Образование первичной мочи происходит в мочеточниках. Образование мочи

Моча – это вырабатываемая почками жидкость, выводимая из организма посредством мочеполовой системы как экскремент. Является результатом почечной фильтрации кровяного потока (нацеленной на выведение из организма конечных продуктов метаболизма), делающего до 30 полных оборотов за сутки. До выведения через мочеиспускательные органы она проходит две стадии формирования:

• Образование первичной мочи

Что такое первичная моча?

Она образуется как результат ультрафильтрации ­­– процессе очистки плазмы крови от белков и низкомолекулярных коллоидных частиц. Фильтрация происходит в нефронах - структурно-функциональной единице почек, при прохождении жидкой части кровяного потока через капиллярное разветвление в мальпегиевом тельце.

Процесс происходит без конкретного выборочного алгоритма, перемещая шлаки с необходимыми для жизнедеятельности веществами. Длина канальцев одного нефрона около 50 мм . Суммарная же их протяженность составляет до 100 км. В течение минуты отфильтровывается около 100 мл жидкости, за сутки – до 180 л.

Состав первичной мочи

99% составляет вода . Данный фильтрат имеет схожий химический состав, что и у плазмы крови, за тем исключением, что в нем присутствуют минимальные количества молекул белка, таких как гемоглобин и альбумин. Процентное соотношение аминокислоты, глюкозы, свободных ионов соответствует такому же показателю у крови.

Этапы и механизм образования

Фаза фильтрации в почечном тельце обусловлена функционированием сердечно-сосудистой системы, поддерживающей стабильное артериальное давление в почках даже при его двукратном изменении в самом организме. Выражена она в просачивании через стенки кровеносных сосудов жидкой части крови в капсулу почечного тельца.

Данный процесс обеспечен разницей показателей артериального давления в приносящих сосудах и самой полости капсулы Шумлянского – Боумена . В первом случае оно составляет 70-90 мм ртутного столба, во втором - 10-15 мм ртутного столба. Он не контролируется мозгом человека, а выполняется пассивно. При снижении давления в капиллярах до 30 мм процесс фильтрации прекращается. Поры стенок капилляров имеют минимальные размеры, поэтому все крупные молекулы белков и кровяные тельца (эритроциты, лейкоциты, тромбоциты) удерживаются в крови.

Что такое вторичная моча?

98-99% составляет вода. Образуется в результате обратного всасывания многих веществ из первичной мочи (перешедшей в почечные канальцы) в кровяной поток, циркулирующий в сетях капилляров, окружающих эти канальцы - проксимальный и дистальный. Проксимальный каналец устлан огромным количеством ворсинок, обеспечивающих сорокакратную реабсорбцию воды и солей, по сравнению с обычной способностью к фильтрации через стенки капилляров.

Благодаря реабсорбции в кровь возвращаются необходимые организму полезные вещества. Суточный объем получаемой жидкости колеблется в районе 1,5 литра. Обратная транспортировка обеспечивает возврат 80% необходимых веществ, в числе которых - аминокислоты, витамины.

Состав вторичной мочи

Химический состав сильно разнится от первичной, преобладая содержанием большого количества мочевины, гуппировой кислоты, креатинина, сульфатов, хлора. Она превосходит по концентрации первичную мочу.

Этапы и механизм образования

Реабсорбция включает в себя обязательную обратную транспортацию молекул белка и глюкозы (требующая значительного расхода химической энергии клеточного слоя проксимального канальца), а также пассивную всасываемость солей и воды (обусловленную осмотическим давлением и диффузией).

Функции проксимального канальца также состоят в выработке кислот и щелочей для поддержания кислотно-щелочного баланса крови. Данные процессы синтеза и секреции обусловлены деятельностью эпителия почечных канальцев, на поддержание которой почками потребляется в шесть раз больше кислорода, чем мышечной тканью (при соотношении их масс). Итоговая жидкость является мочой, пропускаемая через мочеточники в мочевой пузырь для последующего удаления из организма.

Осуществление регуляции физико-химического состава мочи

1. За счет разветвленной системы симпатических и парасимпатических нервных окончаний, способствующей снижению или увеличению кровяного потока в почках. Также выражена роль осморецепторов, раздражаемых изменением уровня осмотического давления из-за увеличения или уменьшения количества солей в крови. Такая регуляция оказывает большее значение на фильтрацию;
2. Гуморальной регуляцией, оказывающей большее значение на обратное всасывание. В зависимости от преобладания тех или иных элементов в кровяном потоке происходит выделение определенных гормонов, ссужающих просветы и щели в эпителии, следовательно - усиливающих (либо уменьшающих) обратное всасывание воды, ионов натрия и калия.
3. Секрецией (транспортировкой элементов из крови) ионов водорода и калия, органических кислот, пенициллина, служащей ответной реакцией на резкое увеличение этих элементов в крови.

Влияние концентрации веществ, циркулирующих в крови, на степень фильтрации в почках

1. Пороговые - аминокислоты, витамины, различные ионы, глюкоза. Они не удаляются вместе с мочой до тех пор, пока их количество не превышает определенного уровня в плазме крови. Наличие боль.
2. Непороговые - мочевина, сульфаты. Выделяются при ультрафильтрации в первичную мочу (независимо от их количества), не подвергаясь обратному всасыванию.

Обнаружение избытка пороговых веществ в анализах вторичной мочи может свидетельствовать о нарушении механизма реабсорбции, либо может сигнализировать о нарушении функционирования организма.

Образование конечной мочи, её состав и свойства. Значение различных отделов нефрона в образовании конечной мочи.

Почки потребляют 9 % кислорода из общего его количества, ис­пользуемого организмом. Высокая интенсивность обмена веществ в почках обусловлена большой энергоемкостью процессов образова­ния мочи.

Процесс образования и выделения мочи называют диурезом; он протекает в три фазы: фильтрации, реабсорбции и секреции.

В сосудистый клубочек почечного тельца кровь попадает из при­носящей артериолы. Гидростатическое давление крови в сосудистом клубочке достаточно высокое - до 70 мм рт. ст. В просвете капсулы Шумлянского-Боумена оно достигает всего лишь 30 мм рт. ст. Внут­ренняя стенка капсулы Шумлянского-Боумена плотно срастается с капиллярами сосудистого клубочка, тем самым формируя своеобраз­ную мембрану между просветом капилляра и капсулы. В то же вре­мя между клетками, образующими ее, остаются небольшие про­странства. Возникает подобие мельчайшей решетки (сита). При этом артериальная кровь протекает через капилляры клубочка довольно медленно, что максимально способствует переходу ее компонентов в просвет капсулы.

Совокупность повышенного гидростатического давления в капил­лярах и пониженного давления в просвете капсулы Шумлянского- Боумена, медленный ток крови и особенность строения стенок кап­сулы и клубочка создают благоприятные условия для фильтрации плазмы крови - перехода жидкой части крови в просвет капсулы в силу разницы давлений. Образующийся фильтрат собирается в про­свете капсулы Шумлянского-Боумена и носит название первичной мочи. Следует отметить, что снижение артериального давления ниже 50 мм рт. ст. (например, при кровопотере) ведет к прекращению процессов образования первичной мочи.

Первичная моча отличается от плазмы крови только отсутстви­ем в ней молекул белков, которые из-за своих размеров не могут пройти через стенку капилляров в капсулу. В ней также содержатся продукты обмена веществ (мочевина, мочевая кислота и пр.) и дру­гие составные части плазмы, в том числе и необходимые для орга­низма вещества (аминокислоты, глюкоза, витамины, соли и др.).

Основной количественной характеристикой процесса фильтрации является скорость клубочковой фильтрации (СКФ) - количество первичной мочи, образующейся за единицу времени. В норме ско­рость клубочковой фильтрации составляет 90-140 мл в минуту. За сутки образуется 130-200 л первичной мочи (это примерно в 4 раза больше общего количества жидкости в организме). В клинической практике для вычисления СКФ используют пробу Реберга. Суть ее заключается в расчете клиренса креатинина. Клиренс - объем плазмы крови, которая, проходя через почки за определенное время (1 мин), полностью очищается от того или иного вещества. Креатинин - эндогенное вещество, концентрация которого в плазме крови не подвержена резким колебаниям. Это вещество выводится только почками путем фильтрации. Секреции и реабсорбции оно практи­чески не подвергается.

Первичная моча из капсулы поступает в канальцы нефрона, где осуществляется реабсорбция. Канальцевая реабсорбция представляет собой процесс транспорта веществ из первичной мочи в кровь. Она происходит за счет работы клеток, выстилающих стенки извитых и прямого канальцев нефрона. Последние активно всасывают обрат­но из просвета нефрона во вторичную капиллярную сеть почки глю­козу, аминокислоты, витамины, ионы Na+, К+, С1-, HCO3- и др. Для большинства этих веществ на мембране эпителиальных клеток ка­нальцев существуют специальные белки-переносчики. Эти белки, используя энергию АТФ, переводят соответствующие молекулы из просвета канальцев в цитоплазму клеток. Отсюда они поступают в капилляры, оплетающие канальцы. Всасывание воды происходит пассивно, по градиенту осмотического давления. Оно зависит в пер­вую очередь от реабсорбции ионов натрия и хлора. Небольшое ко­личество белка, попавшего при фильтрации в первичную мочу, ре- абсорбируется путем пиноцитоза.

Таким образом, обратное всасывание может происходить пассив­но, по принципу диффузии и осмоса, и активно - благодаря деятель­ности эпителия почечных канальцев при участии ферментных систем с затратой энергии. В норме реабсорбируется около 99 % объема первичной мочи.

Многие вещества при увеличении их концентрации в крови пе­рестают в полной мере подвергаться реабсорбции. К ним относит­ся, например, глюкоза. Если ее концентрация в крови превышает 10 ммоль/л (например, при сахарном диабете), глюкоза начинает по­являться в моче. Связано это с тем, что белки-переносчики не справ­ляются с возросшим количеством глюкозы, поступающей из крови в первичную мочу.

Кроме реабсорбции в канальцах происходит процесс секреции. Он подразумевает активный транспорт эпителиальными клетками неко­торых веществ из крови в просвет канальца. Как правило, секреция идет против градиента концентрации вещества и требует затраты энергии АТФ. Таким образом могут удаляться из организма многие ксенобиотики (красители, антибиотики и другие лекарства), органи­ческие кислоты и основания, аммиак, ионы (К+, Н+). Следует под­черкнуть, что для каждого вещества существуют свои строго опреде­ленные механизмы выделения почками. Некоторые из них выводят­ся только путем фильтрации, а секреции практически не подверга­ются (креатинин); другие, наоборот, удаляются преимущественно путем секреции; для некоторых характерны оба механизма выделе­ния из организма.

Вследствие процессов реабсорбции и секреции из первичной мочи образуется вторичная, или конечная моча, которая и выводит­ся из организма. Образование конечной мочи происходит по мере прохождения фильтрата по канальцам нефрона. Таким образом, из 130-200 л первичной мочи в течение 1 сут образуется и выводится из организма только около 1,0-1,5 л вторичной мочи.

Состав и свойства вторичной мочи. Вторичная моча представ­ляет собой прозрачную жидкость светло-желтого цвета, в которой содержатся 95 % воды и 5 % сухого остатка. Последний представлен продуктами азотистого обмена (мочевина, мочевая кислота, креатинин), солями калия, натрия и др.

Реакция мочи непостоянна. Во время мышечной работы в крови накапливаются кислоты. Они выводятся почками и, следовательно, реакция мочи становится кислой. То же самое наблюдается и при питании белковой пищей. При употреблении растительной пищи реакция мочи нейтральная или даже щелочная. В то же время чаще всего моча представляет собой слабокислую среду (pH 5,0-7,0). В норме в моче присутствуют пигменты, например, уробилин. Они придают ей характерный желтоватый цвет. Пигменты мочи образу­ются в кишечнике и почках из билирубина. Появление неизменен­ного билирубина в моче характерно для заболеваний печени и жел­чевыводящих путей.

Относительная плотность мочи пропорциональна концентрации растворенных в ней веществ (органических соединений и электро­литов) и отражает концентрационную способность почек. В сред­нем ее удельный вес равен 1,012-1,025 г/см3. Он уменьшается при употреблении большого количества жидкости. Относительную плот­ность мочи определяют с помощью урометра.

В норме белок в моче не содержится. Его появление там называ­ется протеинурией. Это состояние свидетельствует о заболевании почек. Следует отметить, что белок может быть найден в моче и у здоровых людей после большой физической нагрузки.

Глюкоза у здорового человека в моче обычно не содержится. Ее появление связано с избыточной концентрацией вещества в крови (например, при сахарном диабете). Появление глюкозы в моче назы­вается глюкозурией. Физиологическая глюкозурия наблюдается при стрессах, употреблении в пищу повышенных количеств углеводов.

После центрифугирования мочи получают надосадочную жидкость, которую используют для исследования под микроскопом. При этом можно выявить ряд клеточных и неклеточных элементов. К пер­вым относят эпителиальные клетки, лейкоциты и эритроциты. В нор­ме содержание эпителиальных клеток канальцев почек и мочевы­водящих путей не должно превышать 0-3 в поле зрения. Таково и нормальное содержание лейкоцитов. При увеличении содержания лейкоцитов выше 5 - 6 в поле зрения говорят о лейкоцитурии; выше 60 - пиурии. Лейкоцитурия и пиурия - признаки воспалитель­ных заболеваний почек или мочевыводящих путей. В норме эритро­циты в моче встречаются в единичном количестве. Если их содержа­ние возрастает, говорят о гематурии. К неклеточным элементам от­носят цилиндры и неорганизованный осадок. Цилиндры - белковые образования, не встречающиеся в моче здорового человека. Они об­разуются в канальцах нефрона и имеют цилиндрическую форму, по­вторяя форму канальцев. Неорганизованный осадок представляет со­бой соли и кристаллические образования, встречающиеся в нормаль­ной и патологической моче. В моче также могут обнаруживаться бак­терии (нормальное значение - не более 50 000 в 1 мл; при больших цифрах говорят о бактериурии).

В результате клубочковой фильтрации образуется первичная моча . По своему составу она подобна плазме крови, но не содержит высокомолекулярных белков и ли-пидов. За 4-5 мин через почки проходит вся кровь. Они получают крови боль-ше, чем любой орган тела, даже в 4-5 раз больше, чем сердце и мозг. Однако большее её количество используется не на питание почки, а на очистку крови от токсических продуктов. За минуту в результате клубочковой фильтрации образуется 70-120 мл фильтрата, а за сутки — 100-150 л. Выносная артериола, выходя из капсулы, опять разветвляется и образует сетку капилляров, которые оплетают извитые каналы нефрона почти по всей их длине.

Во время прохождения первичной мочи по канальцам через эпителиальные клетки их стенок в кровь возвращается значительное количество воды и нуж-ных организму веществ. Этот процесс называется реабсорбцией (обратное поглощение). Осуществляется он за счёт значительных энергетических за-трат организма. Некоторые вещества (глюкоза, аминокислоты) реабсорбируются полностью, а минеральные соли и вода всасываются из канальцев в кровь в нужных организму количествах. Пос-ле реабсорбции моча называется вторич-ной, или окончательной. Материал с сайта

Вторичная моча — это в основном лишняя вода, натрий хлорид и мочеви-на. Её жёлтый цвет предопределяют жёлчные пигменты, часть которых вса-сывается в тонком кишечнике, попадает в кровь, фильтруется почками, но не реабсорбируется. За сутки в организме че-ловека образуется 1,5-2,5 л вторичной мочи. Количество мочи за сутки изме-няется при изменении питьевого режи-ма, температуры окружающей среды, избыточном употреблении соли.

Во вторичной мо-че не должно быть глюкозы, белков и форменных элементов крови.

На этой странице материал по темам:

• Объясните где и как образуется первичная моча кратко

• Как образуются первычная и вторичная моча краткое описание

• Плоские круглые кольчатые черви первичная и вторичная моча

• Объясните механизмы образования первичной и вторичной мочи

• Вторичная моча образуется через минут после поглощения воды

Вопросы по этому материалу:

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

1) механизм образования первичной мочи

2) механизм образования конечной мочи

1. Состав и свойства мочи
2. Выведение мочи
3. Регуляция мочеобразования

Выделение – это освобождение от экскретов, избытка воды, солей, чужеродных веществ, поступающих с пищей.

Этапы процесса выделения:

· Образование экскретов и поступление их из тканей в кровь

· Транспорт экскретов кровью к органам, обезвреживающим их, к органам выделения, в депо питательных веществ

· Выведение экскретов из организма, чужеродных веществ, попавших в кровь (пенициллин, йодиды, краски и т.д.)

Процесс образования и выделения мочи называется диурезом. Моча образуется из плазмы крови, протекающей через почки. Процесс образования мочи протекает в 3 фазы:

· клубочковая фильтрация

· канальцевая реабсорбция

· канальцевая секреция

Клубочковая фильтрация

Фильтрация крови происходит в капсуле Боумена-Шумлянского, куда по приносящей артериоле в капилляры мальпигиева клубочка поступает артериальная кровь. В капиллярах клубочка создаётся высокое давление крови за счёт разности диаметров приносящей и выносящей артериол. Кроме того, кровь сюда поступает уже под давлением, которое обеспечивает сердце. Благодаря высокому давлению и благодаря высокой проницаемости стенок капсулы в просвет капсулы поступает плазма крови, лишённая белка. Образуется первичная моча. За сутки её образуется 150-170 л. Первичная моча, кроме продуктов обмена содержит и необходимые для организма питательные вещества: аминокислоты, глюкозу, витамины, соли. Обязательным условием фильтрации первичной мочи является высокое гидростатическое давление крови в капиллярах клубочков – 70-90 мм рт.ст. Ему противодействуют онкотическое давление крови = 25-30 мм рт.ст. и давление жидкости, находящейся в полости капсулы нефрона, равное 10-15 мм рт.ст. Величина разности кровяного давления, обеспечивающая клубочковую фильтрацию, равна 30 мм рт.ст., т.е. 75 мм рт.ст. – (30 мм рт.ст.+15 мм рт.ст.) = 30 мм рт.ст. Фильтрация мочи прекращается, если АД клубочков ниже 30 мм.рт.ст.

Конечной мочи же за сутки образуется 1,5 л. Значит, нефрон должен обеспечить обратное всасывание этих веществ. Этот процесс называется канальцевой реабсорбцией.

Канальцевая реабсорбция

Канальцевая реабсорбция – это процесс транспорта веществ из первичной мочи в кровь. Первичная моча, пройдя через систему мочевых канальцев, изменяет свой состав. Обратно в кровь всасываются Н 2 О, глюкоза, аминокислоты, витамины, ионы Na + , K + , Ca +2 ? CI¯. Последние выводятся с мочой только в том случае, если их концентрация в крови выше нормы. Продукты обмена веществ (мочевина, креатинин, сульфаты и др.) выделяются с мочой при любой концентрации их в крови и реабсорбции не подвергаются. Реабсорбция происходит активно и пассивно. Активная реабсорбция происходит за счёт деятельности почечного эпителия канальцев при участии ферментов и затратой энергии. Активно всасываются глюкоза, аминокислоты, фосфаты, соли натрия. Они полностью всасываются в канальцах и в конечной моче отсутствуют. Пассивная реабсорбция происходит за счёт диффузии и осмоса без затрат энергии. Обратно всасываются Н 2 О, хлориды и др. Особое место в механизме реабсорбции воды и ионов натрия из первичной мочи занимает петля Генле нефрона за счёт поворотно-противоточной системы. Петля Генле имеет 2 колена: нисходящее и восходящее. Эпителий нисходящей части пропускает воду, а эпителий восходящей части непроницаем для воды, но активно всасывает Na + обратно в кровь. Проходя через нисходящую часть петли Генле, моча отдаёт воду, сгущается, становится более концентрированной. Отдача воды происходит пассивно, так как в восходящей части петли Генле активно обратно всасываются ионы Na + . Поступая в тканевую жидкость, ионы Na + повышают в ней осмотическое давление и тем самым способствуют притягиванию воды в тканевую жидкость из нисходящей части петли Генле. Таким образом, в петле Генле происходит реабсорбция большого количества воды и ионов Na + .

Канальцевая секреция

Секреция – активный транспорт эпителиальными клетками некоторых веществ с затратой энергии АТФ.

Благодаря секреции из организма выделяются вещества, которые не поддаются клубочковой фильтрации или содержатся в крови в больших количествах: ксенобиотики (красители, антибиотики и др. лекарства), органические кислоты и основания, аммиак, ионы К + , Н + .

СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ МОЧИ