Задумывались ли вы когда-либо, какую титаническую работу проделывают наши органы ежедневно, чтобы обеспечить Как и где образуется первичная моча и вторичная, каковы механизмы регуляции этих сложных процессов, что происходит с организмом при их нарушениях? Рассмотрим эти вопросы в данной статье подробнее.
Введение
Обмен веществ - это единственный источник энергии и питательных субстратов для всех живых организмов, в том числе и человека. А главным переносчиком их является кровь. Однако в процессе обмена веществ образуются не только необходимые нам, но и лишние, ненужные или даже токсичные метаболиты, которые необходимо выделять обратно, в окружающую среду. Путей для этого 4: с воздухом на выдохе, с кожными секретами, через кишечник и почки. Вот последний механизм мы и рассмотрим более подробно, ведь от этого зависит большая часть правильного метаболизма в нашем организме, а значит, и его обеспечение всеми необходимыми веществами.
Каково значение почек в организме?
Почки, как известно, в норме - это парный орган, располагающийся экстраперитонеально в поясничной области человека. Именно этот орган отвечает за выделение всех токсинов и метаболитов организма, которые находятся в крови и не попадают в желчь, и за электролитный баланс. Помимо этого, в них синтезируются некоторые гормоны и располагается один из основных механизмов регуляции артериального давления - ренин-ангиотензин-альдостероновая система, которая за счет специальных юкстагломерулярных клеток в приносящей артериоле почечного тельца очень чувствительно реагирует на этот показатель. Паренхима же этого органа состоит из миллионов нефронов, в капиллярных клубочках которых происходит образование первичной мочи, а в канальцах - ее концентрация до вторичной.
На чем все основано?
Этот процесс многоэтапный и основан на понятии градиента, то есть разницы между величинами. Так, градиент давления между приносящей и выносящей артериолами регулирует количество выделяемой мочи, а значит, и значение объема циркулирующей крови и артериального давления. А ионов и проницаемость для них стенок канальцев обеспечивает электролитный баланс в нашем организме. Таким образом, почки - жизненно важный орган, а также единственный правильный ответ на вопрос: «Как и где образуется первичная моча?» Если говорить подробнее о то в нем выделяют две основные части: почечное тельце (капиллярный клубочек + внешняя капсула Боумена-Шумлянского) и канальцы (нисходящие - проксимальные извитой прямой, петля Генле, восходящие - дистальные прямой и извитой). Как и где образуется первичная моча в этой сложной системе? Довольно просто, если разобраться.
Как это работает?
Итак, все процессы происходят именно в структурах нефрона путем последовательных механизмов. По сути, первичная моча - это жидкость, полученная методом фильтрации от клеточных элементов крови, и происходит это в почечном тельце. За счет того, что диаметр приносящей артериолы нефрона в два раза больше диаметра выносящей, кровь под большим давлением нагнетается в капсулу Боумена-Шумлянского, и под влиянием этой же силы поступает в капиллярный клубочек. При этом клеточные элементы и крупнодисперсные молекулы не проходят барьер стенок сосудов, и таким образом они выходят из капсулы обратно по выносящей артериоле. Вот как и где образуется первичная моча. И этот процесс повторяется постоянно, каждую секунду, ведь для поддержания жизнеспособности наших органов и тканей кровь циркулирует непрерывно, проходя также и через почки.
Несколько подробнее
Таким образом, в сутки этот орган пропускает через себя до 1700 литров крови, из которых образуется первичная моча (150-170 литров), то есть по 1 л из каждых десяти. При этом достаточно жидкости необходимо выделить из организма, ведь ежедневно человек потребляет около 2-3 л воды, плюс дополнительно около полулитра образуется в ходе процессов метаболизма. А поскольку первичная моча получается путем простейшей фильтрации крови через мембраны, то она представляет собой практически плазму, однако без крупных молекул. Но в отличие от конечной, в состав первичной мочи также включены многие ионы и глюкоза, поскольку они легко проникают через сосудистую стенку. Далее, при прохождении ее через систему канальцев, происходит реабсорбция воды, электролитов и, что важнее всего, глюкозы. Именно поэтому при обнаружении в белка и сахара врач непременно подозревает патологическое состояние организма.
Заболевания
Наиболее распространенной патологией является пиелонефрит - воспаление чашечно-лоханочной системы инфекционной природы, то есть отделов почки, которые выводят мочу уже в мочеточник. Паренхима при этом страдает незначительно, поэтому белок обнаруживается в малом количестве, зато бактерии и лейкоциты - в значительном. Помимо этого, различной природы нефриты возникают при системных патологиях организма (амилоидозе), заболеваниях сердечно-сосудистой системы (атеросклерозе, артериальной гипертонии, тромбозе), нарушениях обмена веществ. Также существуют и врожденные пороки развития Таким образом, почки крайне подвержены патологическим изменениям, а поскольку их роль в организме жизненно высока, то об их здоровье следует заботиться смолоду.
- Фильтрационная фаза. В эту фазу происходит фильтрация плазмы крови из капилляров мальпигиева клубочка в полость капсулы Шумлянского-Боумена. Плазма фильтруется со всеми растворенными в ней веществами, за исключением белков с относительной молекулярной массой ниже 70000. Таким образом, состав фильтрата тот же, что и плазмы крови, за исключением высокомолекулярных белков, он называется первичной мочой. В сутки у человека образуется 150-180 л первичной мочи.
- Реабсорбционная фаза. Первичная моча из капсулы Шумлянского-Боумена поступает в почечные канальцы. Здесь происходит обратное всасывание- реабсорбция воды и ряда веществ, которые содержаться в первичной моче, в кровь. Общая поверхность канальцев очень большая, что способствует интенсивному обратному всасыванию воды и растворенных в ней веществ. Из 150-180л в результате реабсорбции остается только 1-1,5л вторичной (конечной мочи ). Последняя поступает в почечные лоханки и выводится из организма.
- Фильтрация - перенос из крови жидкости в glomerulus (по-русски не знаю как будет).
- Реабсорбция - поглощение молекул и ионов, которые нужны организму для гомеостаза.
- Секреция - это выделение мочевины, креатинина и воды.
Как образуется моча? Процесс ее образования протекает в почках, парных органах у задней стенки брюшной полости. Каждая почка имеет массу около 150 грамм, однако несмотря на небольшой размер каждый орган каждые пять минут прогоняет через себя весь объем крови организма.
В корковой части почки расположены клубочки нефронов, в которых происходит фильтрация крови. Профильтрованная жидкость затем поступает в канальцы в мозговом веществе почки. Эту жидкость называют первичной мочой.
Затем в системе канальцев происходит обратное всасывание, когда почти вся вода забирается обратно в кровь. Вместе с ней в кровь поступают ценные микроэлементы.
А образованная в канальцах жидкость - это уже вторичная моча, которая выходит наружу через из лоханки через мочеточники в мочевой пузырь.
Почки служат главным образованием мочи. Сначала проходит процесс в почечном клубочке. Кровь которая поступила в клубочек, проходит фильтр и попадает в капсулы. Таким образом получается первичная моча. Потом моча протекает по сложной системе канальцев, где всасываются небходимые вещества и вода. Все остальноое выводится из организма в мочеспускательный канал.
Образование мочи совершается в две фазы.
Лишь 1% воды, входящей в состав первичной мочи , остается неабсорбированной, и она поступает в почечные лоханки. Вместе с водой обратно всасываются все необходимые для жизнедеятельности вещества, поступившие в первичную мочу из крови: аминокислоты, глюкоза, витамины, натрий, калий, кальций, хлор и др. Ненужные и вредные вещества обратно не всасываются: мочевина , мочевая кислота , аммиак, креатинин, сульфаты, фосфаты и др. Благодаря тому, что реабсорбции подвергается 99% воды, составляющей первичную мочу, невсасывающиеся вещества концентрируются. Этим обеспечивается выведение их наружу в сравнительно небольшом объеме.
Реабсорбция воды из первичной мочи зависит от их концентрации в крови в данное время. Для каждого вещества есть определенный предел, выше которого они не могут полностью реабсорбироваться в канальцах. Этот предел называется порогом выведения. Однако многие ненужные вещества являются беспороговыми. Таким образом, почки участвуют в регуляции содержания в крови необходимых для организма веществ, сберегая недостающие вещества или выводя их избыток.
Моча образуется в почках. Первичная моча, или плазма крови проходит по сложной системе канальцев, где всасываются нужные вещества. Все ненужное остается в канальцах и в виде мочи выводится из почек по мочеточникам в мочевой пузырь- вторичная моча.
Моча образуется в почках, как у людей так и у живтных. Существо пьет жидкость, а почки фильтр жидкость как фильтр. Вредные вещества перерабатываются в мочевину, а полезные вещества впитываются в организм.
Говоря коротко, образование мочи происходит в два этапа. На первом этапе происходит ее образование в капсулах наружного слоя почек(почечных клубочках). Первичная моча представляет собой плазму крови, так как жидкая часть крови скапливается в капсулах, попадая через почечные клубочки
Второй этап образования мочи:
Моча собирает все неликвиды организма пропитывается ядами и ненужными шлаками и выходит через мочеточники. Это сложный механизм который начинается в почках затем как я упомянула все стекает по мочеточникам в пузырь носящий одноименное название - мочевой. Дальше человек получает позывы когда он наполнен и идет опорожнять мочевой пузырь.
Основную роль в выделение мочи имеют такие органы как: почки, мочевой пузырь, мочеточники, и канал мочеиспускательный.
Сначала кровь поступает по почечным артериям в почки, затем она начинает очищаться, очищенная кровь проходит обратно по артериям, а вредные вещества превращаются в мочу. Затем эта моче идет в мочевой пузырь по мочеточникам. Далее моча по мочеиспускательному каналу выходит наружу.
Процесс образования мочи очень сложный.
Все происходит в три этапа:
Моча образуется в почках - парных органах, которые находятся у задней стенки брюшной полости, на расстоянии ладони от поясничного отдела позвоночника:
Каждая почка человека весит около 150 граммов. Но, несмотря на свои малые размеры, почки обильно снабжаются кровью: за 5 минут через почки успевает пройти весь объем крови содержащийся в организме (у взрослого человека это около 5 литров). Вся жидкость крови за сутки успевает профильтроваться приблизительно 20 раз.
Кровь поступает в почки через почечную артерию. В почках она очищается от продуктов обмена веществ. Эти продукты почки выводят из организма через мочу. А очищенная кровь выходит из почки через почечную вену.
Почка покрыта снаружи прочной капсулой из соединительной ткани. На продольном срезе почки хорошо различаются два слоя, из которых состоит почка - мозговое и корковое .
Функциональной единицей почки является нефрон . В каждой почке содержится около 1 миллиона нефронов. Каждый нефрон состоит из почечного тельца и системы канальцев .
В корковом веществе находятся клубочки нефронов. В них происходит фильтрация крови: каждый клубочек нефрона под действием артериального давления пропускает жидкость с растворенными в ней веществами, но не пропускает белки и кровяные клетки - они остаются в крови. А профильтрованная жидкость поступает в систему канальцев, которые находятся в мозговом веществе почки.
Эта профильтрованная жидкость называется первичной мочой . В почке за 1 минуту образуется 130 мл первичной мочи, или 8 литров в час. Но ведь мы выводим всего 1-1,5 литра мочи в сутки - куда же девается остальная первичная моча?
В системе канальцев большая часть воды забирается обратно в кровь (этот процесс называется реабсорбцией, или обратным всасыванием). Вместе с водой всасываются обратно в кровь многие ценные вещества, которые организм не может себе позволить потерять - это глюкоза, витамины, аминокислоты и другие. В канальцах всасывается в кровь 7/8 объема жидкости, профильтрованной в клубочках!
Таким образом, почки обладают способностью концентрировать мочу, то есть забирать из нее воду и отдавать ее обратно в кровь. Это свойство особенно важно в условиях затрудненного доступа к воде, например, в пустынях.
Образованная в канальцах профильтрованная жидкость называется вторичной мочой . Она поступает в собирательные трубочки, а далее - в лоханку почки. Из лоханки моча через мочеточники поступает в мочевой пузырь, а оттуда выводится наружу.
Моча – продукт жизнедеятельности человека выделяемый почками, являющийся индикатором состояния его здоровья. Она играет важную роль в поддержке постоянства внутренней среды и выведении из организма токсинов и солей. При наличии любых отклонений в работе организма свойства и состав мочи могут меняться.
Что такое из себя представляет моча
Моча – это биологическая жидкость, образующаяся в выделительных органах в результате фильтрации крови и выделения из нее продуктов обмена и воды. Происходит этот процесс в нефронах – составной части почек. состоит из клубочка, окружающей его капсулы, канальцев и трубочек.
От каждой почки отходит мочеточник, по которому моча поступает в мочевой пузырь, откуда по уретре выводится из организма.
Механизм образования первичной мочи
Моча образуется в несколько этапов:
- Фильтрация.
- Реабсорбция (обратное всасывание).
Процесс фильтрации происходит непосредственно в нефронах. Кровь с растворенными в ней веществами попадает в клубочек нефрона, где благодаря разнице в давлении фильтруется. В результате образуется первичная урина. В ее состав входит вода, минеральные соли, азотистые соединения (мочевина, ), глюкоза, аминокислоты, токсины. В течение суток выделяется в среднем 180 л первичной мочи. Куда же она девается?
Благодаря реабсорбции она практически полностью всасывается обратно в кровь по канальцам нефрона. В норме никакие питательные вещества не должны выводиться с уриной.
В результате образуется вторичная урина, содержащая воду, ионы натрия, калия, водорода и . В этих компонентах организм больше не нуждается, именно они попадают в мочеточник.
Если сравнивать первичную и вторичную урину, то первая по составу похожа на плазму крови, вторая же содержит токсины и вещества, имеющиеся в крови в избытке.
Показатели нормы и состав урины
Функционирование организма оценивают определением состава мочи, который влияет на ее свойства. Выделяют физические и химические свойства урины.
Структура выделяемой жидкости
На заметку! Так же моча имеет формулу: (NH2)2CO
Из неорганических веществ в урине присутствуют ионы натрия, кальция, калия, магния, хлора, сульфаты. Их процентное соотношение зависит от особенностей питания. В норме из минеральных веществ в урине больше всего натрия – 0,35%. Процентное содержание сульфатов – 0,18%, калия и фосфатов – по 0,15%.
Чего не должно быть в моче:
- эритроцитов;
- белка;
- сахара;
- ацетона;
- слизи;
- микроорганизмов.
Состава мочи:
| Показатель | Норма |
|---|---|
| Мочевина | 233-331 м моль/сутки |
| Креатинин | 13,2-17,6 м моль/л у мужчин7,1-13,2 м моль/л у женщин |
| Креатин | 84-1443 мкмоль/л у мужчин145-2061 мкмоль/л у женщин |
| Диастаза | до 44 мг/л |
| Молочная кислота | 178-1700 мкмоль/сутки |
| Мочевая кислота | 0,27-0,70 г/суткидо 0,43 г у вегетарианцев |
| Аммиак | 20-70 мкмоль/л |
| Желчные кислоты | 0,46-0,87 мкмоль/сутки |
| Натрий | 95-310 ммоль/сутки |
| Калий | 3,8 до 5-ти ммоль |
| Железо | 0,005–0,3 мг/г |
| Медь | 0,01–0,07 мг/г |
| Селен | 0,015–0,06 мг/г |
| Кобальт | 0,00025–0,002 мг/г |
| Марганец | 0,00075–0,003 мг/г |
| Алюминий | 0–0,04 мг/г |
| Белок | 0,033 г/л |
| Глюкоза | 2,8-3,0 ммоль/суткиу беременных 6 ммоль/сутки |
| Кетоновые тела (ацетон) | 0,17-1,7 ммоль/сутки |
| Альбумин | 1,64-34,2 мг/сут |
| Билирубин | отсутствует |
| Уробилиноген | 5-10 мг/лу детей до 2 мг |
| 17-кетостероиды | у мужчин 22,9-81,1 ммоль/суткиу женщин 22,2-62,4 ммоль/сутки |
| Эритроциты | у мужчины отсутствуюту женщин 1-3 на образец |
| Цилиндрический эпителий | 0-2 |
| 1-3 | |
| Лейкоциты | 0-1 у мужчин0-12 у женщин |
| Гемоглобин | отсутствует |
| Цилиндры | отсутствуют, могут быть только гиалиновые цилиндры, 1-2 на образец |
| Бактерии | отсутствуют |
| Грибы | отсутствуют |
| Слизь | отсутствует |
Химические показатели
На химические свойства урины влияет ее состав. Именно от него зависят следующие характеристики:
- реакция среды;
- прозрачность;
- плотность.
Реакция урины нейтральная, ближе к слабокислой, что обусловлено концентрацией ионов водорода. Этот показатель зависит от особенностей питания: у вегетарианцев она щелочная, а при употреблении мяса становится кислой. У детей при рождении моча кислая, через 6 дней становится щелочной.
В норме урина прозрачная независимо от цвета, но при излишке различных солей, белка, гноя, . Осадки солей выпадают в осадок, который при нагревании либо добавлении различных реагентов исчезает.
Одно из важных свойств урины — пенистость. моча не пенится, возможно образование нестойкой пены.
Плотность урины зависит от концентрации в ней солей натрия и мочевины. Этот показатель не должен быть ниже 1018 г/л. При повышении температуры внешней среды плотность снижается на 1г/мл на каждые 3 градуса.
Существует взаимосвязь между цветом и плотностью урины. Чем она светлее, тем менее плотная. Более концентрированная характеризуется высокой плотностью и чаще всего сопровождается обезвоживанием.
Основные показатели состояния мочи:
Физические свойства
Физические свойства помогают оценить урину по внешним признакам. К ним относят:
- запах;
- цвет;
- объем.
Урина имеет , поскольку в ней содержится аммиак. Под воздействием кислорода аммиак окисляется и запах становится более резким.
Цвет урины в норме светло-желтый, что обусловлено наличием желчных пигментов. Чем больше человек употребляет жидкости, тем светлее становится его моча. При увеличении потоотделения, сопровождающегося уменьшением мочеиспускания, концентрация желчных пигментов возрастает, вследствие этого цвет урины становится более темным. Цвет может меняться при приеме лекарственных препаратов.
В течении суток организм человека в норме выделяет 1,5-2 л урины. Этот объем зависит от питьевого режима и погоды. Зимой у человека выделяется больше мочи, а летом часть влаги теряется в результате потоотделения. Соотношение употребляемой и выделяемой жидкости называется диурез.
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
- 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;
- 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.
- 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
- 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.
- 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.
