Первичная моча образуется в процессе

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:

1. Низкое осмотическое давление. Оно возникает из-за мембранного равновесия.
2. 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.

Жизненно важным процессом в почках является процесс образования мочи. Он включает в себя несколько составляющих — фильтрация, всасывание, выделение. В случае нарушения по каким либо причинам механизма произведения и последующего выделения урины, проявляются различные тяжелые недуги.

Состав мочи включает себя воду и особенные электролиты, кроме того важной составляющей являться конечные продукты обмена в клетках. Продукты последней стадии метаболизма попадают из клеток в кровяное русло в то время, когда она циркулирует по организму и выводиться почками входя в состав урины. Реализуется механизм произведения мочи в почках функциональной единицей почки — нефроном.

Нефрон — это единица почки, которая обеспечивает образование мочи и ее дальнейшее выведение, благодаря своей многофункциональности. Каждый орган насчитывает около 1 миллиона таких единиц.

Нефрон в свою очередь делиться на:

• клубочек
• капсула Боумена — Шумлянского
• система канальцев

Клубочек — это целая сеть капилляров, которые внедрены в капсулу Боумена — Шумлянского. Капсула сформирована из двойных стенок и напоминает полость с продолжением в канальцы. Канальцы почечной единицы образовывают своеобразную петлю, части которой исполняют необходимые заложенные функции для образования урины. Части канальцев, извитые и прямые, прилегающие непосредственно к капсуле, называются проксимальными канальцами. Кроме этих основных структурных единиц нефрона, существуют еще:

• поднимающиеся и опускающиеся тонкие секции
• отдаленный прямой каналец
• толстый приносящий сегмент
• петли Генле
• отдаленный извитой каналец
• соединительный каналец
• собирательная трубка

Образование первичной мочи

Кровь, которая поступает в клубочки нефрона, под действием процессов диффузии и осмоса, через специфическую мембрану клубочков фильтруется и в этом процессе растрачивает большую часть жидкости. Отфильтрованные продукты крови, поступают в дальнейшем в капсулу Боумена — Шумлянского.

Всевозможные шлаки, глюкоза, соли, вода и различные другие биохимические вещества, отфильтрованные из крови и находящиеся в капсуле Боумена, называют первичной мочой. Первичная моча содержит в себе большое количество глюкозы, креатинина, аминокислот, воды и иных низкомолекулярных соединений. Отличной считается фильтрация в обеих почечных канальцах, составляющая 130 мл в минуту. Если произвести не сложные подсчеты, то получается, что нефронами, входящими в состав почек, отфильтровывается примерно 185 л за 24 часа.

Это огромное количество, ведь не известно ни одного случая выведения такого большого количества жидкости. Что же еще кроется в механизме образования мочи?

Вторичная моча и ее образование

Реабсорбция — второй составляющий фактор механизма, который обуславливает образование мочи. Этот процесс заключается в движении различных отфильтрованных веществ, обратно в капилляры и сосуды кровеносной системы. Процесс реабсорбции начинается в канальцах, прилегающих к капсуле Боумена, а имеет свое продолжение уже в петлях Генле, а также отдаленных извитых канальцах и собирательной трубочке.

Механизм образования вторичной мочи достаточно сложный и кропотливый, тем не менее, около 183 литров жидкости в день из канальцев обратно возвращается в кровяное русло.

Все ценные и питательные вещества не пропадают вместе с уриной, все они подвергаются механизму реабсорбции.

Глюкоза обязательно возвращается в кровь, при условии отсутствия нарушений в системах организма. В случае, если содержание глюкозы в кровяном русле превышает 10 ммольл, то тогда глюкоза начинает выделяться вместе с мочой.

Кроме того, возвращаются различные ионы, в том числе и ионы натрия. Количество, которое ресорбирует почка в сутки, напрямую зависит, от того, какое количество соленного съел пациент накануне. Чем больше ионов натрия попадает в организм с едой, тем больше всасывается из состава первичной мочи.

В здоровом состоянии организма, моча не должна содержать белка, эритроцитов, кетоновых тел, глюкозы, билирубина. Если различные вещества содержаться в выделяемой моче, это может свидетельствовать о нарушении в работе печени, желудочно-кишечного тракта, поджелудочной железы и многие другие.

Процесс выделения мочи из организма

Третий важный процесс — канальцевая секреция. Это механизм образования мочи. При этом процессе из капилляров рядом с отдаленными и собирательными канальцами, в углубление канальцев, а именно в первичную мочу, методом активного переноса и проникновения выделяются ионы водорода, калия, аммиака, а также некоторых лекарственных средств. В результате всасывания и выделения в почечных канальцах первичной мочи, образовывается вторичная моча, которой в норме должно быть от 1.3 до 2.3 литра.

Выделение в канальцах почек играет очень важную роль в стабилизации кислотно — щелочного баланса человеческого организма.

Накопленная моча в мочевом пузыре, приводит к повышению давления в самом пузыре. Он иннервируется вегетативной нервной системой и в свою очередь раздражение парасимпатических тазовых нервов приводи к сокращению стенок мочевого пузыря и последующему расслаблению сфинктера, что влечет за собой изгнание мочи из пузыря.

Мочеобразование во многом зависит от уровня артериального давления, кровенаполнения почек, а также величины просвета артерий и вен почек. Падение артериального давления, а также сужение просвета капилляров в почках, влечет за собой значительное сокращение отделения мочи, а расширение капилляров и соответственно, повышенное артериальное давление — увеличивают.

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.