией и предохраняет почку от сотрясений и фиксирует ее в забрюшинном пространстве.

Паренхима почки состоит из двух слоев: наружного (темно-красного цвета) коркового вещества и внутреннего, более светлого – мозгового вещества. Мозговое вещество представлено почечными пирамидами (около 12), основание которых обращено к корковому слою почки, а вершины - к центру. В мозговом веществе проходят почечные канальцы. Корковое вещество на срезе почки занимает узкий наружный слой почечной паренхимы, а также участки вещества между почечными пирамидами, которые называют почечными столбами. В корковом веществе почки расположены нефроны, являющиеся структурно-функциональной единицей почки. Всего нефронов в почке более 1 миллиона.

Началом мочевыводящих путей почки являются собирательные трубочки, в которые открываются извитые канальца II порядка. Собирательные трубочки сливаются, образуя сосочковые проточки, которые проходят через мозговое вещество, и открываются на верхушках пирамид в малые чашечки. Последние, объединяясь, образуют две или три большие чашечки, которые открываются в расширенную полость, называемую почечной лоханкой. Стенки почечной лоханки, малых и больших чашечек состоят из слизистой, мышечной и наружной - адвентициальной оболочек. Мышечная оболочка всех мочевыводящих путей своей перистальтикой обеспечивает активное продвижение мочи в нижележащие мочевыводящие пути. Почечная лоханка открывается в мочеточник

Входящая в ворота почки почечная артерия разветвляется на большое количество артериол, конечные ветви которых называются приносящими артериолами. Каждая из данных артериол входит в капсулу Шумлянского – Боумена, распадается на капилляры и образует сосудистый клубочек - первичную капиллярную сеть почки. Многочисленные капилляры первичной сети в свою очередь собираются в выносящую артериолу, диаметр которой в два раза меньше диаметра приносящей артериолы. Выносящая артериола вновь распадается на сеть капилляров, оплетающих канальцы всех отделов нефрона, тем самым образуя вторичную капиллярную сеть почки. Следовательно, в почке имеются две системы капилляров, что связано с функцией мочеобразования. После этого капилляры окончательно сливаются и образуют вены, впадающие в почечную вену.

Почки потребляют 9% кислорода из общего его количества, используемого организмом. Высокая интенсивность потребления кислорода, биохимических процессов распада АТФ и последующего окислительного фосфорилирования в почках обусловлена энергоемкостью процессов образования мочи из поступающей в эти органы крови. В течение суток через почки все пять литров крови циркулируют до 300 раз.

В сосудистый клубочек почечного тельца кровь попадает из приносящей артериолы – конечной ветви почечной артерии (за сутки через данный отдел почки проходит до 1500 л крови). Почечные артерии большие и широкие, а сами почки располагаются довольно близко к сердцу, поэтому гидростатическое давление крови в приносящих артериолах, а значит, и в сосудистом клубочке, достаточно высокое - до 70 мм ртутного столба, в то время как в просвете капсулы Шумлянского-Боумена оно достигает всего лишь 30 мм рт.ст. Данный уровень давления также поддерживается тем, что приносящий кровеносный сосуд имеет более широкий просвет, чем выносящий и артериальная кровь протекает через капилляры клубочка медленно. Внутренняя стенка капсулы плотно сращена с капиллярами сосудистого клубочка. Однако между сращенными капиллярами и внутренней стенкой капсулы имеются щели, которые при определенных условиях являются путями для прохождения плазмы крови в просвет капсулы.

Нефрон

Нефрон представляет собой длинный неветвящийся каналец, начальный отдел которого в виде двустенной чаши окружает капиллярный клубочек, а конечный – впадает в собирательную трубочку.

В почке человека различают два вида нефронов корковые (80%), Мальпигиево (почечное) тельце которых расположено в наружной зоне коры, и юкстамедулярные (20%), мальпигиево тельце которых располагается во внутренней зоне коры на границе с мозговым веществом. Последний тип нефронов в связи с особенностями своего строения (приносящая артериола по диаметру равна выносящей) функционирует только в экстремальных ситуациях, связанных с уменьшением притока артериальной крови в корковое вещество почки (кровопотеря).

В нефроне выделяют четыре отдела:

1. почечное, или Мальпигево тельце (клубочек + капсула Шумлянского-Боумена)

2. извитой каналец первого порядка - проксимальный извитой каналец;

3. прямой каналец - петля Генле;

4. извитой каналец второго порядка - дистальный извитой каналец.

Почечное тельце располагается в корковом веществе почки и состоит из сосудистого клубочка, окруженного капсулой Шумлянского – Боумена. Данная капсула представляет собой чашу, состоящую из двух стенок – наружной и внутренней, между которыми имеется щелевидное пространство, сообщающееся со следующим отделом нефрона.

Сосудистый клубочек, в свою очередь, представляет собой узкопетлистую сеть соединяющихся между собой капилляров. Общая поверхность всех капиллярных клубочков в обеих почках составляет около 1,5 кв. м. Кровь в сосудистый клубочек попадает по приносящей артериоле, а оттекает в меньшую по диаметру выносящую артериолу.

Следующий за почечным тельцем отдел нефрона называется извитой каналец первого порядка. Данный каналец опускается в мозговое вещество, где постепенно переходит в следующий отдел нефрона – петлю Генле .

Петля Генле имеет в своем составе нисходящую и восходящую части петли . Восходящая частьпо возвращении в корковое вещество получает название извитого канальца II порядка.

Последний отдел нефрона впадает в начальный отдел мочевыводящих путей почки – собирательную трубочку. Общая длина канальцев нефрона от капсулы Шумлянского – Боумена до начала собирательных трубочек составляет 35-50 мм, общая длина всех канальцев обеих по

Образование мочи

Первичная моча из капсулы поступает в петлю Генле, где осуществляется вторая фаза мочеобразования - процесс реабсорбции, вследствие чего образуется вторичная, или конечная моча, которая и выводится из организма. Образование конечной мочи происходит по мере прохождения фильтрата по остальным отделам нефрона. Клетки, выстилающие стенки извитых и прямого канальца нефрона, всасывают обратно во вторичную капиллярную сеть почки (реабсорбция) почти 99% воды, сахар, аминокислоты, витамины и некоторые соли. Обратное всасывание может происходить пассивно, по принципу диффузии и осмоса, и активно - благодаря деятельности эпителия почечных канальцев при участии ферментных систем с затратой энергии. Кроме реабсорбции в канальцах осуществляется процесс секреции, т.е. происходит активный транспорт некоторых веществ из крови в просвет канальца (креатинин, лекарственные вещества). Таким образом, из 180 литров первичной мочи за сутки образуется и выводится из организма только около 1,5 литров вторичной мочи.

Вторичная моча представляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета, в которой содержатся 95% воды и 5% твердых веществ. Твердые вещества представлены продуктами распада белков (азотсодержащие вещества) - мочевина, мочевая кислота, креатинин; солями калия, натрия и др.

Реакция мочи непостоянна: во время мышечной работы вследствие накопления в крови фосфорной, молочной и угольной кислот, при питании белковой пищей ее реакция кислая, а при потреблении растительной пищи - реакция мочи нейтральная или даже щелочная. В норме в моче имеется пигмент - уробилин, придающий моче характерный желтоватый цвет. Пигменты мочи образуются в кишечнике и почках из пигментов желчи, которые в свою очередь образуются из продуктов распада гемоглобина. Удельный вес мочи в среднем равен 1,012-1,025 г/см2.

В нормальной моче белка не содержится, если белок появляется в моче, то это говорит о заболевании почек. Белок может появиться в моче и у здоровых людей при большой физической нагрузке. Появление белка в моче называется альбуминурией. Сахар (глюкоза) у здорового человека в моче обычно не содержится и появляется временно при избыточном его содержании в крови. Появление глюкозы в моче обозначается как пищевая глюкозурия. Также повышенное содержание сахара в крови наблюдается у больных сахарным диабетом

ПРОЦЕССЫ МОЧЕОБРАЗОВАНИЯ.

Водный баланс организма

За сутки организм получает в среднем около 2500 мл воды в виде питья и с твердой пищей. Около 150 мл воды образуется в процессе метаболизма. Для постоянства количества воды в организме приход ее должен соответствовать расходу. Главную роль в выведении воды играют почки. Суточный диурез (мочевыделение) равен в среднем 1500 мл. Остальная вода выводится легкими (около 500 мл), кожей (около 400 мл) и небольшое количество с калом.

Кровоснабжение почек

Каждую минуту через почки походит около 1, 2 литра крови, что составляет до 25 % крови, поступающей в аорту. Масса почек у человека составляет 0,43% массы тела, поэтому очевиден исключительно высокий уровень кровоснабжения почек (для сравнения: в пересчете на 100 г ткани кровоток для почки составляет 430 мл/мин, коронарной системы сердца - 66, головного мозга - 53). 91 - 93% крови, поступающей в почки, проходит через корковое вещество. Важной особенностью почечного кровоснабжения является то, что кровоток в них остается постоянным при изменении артериального давления более чем в два раза (например, с 90 до 190 мм рт. ст.) Поскольку почечные артерии отходят от брюшной аорты, в них высок уровень артериального давления.

Клубочковая фильтрация (образование первичной мочи)

Образование первичной мочи

Первый этап образования мочи в почках начинается с фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. При этом жидкая часть крови проходит через стенку капилляров в полость капсулы почечного тельца. Возможность фильтрации обеспечена рядом анатомических особенностей:

• клетки эндотелия капилляров плоские, особенно они тонки по своей периферии и имеют в этих частях поры, через которые, однако, не проходят молекулы белка из-за их крупных размеров
• внутренняя стенка капсулы Шумлянского - Боумена образована плоскими эпителиальными клетками, которые также не пропускают только крупные молекулы.

Основной силой, обеспечивающей возможность фильтрации в почечных клубочках, является высокое давление в них за счет:

• высокого давления в почечной артерии
• разности диаметра приносящей и выносящей артериол почечного тельца. Давление в капиллярах тельца около 60 - 70 мм рт. ст., а в капиллярах других тканей оно равно 15-30 мм рт. ст. Профильтровавшаяся плазма легко поступает в капсулу нефрона, так как в капсуле давление низкое - около 30 мм рт. ст.

В полость капсулы из капилляров фильтруется вода и все растворенные в плазме вещества, за исключением крупномолекулярных соединений. Неорганические соли, органические соединения, такие, как мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты и др. свободно проходят в полость капсулы. Белки с высокой молекулярной массой в норме не проходят в полость капсулы и остаются в крови. Жидкость, профильтровавшаяся в полость капсулы, называется первичной мочой . Почки человека за сутки образуют 150 - 180 литров первичной мочи.

Образование конечной мочи, её состав и свойства. Значение различных отделов нефрона в образовании конечной мочи.

Почки потребляют 9 % кислорода из общего его количества, ис­пользуемого организмом. Высокая интенсивность обмена веществ в почках обусловлена большой энергоемкостью процессов образова­ния мочи.

Процесс образования и выделения мочи называют диурезом; он протекает в три фазы: фильтрации, реабсорбции и секреции.

В сосудистый клубочек почечного тельца кровь попадает из при­носящей артериолы. Гидростатическое давление крови в сосудистом клубочке достаточно высокое - до 70 мм рт. ст. В просвете капсулы Шумлянского-Боумена оно достигает всего лишь 30 мм рт. ст. Внут­ренняя стенка капсулы Шумлянского-Боумена плотно срастается с капиллярами сосудистого клубочка, тем самым формируя своеобраз­ную мембрану между просветом капилляра и капсулы. В то же вре­мя между клетками, образующими ее, остаются небольшие про­странства. Возникает подобие мельчайшей решетки (сита). При этом артериальная кровь протекает через капилляры клубочка довольно медленно, что максимально способствует переходу ее компонентов в просвет капсулы.

Совокупность повышенного гидростатического давления в капил­лярах и пониженного давления в просвете капсулы Шумлянского- Боумена, медленный ток крови и особенность строения стенок кап­сулы и клубочка создают благоприятные условия для фильтрации плазмы крови - перехода жидкой части крови в просвет капсулы в силу разницы давлений. Образующийся фильтрат собирается в про­свете капсулы Шумлянского-Боумена и носит название первичной мочи. Следует отметить, что снижение артериального давления ниже 50 мм рт. ст. (например, при кровопотере) ведет к прекращению процессов образования первичной мочи.

Первичная моча отличается от плазмы крови только отсутстви­ем в ней молекул белков, которые из-за своих размеров не могут пройти через стенку капилляров в капсулу. В ней также содержатся продукты обмена веществ (мочевина, мочевая кислота и пр.) и дру­гие составные части плазмы, в том числе и необходимые для орга­низма вещества (аминокислоты, глюкоза, витамины, соли и др.).

Основной количественной характеристикой процесса фильтрации является скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - количество первичной мочи, образующейся за единицу времени. В норме ско­рость клубочковой фильтрации составляет 90-140 мл в минуту. За сутки образуется 130-200 л первичной мочи (это примерно в 4 раза больше общего количества жидкости в организме). В клинической практике для вычисления СКФ используют пробу Реберга. Суть ее заключается в расчете клиренса креатинина. Клиренс - объем плазмы крови, которая, проходя через почки за определенное время (1 мин), полностью очищается от того или иного вещества. Креатинин - эндогенное вещество, концентрация которого в плазме крови не подвержена резким колебаниям. Это вещество выводится только почками путем фильтрации. Секреции и реабсорбции оно практи­чески не подвергается.

Первичная моча из капсулы поступает в канальцы нефрона, где осуществляется реабсорбция. Канальцевая реабсорбция представляет собой процесс транспорта веществ из первичной мочи в кровь. Она происходит за счет работы клеток, выстилающих стенки извитых и прямого канальцев нефрона. Последние активно всасывают обрат­но из просвета нефрона во вторичную капиллярную сеть почки глю­козу, аминокислоты, витамины, ионы Na+, К+, С1-, HCO3- и др. Для большинства этих веществ на мембране эпителиальных клеток ка­нальцев существуют специальные белки-переносчики. Эти белки, используя энергию АТФ, переводят соответствующие молекулы из просвета канальцев в цитоплазму клеток. Отсюда они поступают в капилляры, оплетающие канальцы. Всасывание воды происходит пассивно, по градиенту осмотического давления. Оно зависит в пер­вую очередь от реабсорбции ионов натрия и хлора. Небольшое ко­личество белка, попавшего при фильтрации в первичную мочу, ре- абсорбируется путем пиноцитоза.

Таким образом, обратное всасывание может происходить пассив­но, по принципу диффузии и осмоса, и активно - благодаря деятель­ности эпителия почечных канальцев при участии ферментных систем с затратой энергии. В норме реабсорбируется около 99 % объема первичной мочи.

Многие вещества при увеличении их концентрации в крови пе­рестают в полной мере подвергаться реабсорбции. К ним относит­ся, например, глюкоза. Если ее концентрация в крови превышает 10 ммоль/л (например, при сахарном диабете), глюкоза начинает по­являться в моче. Связано это с тем, что белки-переносчики не справ­ляются с возросшим количеством глюкозы, поступающей из крови в первичную мочу.

Кроме реабсорбции в канальцах происходит процесс секреции. Он подразумевает активный транспорт эпителиальными клетками неко­торых веществ из крови в просвет канальца. Как правило, секреция идет против градиента концентрации вещества и требует затраты энергии АТФ. Таким образом могут удаляться из организма многие ксенобиотики (красители, антибиотики и другие лекарства), органи­ческие кислоты и основания, аммиак, ионы (К+, Н+). Следует под­черкнуть, что для каждого вещества существуют свои строго опреде­ленные механизмы выделения почками. Некоторые из них выводят­ся только путем фильтрации, а секреции практически не подверга­ются (креатинин); другие, наоборот, удаляются преимущественно путем секреции; для некоторых характерны оба механизма выделе­ния из организма.

Вследствие процессов реабсорбции и секреции из первичной мочи образуется вторичная, или конечная моча, которая и выводит­ся из организма. Образование конечной мочи происходит по мере прохождения фильтрата по канальцам нефрона. Таким образом, из 130-200 л первичной мочи в течение 1 сут образуется и выводится из организма только около 1,0-1,5 л вторичной мочи.

Состав и свойства вторичной мочи. Вторичная моча представ­ляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета, в которой содержатся 95 % воды и 5 % сухого остатка. Последний представлен продуктами азотистого обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин), солями калия, натрия и др.

Реакция мочи непостоянна. Во время мышечной работы в крови накапливаются кислоты. Они выводятся почками и, следовательно, реакция мочи становится кислой. То же самое наблюдается и при питании белковой пищей. При употреблении растительной пищи реакция мочи нейтральная или даже щелочная. В то же время чаще всего моча представляет собой слабокислую среду (pH 5,0-7,0). В норме в моче присутствуют пигменты, например, уробилин. Они придают ей характерный желтоватый цвет. Пигменты мочи образу­ются в кишечнике и почках из билирубина. Появление неизменен­ного билирубина в моче характерно для заболеваний печени и жел­чевыводящих путей.

Относительная плотность мочи пропорциональна концентрации растворенных в ней веществ (органических соединений и электро­литов) и отражает концентрационную способность почек. В сред­нем ее удельный вес равен 1,012-1,025 г/см3. Он уменьшается при употреблении большого количества жидкости. Относительную плот­ность мочи определяют с помощью урометра.

В норме белок в моче не содержится. Его появление там называ­ется протеинурией. Это состояние свидетельствует о заболевании почек. Следует отметить, что белок может быть найден в моче и у здоровых людей после большой физической нагрузки.

Глюкоза у здорового человека в моче обычно не содержится. Ее появление связано с избыточной концентрацией вещества в крови (например, при сахарном диабете). Появление глюкозы в моче назы­вается глюкозурией. Физиологическая глюкозурия наблюдается при стрессах, употреблении в пищу повышенных количеств углеводов.

После центрифугирования мочи получают надосадочную жидкость, которую используют для исследования под микроскопом. При этом можно выявить ряд клеточных и неклеточных элементов. К пер­вым относят эпителиальные клетки, лейкоциты и эритроциты. В нор­ме содержание эпителиальных клеток канальцев почек и мочевы­водящих путей не должно превышать 0-3 в поле зрения. Таково и нормальное содержание лейкоцитов. При увеличении содержания лейкоцитов выше 5 - 6 в поле зрения говорят о лейкоцитурии; выше 60 - пиурии. Лейкоцитурия и пиурия - признаки воспалитель­ных заболеваний почек или мочевыводящих путей. В норме эритро­циты в моче встречаются в единичном количестве. Если их содержа­ние возрастает, говорят о гематурии. К неклеточным элементам от­носят цилиндры и неорганизованный осадок. Цилиндры - белковые образования, не встречающиеся в моче здорового человека. Они об­разуются в канальцах нефрона и имеют цилиндрическую форму, по­вторяя форму канальцев. Неорганизованный осадок представляет со­бой соли и кристаллические образования, встречающиеся в нормаль­ной и патологической моче. В моче также могут обнаруживаться бак­терии (нормальное значение - не более 50 000 в 1 мл; при больших цифрах говорят о бактериурии).

Мочевыделительная система поддерживает в организме человека гомеостаз жидкостей и химических веществ. Происходит это путем перекачки крови через почечные фильтры и последующего образования мочи, которая затем выводится вместе с лишними продуктами обмена. В течение суток почки прокачивают более 1700 литров крови, а мочи вырабатывается в объеме 1,5 л.

Строение мочевыделительной системы

Выделительный тракт включает ряд мочеобразующих и мочевыводящих органов, среди которых:

• две почки;
• парные мочеточники;
• мочевой пузырь;
• уретра.

Почки представляют собой бобовидный парный орган. Находятся они в поясничном отделе и состоят из двухслойной паренхимы и системы накопления урины. Масса органа достигает 200 граммов, в длину они могут быть около 12 см, в ширину примерно 5 см. В некоторых случаях у человека присутствует только одна почка. Такое возможно, если орган удаляется по медицинским показаниям, либо когда его отсутствие – это результат генетической патологии. Система накопления мочи состоит из почечных чашечек. Сливаюсь, они создают лоханку, переходящую в мочеточник.

Мочеточники – две трубки, состоящие из соединительнотканного слоя и мускулатуры. Их главная функция заключается в транспортировке жидкости из почек в мочевой пузырь, где происходит накопление урины. Располагается мочевик в малом тазу и при правильном функционировании способен вмещать в себя порцию размером до 700 мл. Уретра представляет собой длинную трубку, по которой спускается жидкость из мочевого пузыря. Управляют ее выведением из организма внутренний и внешний сфинктеры, расположенные в начале мочеиспускательного канала.

Функции мочевой системы

Главные функции мочевыделительной системы заключаются в выведении продуктов обмена веществ, регуляции pH крови, поддержании водно-солевого баланса, а также необходимого уровня гормонов. Важно отметить, что каждая из вышеперечисленных функций жизненно необходима для человека любого возраста.

Если говорить о свойствах отдельных органов, то почки фильтруют кровь, следят за содержанием ионов в плазме, выводят из организма отходы метаболизма, лишнюю воду, натрий, лекарственные препараты и патологические компоненты. Функции и строение мочеиспускательного канала у парней и девушек отличаются. Мужская уретра длинная (около 18 см), используется для вывода как мочи, так и эякулята во время полового акта. Длина женского канала редко превышает 5 см, кроме того, он более широкий в диаметре. По нему у женщин выходит только ранее накопленная моча.

Механизм работы органов мочевыделения

Процесс образования мочи регулируется эндокринными механизмами. Через почечные артерии, отходящие от аорты, обеспечивается кровоснабжение почек. Работа выделительной системы включает в себя несколько этапов:

• образование мочи сначала первичной, потом вторичной;
• выведение ее из лоханки в мочеточники;
• накопление в мочевом пузыре;
• процесс мочеиспускания.

Фильтрация, мочеобразование, всасывание и отдача веществ производится в нефронах почек. Данный этап начинается с того, что кровь, поступившая в капиллярные клубочки, процеживается в канальцевую систему, при этом в капиллярах задерживаются молекулы белков и иные элементы. Происходит все это действие под давлением. Канальцы объединяются в сосочковые протоки, по которым моча и выводится в почечные чашечки. Затем через лоханки урина попадает в мочеточники, накапливается в мочевом пузыре и выводится из организма по уретре.

Любой сбой в механизмах мочевыведения может привести к серьезным последствиям: дегидратации, нарушению мочеиспускания, пиелонефриту, гломерулонефриту и т.д.

Мочеобразование и состав урины

Интенсивность мочеобразования колеблется в зависимости от времени суток: ночью этот процесс существенно замедляется. Суточный диурез в среднем достигает 1,5–2 литра, состав мочи во многом зависит от выпитой ранее жидкости.

Первичная моча

Образование первичной мочи происходит при фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. Данный процесс называют первым фильтрационным этапом. В состав первичной мочи входит мочевина, глюкоза, шлаки, фосфаты, натрий, витамины, а также большое количество воды. Чтобы все необходимые организму вещества не выводились наружу, далее следует вторая фаза – этап реабсорбции. В процессе образования первичной мочи благодаря миллиону капиллярных клубочков, которые содержатся в нефронах, из 2000 л крови получается до 150 литров выработанной жидкости. В норме состав первичной мочи не включает в себя белковые структуры, не должны попадать в него и клеточные элементы.

Вторичная моча

Состав вторичной мочи имеет отличия от первичной, включает в себя более 95% воды, оставшиеся 5% – это натрий, хлор, магний. В ней могут также содержаться ионы хлора, калия и сульфаты. На этой стадии моча имеет желтый цвет за счет содержания желчных пигментов. К тому же вторичная урина обладает характерным запахом.

Реабсорбционный этап образования мочи проходит в системе канальцев, заключается в процессе обратного всасывания необходимых для питания организма веществ. Реабсорбция позволяет возвратить в кровяной поток воду, электролиты, глюкозу, пр. В итоге образуется конечная моча, в ней остается креатин, мочевая кислота, мочевина. Далее следует фаза оттока биологической жидкости через выделительные пути.

Механизм мочеиспускания

Согласно физиологии, желание сходить в туалет «по-маленькому» человек начинает испытывать, когда давление в пузыре достигает около 15 см вод. ст., то есть когда мышечный орган наполняется примерно на 200-250 мл. При этом происходит раздражение нервных рецепторов, что и становится причиной дискомфорта, испытываемого при позыве к опорожнению. У здорового человека желание сходить в туалет возникает только в том случае, если сфинктер уретры закрыт. Стоит отметить, что из-за особенностей строения организма у мужчин желание помочиться появляется гораздо реже, нежели у женщин. Последовательность процесса мочеиспускания содержит в себе два этапа: накопление жидкости, а затем ее выведение.

Процесс накопления

Данная функция в организме осуществляется мочевым пузырем. При накоплении жидкости эластичные стенки полого органа растягиваются, вследствие чего постепенно увеличивается давление. Когда пузырь будет заполнен примерно на 150-200 мл, по волокнам тазовых нервов в спинной мозг направляются импульсы, которые затем передаются в головной мозг. У детей эта цифра существенно ниже. В возрасте 2–4 лет – это около 50 мл урины, до 10 лет – примерно 100 мл. И чем больше будет наполняться пузырь, тем сильнее человек будет чувствовать позывы к испусканию мочи.

Процесс мочеиспускания

Данный процесс здоровый человек способен регулировать сознательно. Однако порой возрастные особенности не позволяют этого делать, из-за чего у пациента наблюдается непроизвольное выделение мочи. Это характерно для младенцев и людей пожилого возраста. Регуляция выведения жидкости контролируется соматической и центральной нервной системой. При получении сигнала к мочевыделению мозг инициирует сокращение и расслабление мышц мочевого пузыря и сфинктеров. После опорожнения пузырь вновь готов к накоплению содержимого. В конце мочеиспускания, когда урина перестает выделяться из организма, уретра благодаря работе мышц становится полностью пустой.

Казалось бы, детский вопрос: зачем человеку нужна моча? Но все гораздо сложнее. Кроме избавления от опасных и вредных продуктов метаболизма, мочевыделение необходимо для поддержки электролитного баланса, контроля над количеством жидкости в теле и регулировки давления, а также работы сердца и сосудов. Чтобы понять, как все это происходит, нужно немного разбираться в образовании мочи.

Образование первичной мочи начинается с поступления в почки крови и передвижении её по сосудам. Почка в это время играет роль фильтра, пропускающего сквозь поры все вещества, попавшие в почку. Большинство процессов образования первичной мочи происходит в мальпигиевых клубочках почки. Кровь же к почкам доставляется через почечные артерии. За 24 часа вся кровь в почках фильтруется примерно 20 раз.

При этом важно понимать, что фиброзная капсула почки состоит из трех слоев:

1. В первом слое , состоящем из капилляров, есть крупные поры, через которые и проходит вся кровь, за исключением некоторых белков и форменных частиц.
2. Во втором слое состоит из нитей коллагена и является мембраной, которая не позволяет проходить белкам.
3. И наконец, в третьем слое является эпителиальным, его клетки обладают отрицательным зарядом и не позволяют в первичную мочу проходить альбуминам крови. Вся профильтрованная кровь попадает в канальцы почек. Это и есть первичная моча.

Благодаря этому в полученной первичной моче нет белков, а почки фильтруют и восстанавливают отрицательные элементы, приводя их к нормальному состоянию. Таким образом, первичная моча является безбелковым фильтратом плазмы крови. Благодаря всем этим процессам формируется и давление в организме.

Нормальное состояние фильтрации первичного состава за сутки - почти полторы тысячи литров крови (точнее, 1400). Далее следует образование первичной жидкости (её получается до 180 л). Но такое количество мочи за 24 часа не выделяет никто.

Реабсорбция

Это образование вторичной мочи. Теперь все элементы передвигаются в кровь из канальцев. Реабсорбции подвержены все попавшие в фильтрат белки, а также прочие находящиеся в ультрафильтрате частицы и компоненты, она происходит путём дисфузии или активной транспортировки.

В результате активной транспортировки происходит очень большое потребление кислорода. Во время реабсорбции происходит возврат в кровь веществ и элементов из каналов почек. Таким образом, происходит возвращение в кровоток почти всей первичной мочи. 160 литров превращаются в 1,5 литра концентрата, именуемого вторичной мочой. В состав вторичной мочи входят:

• соли аммония;
• мочевина;
• креатинин;
• кислоты;
• другие соли.

Результатом всего этого процесса является попадание в мочевой пузырь вторичной жидкости. Она попадает сюда через мочеточники.

Сравнение вторичной и первичной мочи

№	Признаки	Моча первичная	Моча вторичная
1.	Сколько литров образуется	Образуется в количестве до 200 литров за 24 часа.	До двух литров в день.
2.	Где образуется	В мальпигиевых клубочках почки	В канальцах нефронов
3.	Содержание глюкозы	Содержится	Не содержится
4.	Компоненты плазмы крови (в процентах)	Столько же, сколько в плазме крови, за исключением жиров и белка	Больше, чем в плазме. Белки и жиры также отсутствуют.
5.	Выделяется ли во внешнюю среду	Во внешнюю среду не выделяется	Не выделяется

Секреция

Третий и не менее важный этап образования мочи. Этот процесс похож на реабсорбцию, происходящую в противоположном направлении. Процесс секреции протекает довольно активно, параллельно с ним происходит и реабсорбция. Секреция осуществляется в почечных канальцах и в капиллярах почек. При помощи дистальных и собирательных каналов в мочу секретируются аммиак, соли и водород (все в ионах). Благодаря этом процессу из организма через мочеиспускательный канал выходят ненужные вещества, которые частично впитаны в кровь. Суточная доза мочи. Выделяемой благодаря секреции может быть от литра до двух.

Особенности образования мочи у детей

У самых маленьких к моменту рождения многие функциональные и структурные изменения почек еще не закончены, что влияет на образование мочи. Вот несколько главных особенностей:

• Вес органов у ребенка больше, чем у взрослого: так, почка весит 1 процент от всей массы тела. А вот нефронов столько же, сколько и у взрослого, но они намного меньше. Что же касается эпителиального слоя на базальной мембране клубочка, то он из себя представляет высокие цилиндрические клетки. Поверхность фильтрации у них снижена, а сопротивление сильное.
• У грудничка эпителий почек не совсем подготовлен к секреции, а канальцы короткие и узкие. Почечный аппарат (морфологическая его структура) созревает у малышей только к трем годам, а иногда и намного позже. Так что, моча маленького ребенка от взрослой отличается и составом, и количеством.
• Первые месяцы жизни ребенка в его почках фильтруются меньшие объемы жидкости, но моча (если посчитать на килограмм массы тела) образуется в больших объемах, чем у взрослых. При этом, почки пока не могут освободить тело от переизбытка жидкости.
• Годовалый ребенок выделяет 0,75 литра мочи за сутки, пятилетний - около одного литра, десятилетний почти столько же, сколько взрослые. Процессы реабсорбции у детей проходят не так слажено и совершенно, как у взрослых: чтобы вывести шлаки, ребенку нужно намного больше жидкости. Плохо развита у ребенка и секреция. Так как канальцы еще не сформировались, то они не вполне справляются с превращением в кислую соль фосфатов из первичной мочи.
• Уступает взрослым и синтез аммиака, а также реабсорбция бикарбонатов и выделение кислотных остатков, что может привести к ацидозу. Кроме того, у детей обычно низкий удельный вес мочи.

Образование мочи - процесс сложный и интенсивный. В нем принимают участие все части почки, а также мочеточники, аорты и артерии. В результате организм избавляется от ненужных веществ, а также формируется давление. Окончательно все его механизмы формируются только в шесть лет.

Также вы можете посмотреть этот видеоролик, который рассказывает о процессе образования мочи.