Объем и состав первичной мочи. Образование мочи

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

• Образование первичной мочи

Что такое первичная моча?

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

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

Состав первичной мочи

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

Этапы и механизм образования

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

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

Что такое вторичная моча?

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

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

Состав вторичной мочи

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

Этапы и механизм образования

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

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

Осуществление регуляции физико-химического состава мочи

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

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

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

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

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

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.

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 (реабсорбция) .

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 канал. 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 образуется в почках - парных органах, которые находятся у задней стенки брюшной полости, на расстоянии ладони от поясничного отдела позвоночника:

Каждая почка человека весит около 150 граммов. Но, несмотря на свои малые размеры, почки обильно снабжаются кровью: за 5 минут через почки успевает пройти весь объем крови содержащийся в организме (у взрослого человека это около 5 литров). Вся жидкость крови за сутки успевает профильтроваться приблизительно 20 раз.

Кровь поступает в почки через почечную артерию. В почках она очищается от продуктов обмена веществ. Эти продукты почки выводят из организма через мочу. А очищенная кровь выходит из почки через почечную вену.

Почка покрыта снаружи прочной капсулой из соединительной ткани. На продольном срезе почки хорошо различаются два слоя, из которых состоит почка - мозговое и корковое .

Функциональной единицей почки является нефрон . В каждой почке содержится около 1 миллиона нефронов. Каждый нефрон состоит из почечного тельца и системы канальцев .

В корковом веществе находятся клубочки нефронов. В них происходит фильтрация крови: каждый клубочек нефрона под действием артериального давления пропускает жидкость с растворенными в ней веществами, но не пропускает белки и кровяные клетки - они остаются в крови. А профильтрованная жидкость поступает в систему канальцев, которые находятся в мозговом веществе почки.

Эта профильтрованная жидкость называется первичной мочой . В почке за 1 минуту образуется 130 мл первичной мочи, или 8 литров в час. Но ведь мы выводим всего 1-1,5 литра мочи в сутки - куда же девается остальная первичная моча?

В системе канальцев большая часть воды забирается обратно в кровь (этот процесс называется реабсорбцией, или обратным всасыванием). Вместе с водой всасываются обратно в кровь многие ценные вещества, которые организм не может себе позволить потерять - это глюкоза, витамины, аминокислоты и другие. В канальцах всасывается в кровь 7/8 объема жидкости, профильтрованной в клубочках!

Таким образом, почки обладают способностью концентрировать мочу, то есть забирать из нее воду и отдавать ее обратно в кровь. Это свойство особенно важно в условиях затрудненного доступа к воде, например, в пустынях.

Образованная в канальцах профильтрованная жидкость называется вторичной мочой . Она поступает в собирательные трубочки, а далее - в лоханку почки. Из лоханки моча через мочеточники поступает в мочевой пузырь, а оттуда выводится наружу.

Почки призваны выводить излишки жидкости из организма, а также регулировать процессы гемостаза. Моча образуется непросто из воды, употребляемой человеком. Образование мочи первичной и вторичной состав – это сложный и тонкий механизм взаимодействия почек со всеми системами и органами для жизнеобеспечения и поддержания организма в норме.

Если же установленные связи нарушаются и разрываются, происходит развитие всякого рода заболевания. Почки перестают нормально функционировать, для лечения этой патологии необходимо знать, где образуется первичная и вторичная моча, что влияет на ее состав?

Состав и норма в сутки

По химическим показателям образование первичной мочи происходит за счет более 150 неорганических и органических составляющих:

• сахар;
• белковые соединения;
• билирубин;
• ацетоуксусная кислота.

Состав первичной мочи иногда видоизменяется, влияние оказывают следующие факторы:

• некоторые продукты;
• время года;
• возраст человека;
• физические нагрузки;
• количество выпиваемой жидкости в сутки.

В норме, когда моча образовывается и отходит в количестве не более 2 литров в день. При отклонениях показателей в составе следует говорить о развитии:

• или почечной недостаточности – при появлении отечности, нервных расстройств;
• – при отхождении мочи менее 2 литров в день;
• , нефрита, мочекаменной болезни, спазм в мочевыводящих путях – в случае появления редкого и болезненного отхождения мочи, лечение нужно начинать незамедлительно.

Зависимость состава мочи от внешних факторов

Состав мочи напрямую зависит от следующих факторов:

• Цвета (в норме соломенно-желтого), но при приеме ряда продуктов или лекарств моча окрашивается в оранжевый цвет, это не считается отклонением от нормы. При появлении же красного оттенка и цвета мясных помоев следует заподозрить гемолитический криз или гломерулонефрит. При появлении черного оттенка – алкаптонурию, черно-бурого – желтуху, гепатит, а зеленоватого оттенка – воспалительный процесс в кишечнике.
• Запаха – в норме моча не пахнет. А вот при появлении , следует задуматься о появлении слизи в моче, нагноение в мочевыводящих полостях или развитии цистита. При появлении запаха разлагающейся рыбы развивается триметиламинурия, запаха пота – свищ, нагноение в путях мочевыделения.
• Белка – в норме его не врачи не наблюдают и моча отходит . При превышении допустимого количества , а при присоединении бактериальной инфекции – становится и отходит с осадком.

Дополнительные факторы, влияющие на состояние мочи:

• Кислотность – в норме составляет 5–7 pH. При понижении показателей развивается диарея, молочнокислый ацидоз, кетоацидоз. При повышении показателей свыше 7 – пиелонефрит, цистит, гиперкалиемия, гиперфункция щитовидной железы, иные заболевания почек.
• Белок – норма составляет 33 мг/л мочи. У детей и грудничков до 300 мг/л. При свыше 30 мг/л следует говорить о микроальбуминурии или поражение почек. Хотя для беременных количество, не превышающее 300 мг/л, не свидетельствует о развитии почечных заболеваний.
• и эритроциты: в составе жидкости находится в виде 13 мм/г мочи. При малом количестве развивается , при повышении от нормы – макрогематурия. Лейкоциты в норме у женщин 10 мг в одном образце, у мужчин – 12 мг. При превышении 60 мг/л моча становится , отходит с гнилостным запахом. В нормальной моче не должны присутствовать частицы эпителия. В противном случае это указывает на развитие уретрита или воспалительного процесса в урине.
• – в основную порцию мочи входят неорганические соли, выпадающие в осадок. Но в норме их количество обязано не превышать 5 мг/л мочи. При излишнем скоплении следует заподозрить подагру при появлении розовато-кирпичного осадка. При появлении оксалатов – воспалительный процесс, развитие колита, пиелонефрита, сахарного диабета.
• Сахар – не присутствует в нормальной моче, но и патология не считается выявление сахара до 3 ммоль/л в суточной дозе. Отклонение от нормы свидетельствует о сахарном диабете, заболеваниях печени, поджелудочной железы и почек. При этом для беременных женщин – 60 ммоль/л не считается отклонением от нормы.
• Билирубин – допустимое значение в составе жидкости обязано быть незначительным. Отклонения свидетельствуют о заболеваниях желчного пузыря, развитии цирроза печени, желтухи гепатита B, когда начинает отходить пенистая моча бурого окраса.

Как образуется первичная моча?

Первичная моча образуется в процессе синтеза, когда почечные клубочки начинают очищать плазму крови от коллоидных частиц. При этом уже за сутки вырабатывается до 160 литров первичной жидкости. Для образования первичной мочи жидкость, отфильтрованная из крови, в составе с эритроцитами, тромбоцитами и лейкоцитами начинает под высоким давлением в капиллярных клубочках стекать в капсулу и накапливаться до 170 литров в сутки. Таким образом, происходит фильтрация растворенных в плазме веществ в полосной капсуле.

В ее состав входят органические и неорганические соли, глюкоза и аминокислоты с высокой молекулярной массой. Но они не выходят при этом за пределы капсульной полости и остаются в составе крови.

Как образуется вторичная моча?

Образование вторичной мочи приводит к или обратному всасыванию, стеканию по извилистым канальцам и петлям мочеточника назад – в кровь. Подобная клубочковая инфильтрация необходима для возврата важных веществ в нужном количестве, при этом на последнем этапе образования мочи конечные продукты распада и токсические чужеродные вещества в итоге почками будут выведены наружу.

Для активации своей деятельности почки нуждаются в большом количестве кислорода. Вторичная фаза наблюдается при вхождении инфильтрата в прямые и изогнутые канальцы нефрона, обратном всасывании в кровеносное русло и реабсорбции инфильтрата практически до 95% всех веществ в составе. Получается, что моча образуется всего до 1,5 литра в течение суток в концентрированном виде, причем 95% в составе из воды и 5% из сухого остатка.

Ее образование происходит за счет секреции или процесса, происходящего параллельно всасыванию, благодаря чему и выходят наружу нефильтрованные вещества, накопленные с избытком в плазме крови.

Отличие первичной и вторичной мочи

Первичная жидкость сильно отличается от второй. В состав вторичной мочи входит повышенная концентрация таких веществ:

• натрий;
• магний;
• калий;
• креатинин;
• мочевая кислота;
• мочевина.

В такой способ происходит процесс образования мочи в нефронах.

Особенности фильтрации

Процесс фильтрации происходит безостановочно, а схема образования и накопления жидкости – циклична. Почечный механизм образования мочи довольно сложный. Он как насос перекачивает внушительные объемы жидкости в сутки.

При сборе в почках после первого образования моча поступает в почечные чаши, затем – в мочеточник и лоханки. Транспортный канал при ответе на вопрос, как образуется моча, начинает сокращаться, благодаря чему конечный путь поступления жидкости – мочевой пузырь.

Почки будут выводить и токсины, не давая им накапливаться в крови. Но некоторые провоцирующие факторы (злоупотребление алкоголем или соленой, острой пищей) тормозят процессы выведения жидкости наружу, выработке первичной и вторичной мочи в полном объеме.

Почки перестают справляться со своей задачей, жидкость начинает отходить с трудом и перестает выводиться мочевым пузырем, а на лице у людей появляются припухлости, отеки.