Что входит в состав первичной мочи. Механизм образования первичной мочи, количество и состав

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.

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

Мочевыделительная система поддерживает в организме человека гомеостаз жидкостей и химических веществ. Происходит это путем перекачки крови через почечные фильтры и последующего образования мочи, которая затем выводится вместе с лишними продуктами обмена. В течение суток почки прокачивают более 1700 литров крови, а мочи вырабатывается в объеме 1,5 л.

Строение мочевыделительной системы

Выделительный тракт включает ряд мочеобразующих и мочевыводящих органов, среди которых:

• две почки;
• парные мочеточники;
• мочевой пузырь;
• уретра.

Почки представляют собой бобовидный парный орган. Находятся они в поясничном отделе и состоят из двухслойной паренхимы и системы накопления урины. Масса органа достигает 200 граммов, в длину они могут быть около 12 см, в ширину примерно 5 см. В некоторых случаях у человека присутствует только одна почка. Такое возможно, если орган удаляется по медицинским показаниям, либо когда его отсутствие – это результат генетической патологии. Система накопления мочи состоит из почечных чашечек. Сливаюсь, они создают лоханку, переходящую в мочеточник.

Мочеточники – две трубки, состоящие из соединительнотканного слоя и мускулатуры. Их главная функция заключается в транспортировке жидкости из почек в мочевой пузырь, где происходит накопление урины. Располагается мочевик в малом тазу и при правильном функционировании способен вмещать в себя порцию размером до 700 мл. Уретра представляет собой длинную трубку, по которой спускается жидкость из мочевого пузыря. Управляют ее выведением из организма внутренний и внешний сфинктеры, расположенные в начале мочеиспускательного канала.

Функции мочевой системы

Главные функции мочевыделительной системы заключаются в выведении продуктов обмена веществ, регуляции pH крови, поддержании водно-солевого баланса, а также необходимого уровня гормонов. Важно отметить, что каждая из вышеперечисленных функций жизненно необходима для человека любого возраста.

Если говорить о свойствах отдельных органов, то почки фильтруют кровь, следят за содержанием ионов в плазме, выводят из организма отходы метаболизма, лишнюю воду, натрий, лекарственные препараты и патологические компоненты. Функции и строение мочеиспускательного канала у парней и девушек отличаются. Мужская уретра длинная (около 18 см), используется для вывода как мочи, так и эякулята во время полового акта. Длина женского канала редко превышает 5 см, кроме того, он более широкий в диаметре. По нему у женщин выходит только ранее накопленная моча.

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.

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.

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.

Образование мочи происходит в почках, а точнее в минимальной структурной единице почки - нефроне. Нефрон состоит из клубочка и почечного канальца. Клубочек образован пучком капилляров, представляющих собой разветвления приносящей и выносящей артериол. Капилляры окружает боуменова капсула, образованная канальцевым эпителием. От нее начинаются извитые участки почечных канальцев, переходящие в прямые канальцы.

мочеобразование протекает в две фазы.

Первая фаза - фильтрационная. Она протекает в капсуле и заключается в образовании первичной мочи. Как предполагается, первичная моча фильтруется из капилляров мальпигиева клубочка в полость капсулы.

Во вторую фазу образования мочи - реабсорбционную - в канальцах нефронов происходит обратное всасывание (реабсорбция) из первичной мочи в кровь аминокислот, глюкозы, витаминов, большей части воды и солей.

Клубочковая фильтрация - это первый этап мочеобразования, который заключается в пере­носе жидкости и растворенных в ней веществ из клубочковых капилляров в полость капсулы

Фильтрационное давление представляет собой эффективное давление, т.е. это разница гидростатического давления в капиллярах, которое способствует фильтрации и, препятствующих фильтрации, онкотическое давление крови и гидростатическое давление самой первичной мочи в клубочке почки.

Фильтрат, поступивший в капсулу Шумлянского-Боумена, составляет первичную мочу, которая по своему содержанию отличается от состава плазмы только отсутствием белков.первичная моча , содержащая необходимую организму воду и растворенные в ней вещества, большинство из которых представляют биологическую ценность, например аминокислоты, углеводы, соли и др.

Канальцевая реабсорбция и секреция.Пороговые вещества. Состав конечной мочи. Диурез.

Канальцевой секрецией называют активный транспорт в мочу веществ, содержащихся в крови или образуемых в самих клетках канальцевого эпителия, например аммиака.

Канальцеваяреабсорбция - способность клеток почечных канальцев к обратному всасыванию веществ из просвета нефрона в кровь.

Все вещества, содержащиеся в плазме крови, можно разделить на пороговые и непороговые. К пороговым веществам относятся такие, которые выделяются в составе конечной мочи только при достижении определенной концентрации их в крови; например, глюкоза поступает в конечную мочу только в том случае, если ее содержание в крови превышает 6,9 ммоль/л.

Моча обычно прозрачна , но имеет небольшой осадок, получаемый при центрифугировании и состоящий из малого количества эритроцитов, лейкоцитов и эпителиальных клеток. Белок и глюкоза в конечной моче практически отсутствуют. В небольших количествах в мочу поступают производные продуктов гниения белков в кишечнике - индола, скатола, фенола. В моче содержится широкий спектр органических кислот, небольшие концентрации витаминов (кроме жирорастворимых), биогенные амины и их метаболиты, стероидные гормоны и их метаболиты, ферменты и пигменты, определяющие цвет мочи .

Диурез - объём мочи, образуемой за определённый промежуток времени.

Моча – продукт жизнедеятельности человека выделяемый почками, являющийся индикатором состояния его здоровья. Она играет важную роль в поддержке постоянства внутренней среды и выведении из организма токсинов и солей. При наличии любых отклонений в работе организма свойства и состав мочи могут меняться.

Что такое из себя представляет моча

Моча – это биологическая жидкость, образующаяся в выделительных органах в результате фильтрации крови и выделения из нее продуктов обмена и воды. Происходит этот процесс в нефронах – составной части почек. состоит из клубочка, окружающей его капсулы, канальцев и трубочек.

От каждой почки отходит мочеточник, по которому моча поступает в мочевой пузырь, откуда по уретре выводится из организма.

Механизм образования первичной мочи

Моча образуется в несколько этапов:

1. Фильтрация.
2. Реабсорбция (обратное всасывание).

Процесс фильтрации происходит непосредственно в нефронах. Кровь с растворенными в ней веществами попадает в клубочек нефрона, где благодаря разнице в давлении фильтруется. В результате образуется первичная урина. В ее состав входит вода, минеральные соли, азотистые соединения (мочевина, ), глюкоза, аминокислоты, токсины. В течение суток выделяется в среднем 180 л первичной мочи. Куда же она девается?

Благодаря реабсорбции она практически полностью всасывается обратно в кровь по канальцам нефрона. В норме никакие питательные вещества не должны выводиться с уриной.

В результате образуется вторичная урина, содержащая воду, ионы натрия, калия, водорода и . В этих компонентах организм больше не нуждается, именно они попадают в мочеточник.

Если сравнивать первичную и вторичную урину, то первая по составу похожа на плазму крови, вторая же содержит токсины и вещества, имеющиеся в крови в избытке.

Показатели нормы и состав урины

Функционирование организма оценивают определением состава мочи, который влияет на ее свойства. Выделяют физические и химические свойства урины.

Структура выделяемой жидкости

На заметку! Так же моча имеет формулу: (NH2)2CO

Из неорганических веществ в урине присутствуют ионы натрия, кальция, калия, магния, хлора, сульфаты. Их процентное соотношение зависит от особенностей питания. В норме из минеральных веществ в урине больше всего натрия – 0,35%. Процентное содержание сульфатов – 0,18%, калия и фосфатов – по 0,15%.

Чего не должно быть в моче:

• эритроцитов;
• белка;
• сахара;
• ацетона;
• слизи;
• микроорганизмов.

Состава мочи:

Химические показатели

На химические свойства урины влияет ее состав. Именно от него зависят следующие характеристики:

• реакция среды;
• прозрачность;
• плотность.

Реакция урины нейтральная, ближе к слабокислой, что обусловлено концентрацией ионов водорода. Этот показатель зависит от особенностей питания: у вегетарианцев она щелочная, а при употреблении мяса становится кислой. У детей при рождении моча кислая, через 6 дней становится щелочной.

В норме урина прозрачная независимо от цвета, но при излишке различных солей, белка, гноя, . Осадки солей выпадают в осадок, который при нагревании либо добавлении различных реагентов исчезает.

Одно из важных свойств урины — пенистость. моча не пенится, возможно образование нестойкой пены.

Плотность урины зависит от концентрации в ней солей натрия и мочевины. Этот показатель не должен быть ниже 1018 г/л. При повышении температуры внешней среды плотность снижается на 1г/мл на каждые 3 градуса.

Существует взаимосвязь между цветом и плотностью урины. Чем она светлее, тем менее плотная. Более концентрированная характеризуется высокой плотностью и чаще всего сопровождается обезвоживанием.

Основные показатели состояния мочи:

Физические свойства

Физические свойства помогают оценить урину по внешним признакам. К ним относят:

• запах;
• цвет;
• объем.

Урина имеет , поскольку в ней содержится аммиак. Под воздействием кислорода аммиак окисляется и запах становится более резким.

Цвет урины в норме светло-желтый, что обусловлено наличием желчных пигментов. Чем больше человек употребляет жидкости, тем светлее становится его моча. При увеличении потоотделения, сопровождающегося уменьшением мочеиспускания, концентрация желчных пигментов возрастает, вследствие этого цвет урины становится более темным. Цвет может меняться при приеме лекарственных препаратов.

В течении суток организм человека в норме выделяет 1,5-2 л урины. Этот объем зависит от питьевого режима и погоды. Зимой у человека выделяется больше мочи, а летом часть влаги теряется в результате потоотделения. Соотношение употребляемой и выделяемой жидкости называется диурез.