Механизмы образования и выведения мочи

В течение суток человек потребляет примерно 2,5 л воды, в том числе 1500 мл в жидком виде и около 650 мл с твердой пищей. Кроме этого, в организме в процессе распада белков, жиров и углеводов образуется еще около 400 мл воды. Из организма вода выводится главным обра­зом через почки — 1,5 л в сутки, а также через легкие, кожу и части-чно с калом.

Образование мини в почках

В образовании мочи в нефронах почки выделяют две фазы. Первая фаза — фильтрационная, это образование пер­вичной мочи в клубочках нефронов. Во второй фазе, реаб- сорбционной, в канальцах нефрона происходит обратное всасывание воды и других веществ — образуется концен­трированная, так называемая вторичная моча.

В почечных клубочках из почечных капилляров в началь­ную часть нефронов профильтровывается вода и раство­ренные в ней вещества. Ультрафильтрация происходит в связи с разностью давления в капиллярах клубочков и в капсуле нефрона. В капиллярах клубочков очень высокое давление крови — 60—70 мм рт. ст. (по сравнению с 30 мм в капиллярах других органов). Созданию высокого давле­ния в капиллярах почечных клубочков способствует за­метная разница в диаметре сосудов, приносящих кровь к клубочкам и уносящих из них кровь. Приносящие артери- олы клубочков имеют в 2 раза больший диаметр, чем вы­носящие артериолы. Таким образом, капиллярная есть клу­бочка, функцией которого является удаление из плазмы крови веществ, подлежащих выведению из организма, на­ходится между двумя артериальными сосудами.

Кровоснабжение почек отличается также количеством проходящей через них крови. Через почки в течение 1 ми­нуты протекает более 1 л крови (1,2 л). В течение суток через почки проходит до 1700—1800 л крови. Таким об­разом, за 24 часа вся кровь протекает через капилляры клубочков более 200 раз. Эта кровь соприкасается с внут­ренней поверхностью капилляров, площадь которых в клубочках почек составляет 1,5—2 м². При этом количе­ство образующейся первичной мочи достигает 150—180 л в сутки. Таким образом, из 10 л протекающей через поч­ки крови отфильтровывается 1 л первичной мочи. Пер­вичная моча содержит все компоненты плазмы крови, кроме высокомолекулярных белков. В первичной моче содержатся аминокислоты, глюкоза, витамины и соли, а также продукты обмена — мочевина, мочевая кислота и другие вещества.

Во вторую фазу образования мочи — реабсорбционную из капсул клубочков первичная моча, близкая по своему строению к плазме крови, поступает в канальцы нефронов. В канальцах происходит обратное всасывание (реабсорбция) из первичной мочи в кровь аминокислот, глюкозы, вита­минов, большей части воды и солей. В конечном итоге в течение суток из 150—180 л первичной мочи образуется до 1,5 л вторичной (конечной) мочи. Вторичная моча по мо- чевыводящим путям (почечные чашки, лоханка, мочеточ­ник) поступает в мочевой пузырь и выводится из организ­ма. В канальцах всасывается 99% воды, содержащейся в пер­вичной моче, а также растворенные в ней необходимые для организма вещества. Поэтому вторичная моча резко отличается от первичной. Во вторичной моче уже нет саха­ра, аминокислот, многих солей. В тоже время во вторичной моче резко повышена концентрация сульфатов, фосфатов, мочевины, мочевой кислоты и других веществ, которые не всасываются из канальцев нефронов в кровь. Так, концен­трация мочевины во вторичной моче в 67 раз больше, чем в крови, креатинина — в 75 раз больше, а сульфатов — в 90 раз больше, чем в крови. Всасывание большинства ве­ществ в канальцах нефронов является активным физио- логиче-ским процессом, на что затрачивается энергия эпи­телиального покрова и других структур стенок канальцев нефронов. Известно, что почки потребляют значительное количество (более 10%) кислорода, поступающего в орга­низм. Это свидетельствует об очень высоких энергетичес­ких затратах в почках.

При очень высокой концентрации некоторых веществ в крови часть их не всасывается из первичной мочи обрат­но в кровь. Например, после излишнего потребления са­хара и избытка в связи с этим глюкозы в крови часть глю­козы остается в первичной моче. При недостатке пова­ренной соли в употребляемой пище она с мочой не выво­дится из организма. Таким образом, почки регулируют со­держание веществ в организме, выводят лишние веще­ства, задерживают недостающие.

В канальцах нефрона наблюдается не только реабсорб- ция воды и многих растворенных в ней компонентов, но и вьщеление (секреция) в мочу веществ. Это вещества, кото­рые не могут пройти через «почечный фильтр» на путях из кровеносных капилляров в капсулы клубочков. Это многие лекарственные препараты, особенно некоторые антибио­тики (пенициллин), краски и другие вещества.

Физические и химические свойства мочи

Моча представляет собой светло-желтого цвета жидкость. В моче содержится 95% воды и 5% твердых веществ. Это мочевина (2%), мочевая кислота (0,05%), креатинин (0,075%) и другие вещества, в том числе соли калия, на­трия. В течение суток из организма с мочой выводится 2 5 — | 30 г мочевины и до 25 г неорганических веществ. При забо­леваниях почек, при кратковременных больших физичес­ких нагрузках в моче может появиться белок, которого в ней не должно быть, Реакция мочи зависит от пищи. При употреблении преимущественно мясной пищи моча имеет кислую реакцию, при овощной пище — щелочную или нейтральную. Появление в моче крови (красный, розовый ее цвет) может быть в результате повреждения слизистой оболочки, кровоизлияний в органах мочевой системы. Упот­ребление в пищу свежей моркови, свеклы также может привести к окрашиванию мочи в розовый цвет.

Выведение мочи из почек

Образовавшаяся в почках моча из почечных чашек, за­тем лоханки поступает в мочеточники, По мочеточникам благодаря их перистальтическим движениям моча по кап­лям проводится в мочевой пузырь, где она накапливается до наполнения пузыря. Наружный и внутренний сфинк­теры мочеиспускательного канала в это время сокраще­ны, выход из мочевого пузыря закрыт.

Опорожнение мочевого пузыря происходит рефлектор- но, При накоплении в мочевом пузыре мочи в количестве

до 250—300 мл она начинает заметно давить на стенки пу­зыря с силой около 12—15 см водного столба. Из-за этого давления появляется позыв к мочеиспусканию. Возникшие в рецепторах стенок пузыря нервные импульсы направля­ются в центр мочеиспускания, расположенный в крестцо­вом отделе спинного мозга. Из этого центра по волокнам парасимпатических тазовых нервов к стенкам мочевого пу­зыря поступают сигналы. Эти сигналы вызывают одновре­менное сокращение мускулатуры стенок пузыря и раскры­тие сфинктеров мочеиспускательного канала. При этом моча изгоняется из мочевого пузыря. Высшие центры мочеис­пускания находятся в лобных долях полушарий большого мозга, они также регулируют процесс мочеиспускания.

Условно-рефлекторная задержка на некоторое время позыва к мочеиспусканию вырабатывается в процессе вос­питания ребенка. У новорожденных детей произвольная за­держка мочеиспускания отсутствует. Способность регулиро­вать произвольное мочеиспускание появляется лишь к концу первого года жизни ребенка. На втором году эта способность становится устойчивой. Влияние автономной (вегетативной) нервной системы обеспечивает не только выделение мочи из организма. Нервные импульсы могут усиливать или за • медлять образование мочи, увеличивать или уменьшать вы­ведение с мочой содержащихся в крови веществ.

На процессы образования мочи действует гуморальны - ми путями вазопрессин (антидиуретический гормон), вы­рабатываемый нейросекреторными клетками гипоталаму­са и поступающий в кровь при участии задней доли гипо - физа. Этот гормон усиливает реабсорбцию (обратное вса­сывание) воды из первичной мочи, что увеличивает кон­центрацию веществ (солей) во вторичной моче.

При заболеваниях гипоталамуса или задней доли гипо­физа поступление вазопрессина в кровь нарушается, и тогда количество выделяемой в сутки воды может увеличиться до 20—25 л. Замедление или прекращение мочеотделения мо­жет произойти при сильных болевых раздражениях. На об - разование и выделение мочи влияют количество выпитой жидкости, употребление соленой пищи, физическая работа.

Вопросы для повторения и самоконтроля:

1. Назовите фазы образования мочи в почках. Дайте характеристику каждой из этих фаз.

2. Перечислите вещества, которые выделяются из крови в мочу в по­чечных тельцах.

3. Что такое первичная моча и вторичная моча? В чем состоят их отли­чия?

4. Опишите участие мочеточников и мочевого пузыря в процессах вы­ведения мочи из организма.

5. Расскажите о нервной и гуморальной регуляции образования и вы­ведения мочи.