Содержание
Первичная моча (клубочковый ультрафильтрат) — жидкость, образующаяся в почечных тельцах почек непосредственно после отделения (ультрафильтрации) растворённых в крови низкомолекулярных веществ (как отходов жизнедеятельности, так и необходимых для метаболизма) от белков и форменных элементов.
Содержание
История [ править | править код ]
Первичная моча впервые была описана Карлом Людвигом (1816-1895) в 1842 году в докторской диссертации "Вклад в теорию механизма выделения мочи" (нем. "Beiträge zur Lehre vom Mechanismus der Harnabsonderung").
Состав [ править | править код ]
Первичная моча по своему составу представляет собой плазму, практически лишённую белков. А именно, количество креатинина, аминокислот, глюкозы, мочевины, низкомолекулярных комплексов и свободных ионов в ультрафильтрате совпадает с их количеством в плазме крови. Из-за того, что клубочковый фильтр не пропускает белки-анионы, для поддержания мембранного равновесия Доннана (произведение концентраций ионов с одной стороны мембраны равно произведению их концентраций с другой стороны) в первичной моче концентрация анионов хлора и бикарбоната становится примерно на 5 % больше и, соответственно, пропорционально меньше концентрация катионов натрия и калия, чем в плазме крови. В ультрафильтрат попадает небольшое количество одних из самых мелких молекул белка — почти 3 % гемоглобина и около 0,01 % альбуминов.
Свойства [ править | править код ]
Первичная моча имеет следующие свойства:
- Низкое осмотическое давление. Оно возникает из-за мембранного равновесия.
- Большой суточный объём, который измеряется десятками литров. Весь объем крови проходит через почки около 30 раз. Т.к. в среднем человек имеет 5 литров крови, то за день почки фильтруют около 150 литров крови.
Скорость клубочковой фильтрации (СКФ) [ править | править код ]
Регуляция СКФ производится посредством нервных и гуморальных механизмов и влияет на:
- тонус артериол клубочков и, следовательно, объём кровотока (плазмотока) и величину фильтрационного давления;
- тонус мезангиальных клеток (соединительная ткань между капиллярами нефронного клубочка) и фильтрационной поверхности;
- активности висцеральных эпителиальных клеток (или подоцитов) и их функций.
Гуморальные факторы, такие как простагландины, атриопептиды, норадреналин и адреналин, аденозин и т. п., могут и увеличивать, и уменьшать клубочковую фильтрацию. Важнейшую роль в постоянстве СКФ играет ауторегуляция коркового кровотока.
Значение [ править | править код ]
Первичная моча проходит дальнейшее концентрирование и удаление из неё полезных веществ. Полученный концентрированный остаток — вторичная моча.
Состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала. В почках происходит фильтрация крови и образуется моча.
Почки состоят из двух слоев: коркового и мозгового, внутри почки находится лоханка, от которой начинается мочеточник.
В корковом веществе каждой почки находится около миллиона структурно-функциональных единиц – нефронов, состоящих из капсулы, клубочка и извитого канальца. Мозговое вещество представлено 10-15 пирамидами, состоящими из собирательных трубочек. Основания пирамид обращены в сторону коры, а верхушки открываются в лоханку.
Заходящая в почки почечная артерия распадается на приносящие артериолы, которые заходят внутрь почечных капсул (Боумена) и там образуют капиллярные (Мальпигиевы) клубочки. Выносящая артериола, которая выходит из капсулы, примерно в 2 раза уже приносящей, за счет этого в капиллярном клубочке создается повышенное давление, из-за которого около 10% плазмы крови фильтруется в полость капсулы Боумена (ультрафильтрация), так образуется первичная моча, около 170 л в сутки. В ее состав не входят крупные элементы крови – клетки и белки, потому что они не могут профильтроваться через два слоя клеток: стенку капилляра и стенку капсулы. Все остальные компоненты крови – вода, соли, и простые органические вещества (глюкоза, аминокислоты, мочевина и т.д.) входят в состав первичной мочи.
Из почечной капсулы выходит извитой каналец, который оплетается капиллярами, на которые распадается выносящая артерия. В извитом канальце происходит обратное всасывание (реабсорбция) полезных веществ – воды, аминокислот, глюкозы, некоторых солей. Таким образом образуется вторичная моча, состоящая из воды, солей и мочевины, примерно 1,5 л в сутки. Извитые канальцы впадают в собирательные трубочки, впадающие в лоханку.
Из почечной лоханки моча поступает в мочеточник. Его стенки перистальтически сокращаются, проталкивая мочу в мочевой пузырь. Объем мочевого пузыря 250-500 мл, при его наполнении рецепторы растяжения в его стенках начинают посылать сигналы в центр мочеиспускания в головном мозге. Из мочевого пузыря выходит мочеиспускательный канал.
Еще можно почитать
Тесты и задания
Рассмотрите рисунок с изображением органа человека и определите: (А) как называют его наружный и внутренний анатомические слои, (Б) процессы, обеспечивающие очищение крови от конечных продуктов метаболизма и (В) структурное образование органа, в котором скапливаются растворы веществ для выведения их из организма человека. Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) корковый, мозговой
2) мочевыделительная
3) почечная лоханка
4) петля Генле
5) транспорт питательных веществ
6) эпителиальный, мышечный
7) фильтрация, обратное всасывание
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Почки обеспечивают:
1) обезвреживание ядовитых веществ
2) синтез биологически активных веществ
3) гомеостаз
4) повышение иммунитета
5) накапливание мочи
6) биологическую фильтрацию крови
1. Установите правильную последовательность прохождения воды в выделительной системе. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) попадание воды в почечную лоханку
2) всасывание воды в извитых канальцах
3) сбор воды в мочевом пузыре
4) прохождение воды в почечной капсуле
5) удаление воды через мочеиспускательный канал
2. Установите последовательность процессов, происходящих при образовании и продвижении мочи. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) поступление первичной мочи в почечные канальцы
2) поступление вторичной мочи в лоханку
3) обратное всасывание из первичной мочи
4) фильтрация в капсуле нефрона
5) движение мочи по мочеточнику
3. Установите последовательность этапов образования и движения мочи в организме человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) накопление мочи в почечной лоханке
2) обратное всасывание из канальцев нефронов
3) фильтрация плазмы крови в почечных клубочках
4) отток мочи по мочеточнику в мочевой пузырь
5) движение мочи по собирательным трубочкам пирамидок
4. Установите последовательность этапов образования и движения мочи в организме человека.
1) движение мочи по извитым канальцам нефронов и образование вторичной мочи
2) движение мочи по собирательным трубочкам пирамидок
3) фильтрация крови из почечного клубочка в капсуле нефрона
4) отток мочи по мочеточнику в мочевой пузырь
5) скопление мочи в почечной лоханке
5. Установите последовательность этапов образования мочи. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) образование первичной мочи
2) реабсорбция в извилистых канальцах
3) фильтрация плазмы крови в полость капсулы нефрона
4) образование вторичной мочи
5) приносящий сосуд
6) собирающая трубочка
6. Установите последовательность процессов, протекающих в почках человека при образовании мочи. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) удаление мочи из почечной лоханки
2) обратное всасывание в капилляры извитых канальцев
3) поступление мочи в собирательные трубочки
4) образование первичной мочи
5) фильтрация крови из капилляров клубочка в полость капсулы
Установите соответствие между процессом и части мочевыделительной системы человека, в которой он происходит: 1) почка, 2) мочевой пузырь, 3) мочеточник. Запишите цифры 1-3 в правильном порядке.
А) формирование первичной мочи
Б) накопление вторичной мочи
В) передвижение вторичной мочи
Г) формирование вторичной мочи
Д) превращение первичной мочи во вторичную
Е) передвижение первичной мочи
В организме человека моча образуется из
1) лимфы
2) плазмы крови
3) тканевой жидкости
4) воды и минеральных солей
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В состав нефрона входят
1) капиллярный клубочек
2) почечная лоханка
3) почечный каналец
4) почечная капсула
5) мочеточник
6) надпочечники
Первичная моча – это жидкость
1) отфильтровавшаяся из кровеносных капилляров в полость капсулы почечного канальца
2) отфильтровавшаяся из просвета почечного канальца в прилежащие кровеносные сосуды
3) поступающая из нефрона в почечную лоханку
4) поступающая из почечной лоханки в мочевой пузырь
1. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Строение почки». Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) почечная лоханка
2) капсула нефрона
3) корковый слой
4) пирамидки мозгового слоя
5) мочеточник
6) почечная артерия
2. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Строение почки человека». Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) мозговое вещество
2) почечная пирамидка
3) капсула нефрона
4) мочеточник
5) почечная лоханка
6) лимфатический сосуд
Установите соответствие между особенностью функциональной единицы и самой функциональной единицей: 1) нефрон, 2) нейрон. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) В состав входит петля Генле
Б) Имеет отростки – аксоны и дендриты
В) Основные свойства – возбудимость и проводимость
Г) Охватывает клубочек капилляров
Д) Состоит из капсулы Боумена и канальцев
Е) Проводит нервные импульсы
Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В почках организма человека происходят процессы
1) фильтрация в почечном клубочке
2) обратное всасывание в извитых канальцах
3) активирование работы надпочечников
4) накопление мочи в почечной лоханке
5) выработка гормонов
6) обеззараживание ядовитых веществ
Расположите в правильном порядке элементы кровоснабжения нефрона, начиная с брюшной аорты. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) почечная артерия
2) выносящая артериола
3) приносящая артериола
4) венула
5) почечная вена
6) капиллярный клубочек капсулы
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.
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.
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.