Характеристика первичной мочи. Образование первичной и вторичной мочи. Образование и этап секреции

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

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.

Человеческий организм обеспечивается в среднем 2500 миллилитрами воды. Около 150 миллилитров появляется в процессе метаболизма. Для равномерного распределения воды в организме ее приходящее и уходящее количество должны соответствовать друг другу.

Основную роль в выводе воды играют почки. Диурез (мочевыделение) за сутки равен в среднем 1500 миллилитрам. Остальная вода выводится посредством легких (около 500 миллилитров), кожи (около 400 миллилитров) и небольшое количество уходит с каловыми массами.

Механизм образования мочи является жизненно важным процессом, реализуемым почками, он состоит из трех этапов: фильтрации, реабсорбции и секреции.

Нефрон является морфофункциональной единицей почки, обеспечивающей механизм мочеобразования и выведения. В его структуре имеются клубочек, система канальцев, капсула Боумена.

В данной статье рассмотрим процесс образования мочи.

Снабжение почек кровью

Ежеминутно сквозь почки проходит около 1,2 литра крови, что равняется 25 % всей крови, поступающей в аорту. У человека почки по своей массе составляют 0,43 % массы тела. Из этого можно сделать вывод, что кровоснабжение почек проходит на высоком уровне (в качестве сравнения: в пересчете на 100 г тканей ток крови для почки составляет 430 миллилитров в минуту, коронарной системы сердца - 660, головного мозга - 53). Что такое первичная и вторичная моча? Об этом далее.

Важной характеристикой почечного кровоснабжения является то, что ток крови в них остается неизменным при меняющемся артериальном давлении более чем в 2 раза. Так как артерии почек отходят от аорты брюшины, то в них всегда высокий уровень давления.

Первичная моча и ее образование (клубочковая фильтрация)

Первая ступень образования мочи в почках берет начало с процесса фильтрации плазмы крови, который происходит в почечных клубочках. Жидкая часть крови следует сквозь стенку капилляров в углубление капсулы почечного тела.

Фильтрация становится возможной благодаря ряду особенностей, которые связаны с анатомией:

• уплощенные клетки эндотелия, по краям они особенно тонкие и имеют поры, через которые не могут проходить молекулы белка из-за их крупного размера;
• внутренняя стенка емкости Шумлянского-Боумена образуется приплюснутыми эпителиальными клетками, которые также не дают проходить крупным молекулам.

Где образуется вторичная моча? Об этом ниже.

Что этому способствует?

Главной силой, которая обеспечивает возможность фильтрации в почках, становятся:

• высокое давление в почечной артерии;
• не одинаковый диаметр приносящей артериолы почечного тела и выносящей.

Давление в капиллярах - около 60-70 миллиметров ртутного столба, а в капиллярах других тканей оно равняется 15 миллиметрам ртутного столба. Отфильтрованная плазма легко наполняет капсулу нефрона, так как в ней низкое давление - около 30 миллиметров ртутного столба. Первичная и вторичная моча - уникальное явление.

Из капилляров в углубление капсулы фильтруются вода и вещества, растворенные в плазме, за исключением крупных молекулярных соединений. Соли, относящиеся к неорганическим, так же, как и органические соединения (мочевая кислота, мочевина, аминокислоты, глюкоза), без сопротивления заходят в полость капсулы. Высокомолекулярные белки в норме не идут в ее углубление и сохраняются в крови. Жидкость, которая профильтровалась в углубление капсулы, имеет название первичной мочи. Почки человека в течение суток образуют 150-180 литров первичной мочи.

Вторичная моча и ее образование

Второй стадией образования мочи называют возвратное всасывание (реабсорбцию), которое протекает в извитых каналах и петле Генле. Процесс проходит в пассивной форме по принципу толчка и диффузии, и в активной, посредством самих клеток стенки нефрона. Цель этого действия состоит в том, чтобы вернуть в кровь все важные и жизненно необходимые вещества в нужном количестве и вывести конечные элементы обмена, чужеродные и токсические вещества.

Третьим этапом является секреция. Кроме обратного всасывания, в каналах нефрона проходит активный процесс секреции, то есть выделение из крови веществ, которое выполняется клетками стенок нефрона. В ходе секреции в мочу из крови идет креатинин, а также терапевтические вещества.

В ходе протекающего процесса обратного всасывания и выделения образуется вторичная моча, которая довольно сильно отличается от первичной мочи по своему составу. Во вторичной моче высокая концентрация мочевой кислоты, мочевины, магния, ионов хлора, калия, натрия, сульфатов, фосфатов, креатинина. Около 95 процентов вторичной мочи составляет вода, в остальных веществ только пять процентов. В сутки образуется около полутора литров вторичной мочи. Большую нагрузку испытывают почки и мочевой пузырь.

Регуляция мочеобразования

Работа почек саморегулируется, так как они являются крайне важным органом. Почки снабжены большим количеством волокон симпатической нервной системы и парасимпатической (окончаниями блуждающего нерва). При раздражениях симпатических нервов падает количество приходящей к почкам крови и давление в клубочках идет вниз, а следствием этого является замедление процесса образования мочи. Оно становится скудным при болевых раздражениях из-за резкого сосудистого сокращения.

Когда блуждающий нерв раздражен, то это приводит к усилению мочеобразования. Также при абсолютном пересечении всех нервов, которые подходят к почке, она продолжает нормальную работу, что говорит о высокой способности к саморегуляции. Это проявляется в выработке активных веществ - эритропоэтина, ренина, простагландинов. Данные элементы контролируют кровоток в почках, а также процессы, связанные с фильтрацией и всасыванием.

Какие гормоны это регулируют?

Ряд гормонов регулирует работу почек:

• вазопрессин, который вырабатывает отдел мозга гипоталамус, усиливает возвратное поглощение воды в каналах нефронов;
• альдостерон, который является гормоном коры надпочечников, отвечает за усиление всасывание ионов Na + и К + ;
• тироксин, который является гормоном щитовидной железы, усиливает мочеобразование;
• адреналин вырабатывается надпочечниками и вызывает уменьшение образования мочи.

Их функции включают удаление из организма ненужных продуктов обмена и чужеродных веществ, регуляцию химического состава жидкостей тела путем удаления веществ, количество которых превышает текущие потребности, регуляцию содержания воды в жидкостях тела (и тем самым их объема) и регуляцию рН жидкостей тела .

Почки обильно снабжаются кровью и гомеостатически регулируют состав крови . Благодаря этому поддерживается оптимальный состав тканевой жидкости , и, следовательно, внутриклеточной жидкости омываемых ею клеток, что обеспечивает их эффективную работу.

Почки приспосабливают свою деятельность к изменениям, происходящим в организме. При этом только в двух последних отделах нефрона - в дистальном извитом канальце почки и собирательной трубке почки - изменяется функциональная активность с целью регуляции состава жидкостей тела . Остальная часть нефрона вплоть до дистального канальца функционирует при всех физиологических состояниях одинаково.

Конечным продуктом деятельности почек является моча , объем и состав которой варьирует в зависимости от физиологического состояния организма.

Каждая почка содержит около одного миллиона структурно-функциональных единиц (нефронов). Схема нефрона показана на Рис. № 1

Рисунок № 1. Строение почечного клубочка и нефрона с кровеносными сосудами:

1-приносящая артерия; 2-выносящая артерия; 3-клубочковая капиллярная сеть; 4-капсула Боумена; 5-проксимальный каналец; 6-дистальный каналец; 7.собирательные трубочки; 8-капиллярная сеть коркового и мозгового вещества почек.

Попавшая в почки плазма крови (около 20 % общего сердечного выброса) подвергается ультрафильтрации в клубочках. Каждый клубочек содержит почечные капилляры, окруженные капсулой Боумена. Движущая сила, обеспечивающая ультрафильтрацию – градиент между давлением крови и гидростатическим давлением гломерулярного пространства, составляющей около 8 кПа. Противодействует ультрафильтрации онкотическое давление, составляющее около 3,3 кПа, создаваемое растворенными белками плазмы, которые сами практически не подвергаются ультрафильтрации (Рис. № 2).

Рисунок № 2. Силы, обеспечивающие фильтрацию плазмы в клубочках почек

Жидкость, образованная почками после фильтрации веществ крови от белков и ферментов, носит название – первичная моча.

Процесс диуреза происходит благодаря . Органы снабжаются постоянным током крови, благодаря почечным артериям, которые разделяются на мелкие сосуды и питают структурные единицы почек в виде клубочков.

Образуется моча благодаря работе нефронов, в структуру которых входят: клубочки, капсула и система извитых канальцев.

Почечный клубочек представлен сеточкой капилляров, которые погружены в капсулу, где благодаря высокому давлению поступающая кровь фильтруется и образует первую жидкость.

Первичную мочу называют клубочковым ультрафильтратом. Она формирует свой состав после отделения веществ крови от элементов и белков, за исключением 3 % гемоглобина и 0,01 % альбуминов, затем концентрируется и удаляет полезные элементы, а оставшийся остаток переводит во .

Образование первичной мочи представлено несколькими этапами:

1. Фильтрация. Благодаря высокому давлению жидкость с глюкозой, аминокислотами, микроэлементами и водой из кровяного русла проходит через мембрану капсулы, которая своей внутренней стенкой плотно срослась с капиллярами клубочка и сформировала мембранный просвет, с образованием мельчайшей решетки.

Кровь через капилляры проходит медленно, поэтому происходит интенсивное отделение компонентов крови сквозь просвет капсулы и решетку, с образованием первичной жидкости, не содержащую белки и схожую по составу с плазмой.

1. Реабсорбция. Из капсулы отфильтрованная жидкость поступает в проксимальные каналы нефрона, где в процессе происходит накопление ценных питательных веществ, включая глюкозу, и их всасывание.
2. Секреция. Жидкость после всасывания образует за 24 часа до 180 л первичного вещества, а оставшаяся урина переходит в конечную (вторичную).

Вторичная моча – это жидкость, имеющая такой состав: много воды (95%) и сухой остаток – мочевина, Na, Cl, K, сульфаты, мочевая кислота, NH3. Последнее вещество (аммиак) определяет резкий запах урины.

Вторичная моча поступает в собирательные трубочки, по ним – в почечные чашки, лоханку и мочевой пузырь, а затем через мочеиспускательный канал выходит наружу до 2 л за 24 часа.

Из мочевых путей удаляются продукты белкового обмена, не фильтрующиеся вещества, шлаки, не всосавшиеся компоненты лекарственных препаратов и пищевые красители.

Отличие первичной мочи от вторичной

Первичная и вторичная моча – образования одного процесса, который взаимосвязан и состоит в плавном переходе одного образования жидкой части в другую.

Первичный процесс является результатом преобразований плазмы крови с формированием вторичных остатков, которые затем накапливаются в мочевом пузыре. Состав первичной и вторичной мочи различается по содержанию элементов, веществ, и имеет ряд отличий даже по объему (180 л и 2).

Первичная моча отличается от вторичной также тем, что ее основная часть всасывается обратно, а у второй полностью выводится. Первичная моча является продолжением плазмы, только без белков, и содержит кроме полезных, обменные продукты и низкомолекулярные комплексы, полностью совпадающие с их количеством в кровяном русле.

Вторичная урина состоит из не усвоенных веществ в процессе реабсорбции. Состав вторичной мочи представлен малым количеством минеральных соединений (сухим остатком). Сама жидкость вся выводится наружу, имеет слабокислую среду и пигмент уробилин, определяющий ее окраску.

Свойства первичной урины

Жидкость, полученная ультрафильтрацией клеточных элементов крови в почках, определяет такой состав первичной мочи: присутствие воды, аминокислот, хлоридов, фосфатов, полезной глюкозы и т.д.

Насыщение урины происходит благодаря большой фильтрации почек из-за:

• постоянного питания кровью;
• хорошей фильтрации поверхности клубочков;
• достаточным давлением в мелких сосудах.

Первичная моча характеризуется такими свойствами:

1. Образуется в структурных единицах почек (клубочках) и обратно всасывается.
2. Характеризуется пониженным давлением осмоса, благодаря мембранному равновесию, способствующему лучшей фильтрации.
3. Контролирует поступление жидкости.

Образование объема первичной урины и ее качественный состав непостоянны и зависят от множества факторов: суточного времени, температуры окружающей среды, состава принимаемой пищи и жидкости, потовых выделений, физической активности, АД и др.

Любые нарушения в механизме образования и выведения мочи проявляются в организме тяжелыми болезнями почек.

Моча в продуцируется непрерывно. Этот процесс в два этапа: сначала образуется первичная моча, а затем — вторичная, или концентрированная, моча. Образование первичной мочи. В отличие от обычных капилляров, клубочковые капилляры пропускают жидкость только в одном направлении — наружу.

Диаметр приводной артериолы больше, чем отводной, поэтому в капиллярах клубочка создается высокое давление. Под давлением сквозь стенки капилляров и почечной капсулы в ее полости фильтруется жидкость, подобная плазмы крови. В ней отсутствуют только форменные элементы крови и большие по размеру молекулы белков, которые не проходят через поры стенок капилляров клубочка. Эту жидкость называют первичной мочой, а процесс ее образования — фильтрацией. За сутки в почках образуется 170-180 л первичной мочи.

С почечной капсулы первичная моча поступает в первый извилистого канальца. Здесь начинается реабсорбция — из первичной мочи до капилляров возвращаются вещества, жизненно необходимые организму. В отличие от фильтрации, реабсорбция некоторых веществ происходит со значительными затратами энергии: перемещение определенных молекул и ионов из нефрона до капилляров требует участия молекул-переносчиков (см. § 31).

С первого канальца к капиллярам возвращается часть воды, глюкоза, аминокислоты, из петли нефрона — вода, ионы натрия, хлора и т.д.. Ко второму канальца вещества из крови активно транспортируются: к нему поступают ионы калия, водорода, составляющие лекарств и т.д.. Этот процесс называют секрецией. Вторичная моча поступает в уборочную трубку нефрона. Результатом происходящих в не самом-Фроне, является образование вторичной мочи и восстановление гомеостаза крови. В норме в моче отсутствуют эритроциты, белки, аминокислоты, глюкоза. Вообще не поворачивается из первичной мочи в кровь мочевая кислота, лекарства, ионы тяжелых металлов, а частично — мочевина.

Анализ мочи

Анализ мочи , делают в клиниках, дает врачу важную информацию о работе почек, и о процессах обмена веществ, протекающих в других органах.

Роль почек в поддержании водно-солевого баланса в организме. Важным показателем гомеостаза является концентрация в крови ионов, в частности натрия и хлора. Как поддерживается она постоянной, ведь мы иногда употребляем в пищу очень соленые продукты?

Этот процесс регулируется нервной системой и гуморального. Повышение концентрации соли в крови регистрируют нейроны, большинство которых расположено в головном мозге (в гипоталамусе). В ответ на их раздражение гипоталамус производит антидиуретический гормон (вазопрессин), который действует на нефрон, усиливая реабсорбцию воды. Концентрация ионов натрия и хлора в крови уменьшается, и гомеостаз восстанавливается. Соответственно, в моче концентрация соли увеличивается, организм избавляется от ее