Процесс мочеобразования.

В основе образования мочи в почках лежат три процесса: фильтрация, реабсорбция и секреция.

В почечных тельцах происходит фильтрация (ультрафильтрация) плазмы крови из капилляров клубочков в полость капсулы нефрона. Фильтрация - это про­цесс прохождения воды и растворенных в ней веществ под действием раз­ности давления по обе стороны внутренней стенки капсулы. Фильтрующая мембра­на, через которую проходит жидкость из просвета капилляра в полость капсулы клубочка, состоит из трех слоев: эндотелиальных клеток стенки капилляра, базаль­ной мембраны и эпителиальных клеток почечной капсулы - подоцитов.

Образующийся клубочковый фильтрат, сходный по химическому со­ставу с плазмой крови, но не содержащий белков, называется первичной мочой. Состав первичной мочи экспериментально был исследован в 1924 году американским физиологом А.Н.Ричардсом, которому удалось извлечь первичную мочу микропипеткой непосредственно из капсулы почечного тельца. Первичная моча пред­ставляет собой плазму, лишенную белка. Процессу фильтрации первичной мочи способствует высокое гидростатическое давление в капиллярах клу­бочков, равное 70-90 мм рт.ст. Ему противодействуют онкотическое дав­ление крови, равное 25-30 мм рт.ст., и давление жидкости, находящейся в полости капсулы нефрона (почечного тельца), равное 10-15 мм рт.ст.

Первичная моча из капсулы поступает в почечные канальцы.

Образование вторичной, или конечной, мочи является результатом обратного всасывания (реабсорбции) воды и солей в канальцах, секреции и синтеза эпителием канальцев некоторых веществ. Из первичной мочи в проксимальных канальцах всасываются обратно в кровь так называемые пороговые вещества: глюкоза, аминокислоты, витамины, ионы натрия, калия, кальция, хлора и т.д. Они выводятся с мочой только в том случае, если их концентрация в крови выше константных для организма значений. Например, глюкоза выделяется с мочой в виде следов при уровне сахара в крови 8,34-10 ммоль/л (150-180 мг%). При уровне сахара в крови 6,67-7,78 ммоль/л (120-140 мг%) в моче сахар будет отсутствовать, при уровне 10-11,12 ммоль/л (180-200 мг%) в моче появится небольшое количество сахара, а при уровне 27,8-44,48 ммоль/л (500-800 мг%) - высокое содержа­ние сахара в моче. Таким образом, величина 8,34-10 ммоль/л (150-180 мг%) и будет характеризовать порог выведения глюкозы почками.

Непороговые вещества выделяются с мочой при любой концентрации их в крови. Попадая из крови в первичную мочу, они не подвергаются реабсорб­ции (мочевина, креатинин, сульфаты, аммиак и др.). Благодаря обратному всасыванию за сутки в почках из 150- 180 л первичной мочи образуется 1,5 л конечной мочи (примерно 1 мл в ми­нуту). При этом содержание непороговых веществ (т.е. продуктов обмена) в конечной моче достигает больших величин. Так, например, мочевины в ко­нечной моче больше, чем в крови, в 65 раз, креатинина - в 75 раз, сульфатов - в 90 раз.

Обратное всасывание веществ из первичной мочи в кровь в раз­личных частях нефрона неодинаково. Так, например, в проксимальных извитых канальцах реабсорбция ионов натрия, калия является постоянной, мало зависящей от их концентрации в крови (обязательная реабсорбция). В дистальных извитых канальцах величина обратного всасывания указан­ных ионов изменчива и зависит от их уровня в крови (факультативная ре­абсорбция). Следовательно, дистальные извитые канальцы регулируют и поддерживают постоянство концентрации ионов натрия и калия в орга­низме.

Нисходящее и восходящее колена петли Ф.Генле образуют так назы­ваемую поворотно-противоточную систему, которая работает как концентрирующий мочу механизм. Выход воды из нисходяще­го колена способствует выходу из восходящего колена ионов натрия, а натрий в свою очередь обусловливает выход воды.Сгущение мочи продолжается и далее в собирательных трубках.

Процесс обратного всасывания глюкозы, аминокислот, солей натрия, фосфатов и других веществ осуществляется за счет затрат химической энергии эпителия канальцев и носит название активного транспорта. При этом в почках потребляется большое количество кислорода, что указывает на высокий обмен веществ. Всасывание же воды и хлоридов осуществля­ется пассивно, т.е. на основе диффузии и осмоса. Эпителию канальцев свойственна не только всасывающая, но и секреторная функция. Благодаря секреторной функции канальцев из крови удаляются вещества, которые не проходят через почечный фильтр в клубочках или содержатся в крови в большом количестве. Активной канальцевой секреции подвергаются креа­тинин, парааминогиппуровая кислота, мочевина (при высоком ее содержа­нии в крови), некоторые краски, диодраст, многие лекарственные вещест­ва, например, пенициллин и др.лекарственные вещества.