Процесс образования мочи

Почки являются главным органом, который регулирует процессы гомеостаза в организме человека путем выделения лишней воды, ненужных для функционирования веществ, определения уровня оптимальной концентрации необходимого состава крови.

Это означает, что образование мочи заключается не просто в выделении излишков жидкости, но в очень тонком механизме взаимодействия со всеми органами и системами, учете потребностей и условий жизнеобеспечения.

Кроме того, заболевания сопровождаются разрывом установленных связей, значит, на почки ложится «ответственность» за компенсацию и сохранение необходимого сырьевого баланса для работы неповрежденных органов и восстановления больных.

Какие проблемы «решают» почки с помощью формирования состава мочи?

Почки соединены с кровотоком и реагируют на концентрацию определенных веществ в крови. Их задачи:

• удалить из крови переработанные шлаки, продукты распада тканей, старых клеток;
• вывести из организма чужеродные вещества;
• развести водой или наоборот повысить концентрацию биологически важных компонентов, содержащих необходимые вещества для текущих потребностей;
• регулировать содержание электролитов, солей и воды в тканях как внутри клеток, так и во внеклеточном пространстве;
• поддерживать оптимальный уровень кислотно-щелочного равновесия, при котором идут все биохимические процессы.

Образование мочи — физиологический процесс, нарушение которого говорит о развитии патологии

Какие структуры почки вырабатывают мочу?

В организме работают парные органы (почки), в каждом из которых имеется по миллиону нефронов. Эти структурные единицы состоят из:

• капиллярных клубочков, куда поступает кровь из артерий;
• капсулы, окружающей клубочки (Боумена);
• двух видов канальцев (проксимальных и дистальных, называемых по отношению к центру нефрона);
• собирательных трубочек для вывода мочи в чашечки.

Важно, что регулировать состав поступающей жидкости могут только дистальные канальцы и собирательные трубки. Остальные отделы нефрона работают постоянно в одном режиме при разных физиологических состояниях человека.

Как проходит процесс фильтрации?

Попадая в клубочки, плазма крови подвергается фильтрации на уровне клеточной мембраны. Поэтому ее называют ультрафильтрацией. Различают 3 этапа образования мочи.

Начальный или первый этап – заключается в формировании первичной мочи. Местом, где происходит образование первичной мочи является клубочек из капилляров. Процесс диффузии происходит под действием выталкивающей силы крови с высокой концентрацией растворенных веществ.

Максимальную роль играют белки плазмы, которые сами через мембрану в норме не проходят из-за своих больших молекулярных размеров

Профильтрованная жидкость скапливается между листками капсулы Боумена. Так образуется первичная моча. В ней находятся:

Что такое клубочковая фильтрация почек?

• вода;
• растворенные соли;
• азотистые вещества (мочевина, креатинин);
• шлаки;
• аминокислоты;
• глюкоза;
• некоторые прочие низкомолекулярные соединения.

Обе почки за минуту фильтруют в среднем 125 мл мочи. У мужчин немного больше, чем у женщин. Если ограничиться только этим этапом (фазой фильтрации), то в мочевой пузырь должно поступить за час до 7,5 л мочи. Практически этого не происходит, потому что включается следующий этап, продолжающий процесс образования мочи.

Участие канальцев в процессе реабсорбции

Вторым этапом – является канальцевая реабсорбция, в результате которой почти вся первичная моча возвращается в кровоток. Дальнейший механизм образования мочи переходит в систему канальцев.

Местом образования последовательно являются:

• часть, вплотную подходящая к капсуле Боумена, представленная извитым и прямым отделами, называется проксимальным канальцем;
• нисходящий и восходящий тонкие сегменты, образующие петлю Генле;
• толстый дистальный участок с прямым направлением, называемый дистальным прямым канальцем;
• дистальный извитой каналец.

Процесс определяется возможностями эпителиальных клеток канальцев переводить воду и нужные вещества (глюкозу, электролиты) обратно в кровь. Реабсорбция осуществляется:

• в проксимальных канальцах;
• петле Генле;
• дистальных извитых канальцах;
• заканчивается в собирательных трубочках.

Обратному всасыванию подвергается 96% воды

Здоровые почки не теряют полезных веществ, все необходимое полностью возвращается в кровь. Образовавшаяся жидкость может содержать глюкозу только в случае превышения концентрацией в крови порогового уровня.

Как проходит секреция в почечных канальцах?

Третьим этапом в образовании мочи является секреция канальцев. Мы упоминали о влиянии почек на поддержку кислотно-щелочного баланса. Это значит, что должно быть место, где образуются кислоты или щелочи.

Такой функцией обладают клетки эпителия почечных канальцев. В зависимости от отклонения химического состава пришедшей жидкости они способны накапливать кислотные атомы водорода, ионы калия или остатки щелочных соединений из аммиака. Эти вещества при необходимости транспортируются в мочу сквозь окружающие канальцевые капилляры. Соответственно в крови их становится меньше и баланс поддерживается на нужном уровне.

Во вторичной моче происходит перераспределение ионов натрия и других электролитов. Они частично возвращаются в кровь. Например, количество натрия зависит от употребления в пищу соли. Если соли употребляется недостаточно, то натрий больше задерживается из мочи.

Первичная и вторичная моча значительно отличаются по составу: если содержание растворенных веществ в первичной порции практически соответствует плазме крови, то во вторичной – остаются только шлаки и часть компонентов, превышающих в текущей ситуации пороговые значения, в которых организм не нуждается.

Через специальный соединительный каналец вторичная моча поступает в собирательную трубку, чашечку, почечную лоханку и выводится через мочеточник в мочевой пузырь. Нормальный объем суточной мочи составляет до 2 л. Недостаток выделяемой мочи предполагает нарушение функционирования канальцевой системы или наличие препятствия в виде объемного образования в почках.

Какую работу выполняют почки в процессе образования мочи?

Теперь мы знаем, как образуется моча в нефронах. Учитывая необходимость безостановочных процессов фильтрации, обратного всасывания и секреции, возникает вопрос, откуда берется энергия для обеспечения работоспособности почечных механизмов? Какой же мощностью должен обладать «насос», перекачивающий такой громадный объем жидкости?

Приведенный факт подчеркивает интенсивность биохимических реакций в клетках почек. Они должны для обеспечения своей правильной работы постоянно получать питание и кислород из крови. Только таким образом синтезируется достаточное количество энергии.

С каждым сердечным выбросом до почек доходит 1/5 часть кровотока

Особенности образования мочи в детском возрасте

Все особенности детей связаны с незаконченными структурными и функциональными изменениями в почках к моменту рождения. По массе органы сравнительно больше, чем у взрослых — 1/100 часть общей массы тела. Количество нефронов одинаковое. Но они по величине значительно меньше.

Эпителиальный слой на базальной мембране клубочков представлен высокими цилиндрическими клетками. У этого вида значительно снижена поверхность фильтрации, увеличено сопротивление.

Канальцы у грудничков узкие и короткие, а подготовка эпителия к секретирующей работе пока незавершена. Считается, что вся морфологическая структура почечного аппарата созревает к трехлетнему возрасту, а у некоторых – к 6 годам. Соответственно моча у детей отличается по количеству и составу.

В первые месяцы почки грудничков фильтруют меньший объем жидкости, хотя в пересчете на кг массы тела мочи образуется больше, чем у взрослых. Но от избытка воды почки освободить организм пока неспособны.

В возрасте 1 год ребенок выделяет 750 мл мочи, к пяти годам – литр, в 10 лет практически соответствует по объему взрослому человеку – до 1,5 л. По способности к реабсорбции и концентрированию мочи дети значительно отстают от взрослых. Если сравнить по объему жидкость для выведения равного количества шлаковых веществ, то детскому организму потребуется значительно больше воды.

Особенности касаются приспособления детей к виду вскармливания:

• при кормлении грудным молоком почки не нуждаются в концентрировании мочи, поскольку получаемые с питанием вещества почти полностью усваиваются организмом;
• у «искусственников» рано начинается нагрузка чужеродными белками, кислотно-щелочной баланс крови легко переходит в сторону ацидоза (более кислого состояния), следовательно, имеется потребность в удалении шлаков.

Какими бы свойствами не обладал искусственный корм, для малыша нет ничего полезнее материнского молока

Секретирующая функция у детей развита слабо. Эпителий канальцев в раннем возрасте не справляется с превращением щелочных фосфатов первичной мочи в кислые соли. Кроме того, значительно ограничен синтез аммиака, страдает процесс реабсорбции щелочных солей (бикарбонатов).

Выделяется в 2 раза меньше кислотных остатков, поэтому и наблюдается склонность к ацидозу при разных физиологических состояниях и заболеваниях. Подобное состояние называют «канальцевым ацидозом». Существенную роль играет и метаболический ацидоз, вызванный недостаточной фильтрацией. Кислотность мочи увеличивается при кормлении белковой пищей.

Эпителий нефронов у детей слабо реагирует на «приказы» антидиуретического гормона и альдостерона. Поэтому удельный вес мочи у детей имеет низкие значения. Изучение процессов образования важно для выяснения механизма патологических изменений и диагностики заболеваний по показателям выделяемой мочи. Указания на нарушение одного из этапов формирования позволяет подобрать правильное лечение и избавить человека от многих проблем.