Как происходит образование мочи? Как происходит образование и выведение первичной и вторичной мочи

Для нормального функционирования организма необходима слаженная работа всех систем. Тогда поддерживается постоянство внутренней среды – гомеостаз. Одной и важных систем, принимающей участие в этом процессе, является мочевыделительная. Она состоит из двух почек, мочеточников, мочевого пузыря и уретры. Почка принимает участие не только в образовании и выделении мочи, но и выполняет такие функции: регуляцию осмоса, метаболическую, секреторную, участвует в кроветворении, поддерживает постоянство буферных систем.

Почки имеют бобовидную форму, весом около 150-250 грамм. Они расположены забрюшинно, в области поясницы. Состоят из коркового и мозгового вещества. В мозговом, преимущественно, происходит процесс образования мочи. Помимо этого, они выполняют важную эндокринную функцию, выделяя гормоны (ренин, эритропоэтин и простогландины), а также биологически активные вещества.

Первичная моча образуется в почечном тельце. Это образование представляет собой клубочек, окутан, обильной сетью капилляров. Процесс формирования урины происходит благодаря разнице давления в нефроне (структурно-функциональная единица почки). В сети капилляров, происходит фильтрация крови и на выходе получается первичная моча. При этом, форменные элементы крови (эритроциты, тромбоциты, лейкоциты) и большие молекулы белков остаются в кровяном русле, а на выходе образуется жидкость, которая по составу похожа на плазму.

В состав первичной мочи входит глюкоза, электролиты (натрий, калий, кальций, магний, хлор), некоторые гормоны, биологически активные вещества и небольшое количество гемоглобина и альбумина. Все эти вещества необходимы организму, потому потеря их может вызвать жизнеугрожающие ситуации. Поэтому, процесс образования мочи на этом не заканчивается и состоит из таких этапов, как клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция, секреция.

Процесс образования мочи

Именно на первом этапе при клубочковой фильтрации кровь превращается в первичную мочу. Так как, почки имеют огромную сеть капилляров, за сутки через их паренхиму проходит около 1500-2000 литров крови. Из ее далее формируется 130-170 л первичной мочи. Естественно, за день человек не выделяет такое количество жидкости, потому наступает вторая фаза мочеобразования.

Где же образуется вторичная моча? Так как, нефрон состоит из нескольких частей, то в области проксимальных канальцев начинается вторая фаза мочеобразования. Во время канальцевой реабсорбции образуется вторичная моча. Из первичной урины повторно всасывается около 90% воды и других веществ: глюкоза, альбумин, гемоглобин, белки. На выходе количество вторичной мочи у взрослого человека составляет около 1,2 – 2,0 литра. Далее, во вторичную мочу эксретируются вещества, которые необходимо вывести с организма.

Так начинается фаза секреции, которая проходит с помощью активной диффузии с помощью двух вариантов:

1. С помощью специальных транспортных систем происходит перекачивание из кровяного русла в просвет канальцев, где собирается вторичная моча.
2. Вещества синтезируются непосредственно в канальцевой системе.

Далее, по системе собирательных трубок, образованный вторичный субстрат поступает в почечные лоханки. Затем, по мочеточникам спускается в полость мочевого пузыря. Здесь она собирается. Если ее уровень достигает 200 мл, происходит возбуждение рецепторов на стенках органа. Импульс передается в центральную нервную систему и, далее, нисходящими путями обратно в мочевой пузырь.

Они дают сигнал органу для расслабления сфинктеров, после чего, происходит процесс мочеотделения.

Видео: Процесс образования мочи

Причины нарушение мочеобразования

Образование первичной и вторичной мочи – это очень важный процесс. Так как, вместе с мочой, организм избавляется от ненужных ему веществ. Это продукты азотистого обмена, конечные метаболиты лекарственных веществ, различные токсины. Если не будет происходить их выведения, организм отравляется собственными продуктами жизнедеятельности. И, в первую очередь, будут страдать сами почки. Может развиться острая или хроническая почечная недостаточность.

Показателем нормальной работы выделительной системы является скорость клубочковой фильтрации. Это значение определяет, с какой скоростью образуется определенное количество первичной мочи за единицу времени.

Норма – 125 мл/мин у представителей мужского пола и 110 мл/мин у женщин.

Причиной нарушения работы органа может стать:

• отравление грибами, тяжелыми металлами, токсическими веществами;
• при переливании несовместимой крови;
• острая кровопотеря;
• передозировка некоторых лекарственных средств;
• отравление анилиновыми красителями;
• поступление в кровоток продуктов некроза тканей;
• crash-синдром;
• травмы;
• гепато-ренальный синдром;
• сахарный диабет;
• системная красная волчанка;
• системная склеродермия;
• ревматизм;
• сахарный диабет;
• амилоидоз почек;
• гломерулонефрит;
• новообразования;
• гидронефроз;
• болезни сердца.

Скорость клубочковой фильтрации определяется несколькими формулами: Шварца, MDRD, Кокрофта-Голта, при проведении пробы Реберга. От величины этого показателя зависит дальнейшая тактика ведения больного. Если СКФ больше 90 мл/мин – почки работают нормально или есть незначительная нефропатия. При уровне 89-60 мл/мин – проявляются явления нефропатии и легкое снижение СКФ, 59-45 мл/мин соответствует умеренному снижению СКФ, 44-30 мл/мин – выраженное, 29-15 мл/мин – тяжелое, менее 15 мл/мин – терминальное состояние, уремия, кровь перестает фильтроваться. Значительное снижение фильтрационной функции – показание к гемодиализу.

Наиболее характерными симптомами недостаточности почек являются следующие:

1. Запах мочи от кожи и со рта пациента .
2. Отеки тканей .
3. Нарушение работы сердца — аритмия, тахикардия .
4. Ускоренное дыхание .
5. В крови — повышение креатинина и мочевины .
6. Лихорадка .
7. Потеря сознания .
8. Снижение артериального давления .

Терапия зависит от причины возникновения поражения почек. Если состояние угрожает жизни пациента, в первую очередь, проводятся мероприятия, направлены на восстановление гомеостаза: восстановление кислотно-щелочного равновесия, работы сердца, профилактика отека головного мозга. Острая почечная недостаточность, в отличие от хронической может быть обратимой. Проводится диализная терапия. После чего, пациенту на длительное время назначаться ренопротективные препараты – блокаторы ангиотензин-превращающего фермента (Лизиноприл, Эналаприл, Периндоприл).

При наличии хронического заболевания, повлекшего к поражению почек, следует провести коррекцию лечения данного заболевания: инсулинотерапия при сахарном диабете, антигипертензивная – при гипертонической болезни, гормональная и цитостатическая – при системной красной волчанке.

Чтобы заболевания, приводящие к дефектам в образовании первичной и вторичной мочи не возникали, необходимо придерживаться рекомендаций:

• своевременно обращаться в медицинские учреждения;
• придерживаться назначенной терапии;
• контроль за пищевым рационом;
• избегания употребления в пищу грибов неизвестного происхождения;
• избегать длительного контакта с вредными веществами.

Видео: Фильтрация первичной и 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.

Состоит из почек, мочеточников, мочевого пузыря, мочеиспускательного канала. В почках происходит фильтрация крови и образуется моча.

Почки состоят из двух слоев: коркового и мозгового , внутри почки находится лоханка , от которой начинается мочеточник .

В корковом веществе каждой почки находится около миллиона структурно-функциональных единиц - нефронов , состоящих из капсулы, клубочка и извитого канальца. Мозговое вещество представлено 10-15 пирамидами, состоящими из собирательных трубочек. Основания пирамид обращены в сторону коры, а верхушки открываются в лоханку.

Заходящая в почки почечная артерия распадается на приносящие артериолы, которые заходят внутрь почечных капсул (Боумена) и там образуют капиллярные (Мальпигиевы) клубочки . Выносящая артериола, которая выходит из капсулы, примерно в 2 раза уже приносящей, за счет этого в капиллярном клубочке создается повышенное давление, из-за которого около 10% плазмы крови фильтруется в полость капсулы Боумена (ультрафильтрация ), так образуется первичная моча, около 170 л в сутки. В ее состав не входят крупные элементы крови - клетки и белки, потому что они не могут профильтроваться через два слоя клеток: стенку капилляра и стенку капсулы. Все остальные компоненты крови - вода, соли, и простые органические вещества (глюкоза, аминокислоты, мочевина и т.д.) входят в состав первичной мочи.

Из почечной капсулы выходит извитой каналец, который оплетается капиллярами, на которые распадается выносящая артерия. В извитом канальце происходит обратное всасывание (реабсорбция) полезных веществ - воды, аминокислот, глюкозы, некоторых солей. Таким образом образуется вторичная моча , состоящая из воды, солей и мочевины, примерно 1,5 л в сутки. Извитые канальцы впадают в собирательные трубочки, впадающие в лоханку.

Из почечной лоханки моча поступает в мочеточник . Его стенки перистальтически сокращаются, проталкивая мочу в мочевой пузырь . Объем мочевого пузыря 250-500 мл, при его наполнении рецепторы растяжения в его стенках начинают посылать сигналы в центр мочеиспускания в головном мозге. Из мочевого пузыря выходит мочеиспускательный канал .

Рисунок

Рассмотрите рисунок с изображением органа человека и определите: (А) как называют его наружный и внутренний анатомические слои, (Б) процессы, обеспечивающие очищение крови от конечных продуктов метаболизма и (В) структурное образование органа, в котором скапливаются растворы веществ для выведения их из организма человека. Для каждой буквы выберите соответствующий термин из предложенного списка.
1) корковый, мозговой
2) мочевыделительная
3) почечная лоханка
4) петля Генле
5) транспорт питательных веществ
6) эпителиальный, мышечный
7) фильтрация, обратное всасывание

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. Почки обеспечивают:
1) обезвреживание ядовитых веществ
2) синтез биологически активных веществ
3) гомеостаз
4) повышение иммунитета
5) накапливание мочи
6) биологическую фильтрацию крови

Ответ

1. Установите правильную последовательность прохождения воды в выделительной системе. Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) попадание воды в почечную лоханку
2) всасывание воды в извитых канальцах
3) сбор воды в мочевом пузыре
4) прохождение воды в почечной капсуле
5) удаление воды через мочеиспускательный канал

Ответ

2. Установите последовательность процессов, происходящих при образовании и продвижении мочи. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) поступление первичной мочи в почечные канальцы
2) поступление вторичной мочи в лоханку
3) обратное всасывание из первичной мочи
4) фильтрация в капсуле нефрона
5) движение мочи по мочеточнику

Ответ

3. Установите последовательность этапов образования и движения мочи в организме человека. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) накопление мочи в почечной лоханке
2) обратное всасывание из канальцев нефронов
3) фильтрация плазмы крови в почечных клубочках

5) движение мочи по собирательным трубочкам пирамидок

Ответ

4. Установите последовательность этапов образования и движения мочи в организме человека.
1) движение мочи по извитым канальцам нефронов и образование вторичной мочи
2) движение мочи по собирательным трубочкам пирамидок
3) фильтрация крови из почечного клубочка в капсуле нефрона
4) отток мочи по мочеточнику в мочевой пузырь
5) скопление мочи в почечной лоханке

Ответ

5. Установите последовательность этапов образования мочи. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) образование первичной мочи
2) реабсорбция в извилистых канальцах
3) фильтрация плазмы крови в полость капсулы нефрона
4) образование вторичной мочи
5) приносящий сосуд
6) собирающая трубочка

Ответ

6. Установите последовательность процессов, протекающих в почках человека при образовании мочи. Запишите в таблицу соответствующую последовательность цифр.
1) удаление мочи из почечной лоханки
2) обратное всасывание в капилляры извитых канальцев
3) поступление мочи в собирательные трубочки
4) образование первичной мочи
5) фильтрация крови из капилляров клубочка в полость капсулы

Ответ

Установите соответствие между процессом и части мочевыделительной системы человека, в которой он происходит: 1) почка, 2) мочевой пузырь, 3) мочеточник. Запишите цифры 1-3 в правильном порядке.
А) формирование первичной мочи
Б) накопление вторичной мочи
В) передвижение вторичной мочи
Г) формирование вторичной мочи
Д) превращение первичной мочи во вторичную
Е) передвижение первичной мочи

Ответ

В организме человека моча образуется из
1) лимфы
2) плазмы крови
3) тканевой жидкости
4) воды и минеральных солей

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В состав нефрона входят
1) капиллярный клубочек
2) почечная лоханка
3) почечный каналец
4) почечная капсула
5) мочеточник
6) надпочечники

Ответ

Первичная моча - это жидкость
1) отфильтровавшаяся из кровеносных капилляров в полость капсулы почечного канальца
2) отфильтровавшаяся из просвета почечного канальца в прилежащие кровеносные сосуды
3) поступающая из нефрона в почечную лоханку
4) поступающая из почечной лоханки в мочевой пузырь

Ответ

1. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Строение почки». Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) почечная лоханка
2) капсула нефрона
3) корковый слой
4) пирамидки мозгового слоя
5) мочеточник
6) почечная артерия

Ответ

2. Выберите три верно обозначенные подписи к рисунку «Строение почки человека». Запишите цифры, под которыми они указаны.
1) мозговое вещество
2) почечная пирамидка
3) капсула нефрона
4) мочеточник
5) почечная лоханка
6) лимфатический сосуд

Ответ

Установите соответствие между особенностью функциональной единицы и самой функциональной единицей: 1) нефрон, 2) нейрон. Запишите цифры 1 и 2 в правильном порядке.
А) В состав входит петля Генле
Б) Имеет отростки - аксоны и дендриты
В) Основные свойства - возбудимость и проводимость
Г) Охватывает клубочек капилляров
Д) Состоит из капсулы Боумена и канальцев
Е) Проводит нервные импульсы

Ответ

Выберите три верных ответа из шести и запишите цифры, под которыми они указаны. В почках организма человека происходят процессы
1) фильтрация в почечном клубочке
2) обратное всасывание в извитых канальцах
3) активирование работы надпочечников
4) накопление мочи в почечной лоханке
5) выработка гормонов
6) обеззараживание ядовитых веществ

Ответ

Расположите в правильном порядке элементы кровоснабжения нефрона, начиная с брюшной аорты. Запишите соответствующую последовательность цифр.
1) почечная артерия
2) выносящая артериола
3) приносящая артериола
4) венула
5) почечная вена
6) капиллярный клубочек капсулы

Ответ

© Д.В.Поздняков, 2009-2019

1) механизм образования первичной мочи

2) механизм образования конечной мочи

1. Состав и свойства мочи
2. Выведение мочи
3. Регуляция мочеобразования

Выделение – это освобождение от экскретов, избытка воды, солей, чужеродных веществ, поступающих с пищей.

Этапы процесса выделения:

· Образование экскретов и поступление их из тканей в кровь

· Транспорт экскретов кровью к органам, обезвреживающим их, к органам выделения, в депо питательных веществ

· Выведение экскретов из организма, чужеродных веществ, попавших в кровь (пенициллин, йодиды, краски и т.д.)

Процесс образования и выделения мочи называется диурезом. Моча образуется из плазмы крови, протекающей через почки. Процесс образования мочи протекает в 3 фазы:

· клубочковая фильтрация

· канальцевая реабсорбция

· канальцевая секреция

Клубочковая фильтрация

Фильтрация крови происходит в капсуле Боумена-Шумлянского, куда по приносящей артериоле в капилляры мальпигиева клубочка поступает артериальная кровь. В капиллярах клубочка создаётся высокое давление крови за счёт разности диаметров приносящей и выносящей артериол. Кроме того, кровь сюда поступает уже под давлением, которое обеспечивает сердце. Благодаря высокому давлению и благодаря высокой проницаемости стенок капсулы в просвет капсулы поступает плазма крови, лишённая белка. Образуется первичная моча. За сутки её образуется 150-170 л. Первичная моча, кроме продуктов обмена содержит и необходимые для организма питательные вещества: аминокислоты, глюкозу, витамины, соли. Обязательным условием фильтрации первичной мочи является высокое гидростатическое давление крови в капиллярах клубочков – 70-90 мм рт.ст. Ему противодействуют онкотическое давление крови = 25-30 мм рт.ст. и давление жидкости, находящейся в полости капсулы нефрона, равное 10-15 мм рт.ст. Величина разности кровяного давления, обеспечивающая клубочковую фильтрацию, равна 30 мм рт.ст., т.е. 75 мм рт.ст. – (30 мм рт.ст.+15 мм рт.ст.) = 30 мм рт.ст. Фильтрация мочи прекращается, если АД клубочков ниже 30 мм.рт.ст.

Конечной мочи же за сутки образуется 1,5 л. Значит, нефрон должен обеспечить обратное всасывание этих веществ. Этот процесс называется канальцевой реабсорбцией.

Канальцевая реабсорбция

Канальцевая реабсорбция – это процесс транспорта веществ из первичной мочи в кровь. Первичная моча, пройдя через систему мочевых канальцев, изменяет свой состав. Обратно в кровь всасываются Н 2 О, глюкоза, аминокислоты, витамины, ионы Na + , K + , Ca +2 ? CI¯. Последние выводятся с мочой только в том случае, если их концентрация в крови выше нормы. Продукты обмена веществ (мочевина, креатинин, сульфаты и др.) выделяются с мочой при любой концентрации их в крови и реабсорбции не подвергаются. Реабсорбция происходит активно и пассивно. Активная реабсорбция происходит за счёт деятельности почечного эпителия канальцев при участии ферментов и затратой энергии. Активно всасываются глюкоза, аминокислоты, фосфаты, соли натрия. Они полностью всасываются в канальцах и в конечной моче отсутствуют. Пассивная реабсорбция происходит за счёт диффузии и осмоса без затрат энергии. Обратно всасываются Н 2 О, хлориды и др. Особое место в механизме реабсорбции воды и ионов натрия из первичной мочи занимает петля Генле нефрона за счёт поворотно-противоточной системы. Петля Генле имеет 2 колена: нисходящее и восходящее. Эпителий нисходящей части пропускает воду, а эпителий восходящей части непроницаем для воды, но активно всасывает Na + обратно в кровь. Проходя через нисходящую часть петли Генле, моча отдаёт воду, сгущается, становится более концентрированной. Отдача воды происходит пассивно, так как в восходящей части петли Генле активно обратно всасываются ионы Na + . Поступая в тканевую жидкость, ионы Na + повышают в ней осмотическое давление и тем самым способствуют притягиванию воды в тканевую жидкость из нисходящей части петли Генле. Таким образом, в петле Генле происходит реабсорбция большого количества воды и ионов Na + .

Канальцевая секреция

Секреция – активный транспорт эпителиальными клетками некоторых веществ с затратой энергии АТФ.

Благодаря секреции из организма выделяются вещества, которые не поддаются клубочковой фильтрации или содержатся в крови в больших количествах: ксенобиотики (красители, антибиотики и др. лекарства), органические кислоты и основания, аммиак, ионы К + , Н + .

СХЕМА ОБРАЗОВАНИЯ МОЧИ

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