Где происходит образование мочи. Образование первичной и вторичной мочи

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.

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

Образование первичной мочи

Первый этап образования мочи в почках начинается с фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. При этом жидкая часть крови проходит через стенку капилляров в полость капсулы почечного тельца. Возможность фильтрации обеспечена рядом анатомических особенностей:

клетки эндотелия капилляров плоские, особенно они тонки по своей периферии и имеют в этих частях поры, через которые, однако, не проходят молекулы белка из-за их крупных размеров

внутренняя стенка капсулы Шумлянского - Боумена образована плоскими эпителиальными клетками, которые также не пропускают только крупные молекулы.

Основной силой, обеспечивающей возможность фильтрации в почечных клубочках, является высокое давление в них за счет:

высокого давления в почечной артерии

разности диаметра приносящей и выносящей артериол почечного тельца. Давление в капиллярах тельца около 60 - 70 мм рт. ст., а в капиллярах других тканей оно равно 15-30 мм рт. ст. Профильтровавшаяся плазма легко поступает в капсулу нефрона, так как в капсуле давление низкое - около 30 мм рт. ст.

В полость капсулы из капилляров фильтруется вода и все растворенные в плазме вещества, за исключением крупномолекулярных соединений. Неорганические соли, органические соединения, такие, как мочевина, мочевая кислота, глюкоза, аминокислоты и др. свободно проходят в полость капсулы. Белки с высокой молекулярной массой в норме не проходят в полость капсулы и остаются в крови. Жидкость, профильтровавшаяся в полость капсулы, называется первичной мочой . Почки человека за сутки образуют 150 - 180 литров первичной мочи.

Образование вторичной мочи

Второй этап образования мочи – это обратное всасывание (реабсорбция) , протекает в извитых канальцах и петле Гнеле. Первичная моча, проходя по ним, подвергается процессу обратного всасывания (реабсорбции). Реабсорбция осуществляется пассивно по принципу осмоса и диффузии и активно самим клетками стенки нефрона. Значение этого процесса состоит в том, чтобы вернуть в кровь все жизненно важные вещества и в необходимых количествах и вывести конечные продукты обмена, токсические и чужеродные вещества. В начальном участке нефрона всасываются органические вещества: аминокислоты, глюкоза, низкомолекулярные белки, витамины, ионы Na + , K + , Ca ++ , Mg ++ , вода и многие другие вещества. В последующих участках нефрона всасываются только вода и ионы.

Третий этап – секреция: помимо обратного всасывания, в канальцах нефрона происходит активный процесс секреции, т.е. выделение из крови в просвет нефрона некоторых веществ, выполняемый клетками стенок нефрона. В результате секреции из крови в мочу поступает креатинин, лекарственные вещества.

Итогом обратного всасывания и секреции является образование вторичной мочи , состав которой очень сильно отличается от первичной мочи. Во вторичной моче высока концентрация мочевины, мочевой кислоты, ионов хлора, магния, натрия, калия, сульфатов, фосфатов, креатинина. Около 95% вторичной мочи составляет вода, 5% - сухой остаток. В сутки образуется около 1,5 литров вторичной мочи.

Нефрон - это структурная единица почки, где происходит фильтрация крови и образование мочи.

В каждой почке примерно 1 млн нефронов.

Строение нефрона

В корковом слое почки находится почечная капсула (капсула нефрона) , внутри которой находится капиллярный клубочек извитого канальца .

В мозговом (пирамидальном) слое находятся извитые канальцы . Канальцы образуют общие собирательные трубочки , впадающие в почечную лоханку.

От почечной лоханки каждой почки отходит мочеточник , соединяющий почку с мочевым пузырём.

От капсулы отходит извитой каналец первого порядка (проксимальный извитой каналец) , который в мозговом слое почки образует петлю (петля Генле), затем он снова поднимается в корковый слой, где переходит в извитой каналец второго порядка (дистальный извитой каналец) . Этот каналец впадает в собирательную трубочку нефрона. Все собирательные трубочки образуют выводные протоки , открывающиеся на верхушках пирамид в мозговом веществе почки.

Приносящая почечная артерия распадается на артериолы и затем на капилляры, образуя клубочек почечной капсулы .

Капилляры собираются в выносящую артериолу , которая снова распадается на сеть капилляров, оплетающих извитые канальцы .

Затем капилляры образуют вены, по которым кровь поступает в почечную вену .

Образование мочи

Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. Образование мочи проходит в два этапа - фильтрации и обратного всасывания (реабсорбции) .

На первом этапе плазма крови фильтруется через капилляры мальпигиева клубочка в полость капсулы нефрона .

За счёт высокого давления крови в капиллярах клубочков вода и небольшие молекулы различных веществ, содержащиеся в плазме крови, поступают в щелевидное пространство капсулы, от которой начинается почечный каналец. Так образуется первичная моча , близкая по составу к плазме крови (отличающаяся от плазмы крови отсутствием белков) и содержащая мочевину, мочевую кислоту, аминокислоты, глюкозу, витамины.

В извитых канальцах происходит обратное всасывание в кровь первичной мочи и образование вторичной (конечной) мочи . Вновь всасываются в кровь вода, аминокислоты, углеводы, витамины, некоторые соли.

Во вторичной моче увеличивается в несколько десятков раз, по сравнению с первичной мочой, содержание мочевины (в 65 раз) и мочевой кислоты (в 12 раз). Увеличивается в 7 раз концентрация ионов калия. Количество натрия практически не изменяется.

За сутки образуется около 150 л первичной мочи, и около 1,5 л в сутки вторичной мочи, что составляет примерно 10% объёма первичной мочи. Таким образом необходимые организму вещества возвращаются в кровь, а ненужные выводятся.

Вторичная моча поступает из канальцев в почечную лоханку, а затем по мочеточникам стекает в мочевой пузырь и по мочеиспускательному каналу выводится наружу.

Регуляция работы почек

Деятельность почек регулируется нейрогуморальным механизмом.

Нервная регуляция . В кровеносных сосудах находятся осмо- и хеморецепторы, передающие информацию о давлении крови и составе жидкости в гипоталамус по проводящим путям вегетативной нервной системы.
Гуморальная регуляция деятельности почек осуществляется гормонами гипофиза, коры надпочечников, паращитовидных желёз.

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.