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.

Образование первичной и вторичной мочи

Выделение – конечный этап обмена веществ, обеспечивающий постоянство в. с. о. путём удаления из организма продуктов метаболизма, излишка воды и солей. Функция выделения осуществляется почками, желудочно-кишечным трактом, кожей, лёгкими, печенью, слюнными железами. Между ними существуют взаимосвязи. Но главная роль в процессах выделения принадлежит мочевыделительной системе, которая представлена почками, мочеточниками, мочевым пузырём и мочеиспускательным каналом.

Почки – парный орган бобовидной формы; располагаются они по обе стороны позвоночника в верхней части брюшной полости. В процессе мочеобразования почки

− освобождают организм от ненужных веществ; − поддерживают постоянство в. с. о.;

− выполняют гуморальную функцию (ренин);

− участвуют в регуляции объёма крови, лимфы, тканевой жидкости; в обмене белков и углеводов.

После выключения функции обеих почек в течение нескольких дней развивается состояние, которое называется уремией . В крови возрастает концентрация продуктов азотистого обмена, развивается слабость, наступает расстройство дыхания и смерть.

На разрезе в почке различают два слоя: наружный – корковый и внутренний – мозговой. В мозговом веществе чётко видны пирамидки, вершины которых направлены к центру почки, где расположена почечная лоханка. На вершинах пирамидок открываются просветы почечных протоков, по которым моча стекает в почечную лоханку.

Структурной и функциональной единицей почки является нефрон ; в каждой почке их около 1 млн. Нефрон образован сосудистым клубочком, окружённым капсулой, переходящей в систему извитых канальцев. В полость капсулы входит приносящий артериальный сосуд; он разветвляется на капилляры, образующие клубочек. Его капилляры сливаются в выносящую артерию, просвет которой меньше приносящей, поэтому давление крови в почечном клубочке повышенное. Это способствует фильтрации плазмы крови из капилляров в полость капсулы. Выносящая артерия оплетает почечные канальцы. Таким образом, в почке кровь проходит через двойную систему канальцев и после этого попадает в почечную вену.

Отфильтрованная в капсулу плазма крови содержит большое количество воды, солей, некоторых органических веществ и представляет собой первичную мочу (150-180л), которая, проходя по системе почечных канальцев, постепенно преобразуется во вторичную . При этом путём реабсорбции обратно в кровь всасываются аминокислоты, глюкоза, ионы К + , Na + и большая часть воды. Моча становится более концентрированной, насыщенной мочевиной и другими вредными продуктами обмена. Вторичной мочи образуется в сутки примерно 1,5 л. Из канальцев она собирается в почечную лоханку, затем по мочеточникам – в мочевой пузырь.

По сравнению со взрослыми у детей способность к концентрированию мочи ограничена. Количество мочи на 1м 2 у детей больше, чем у взрослых, за счёт интенсивного обмена веществ и большего количества воды в пище. На количество мочи влияют температура, влажность воздуха, одежда, подвижность ребёнка.

У детей мочевой пузырь расположен выше, чем у взрослых, лишь к 2-м годам он спускается в полость малого таза. В течение первого года жизни у детей мочеиспускание непроизвольное. Но по мере созревания нервных регуляторных механизмов и воспитания оно становится произвольным.

Деятельность почек регулируется нейрогуморальными факторами.

У некоторых детей может наблюдаться ночное недержание мочи – энурез . Причины: недостаточное созревание центра мочеиспускания в головном мозге, повышенное торможение его нейронов, воспалительные процессы почек и мочевого пузыря, неврозы, острая еда, большое количество жидкости, выпитой перед сном, психические травмы, физическое переутомление, переохлаждение, нарушение сна. Чаще эти нарушения проявляются у мальчиков, но к 8 годам проходят. Дети с энурезом должны быть обследованы врачами – урологом и невропатологом.

Моча – физиологический продукт жизнедеятельности организма. Благодаря биологической жидкости выводятся токсические соединения и конечные продукты распада метаболизма. Урина образовывается в результате фильтрации крови почками, где и происходит ее первичное накопление. Выводится она при помощи органов мочевыделительной системы.

Механизм образования мочи возложен на почки, которые за 1 минуту очищают более 1,2 л крови, транспортирующей продукты жизнедеятельности, соли и прочие соединения. За сутки через парные органы проходит более 1500 л крови, из которой в ходе фильтрации образовывается урина равная 1/1000 объема крови.

Образование и этап секреции

Процесс очищение начинается с прохождения плазмы через нефроны, заключенные в капсулу. Это функциональная структурная почек, состоящая из тельца, которое отвечает за ультрафильтрацию и канальцев, выполняющих функцию обратного всасывания (реабсорбцию).

• Ультрафильтрация – процесс непосредственного очищения почечными нефронами крови от коллоидных частиц. В сутки гломерулы образовывают первичной мочи около 160 л. Образование первичной мочи происходит в результате высокого гидростатического давления в сосудах нефрона (около 60-70 мм. рт. ст.) и низкого натиска вокруг него (около 30 мм. рт. ст.). Перепад давления в капилляре и вокруг него составляет около 30-40 мм. рт. ст. Благодаря разнице давления плазма, несущая углерод, неорганические соединения (мочевая кислота, соли, мочевина) проходит сквозь сосуды и очищается в нефроне. Другие соединения, масса которых более 8 тыс. атомных единиц, например белые и красные кровяные тельца, тромбоциты, белковые соединения, не проникают сквозь капилляры и остаются в сосудистом русле. Если в моче появляются высокомолекулярные белки и соединения это указывает на нарушение процесса фильтрации крови гломерулами и является последствием воспалительных и иных патологических процессов в почках.
• Процесс образования вторичной мочи (реабсорбция). Процесс образования вторичной биологической жидкости носит название реабсорбция или обратное всасывание, которое бывает двух видов: активное и пассивное. Схема формирования вторичной мочи выглядит следующим образом. Биологическая жидкость, образованная при ультрафильтрации из почечного нефрона, спускается в выгнутые и прямые канальцы, где происходит ее обратное всасывание. Канальцы имеют сложное строение со значительным количеством кровеносных сосудов, что позволяет важным соединениям, которые необходимы для жизнедеятельности организма (глюкоза, аминокислоты, вода и прочее), проникать обратно в кровь. В процессе реабсорбции происходит усвоение около 95% мочи, образованной на первом этапе фильтрации. В результате этого из 160 л биологической жидкости, полученных при ультрафильтрации, получается значительно меньшее количество вторичной урины – 1,6 л, что составляет 1/100 от первичной.
• Секреция, как последний этап образования мочи. Параллельно с процессом образования вторичной биологической жидкости в почечных канальцах происходит процесс секреции, который схож с механизмом реабсорбции, однако имеет обратное направление. Благодаря секреции удается вывести вредные соединения, которые не участвуют в процессе очищения. Это могут быть медикаментозные препараты или отравляющие вещества, например, аммиак, которые при сохранении в организме приводят к интоксикации. Процесс секреции позволяет получить конечный продукт очищения крови — мочу.

Каково отличие первичной и вторичной урины

Биологическая жидкость, полученная в ходе процесса ультрафильтрации, на 99% состоит из воды, в которой растворены органические и не органические соединения. Первичная урина близка по составу с плазмой крови — в ней содержатся белки, альбумин, глобулин, глюкоза, молочная кислота. Отличие состоит в том, что в плазме в большей концентрации присутствуют гемоглобин, альбумин и протеин.

Вторичная урина более концентрирована, чем биологическая жидкость, полученная путем ультрафильтрации. На 95% состоит из воды, остальные 5% включают соли аммония, мочевину, креатинин, натрий, магний, мочевую кислоту, сульфаты хлора.

Кроме состава первичная и вторичная моча отличаются способом испускания. В первом случае урина попадает в канальцы клубочков почки, где происходит процесс ее преобразования. Во втором случае выделение физиологической жидкости происходит во внешнюю среду.

Что влияет на мочеобразование

Механизм образования первичной и вторичной урины зависит от:

• Гемостаза – это особая биологическая система, на которую возложена функция по поддержанию жидкого состояния крови, а также остановку геморрагии, в результате повреждения оболочек сосудов.
• Кровяного давления в сосудистой системе.
• Силы тока крови, которая зависит от просвета сосудов. На это влияет гормональный фон, состояние нервной системы и продукты метаболизма, которые проходят процесс фильтрации.

Продукты метаболизма

На образование вторичной и первичной мочи влияют органические и неорганические соединения, участвующие в метаболических процессах, а именно:

• Пороговые вещества, которые в процессе фильтрации не выводятся с уриной до тех пор, пока их уровень не превышает предельные границы. Это аминокислоты, витамины, сахар, ионы.
• Непороговые – соединения, выводимые почками в ходе фильтрации, которые не проходят реабсорбцию. К этой группе относятся мочевина и сульфаты.

Рост концентрации пороговых веществ во вторичной биологической жидкости свидетельствует о дисфункции клубочкового аппарата парных органов мочевыделительной системы, что привело к сбоям реасорбции.

Гормональный фон

На работу почек влияют такие гормоны, как:

• Кортизон, гидрокортизон, альдостерон, синтезируемые корой надпочечников, тироксин, производимый щитовидной железой, а также андрогены, подавляющие всасывание воды, что приводит к увеличению мочеотделения.
• Паратгормон, вазопрессин, вырабатываемый гипоталамусом, повышают реабсорбцию воды, что приводит к уменьшению диуреза. Второй гормон является антидиуретическим и, при увеличении его концентрации в крови, выводится с уриной.
• Адреналин даже в незначительном количестве приводит к сужению просвета кровеносных сосудов и повышению давления. Большая концентрация гормона может стать причиной снижения или прекращения мочеиспускания.

Нервная система

Почка – сложный орган мочевыделительной системы, который кроме разветвленной системы кровеносных сосудов обладает большим количеством волокон симпатической и парасимпатической нервной системы.

При возбуждении симпатических нервных окончаний, например при болевом синдроме, снижается количество поступаемой крови из-за спазма мускулатуры сосуда к парным органам мочевыделительной системы, что приводит к снижению давления в гломерулах. В результате таких процессов происходит ухудшение процесса образования первичной и вторичной мочи.

При возбуждении парасимпатической системы (защемление блуждающего нерва или прочее его раздражение) увеличивается секреторная функция почек, что приводит к увеличению объема отделяемой биологической жидкости.

Как выводится моча

По окончанию ультрафильтрации, реабсорбции и секреции в чашечно-лоханочной системе парных органов происходит первичное скопление биологической жидкости. После их наполнения урина опускается вниз по мочеточникам. Данный процесс регулируется спазмами – сужением и расширением просвета. По мочеточникам моча попадает в мочевой пузырь – резервуар для вторичного сбора биологической жидкости. Мочевой резервуар в месте впадения мочеточника имеет несколько складок, состоящих из поверхностных слоев органа, которые препятствуют обратному проникновению урины в мочеточник.

Процесс опорожнения мочевого пузыря происходит рефлекторно и осуществляет в несколько этапов:

• Жидкость, в переполненном мочевом резервуаре, оказывает давление на стенки органа, раздражая его рецепторы.
• Нейроны передают сигнал к крестцовому отделу спинного мозга, который ответственный за процесс мочеотделения.
• Образуется новый импульс, который несет информацию к внутреннему сфинктеру мочевого резервуара. Возникает желание помочиться.
• При позыве в ходе опорожнения подается импульс к наружному сфинктеру из мышечных волокон, который открывается, и происходит отделение порции биологической жидкости.

Особенности образования урины у ребенка

Процесс образования первичной и вторичной урины у детей разного возраста схож с ультрафильтрацией и реабсорбцией у взрослых, однако имеет некоторые отличия, а именно:

• Вес почки в процентном соотношении с массой тела ребенка больше чем у взрослого, при этом количество нефронов одинаково, но меньше по размеру.
• Почечный аппарат созревает к 3 годам, поэтому в период новорожденности и у малышей не сформирован полностью (канальцы нефронов короткие и узкие, тельце маленького размера).
• В первые месяцы жизни малыша почки пропускают через себя меньшие объемы жидкости, однако, при расчете процентного соотношения отделяемой урины и массы тела, мочи образуется больше.
• В силу несформированности клубочкового аппарата ребенку для полноценного выведения токсических соединений и шлаков из организма требуется большее количество жидкости.
• В почках не полноценно происходит и процесс секреции.

Процесс образования первичной и вторичной мочи – сложная физиологическая работа, возложенная на почки, кровеносную систему парных органов. При ультрафильтрации и реасорбции очищается кровь от токсических соединений и поддерживается баланс полезных веществ, необходимых для организма.

Моча образуется в почках из плазмы крови; ежеминутно через почки проходит 1 / 4 объема крови, выбрасываемой сердцем. Основной структурно-функциональной единицей почки, обеспечивающей образование мочи, является нефрон. В почке человека содержится около 1,2 млн нефронов. Нефрон состоит из нескольких последовательно соединенных отделов, располагающихся в корковом и мозговом веществе: сосудистого клубочка; главного, или проксимального, отдела канальца, тонкого нисходящего отдела петли Генле, дистального отдела канальца и собирательной трубочки.

Механизм мочеобразования складывается из трех основных процессов: 1) клубочковой фильтрации из плазмы крови воды и низкомолекулярных компонентов с образованием первичной мочи; 2) канальцевой реабсорбции (обратного всасывания в кровь) воды и необходимых для организма веществ из первичной мочи; 3) канальцевой секреции ионов, органических веществ эндогенной и экзогенной природы.

Процесс клубочковой ультрафильтрации осуществляется под влиянием физико-химических и биологических факторов через структуры гломерулярного фильтра, находящегося на пути выхода жидкости из просвета капилляров клубочка в полость капсулы. Гломерулярный фильтр состоит из трех слоев: эндотелия капилляров, базальной мембраны и эпителия висцерального листка капсулы или подоцитов.

К биологическим факторам обеспечения фильтрации относятся активность подоцитов, которые, сокращаясь и расслабляясь, действуют как микронасосы, откачивающие фильтрат в полость капсулы, а также сокращение и расслабление мезангиальных клеток, изменяющих тем самым площадь поверхности клубочкового фильтра.

Физико-химические факторы обеспечения фильтрации - отрицательный заряд структур фильтра и фильтрационное давление, являющееся основной причиной фильтрационного процесса.

Фильтрационное давление (ФД) - это сила, обеспечивающая движение жидкости с растворенными в ней веществами из плазмы крови капилляров клубочка в просвет капсулы, она создается гидростатическим давлением крови в капилляре клубочка. Препятствующие фильтрации силы - онкотическое давление белков плазмы крови (так как белки почти не проходят через фильтр) и давление жидкости (первичной мочи) в полости клубочка. Гидростатическое давление крови в капиллярах клубочка примерно в 2 раза выше, чем в капиллярах других тканей, и составляет 65–70 мм рт. ст. Онкотическое давление белков плазмы 25–30 мм рт. ст., первичной мочи в капсуле - 15–20 мм рт. ст., а ФД - около 20 мм рт. ст.

Основной количественной характеристикой процесса фильтрации является скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - объем ультрафильтрата или первичной мочи, образующейся в почках в единицу времени. СКФ зависит от нескольких факторов: 1) от объема крови (точнее плазмы), проходящей через кору почек в единицу времени; 2) фильтрационного давления; 3) фильтрационной поверхности; 4) числа действующих нефронов.

СКФ в физиологических условиях поддерживается на довольно постоянном уровне, составляя в норме у мужчин около 125 мл/мин, а у женщин - 110 мл/мин.

Канальцевая реабсорбция - процесс обратного всасывания воды и веществ, профильтровавшихся в клубочках. В зависимости от отдела канальцев, где он происходит, различают проксимальную и дистальную реабсорбцию; в зависимости от механизма транспорта выделяют пассивную, первично и вторично активную реабсорбцию.

Проксимальная реабсорбция обеспечивает полное всасывание ряда веществ из первичной мочи - глюкозы, белка, аминокислот и витаминов, 2 / 3 профильтровавшихся воды и натрия, больших количеств калин, двухвалентных катионов, хлора, бикарбоната, фосфата, мочевой кислоты, мочевины и др.

Проксимальная реабсорбция глюкозы и аминокислот осуществляется с помощью специальных переносчиков, которые одновременно связывают и переносят натрий. При определенной концентрации глюкозы может произойти полная загрузка всех молекул переносчиков, и глюкоза уже не сможет всасываться обратно в кровь. Максимальная загрузка молекул канальцевых переносчиков при определенной концентрации вещества в первичной моче и, соответственно, в крови характеризуется понятием «максимальный канальцевый транспорт веществ». Величине максимального канальцевого транспорта соответствует более старое понятие «почечный порог выведения», т. е. та концентрация вещества в крови и в первичной моче, при которой оно уже не может быть полностью реабсорбиро-вано в канальцах и появляется в конечной моче. Вещества, для которых может быть найден порог выведения, называются пороговыми. Типичным примером служит глюкоза, полностью всасывающаяся из первичной мочи при концентрации в плазме крови ниже 10 ммоль/л (180 мг/дцл) и появляющаяся в конечной моче (полностью не реабсорбируется) при содержании в крови выше 10 ммоль/л. То есть порог выведения для глюкозы - концентрация 10 ммоль/л.

Вещества, которые в канальцах не реабсорбируются (инулин, маннитол) или реабсорбируются мало и выделяются пропорционально накоплению в крови (мочевина, сульфаты и др.), называются непороговыми.

Дистальная реабсорбция ионов и воды по объему существенно меньше проксимальной, но, существенно меняясь под влиянием регулирующих воздействий, она определяет состав конечной мочи и способность почки выделять концентрированную или разбавленную мочу. В дистальном отделе нефрона активно реабсорбируется натрий. Хотя здесь всасывается около 10 % его профильтровавшегося количества, этот процесс обеспечивает выраженное уменьшение его концентрации в моче и, напротив, повышение содержания в интерстициальной жидкости, что создает значительный градиент осмотического давления между мочой и интерстицием.

Анионы хлора всасываются преимущественно пассивно вслед за Na + . Секреция в мочу Н + эпителием дистальных канальцев связана с реабсорбцией Na + . Активно всасываются в этом отделе ионы калия, кальция и фосфаты.

Канальцевой секрецией называют активный транспорт в мочу веществ, содержащихся в крови или образуемых непосредственно в клетках канальцевого эпителия (аммиак). Секреция обычно осуществляется против концентрационного или электрохимического градиента с затратой энергии. Из крови секретируются ионы калия, ионы водорода, органические кислоты и основания эндогенного происхождения, а также поступившие в организм чужеродные вещества. Для ряда ксенобиотиков скорость и интенсивность канальцевой секреции значительно превышает скорость клубочковой фильтрации. Способностью к секреции обладают клетки эпителия как проксимального, так и дистального отделов канальца. Клетки проксимальных отделов секретируют органические соединения с помощью специальных переносчиков. Секреция протонов, в основном, осуществляется в проксимальных канальцах. Однако дистальная их секреция играет основную роль в регуляции кислотноосновного равновесия в организме. Калий секретируется в дистальных канальцах и собирательных трубочках, аммиак - в проксимальном и дистальном отделах.

Процесс секреции некоторых соединений в проксимальных канальцах идет настолько интенсивно, что они удаляются из крови за одно ее прохождение через корковое вещество почек. Например, парааминогиппуровая кислота, рентгеноконтрастные вещества. Определяя клиренс этих веществ, можно рассчитать объем плазмы крови, проходящей в единицу времени через кору почек, или величину эффективного (участвующего в мочеобразовании) почечного плазмотока.

Экскреторная функция почек состоит в выделении из внутренней среды организма с помощью процессов мочеобразования конечных и промежуточных продуктов обмена (метаболитов), экзогенных веществ, а также избытка воды, минеральных и органических веществ. Особое значение при этом имеет выделение продуктов азотистого обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин и др.), протонов, индола, фенола, гуанидина, аминов, кетонов. Нарушение экскреторной функции почек ведет к накоплению этих веществ в крови и вызывает развитие токсического состояния, называемого уремией.

Почки играют определяющую роль в процессе гомеостаза – они устраняют из крови лишнюю воду, электролиты, шлаки, продукты метаболизма и прочие вещества, которые больше не нужны организму. Образование мочи – сложный и многоэтапный процесс, который на должном уровне выполняется лишь абсолютно здоровыми почками.

Очень разнообразна. Пожалуй, это один из самых сложных органов в человеческом теле. Последовательность пути образования и выведения мочи проста для понимания, если рассказывать о данном механизме обычными словами. Несмотря на сложную структуру, одна составная часть почек играет гораздо большую роль в образовании урины, нежели все остальные. Это – нефрон. В каждой почке их по несколько миллионов.

Почки — один из самых сложных органов в человеческом теле

Каждый структурный элемент нефрона имеет собственное назначение:

Моча – это жидкость, которая состоит из воды, электролитов, продуктов метаболизма, старых и мертвых клеток, различных токсинов, шлаков, солей, кислот и многих других веществ, которые лишь загрязняют кровь. Важность работы почек очень сложно переоценить. Если они не функционируют должным образом, кровь очень быстро станет грязной, а это немедленно скажется на общем состоянии здоровья. Отсутствие ее фильтрации – это верный путь к преждевременной смерти. В таких случаях потребуется – искусственный процесс очистки крови.

Физиологический процесс, в ходе которого образуется урина, изучен очень хорошо. Здесь нет никаких секретов, а потому можно все объяснить максимально доступными словами. Известно, что механизм образования мочи делится на три основные фазы:

1. Ультрафильтрация

Это процесс, производящийся на клеточном уровне, из-за чего он и получил соответствующее название. В капиллярные клубочки попадает плазма крови, которая подвергается невероятно мощному давлению, что непосредственно влияет на клеточную мембрану. Поскольку вокруг капилляров давление совершенно другое, в клубочках остаются лишь вещества, обладающие сравнительно низкой молекулярной массой – вода, углерод, другие неорганические соединения. А вот вещества с высокой молекулярной массой выталкиваются. Это:

• лейкоциты;
• эритроциты;
• тромбоциты;
• белковые соединения.

Отфильтрованная жидкость имеет высокую концентрацию растворенных веществ. Она накапливается в капсулах Боумена. По сути, это и есть первичная моча. Ее состав включает в себя:

• воду;
• растворенные соли;
• аминокислоты;
• шлаки;
• глюкозу;
• азотистые вещества и прочие низкомолекулярные соединения.

Первичная урина образование

Примечательно, что в течение часа почки могут отфильтровать почти семь литров первичной мочи. Если бы процесс образования мочи на этом и заканчивался, то в сутки человек выводил бы из себя почти 160 литров урины. Но в мочевом пузыре накапливается гораздо меньший объем – это очевидно. За счет чего достигается уменьшение количества фильтрованной жидкости?

За это отвечает второй этап – реабсорбция.

1. Реабсорбция

В процессе этого механизма почти вся отфильтрованная первичная моча возвращается в кровоток. Дальнейший процесс образования первичной мочи происходит за счет системы канальцев – дистальных и проксимальных. Задача – вернуть в кровь все полезные для организма вещества – глюкозу, аминокислоту, воду и т.д. Здоровые почки не «отберут» у организма ни один важный для него элемент или химическое соединение. Благодаря реабсорбции, почти 95 процентов первичной мочи возвращается в кровь. На выходе получается уменьшение с 160 литров до примерно 1,5 литра в сутки – это уже нормальный объем вторичной мочи, той, которая выводится наружу с помощью мочеиспускательного канала.

Здоровые почки не отберут у организма важные микроэлементы или химические соединения

Изначально ультрафильтрат с капсул Боумена попадает в проксимальные канальцы, прилегающие к ним вплотную. Далее осуществляется переход в петлю Генле (нисходящие и восходящие тонкие сегменты канальцев), потом – в толстые дистальные участки. Заканчивается процесс обратного всасывания в собирательных трубочках, которые представлены извитыми дистальными канальцами.

1. Секреция

Третья фаза называется секрецией. По сути, этот процесс очень схож с реабсорбцией, только осуществляется он в обратном направлении. Если реабсорбция направлена на обратный заброс отфильтрованной первичной мочи в кровоток, то секреция необходима для фильтрации жидкости, в которой уже нет никаких питательных веществ. По сути, это уже образование вторичной мочи – окончательного варианта, который впоследствии и будет направлен в мочевой пузырь через мочеточники.

Для секреции характерно образование щелочей и кислот в почечных канальцах. Эти химические соединения попадают в капиллярные канальцы нефронов, а оттуда – в мочу. Благодаря этому, почки поддерживают необходимый для нормального функционирования организма кислотно-щелочный баланс. Вторичная моча содержит много электролитов. Здесь же осуществляется их перераспределение. Если организм «считает», что вывести можно и меньшее их количество, часть электролитов возвращается обратно в кровь.

Благодаря процессу секреции, из организма вместе с мочой выводятся вещества, которые в избытке присутствуют в организме, или же по каким-то причинам не подлежащие фильтрации.

По завершению процесса секреции, вторичная моча выводится из нефронов в чашечно-лоханочную систему почек, после чего по мочеточникам направляется в мочевой пузырь.

Образование первичной и вторичной мочи – это не только разные процессы, но и совершенно другой тип продуцируемой жидкости. Первичная урина по своему составу во многом схожа с плазмой крови, лишь с более высокой концентрацией растворенных веществ. На этапе образования этой мочи осуществляется отсечение белков и клеток крови. Единственные белки, которые могут «протиснуться» в капсулы нефронов – это альбумин и гемоглобин. Причина – низкая молекулярная масса. Но, как правило, их содержание в первичной урине совершенно незначительное.

Что касается вторичной мочи, то она практически полностью состоит из воды. Лишь около 5-10 процентов ее состава занимают так называемые сухие отходы – это шлаки, мочевина, мочевая кислота, креатитин, соли, аммиак и прочие химические соединения, потребность в которых в настоящий момент отсутствует.

Если бы организм выводил первичную мочу, то никакого толка от такой фильтрации не было бы, поскольку, по сути, он бы избавлялся от плазмы крови, со всеми полезными веществами, которые содержатся в ней.

Почки потребляют 10% всего кислорода поступающего в организм

Известно, что почки потребляют почти десятую часть всего кислорода, поступающего в организм. Это обусловлено тем, что данный парный орган работает крайне интенсивно – фильтрация мочи осуществляется постоянно, нет ни минуты покоя. По загруженности, почки можно сравнить с сердцем. Естественно, для поддержания столь высокого ритма работы, им требуется соответствующее количество энергии. Она поступает вместе с кислородом.

Переработка кислорода в энергию наглядно демонстрирует всю насыщенность биохимических процессов в почках. Если энергии недостаточно, функциональность парного органа существенно снижается, что немедленно отражается на общем состоянии человека.

Регуляция деятельности

Почки не обладают собственным мозгом, поэтому, что не удивительно, их работа регулируется другими системами. Процесс образования мочи может существенно изменяться под влиянием гемостаза. Гемостаз – это комплексный процесс, в который вовлечено множество систем организма, и который нужен для поддержания необходимой жидкостной концентрации плазмы крови.

Деятельность почек во многом зависит от давления крови. То же самое касается и сила кровотока в клубочках. Напор связан с диаметром сосудов – чем они уже, тем сильнее кровоток. Изменение диаметра кровеносных сосудов связано с влиянием нервной системы, гормонов и метаболизма. За сужение капилляров отвечают симптоматические нервы, за их расширение – блуждающие нервные окончания. Усиление образования урины происходит вследствие повышения активности центральной нервной системы, в частности – продолговатого мозга. Если человек испытывает болевые ощущения, скорость диуреза значительно уменьшается.

Присутствие тех или иных химических соединений в почках так же имеют определенное воздействие на особенности образования урины. Некоторые из них раздражают эпителиальный слой почек.

Что касается гормонов, то на процесс диуреза влияют лишь некоторые из них:

• адреналин – сужает сосуды, повышая силу кровотока. Иногда может сужать капилляры настолько, что образование урины временно прекращается;
• вазопресин – его еще называют антидиуретическим гормоном. Повышает всасываемость воды, из-за чего объем мочи существенно уменьшается;
• тестостерон и тироксин – угнетают процесс реабсорбции, вследствие чего мочи становится гораздо больше.

Механизм фильтрации и образования урины в человеческом организме только на первый взгляд кажется сложным. На самом деле, это достаточно интересная тема, с которой должен быть ознакомлен каждый человек, заботящийся о своем здоровье.