Моча, образуется из плазмы крови, протекающей через почки и является сложным продуктом деятельности нефронов.
В образовании мочи участвуют все отделы нефрона.
Происходит образование мочи в два этапа:
1. вначале в почечное тельце путём фильтрации из плазмы крови в капсулу образуется первичная моча;
2. далее в канальцах посредством обратного всасывания (реабсорбции) воды и всех нужных организму веществ, а так же секреции и синтеза некоторых веществ образуется конечная моча.
Таким образом, образование мочи в почках - результат четырёх процессов: фильтрации, реабсорбции, секреции и синтеза.
1. Фильтрация; происходит в почечных тельцах ультрафильтрация плазмы крови из капиллярных клубочков в полость капсулы нефрона.
Фильтрация – это процесс прохождения воды и растворённых в ней веществ под действием разности давления по обе стороны внутренней стенки капсулы.
Ультрафильтрация – это расщепление плазмы и отделение растворённых коллоидных белков от растворителя - воды.
Фильтрующая мембрана, из которой происходит жидкость из капилляра в полость капсулы клубочка, состоит из трёх слоёв:
эндотелиальных клеток, базальной мембраны и эпителиальных клеток - подоцитов.
Клетки эндотелия истончены, в них имеются отверстия.
Базальная мембрана состоит из трёх слоёв: центральный (более плотный, имеет сеточку) и двух периферических.
Процессу фильтрации способствует высокое гидростатическое давление в капиллярах клубочков (70-90 мм. рт. ст.), которому противодействует онкотическое давление крови (25-30 мм. рт. ст.) и давление жидкости, находящейся в полости капсулы нефрона (10-15 мм рт. ст.), разность кровяного давления, обеспечивающего клубочковую фильтрацию = 75- (30+15) = 30 мм. рт. ст. Образующийся фильтрат, сходный по химическому составу с плазмой крови, но не содержащей белков, называется первичной мочой.
За сутки в почках образуется 150-180 л первичной мочи (в её состав входит более 90 % воды, глюкоза, липиды, азотсодержащие соединения, ферменты, эритроциты, биологически-активные вещества и т.д.) – т.е. напоминает состав плазмы (но без белков).
Первичная моча из капсулы поступает в почечные канальцы. Стенка извитого канальца I порядка (проксимального) образована однослойным кубическим каёмчатым эпителием; петли Генле – плоским эпителием, а извитого канальца II порядка – низким призматическим эпителием, лишённым щёточной каймы; собирательные трубки – однослойным кубическим эпителием.
Образование вторичной (или конечной) мочи является результатом обратного всасывания (реабсорбции) воды и солей в канальцах, секреции и синтеза эпителием канальцев некоторых веществ.
Реабсорбция.
Из первичной мочи в проксимальных канальцах всасываются обратно в кровь «пороговые вещества»: глюкоза, аминокислоты, витамины, Na, К, Са, Сl и т.д.
Они выводятся с мочой, если их концентрация в крови больше константных для организма значений.
(Например: глюкоза выводится с мочой при уровне сахара в крови более 8.5 - 10 мм/л). «Непороговые» вещества выделяются с мочой при любой их концентрации в крови. Попадая из крови в первичную мочу, они не подвергаются реабсорбции (мочевина, креатинин, сульфаты, аммиак и т.д.)
Благодаря обратному всасыванию воды и пороговых веществ за сутки в почках из 150 – 180 л первичной мочи образуется 1,5 л конечной мочи.
Обратное всасывание веществ из первичной мочи в кровь в различных частях нефрона неодинаково.
Так, например, в проксимальных извитых канальцах реабсорбция Na, К является постоянной, обязательной, а в дистальных канальцах их реабсорбция – факультативная, зависит от содержания в крови (т.е они регулируют уровень Na, К в крови).
Нисходящее и восходящее колена петли Генле, соприкасаясь, функционируют, как единый механизм. (Образуют поворотно-противоточную систему). Из нисходящего колена в тканевую жидкость почки всасывается обильно вода, это приводит к повышению концентрации различных веществ в моче, поэтому из восходящего колена активно выводятся ионы Na, а с повышением концентрации Na в тканевой жидкости усиливается всасывание Н2 О из нисходящего колена и т.д. (т.е. петля Генле работает как механизм, концентрирующий мочу).
Процесс обратного всасывания глюкозы, амино - кислот, солей Na, фосфатов и других веществ носит название активного транспорта (осуществляет с затратой энергии), поэтому почкам требуется в 6-7 раз больше кислорода, чем мышцам.
Всасывание Н2О и хлоридов осуществляется пассивно (на основе диффузии и осмоса).
Секреция:
Секреторная функция свойственна эпителию канальцев, благодаря ей из крови удаляются вещества, которые не проходят через почечный фильтр в клубочках или содержатся в крови в большом количестве.
Активной канальцевой секреции подвергаются креатитин, параамино- гиппуровая кислота, мочевина (при её высоком содержении в крови), некоторой краски, диодраст, многие лекарственные вещества (например: пенициллин).
Кроме секреции клетки почечных канальцев способны к синтезу некоторых веществ из различных органических (например: аммиак – путём дезаминирования некоторых аминокислот).
Состав и свойства мочи
Моча представляет собой прозрачную, соломенно-жёлтого цвета жидкость, с которой из организма выводятся наружу вода и растворённые конечные продукты обмена (азотосодержащие вещества и т.д.), минеральные соли, ядовитые продукты (фенолы, амины), продукты распада гормонов, биологически активные вещества, витамины, ферменты, лекарственные соединения (около 150 различных веществ).
Свойства мочи:
1. Количество ~ 1 – 1,5 л/сутки (это суточный диурез, он понижается при понижении потребления воды и обильном потоотделении и повышается при повышении потребления воды);
Интенсивность мочеобразования колеблется в течении суток. Днём выше, чем ночью (ночью понижается, т.к. понижается деятельность организма во время сна и понижается АД). Влияет и физическая нагрузка (при длительной работе диурез понижается, т.к. кровь больше притекает к мышцам и меньше к почкам, коме того, повышается потоотделение).
2. Цвет – светло- жёлтый, прозрачный, при отстаивании выпадает осадок (из солей и слизи.)
3. рН – слабокислая (от 5 до 7)
(непостоянство зависит от питания: например, при мясной и богатой белками пище – рН кислая, а при растительной пище –нейтральная или щелочная);
4. удельный вес (относительная плотность) – в норме 1010 – 1025
(зависит от количества принятой жидкости)
Состав мочи:
А) белок в норме отсутствует или следы (0,033 %, не больше), (может
увеличиться при напряженной мышечной работе)
Б) соли щавелевой кислоты (оксолаты), молочной кислоты (после мышечной
деятельности), кетоновые тела;
В) глюкоза отсутствует в норме, появляется при повышении её уровня в крови;
Г) пигменты (уробилин, урохром), которые определяют её цвет;
Д) неорганические соли ~ 15 – 25 г в сутки: (NaCl, KCl, сульфаты, фосфаты);
Е) эпителий, лейкоциты, эритроциты (единичные).
Образующая моча (конечная) поступает из канальцев в собирательные трубки, затем
в почечную лоханку, а из неё в мочеточник и мочевой пузырь.
Мочевой пузырь иннервируется симпатическими и парасимпатическими нервами:
при возбуждении симпатических нервов перистальтика мочеточников
усиливается, мышцы стенки мочевого пузыря расслабляются, сжатие сфинктера
мочевого пузыря усиливается и происходит накопление мочи.
Возбуждение парасимпатических нервов, наоборот, сокращает стенку мочевого
пузыря, расслабляет сфинктер и моча изгоняется из мочевого пузыря.
Мочеиспускание – сложный рефлекторный акт, заключающийся в одновременном
сокращении стенки мочевого пузыря и расслаблении его сфинктера.
Непроизвольный рефлекторный центр мочеиспускания находится в крестцовом
отделе спинного мозга.
Первые позывы к мочеиспусканию появляются у взрослых при увеличении объёма
мочевого пузыря до 150 мл. Импульсы от механорецепторов мочевого пузыря поступают в спинной мозг к центру мочеиспускания, отсюда по парасимпатическому (тазовому) нерву к мышце мочевого пузыря и его непроизвольному сфинктеру (рефлекторно сокращается мышца и расслабляется сфинктер). Одновременно от центра мочеиспускания возбуждение передаётся в кору головного мозга, где возникает ощущение позыва к мочеиспусканию.
Импульсы от головного мозга через спинной мозг поступают к произвольному сфинктеру мочеиспускательного канала. Происходит произвольное мочеиспускание.
Влияние коры головного мозга на акт мочеиспускания проявляется в его задержке или усилении. Произвольная задержка отсутствует у новорожденных, появляется к концу первого года, а прочный условный рефлекс вырабатывается к концу второго года.