Механизм образования мочи у человека: этапы, особенности, возможные отклонения

Моча – это жидкость, окрашенная в желтый цвет и имеющая своеобразный запах, вырабатывается в почках и состоит из первичной и вторичной мочи. Первичная моча (клубочковый ультрафильтрат) еще не является полноценной уриной. Она весьма далека по своему составу от конечного продукта — вторичного. Жидкость, прошедшая первый этап мочеобразования, по составу больше напоминает плазму крови, но почти не имеющую белковых ферментов. Это неудивительно, ведь именно с ее фильтрации начинается формирование мочи в почках.

Процесс образования мочи по фазам

Как образуется моча в организме человека, понимает далеко не каждый. Схема образования мочи почками удивительно совершенна и сложна. Последовательность мочетворения состоит из трех этапов:

  • ультрафильтрация;
  • реабсорбция;
  • секреция.


Почки, основной тканью которых является паренхима, состоят из крохотных элементов — нефронов. В обоих органах их насчитывается около 2 млн.
Именно в нефронах, состоящих из мальпигиева клубочка, помещенного в капсулу, и почечных канальцев (дистальный, проксимальный, петля Генле, собирательная трубка), происходит основное действие, разделенное на 3 этапа.

Первый этап – ультрафильтрация

С образования первичной мочи в клубочках (гломерулах) начинается работа почек. В них через почечные артерии доставляется кровь, которая за сутки успевает профильтроваться около 20 раз. Операцию эту обеспечивает закрытая капсула, названная по фамилиям первооткрывателей — Боумена и Шумлянского. В ней есть три слоя, играющих благодаря кровяному давлению роль эффективных фильтров:

  • Капиллярный. Имеет достаточно большие поры, задерживающие ряд белков и форменных элементов (это лейкоциты, тромбоциты, эритроциты).
  • Коллагеновый. Становится непреодолимой преградой для белков.
  • Эпителиальный. Не дает прохода простым белкам — альбуминам.

На этом образование мочи, называемой первичной, заканчивается. Далее плазма, почти лишенная белка, поступает в извилистые почечные канальцы. Объем ультрафильтрата, который вырабатывается за сутки, колеблется от 150 до 180 литров. Начинается следующая стадия продукции мочи.

Второй этап – реабсорбция

Следующая фаза трансформации — обратное всасывание. Вторичная моча образуется не в клубочках, а в почечных канальцах. Более 90% ультрафильтрата возвращается в кровь. В основе механизма образования вторичной мочи — диффузия (пассивная) и транспортировка клетками нефрона (активная).

В результате канальцевой реабсорбции в организм возвращаются все необходимые ему элементы — оставшийся микроскопический процент белков, глюкоза, аминокислоты. Ненужные же продукты обмена, токсины остаются в концентрате, объем которого сильно уменьшается: из 180 л «выжимается» всего полтора. Из почек через мочеточники вторичная моча попадает в мочевой пузырь.

Третий этап – секреция

Секрецию можно назвать «реабсорбцией наоборот». Проходят оба процесса параллельно. Эта последняя, но не менее важная, стадия — транспортировка ненужных и вредных веществ из крови в нефроны (их капилляры и канальцы). К этим отходам относятся аммиак, ионы калия, креатинин, мочевая кислота, красители, антибиотики и другие чужеродные элементы.

Концентрирование и разведение мочи

Концентрирование или разведение мочи осуществляется в результате функционирования противоточно-множительной канальцево-сосудистой системы почек, которая состоит из:

a.канальцев петли Генле и собирательных трубочек, а также

b.нисходящих и восходящих кровеносных капиллярных сосудов , идущих параллельно канальцам.

Результат работы противоточных систем зависит от скоростей движения мочи и крови. Высокая скорость ультрафильтрации или усиление движения крови по восходящим и нисходящим кровеносным сосудам приводят к выделению мочи низкого удельного веса, тогда как замедление скорости движения мочи или крови в мозговом веществе увеличивает концентрирование мочи.

Состав, свойства и количество первичной мочи

Ультрафильтрат (первичную мочу) называют плазмой крови, которая почти полностью лишилась белка, если игнорировать 3% гемоглобина. По этой причине в таком виде мочи находится смесь из полезных и вредных веществ.

Кроме воды, в первичной моче содержатся:

  • альбумины;
  • аминокислоты;
  • глюкоза;
  • ионы калия;
  • креатинин;
  • мочевина и мочевая кислота (это не одно и то же);
  • ионы натрия;
  • сульфаты;
  • фосфаты;
  • ионы хлора.
  • Для первичной урины характерен очень большой объем: за сутки он может достигать цифры 200 л.


Для первичной урины характерен очень большой объем: за сутки он может достигать цифры 200 л.
Если говорить о количестве крови, задействованной в фильтрации за сутки, то число 1400 литров почти невозможно представить. Затем, возвращая организму полезные вещества и забирая вредные, почки эту жидкость трансформируют во вторичную мочу.

Белок

Нормальное значение: отсутствует или следы (0,025-0,1 г/сут)

Протеинурия — proteinuria:

  • физиологическая (ортостатическая, переохлаждение, после повышенной физической нагрузки)
  • клубочковая (гломерулонефрит, действие инфекционных и аллергических факторов, гипертоническая болезнь, декомпенсация сердечной деятельности)
  • канальцевая (амилоидоз, острый канальцевый некроз, интерстициальный нефрит, синдром Фанкони)
  • преренальная (миеломная болезнь, некроз мышечной ткани, гемолиз эритроцитов)
  • постренальная (при циститах, уретритах, кольпитах)

В почечных клубочках за сутки фильтруется около 5 г белка, главным образом — альбумина. Благодаря высокой реабсорбции, более 99 % его вновь поступает в кровь, с мочой удаляется менее 100 мг/сут. Такие количества не обнаруживаются при использовании методов, практикуемых в настоящее время лабораторной диагностикой. Для физиологической протеинурии характерно содержание белка ниже, чем 0,3 г/л.

При повышенном содержании белка в моче говорят о патологической протеинурии, которая по преимущественному механизму возникновения подразделяется на:

  • клубочковую — связанную с повышенной проницаемостью почечных клубочков. Обнаружение белков с относительно большой молекулярной массой свидетельствует об отсутствии избирательности почечного фильтра и выраженном его поражении;
  • канальцевую — связанную с неспособностью канальцев реабсорбировать белки, прошедшие через неизмененный гломерулярный фильтр;
  • преренальную — связанную с усиленным распадом белка тканей, при высокой концентрации низкомолекулярного белка в плазме (белок Бенс-Джонса, миоглобин, гемоглобин);
  • постренальную — при поражении мочевыводящих путей и половых органов.

Протеинурия является частым неспецифическим симптомом патологии почек. Различают немассивную (потеря до 3 г/сут) и массивную (свыше 3 г/сут) протеинурию. При почечной протеинурии белок обнаруживается как в дневной, так и ночной моче.

Протеинурия часто сочетается с цилиндурией, эритроцитурией, лейкоцитурией.

Белок Бенс-Джонса — низкомолекулярный белок, обнаруживается в моче при злокачественных новообразованиях в случае дисфункции β-клеток (миеломная болезнь).

Миоглобинурия — наличие миоглобина в моче — возникает при концентрации его в плазме выше 0,15 г/л (наследственные заболевания мышц, мышечные некрозы, травмы мышц, их длительная ишемия, действие отравляющих веществ).

Гемоглобинурия — появление в моче свободного гемоглобина в результате го повышения в плазме крови до 1,2 г/л (гемолиз эритроцитов).

Компоненты и объем вторичной мочи

Эта субстанция уже имеет другие характеристики. Она представляет собой 95% воды и элементы первичной мочи — сухой бесполезный остаток, который не смог усвоить организм. В состав вторичной мочи входят те же компоненты, исключая глюкозу и мизерное количество белка. Зато значительно вырастает процент мочевины: с 0,03% у ультрафильтрата до 2% здесь.

По сравнению с первичной, во вторичной моче серьезно увеличивается доля креатинина, мочевой кислоты и сульфатов. Вдобавок к составу присоединяются продукты белкового обмена, шлаки. Цветом исходный продукт обязан красящему желчному пигменту, запахом — солям аммония. Объем выделяемой вторичной мочи в сутки примерно одинаков для всех людей: он составляет всего 1,5-2 л.

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.
Валерий Ославский: ‘Если торчит косточка на ноге, ни в коем случае не…’Read more »

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.й: ‘Если торчит косточка на ноге, ни в коем случае не…’

Как выводится моча

Вторичная моча, покидая почки, маленькими порциями двигается в мочеточники. Конечная остановка — в мочевом пузыре, куда попадает моча буквально по каплям, и где происходит накопление. Средний объем этого органа составляет 450 мл. У женщин эта цифра может доходить до 550 мл, у мужчин — до 750.Когда мочевой пузырь заполняется примерно наполовину (250-300 мл), урина принимается распирать его стенки. Поэтому человек вскоре начинает чувствовать дискомфорт, так как нервные импульсы из спинного мозга быстро передаются в головной.


Когда мочевой пузырь заполняется примерно наполовину (250-300 мл), урина принимается распирать его стенки. Поэтому человек вскоре начинает чувствовать дискомфорт, так как нервные импульсы из спинного мозга быстро передаются в головной.

Чем больше мочи будут продуцировать почки, тем сильнее и мучительнее станут позывы к мочеиспусканию. Его здоровый человек контролирует самостоятельно. Исключение составляют младенцы и пожилые. Мозг, получивший сигнал о переполнении, начинает сокращать мышцы пузыря и расслабляет сфинктер.

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.

Что влияет на мочеобразование

На сложную работу почек оказывают влияние различные факторы. Многое зависит от количества потребляемой воды, пищи, доли свежих овощей и фруктов в рационе, от функционального состояния почек. Болезни почек, мочеточников, мочевого пузыря, других органов также могут сильно изменить образование первичной и вторичной мочи.

Диурез (интенсивность мочеобразования) зависит от состояния организма, значение имеет пол, возраст. Следующие факторы также надо принимать во внимание:

  • Физические нагрузки. Напряженная мышечная работа провоцирует локальное усиление кровообращения, в то же время оно значительно замедляется в органах брюшной полости, а значит, и в почках.
  • Повышенное потоотделение, берущее на себя часть функций почек, тоже сокращает количество мочи.
  • Время суток: метаболизм в организме значительно замедляется во время сна.
  • Сезон: жаркая погода ведет к уменьшению мочеобразования, холодная — наоборот.
  • Показатели артериального давления: повышенное АД провоцирует бурную деятельность почек.

Особенности выработки мочи у детей

Только что родившиеся малыши имеют почки, которые пока не могут хорошо исполнять свою роль. В органах в первые дни жизни происходят изменения: и структурные, и функциональные.

Отличий со взрослым организмом у новорожденного много, если иметь в виду образование вторичной мочи. Почки малыша еще не способны качественно выполнять концентрационные функции, хотя с фильтрационной работой эти органы справляются достаточно хорошо. Этим объясняется частота мочеиспускания и почти прозрачный цвет урины ребенка первых месяцев жизни.

Моча грудничка совсем не имеет запаха, он появится только после введения прикорма. Нет различий и в частоте мочеиспусканий днем и ночью. Это поменяется к полугодовалому возрасту, когда маленький организм начнет привыкать к суточным биоритмам.


Структурные изменения почек закончатся в трехгодовалом возрасте, а окончательные функциональные — к 6 годам. В 10 лет суточный объем урины ребенка будет приближен к количеству, выделяемому взрослыми.

Причины нарушений в производстве урины

Любые неполадки, связанные с почками, мгновенно отражаются на внешнем виде, консистенции или запахе соломенно-желтой (в норме) жидкости.

  • Белок — элемент, который отсутствует в моче здорового человека. Когда он появляется в больших количествах, моча напоминает пиво. Если она мутнеет, в ней появляется осадок, это яркое свидетельство наличия инфекции.
  • Запах. Обычно его нет. Аммиачный запах – типичный симптом цистита либо гнойного процесса в мочевыделительной системе. Если в туалете вдруг запахло испортившейся рыбой, то можно быть уверенным в «синдроме рыбного запаха» — триметиламинурии. Так называется неспособность организма выводить третичный амин.
  • Цвет. Гломерулонефрит (поражение почечных клубочков) и гемолитический криз (массовое разрушение эритроцитов) придают ей цвет мясных помоев. Зеленоватый оттенок типичен при воспалении, начавшемся в кишечнике. Гепатит окрашивает мочу в черно-бурые цвета. Редкое врожденное заболевание — алкаптонурию (нарушенный белковый обмен) по праву называют «болезнью черной мочи» из-за такого ее оттенка.
  • Нормальную работу почек оценивают по одному важному показателю — скорости клубочковой фильтрации. У мужчин за одну минуту должно продуцироваться 125 мл первичной мочи, нормальная СКФ для женщин — 110 мл/мин.


Нормальную работу почек оценивают по одному важному показателю — скорости клубочковой фильтрации. У мужчин за одну минуту должно продуцироваться 125 мл первичной мочи, нормальная СКФ для женщин — 110 мл/мин.
Серьезные нарушения почек провоцируют:

  • амилоидоз, системная красная волчанка, гломерулонефрит, диабет, опухоли, ревматизм, склеродермия;
  • отравление красителями, токсинами, лекарственными препаратами;
  • травмы, приводящие к большой кровопотере.

Чтобы избежать проблем с почками, при любом подозрении на неполадки необходимо отправляться к урологу или нефрологу. После сдачи анализов нужно выполнять рекомендации врача, тщательно следить за рационом и питьевым режимом, оставить в прошлом вредные привычки.

Относительная плотности мочи (в утренней порции)

Нормальное значение: 1015-1025 г/л

Повышена — больше 1025 г/л (гиперстенурия):

  • при нарастании отеков (острый гломерулонефрит, недостаточность кровообращения)
  • большие экстраренальные потери жидкости (понос, рвота, кровопотеря, обширные ожоги, образование отеков, травмы живота, кишечная непроходимость и др.)
  • появление в моче большого количества глюкозы, белка, лекарств и их метаболитов (3,3% белка в моче повышает ее относительную плотность на 0,001)
  • при введении маннитола или декстрана, рентгеноконтрастных веществ
  • токсикоз беременных

Понижена — меньше 1015 г/л (гипостенурия):

  • острое поражение почечных канальцев
  • несахарный диабет
  • хроническая почечная недостаточность
  • злокачественная гипертензия

Относительная плотность мочи пропорциональна концентрации растворенных в ней веществ (органических соединений и электролитов) и отражает концентрационную способность почек. У здорового человека она зависит от многих условий, но в основном от суточного диуреза — чем выше диурез, тем ниже относительная плотность мочи, которая измеряется с помощью урометра.

У здоровых людей сумма первых двух цифр суточного диуреза и последних двух цифр относительной плотности мочи обычно составляет 30. Например, если суточный диурез — 1100 мл, относительная плотность — 1019 г/л, то 11 + 19 = 30.

Изостенурия (isosthenuria) — выделение мочи с постоянным значением относительной плотности, равными показателями плотности безбелковой части плазмы крови (относительная плотность первичной мочи — 1010-1011 г/л) свидетельствует о полной потере концентрационной функции почек.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]
Для любых предложений по сайту: [email protected]