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.

Образование мочи идет в две фазы. Первая фаза - фильтрацион­ная. Вещества, приносимые кровью в капиллярные клубочки, фильт­руются в полость капсулы Шумлянского-Боумена. В связи с тем, что просвет приносящего сосуда шире, чем у выносящего, давление в капиллярном клубочке высокое (до 70 мм рт.ст.), а давление в полос­ти капсулы Шумлянского-Боумена низкое (до 30 мм рт.ст.). За счет разности давления и происходит фильтрация веществ, находящихся в крови, в полость капсулы и называется первичной мочой. По со­ставу она представляет собой плазму крови без белков. Через почки в сутки проходит 1500-1800 л крови, из которой образуется 150-170 л первичной мочи. Во вторую фазу - реабсорбции - из первичной мочи, протекающей по извитым канальцам, обратно в кровь всасы­ваются вода, многие соли, глюкоза, аминокислоты и другие органи­ческие вещества. Мочевина, мочевая кислота обратно не всасывают­ся, поэтому их концентрация в моче по ходу канальцев увеличивает­ся. Помимо реабсорбции в канальцах происходит и активный про­цесс секреции, т.е. выделение в просвет канальцев некоторых краси­телей и лекарств, которые не могут профильтроваться из капилляр­ного клубочка в полость капсулы нефрона. В результате обратного всасывания и активной секреции в мочевых канальцах образуется 1,5 л вторичной мочи в сутки.

Вторичная моча по собирательным трубочкам стекает в малые чашечки (calyces renales minores), которые, сливаясь, образуют боль­шие чашечки (calyces renales majores) лоханки (pelvis renalis). Ло­ханка переходит в мочеточник (ureter), который имеет форму труб­ки длиной 30-35 см. Стенка мочеточника состоит из 3-х оболочек: внутренняя - слизистая, средняя - мышечная, наружная - рыхлая соединительно-тканная (адвентиция). В мочеточнике выделяют брюш­ную (pars abdominalis), тазовую (pars pelvina) и внутристеночную (pars intramuralis) части. В мочеточнике выделяют три сужения: пер­вое образуется при переходе лоханки в мочеточник; второе - при переходе брюшной части мочеточника в тазовую, третье - в стенке мочевого пузыря. Мочеточник впадает в мочевой пузырь.

Мочевой пузырь (vesica urinaria) - непарный, полый орган, вы­полняющий функцию резервуара для мочи. Емкость мочевого пузы­ря у взрослого 250-500 мл. Стенка мочевого пузыря состоит из сли­зистой оболочки, подслизистого слоя, мышечной оболочки и отчас­ти серозной оболочки. У мочевого пузыря выделяют верхушку (apex vesicae), тело (corpus vesicae) и дно (fundus vesicae). В области дна мочевого пузыря слизистая оболочка лешина складок, образуя мо-чепузырный треугольник (trigonum vesicae) в углах основания кото­рого открываются два мочеточниковых отверстия (ostium ureteris dextrum et sinistrum), на вершине треугольника открывается внут­реннее отверстие мочеиспускательного канала (uretra). У начала мо­чеиспускательного канала мышечный циркулярный слой стенки мо­чевого.пузыря образует непроизвольный сфинктер. Через мочеис­пускательный канал моча периодически выводится из организма.

Половые органы подразделяется на мужские и женские.

Мужские половые органы (organa genitalia masculina) подразде­ляются на внутренние и наружные. К внутренним мужским поло­вым органам относятся: яички с придатками, семявыносящие прото­ки, семенные пузырьки, предстательная железа. К наружным поло­вым органам относятся половой член и мошонка.

Яичко (testis) - мужская половая железа, вырабатывающая муж­ские половые клетки - сперматозоиды. Оно имеет овоидную фор­му, покрыто соединительно-тканной белочной оболочкой, которая образует внутри яичка перегородки, разделяющие железу на 150-250 долек, содержащих извитые семенные канальца (tubuli seminiferi contorti), в которых происходит сперматогенез и образуются поло­вые гормоны. К заднему краю яичка прилежит придаток яичка (epididymis), у которого выделяют головку (caput epididymidis), тело (corpus epididymidis) и хвост (cauda epididymidis), переходящий в семявыносящий проток (ductus deferens), который входит в состав семенного канатика (funiculus spermaticus). Семенной канатик про­ходит через паховый канал в брюшную полость, опускается в по­лость малого таза, проходит позади мочевого пузыря, образуя рас­ширение (ampulla ductus deferentis), соединяется с выводным прото­ком семенного пузырька (ductus excretorius), образуя семяизвергаю-щий проток (ductus ejaculatorius), открывающийся в предстатель­ную часть мочеиспускательного канала. Семенные пузырьки (vesicula seminalis) вырабатывают семенную жидкость.

Предстательная железа (prostata) представляет собой мышеч-но-железистый орган в форме каштана выделяющий секрет, входя­щий в состав спермы. В ней выделяют боковые доли и перешеек, через который проходят семяизвергающие протоки и мочеиспуска­тельный канал. При увеличении (аденоме) перешейка наблюдается затруднение мочеиспускания.

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.

АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Основные понятия

Выделение - это совокупность процессов, обеспечивающих поддержание оптимального состава внутренней среды организма путем удаления чужеродных веществ, конечных продуктов мета­болизма, избытка воды и других веществ.

Конечные продукты метаболизма представлены различными по своей структуре и свойствам веществами. Основное из них ­углекислый газ, мочевина, мочевая кислота, аммиак, билиру­бин. Некоторые вещества практически не подвергаются серьез­ным превращениям в организме, но определяют собой постоян­ство внутренней среды. В первую очередь..« ним относятся вода и ионы (Na+, К+, Сг и др.). Вода, являясь универсальным ра­створителем, обеспечивает удаление из организма продуктов метаболизма.

Углекислый газ - конечный продукт клеточного дыхания. Он в основном выводится из организма легкими. Из растворенного в плазме крови состояния он проходит через аэрогематический ба­рьер, переводится в газообразное состояние и выделяется во вне­шнюю среду. С выдыхаемым воздухом также выводится из орга­низма вода, испаряющаяся с поверхностей слизистых оболочек дыхательных путей и альвеол.

Продуктом распада белков и аминокислот является аммиак. Он представляет собой токсичное для организма соединение. Обез­вреживание аммиака происходит в печени путем образования не­токсичной мочевины - хорошо растворимого в воде соединения. Процесс образования мочевины в организме был открыт в 1932 г. Г. Кребсом и назван циклом мочевины.

Из печени мочевина попадает с током крови в почки и выво­дится с мочой. Некоторая часть мочевины выводится из организ­ма потовыми железами.

Продуктом распада пуриновых нуклеотидов является мочевая кислота. Она выводится из организма почками и в значительно меньшей степени - кожей. Нарушение обмена мочевой кислоты и ее накопление в организме приводит к заболеванию, носящему название «подагра».

Билирубин образуется при распаде гемоглобина. Попадая в пе­чень, он связывается с глюкуроновой кислотой, при этом обра­зуется так называемый связанный билирубин, который и выво­дится из организма с желчью. При нарушении механизмов выве­дения билирубина он накапливается в тканях. Это внешне прояв­ляется желтушностью кожных покровов и видимых слизистых обо­лочек, в некоторых случаях присоединяется кожный зуд.

Чужеродные вещества (ксенобиотики) - химические соеди­нения, которые не образуются в организме и не являются есте­ственными компонентами пищи. Ксенобиотики - это различные лекарства, как правило, синтетического происхождения, токси­ны, консерванты и Т.д., поступающие в организм человека раз­личными путями из внешней среды. Несмотря на отсутствие эво­люционно выработанного механизма превращений этих веществ, они часто подвергаются метаболизму в организме. Связано это с тем, что в них присутствуют химические группы, схожие с тако­выми у веществ, характерных для человека. Печень и почки ­основные органы, в которых происходят превращения ксенобио­тиков.

В результате чужеродные для человека вещества изменяют свои свойства: из нерастворимого состояния пере водятся в раствори­мое, снижают или повышают свою химическую активность и т.д. Выделяться они могут как "в измененном, так и внеизмененном состоянии. Знание закономерностей метаболизма и выведения ксенобиотиков помогает в лечении отравлений, разработке новых лекарств.

Процессы выделения в организме человека осуществляются органами, относящимися к различным системам: почками, лег­кими, печенью, кожей и слизистыми оболочками желудочно-ки­шечного тракта. Несмотря на то, что эти органы принадлежат к различным системам, имеют разное местоположение и выделяют различные продукты обмена, они функционально тесно связаны между собой. В результате сдвига функционального состояния од­ного из органов выделения изменяется активность другого в пре­делах единой «выделительной системы организма». Так например, недостаточная функция почек будет в определенной степени ком­пенсирована деятельностью потовых желез: с потом выделяются мочевина, мочевая кислота, креатинин - вещества, которые в норме удаляются почками; при печеночной недостаточности, когда неудовлетворительно перерабатываются продукты белкового об­мена, - их выведение из организма частично обеспечивают лег­кие.

Несмотря на существующую взаимозаменяемость названных органов, основной системой выделения у человека является мо­чевыделительная система, на долю которой приходится удаление более 80 % конечных продуктов обмена веществ.

Почки

Строение. Почка, теп (греч. - nephros) - парный орган, образующий и выводящий мочу. Расположены почки в пояснич­ной области, в забрюшинном пространстве. Они лежат в так на­зываемом «почечном ложе», образованном мышцами живота. Ле­вая почка расположена на уровне ХН грудного и двух верхних поясничных позвонков. Правая находится на 2 - 3 см ниже левой и соответствует по протяженности 1, ll и III поясничным позвон­кам. К верхнему полюсу каждой почки прилегает надпочечник; спереди и с боков они окружены петлями тонкой кишки. Кроме того, к правой почке прилежит печень; к левой - желудок, под­желудочная железа и селезенка.

Почка имеет бобовидную форму, красно-бурый цвет, гладкую поверхность, плотную консистенцию. Средняя масса органа составляет 120 г, длина 10-12 см, ширина около 6 см, толщина 3 - 4 см. В строении почки выделяют две поверхности: переднюю ­более выпуклую и заднюю - сглаженную; два конца (полюса): верхний - закругленный и нижний - заостренный; два края: латеральный - выпуклый и медиальный - вогнутый. На меди­альном крае расположены ворота почки . В них входят почечная артерия и нерв, а выходят почечная вена, лимфатические сосуды и мочеточник. Все эти образования объединены понятием «почеч­ная ножка». У новорожденных, а иногда и у взрослых людей на поверхности почки видны борозды, разделяющие ее на доли.

Почка покрыта фиброзной капсулой, которая рыхло связана с ее паренхимой. Кнаружи от капсулы почки расположен толстый слой жировой клетчатки, который называется жировой капсулой. Она отграничена почечной фасцией, выполняющей роль футляра для почки и жировой капсулы.

Почечная фасция, жировая капсула, мышечное почечное ложе, почечная ножка надежно фиксируют орган в строго определен­ном месте в забрюшинном пространстве. Они относятся к фикси­рующему аппарату почки . Кроме того в поддержании характерного положения органа важную роль играет внутрибрюшное давление. Если по каким-либо причинам фиксирующий аппарат не обеспе­чивает соответствующее положение органа, возникает смещение почки вниз - нефроптоз.

Структурно-функциональной единицей почки является нефрон, общее количество которых составляет более 2 млн. Нефрон пред­ставляет собой длинный каналец, начальный отдел его в виде двустенной чаши окружает капиллярный клубочек, а конечный ­впадает в собирательную трубочку. В нефроне выделяют четыре отдела: почечное (Мальпигиево) тельце; извитой каналец первого порядка (проксимальный извитой каналец); петля нефрона (Генле); извитой каналец второго порядка (дистальный извитой каналец).

Почечное тельце расположено в корковом веществе почки и состоит из сосудистого клубочка, окруженного капсулой Шумлян­ского - Боумена . Данная капсула представляет собой чашу, состоя­щую из двух стенок - наружной и внутренней, между которыми имеется щелевидное пространство (рис. 9.4). Это пространство со­общается со следующим отделом нефрона. Клетки, выстилающие внутренний листок капсулы Шумлянского - Боумена, получили название «подоциты».

Сосудистый клубочек представляет собой сеть соединяющихся между собой капилляров. Общая поверхность всех капиллярных клубочков в обеих почках составляет около 1,5 м 2 . Кровь в них попадает по приносящей артериоле, а оттекает в выносящую ар­териолу, диаметр которой в 2 раза меньше. Подоциты и эндоте­лий капилляров сосудистого клубочка имеют общую базальную мембрану. Все вместе они образуют барьер, через который из про­света капилляров в просвет капсулы Шумлянского - Боумена про­исходит фильтрация компонентов плазмы крови.

но опускается в мозговое веще­ство и переходит в следующий отдел нефрона - петлю Генле . Она состоит из нисходящей и восходящей частей. Нисходящая часть образует изгиб - колено, который и продолжается в вос­ходящую часть.

В почке человека различают два вида нефронов: корковые (80 %), Мальпигиево тельце которых находится в наружной зоне коры, и юкстамедуллярные (20 %), Мальпигиево тельце которых распо­ложено на границе с мозговым веществом. Последний тип нефро­нов в связи с особенностями своего строения (приносящая арте­риола по диаметру равна выносящей) функционирует только в экстремальных ситуациях, связанных с уменьшением притока ар­териальной крови в корковое вещество почки (например, при кро­вопотере).

Кровоснабжение почки . Несмотря на свои относительно неболь­шие размеры, почка - один из наиболее кровоснабжаемых орга­нов. За 1 мин через почки проходит до 20 - 25 % объема сердечно­го выброса. В течение 1 сут через эти органы весь объем крови человека проходит до 300 раз. Почечная артерия отходит непо­средственно от брюшной аорты. В воротах почки она разветвляется на более мелкие артерии до артериол. Конечные их ветви называ­ются приносящими артериолами . Каждая из данных артериол вхо­дит в капсулу Шумлянского - Боумена, где распадается на ка­пилляры и образует сосудистый клубочек - первичную капил­лярную сеть почки. Многочисленные капилляры первичной сети в свою очередь собираются в выносящую артериолу , диаметр кото­рой в два раза меньше диаметра приносящей. Таким образом, кровь из артериального сосуда попадает в капилляры, а затем в другой артериальный сосуд. Практически во всех органах после капил­лярной сети кровь собирается в венулы. Поэтому этот фрагмент интраорганного сосудистого русла получил название «чудесная сеть почки». Выносящая артериола вновь распадается на сеть ка­пилляров, оплетающих канальцы всех отделов нефрона. Тем са­мым образуется вторичная капиллярная сеть почки. Следователь­но, в почке имеются две системы капилляров, что связано с функ­цией мочеобразования. Капилляры, оплетающие канальцы, окон­чательно сливаются и образуют венулы. Последние, поэтапно сли­ваясь и переходя в интраорганные вены, формируют почечную вену.

Мочевыводящие пути почки. Началом интраорганных мочевы­водящих путей являются собирательные трубочки , в которые при­носят вторичную мочу извитые канальцы II порядка. Они распо­ложены в мозговом веществе. Собирательные трубочки сливают­ся, образуя сосочковые проточки.

Стенки почечной лоханки, малых и больших чашечек состоят из слизистой и мы­шечной оболочек. От других структур они отделены соединитель­ной тканью. Мышечная оболочка мочевыводящих путей почки представлена гладкой мышечной тканью. Своей перистальтикой она обеспечивает активную эвакуацию мочи в мочеточник.

Функции почек . Основная функция почек - удаление из орга­низма чужеродных веществ, продуктов метаболизма, избытка воды и ионов. Она осуществляется посредством образования и эвакуа­ции мочи. Кроме этого они выполняют и другие жизненно важ­ные функции,

Почки участвуют в регуляции артериального давления. В парен­химе почек специальные клетки образуют ренин , ЯВЛЯЮЩИЙСЯ ча­стью ренин -ангиотензин-альдостероновой системы. Секреция ре­нина активируется при снижении уровня артериального давления. Попадая в кровь, он катализирует расщепление белка ангиотен­зиногена, что ведет к образованию ангиотензина , который стиму­лирует секрецию альдостерона, являющегося мощным вазокон­стриктором (вызывает спазм артериальных сосудов). Таким обра­зом, ренин способствует увеличению артериального давления.

Почки - основное место синтеза эритропоэтина - клеточно­го фактора роста. Под его влиянием в первую очередь усиливается пролиферация клеток -- предшественниц эритроцитов. Почки также являются местом образования некоторые других биологически активных веществ (простагландины, брадикинин и т.д.)

Тесно связаны с мочеобразованием и осуществляются благо­даря ему следующие гомеостатические функции почек: регуляция ионного состава и кислотно-основного равновесия крови, регу­ляция количества внеклеточной жидкости.

Образование 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 Шумлян ­ского - 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. Клирене ­ 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-, НСО з 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, реабсорбируется 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 9-11 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 1-1,5 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 (рН 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/см:". 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 относятся эпителиальные клетки, лейкоциты и эрит­роциты. В норме содержание эпителиальных клеток эпителия 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 относятся цилиндры инеорганизованный 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.

Регуляция мочеобразования . Количество образуемой мочи и ее состав отличаются непостоянством и зависят от времени суток, внешней температуры, количества выпитой воды и состава пищи, от уровня потоотделения, мышечной работы и других условий.

Мочеобразование зависит прежде всего от уровня артериаль­ного давления. На него также влияет степень кровоснабжения по­чек, а, следовательно, и величина просвета кровеносных сосудов этих органов. Сужение капилляров почек и падение артериально­го давления уменьшают, а расширение капилляров и повышение артериального давления увеличивают мочеотделение.

Интенсивность мочеобразования колеблется в течение суток: днем оно в 3 - 4 раза больше, чем ночью. Моча, образовавшаяся в ночные часы, более темная и концентрированная, чем дневная. При дли­тельной физической нагрузке мочевыделение снижается из-за уси­ленного потоотделения - большую часть жидкости организм выде­ляет путем испарения. То же самое происходит и при увеличении внешней температуры: в жаркие дни количество мочи уменьшается, и она становится более концентрированной. Прием большого коли­чества воды увеличивает диурез. Кратковременная и интенсивная мышечная работа также увеличивает мочеобразование, что зависит в основном от повышения во время нагрузки артериального давления.

Важную роль в регуляции функций почек играет вегетативная нервная система. Под влиянием симпатической нервной системы возникает сужение сосудов почек, соответственно, снижается ско­рость клубочковой фильтрации. Кроме того, симпатические им­пульсы стимулируют реабсорбцию натрия и воды, тем самым уменьшая диурез. Парасимпатическая нервная система оказывает обратное, но менее выраженное влияние на мочеобразование.

Возвышение Москвы. Образование единого Российского государства

Восприятие, образование ассоциаций, память и кортикальная пластичность

Казалось бы, детский вопрос: зачем человеку нужна моча? Но все гораздо сложнее. Кроме избавления от опасных и вредных продуктов метаболизма, мочевыделение необходимо для поддержки электролитного баланса, контроля над количеством жидкости в теле и регулировки давления, а также работы сердца и сосудов. Чтобы понять, как все это происходит, нужно немного разбираться в образовании мочи.

Образование первичной мочи начинается с поступления в почки крови и передвижении её по сосудам. Почка в это время играет роль фильтра, пропускающего сквозь поры все вещества, попавшие в почку. Большинство процессов образования первичной мочи происходит в мальпигиевых клубочках почки. Кровь же к почкам доставляется через почечные артерии. За 24 часа вся кровь в почках фильтруется примерно 20 раз.

При этом важно понимать, что фиброзная капсула почки состоит из трех слоев:

1. В первом слое , состоящем из капилляров, есть крупные поры, через которые и проходит вся кровь, за исключением некоторых белков и форменных частиц.
2. Во втором слое состоит из нитей коллагена и является мембраной, которая не позволяет проходить белкам.
3. И наконец, в третьем слое является эпителиальным, его клетки обладают отрицательным зарядом и не позволяют в первичную мочу проходить альбуминам крови. Вся профильтрованная кровь попадает в канальцы почек. Это и есть первичная моча.

Благодаря этому в полученной первичной моче нет белков, а почки фильтруют и восстанавливают отрицательные элементы, приводя их к нормальному состоянию. Таким образом, первичная моча является безбелковым фильтратом плазмы крови. Благодаря всем этим процессам формируется и давление в организме.

Нормальное состояние фильтрации первичного состава за сутки - почти полторы тысячи литров крови (точнее, 1400). Далее следует образование первичной жидкости (её получается до 180 л). Но такое количество мочи за 24 часа не выделяет никто.

Реабсорбция

Это образование вторичной мочи. Теперь все элементы передвигаются в кровь из канальцев. Реабсорбции подвержены все попавшие в фильтрат белки, а также прочие находящиеся в ультрафильтрате частицы и компоненты, она происходит путём дисфузии или активной транспортировки.

В результате активной транспортировки происходит очень большое потребление кислорода. Во время реабсорбции происходит возврат в кровь веществ и элементов из каналов почек. Таким образом, происходит возвращение в кровоток почти всей первичной мочи. 160 литров превращаются в 1,5 литра концентрата, именуемого вторичной мочой. В состав вторичной мочи входят:

• соли аммония;
• мочевина;
• креатинин;
• кислоты;
• другие соли.

Результатом всего этого процесса является попадание в мочевой пузырь вторичной жидкости. Она попадает сюда через мочеточники.

Сравнение вторичной и первичной мочи

№	Признаки	Моча первичная	Моча вторичная
1.	Сколько литров образуется	Образуется в количестве до 200 литров за 24 часа.	До двух литров в день.
2.	Где образуется	В мальпигиевых клубочках почки	В канальцах нефронов
3.	Содержание глюкозы	Содержится	Не содержится
4.	Компоненты плазмы крови (в процентах)	Столько же, сколько в плазме крови, за исключением жиров и белка	Больше, чем в плазме. Белки и жиры также отсутствуют.
5.	Выделяется ли во внешнюю среду	Во внешнюю среду не выделяется	Не выделяется

Секреция

Третий и не менее важный этап образования мочи. Этот процесс похож на реабсорбцию, происходящую в противоположном направлении. Процесс секреции протекает довольно активно, параллельно с ним происходит и реабсорбция. Секреция осуществляется в почечных канальцах и в капиллярах почек. При помощи дистальных и собирательных каналов в мочу секретируются аммиак, соли и водород (все в ионах). Благодаря этом процессу из организма через мочеиспускательный канал выходят ненужные вещества, которые частично впитаны в кровь. Суточная доза мочи. Выделяемой благодаря секреции может быть от литра до двух.

Особенности образования мочи у детей

У самых маленьких к моменту рождения многие функциональные и структурные изменения почек еще не закончены, что влияет на образование мочи. Вот несколько главных особенностей:

• Вес органов у ребенка больше, чем у взрослого: так, почка весит 1 процент от всей массы тела. А вот нефронов столько же, сколько и у взрослого, но они намного меньше. Что же касается эпителиального слоя на базальной мембране клубочка, то он из себя представляет высокие цилиндрические клетки. Поверхность фильтрации у них снижена, а сопротивление сильное.
• У грудничка эпителий почек не совсем подготовлен к секреции, а канальцы короткие и узкие. Почечный аппарат (морфологическая его структура) созревает у малышей только к трем годам, а иногда и намного позже. Так что, моча маленького ребенка от взрослой отличается и составом, и количеством.
• Первые месяцы жизни ребенка в его почках фильтруются меньшие объемы жидкости, но моча (если посчитать на килограмм массы тела) образуется в больших объемах, чем у взрослых. При этом, почки пока не могут освободить тело от переизбытка жидкости.
• Годовалый ребенок выделяет 0,75 литра мочи за сутки, пятилетний - около одного литра, десятилетний почти столько же, сколько взрослые. Процессы реабсорбции у детей проходят не так слажено и совершенно, как у взрослых: чтобы вывести шлаки, ребенку нужно намного больше жидкости. Плохо развита у ребенка и секреция. Так как канальцы еще не сформировались, то они не вполне справляются с превращением в кислую соль фосфатов из первичной мочи.
• Уступает взрослым и синтез аммиака, а также реабсорбция бикарбонатов и выделение кислотных остатков, что может привести к ацидозу. Кроме того, у детей обычно низкий удельный вес мочи.

Образование мочи - процесс сложный и интенсивный. В нем принимают участие все части почки, а также мочеточники, аорты и артерии. В результате организм избавляется от ненужных веществ, а также формируется давление. Окончательно все его механизмы формируются только в шесть лет.