Процесс образования мочи

Почки играют важную роль в поддержании баланса в организме человека, контролируя выведение избыточной воды и ненужных веществ, а также поддерживая оптимальный уровень состава крови.

Это означает, что процесс образования мочи не сводится к простому выделению излишков жидкости, а представляет собой сложный механизм взаимодействия с органами и системами организма, учитывающий их потребности и условия жизнедеятельности.

В дополнение к этому, заболевания приводят к нарушению установленных связей, поэтому почки несут ответственность за восстановление необходимого сырьевого баланса для нормального функционирования здоровых органов и восстановление больных.

Какие проблемы «решают» почки с помощью формирования состава мочи?

Почечные органы взаимодействуют с кровеносной системой и отзываются на уровень определенных веществ в крови. Они выполняют следующие функции:

• очистить кровь от образовавшихся отходов, продуктов разложения тканей и старых клеток;
• удалить из организма чужеродные вещества;
• разбавить водой или наоборот увеличить содержание биологически важных компонентов, содержащих необходимые вещества для текущих потребностей;
• регулировать уровень электролитов, солей и воды в тканях как внутри клеток, так и во внеклеточном пространстве;
• поддерживать оптимальный уровень кислотности и щелочности, необходимый для всех биохимических процессов.

Образование мочи – физиологический процесс, нарушение которого говорит о развитии патологии

Какие структуры почки вырабатывают мочу?

В человеческом теле функционируют парные органы – почки, в каждой из которых содержится около миллиона нефронов. Эти основные компоненты состоят из:

• сосудистых пучков, куда направляется кровь из артерий;
• оболочки, окружающей пучки (Боумена);
• двух типов канальцев (проксимальных и дистальных, называемых относительно центра нефрона);
• собирательных трубочек для выведения мочи в чашечки.

Необходимо отметить, что только дистальные канальцы и собирательные трубки имеют возможность контролировать состав поступающей жидкости. Остальные части нефрона функционируют стабильно в любом физиологическом состоянии организма.

Как проходит процесс фильтрации?

Когда плазма крови проходит через клеточную мембрану, происходит процесс фильтрации, который известен как ультрафильтрация. Этот процесс происходит в клубочках почек и включает в себя три этапа образования мочи.

Первый этап, известный как начальный этап, заключается в создании первичной мочи. Местом образования первичной мочи является клубочек, состоящий из капилляров. Процесс диффузии происходит под воздействием силы, выталкивающей кровь с высокой концентрацией растворенных веществ.

Максимальную роль играют белки плазмы, которые сами через мембрану в норме не проходят из-за своих больших молекулярных размеров

Отфильтрованный жидкий материал собирается между слоями капсулы Боумена, что приводит к образованию первичной мочи. В этой жидкости содержатся:

• жидкость;
• различные минеральные вещества;
• азотсодержащие соединения (мочевина, креатинин);
• отходы обмена веществ;
• органические кислоты;
• сахар;
• другие мелкие химические соединения.

Оба почечных органа в среднем фильтруют около 125 мл мочи за минуту, причем у мужчин этот объем немного больше, чем у женщин. Если ограничиться только этим этапом (фазой фильтрации), то за час в мочевой пузырь должно поступить до 7,5 литров мочи. Однако на практике это редко происходит, поскольку включается следующий этап, который продолжает процесс образования мочи.

Участие канальцев в процессе реабсорбции

Следующим этапом процесса является канальцевая реабсорбция, в результате которой практически вся первичная моча возвращается обратно в кровоток. Дальнейший процесс образования мочи происходит в системе канальцев.

Сначала следует упомянуть места, где происходит образование:

• отрезок, который тесно прилегает к капсуле Боумена, извитый и прямой отдел называется проксимальным канальцем;
• спускающийся и поднимающийся узкие сегменты, формирующие петлю Генле;
• толстый конечный участок с прямым направлением, известный как дистальный прямой канальце;
• извитый дистальный каналец.

Образование вторичной мочи начинается с обратного перемещения растворенных веществ и воды из канальцев в окружающие их капилляры (перитубулярные).

Функциональные возможности эпителиальных клеток канальцев заключаются в способности переносить воду и необходимые вещества (например, глюкозу, электролиты) обратно в кровь. Процесс реабсорбции осуществляется следующим образом:

• в начальном участке канальцев;
• петле Генле;
• в конечном участке извитых канальцев;
• заканчивается в собирательных трубочках.

Обратному всасыванию подвергается 96% воды

Полноценно функционирующие почки сохраняют все полезные вещества, возвращая их обратно в кровь. Жидкость, образующаяся в результате их работы, может содержать глюкозу лишь в том случае, если ее концентрация в крови превышает определенный уровень.

Как проходит секреция в почечных канальцах?

Третьим шагом в процессе образования мочи является выделение канальцами. Мы уже говорили о том, как почки влияют на поддержание кислотно-щелочного баланса в организме. Это означает, что где-то должны образовываться кислоты или щелочи.

Клетки эпителия почечных канальцев обладают уникальной функцией. Они способны реагировать на изменения химического состава жидкости, проходящей через них, и могут задерживать кислотные атомы водорода, ионы калия или остатки щелочных соединений, таких как аммиак. При необходимости эти вещества транспортируются в мочу через окружающие канальцевые капилляры, что приводит к уменьшению их концентрации в крови и поддержанию баланса на необходимом уровне.

В процессе образования вторичной мочи происходит перераспределение ионов натрия и других электролитов, частично они возвращаются в кровь. Количество натрия, например, зависит от количества потребляемой соли. Если соли употребляется недостаточно, то натрий задерживается в организме и выводится в мочу в меньших количествах.

Состав первичной и вторичной мочи существенно различается: в первичной моче содержание растворенных веществ практически идентично плазме крови, в то время как во вторичной моче остаются только отходы и избыток компонентов, превышающих необходимый уровень для организма.

Через специальный соединительный каналец вторичная моча попадает в собирательную трубку, чашечку, почечную лоханку и выходит через мочеточник в мочевой пузырь. Обычный объем суточной мочи составляет до 2 литров. Недостаток выделяемой мочи может указывать на нарушение функционирования канальцевой системы или наличие препятствия в виде объемного образования в почках.

Какую работу выполняют почки в процессе образования мочи?

Теперь мы понимаем, как происходит образование мочи в нефронах. Учитывая необходимость непрерывных процессов фильтрации, обратного всасывания и секреции, возникает вопрос о том, откуда берется энергия для обеспечения эффективной работы почечных механизмов. Какой мощностью должен обладать “насос”, перекачивающий такой огромный объем жидкости?

О важности функции почек говорит такое сравнение: по массе они составляют всего 1/200 долю тела человека, а по потреблению кислорода – поглощают десятую часть от всех поступлений.

Указанный факт подчеркивает высокую активность биохимических процессов в клетках почек. Они нуждаются в непрерывном поступлении питательных веществ и кислорода из крови для поддержания своей нормальной функции. Именно так обеспечивается достаточное производство энергии.

С каждым сердечным выбросом до почек доходит 1/5 часть кровотока

Особенности образования мочи в детском возрасте

Все особенности детей связаны с незавершенными структурными и функциональными изменениями в почках к моменту рождения. По массе органы относительно больше, чем у взрослых — 1/100 доля общей массы тела. Количество нефронов остается неизменным. Однако их размер значительно уменьшен.

На базальной мембране клубочков находится эпителиальный слой, состоящий из высоких цилиндрических клеток. Этот тип эпителия обладает уменьшенной поверхностью фильтрации и увеличенным сопротивлением.

У новорожденных детей мочевые канальцы имеют узкий и короткий вид, их эпителий еще не полностью подготовлен к выработке мочи. По мнению специалистов, вся структура почечной системы завершает свое формирование к трехлетнему возрасту, а у некоторых детей – к 6 годам. Поэтому состав и количество мочи у детей отличается от взрослых.

В начальный период жизни почки у грудных детей фильтруют небольшой объем жидкости, однако в пересчете на килограмм массы тела у них образуется больше мочи, чем у взрослых. В то же время почки пока не могут избавить организм от излишней воды.

В 1-летнем возрасте ребенок выделяет 750 мл мочи, к 5 годам – 1 литр, а к 10 годам объем мочи практически соответствует взрослому человеку – до 1,5 литра. Однако по способности к реабсорбции и концентрированию мочи дети значительно уступают взрослым. Если сравнивать объем жидкости, необходимый для выведения равного количества шлаковых веществ, то детскому организму потребуется гораздо больше воды.

Уникальные черты относятся к способности детей адаптироваться к способу питания:

• когда младенец питается грудным молоком, почки не нуждаются в процессе концентрации мочи, так как питательные вещества, поступающие с пищей, почти полностью усваиваются организмом;
• у детей, которых кормят искусственными смесями, рано начинается нагрузка чужеродными белками, что может нарушить кислотно-щелочной баланс крови, вызвав ацидоз (более кислое состояние), поэтому организму требуется удаление шлаков.

Какими бы свойствами не обладал искусственный корм, для малыша нет ничего полезнее материнского молока

Функция выделения у детей развита недостаточно. Эпителий канальцев в раннем возрасте неспособен полностью преобразовывать щелочные фосфаты первичной мочи в кислые соли. Кроме того, синтез аммиака существенно ограничен, и процесс реабсорбции щелочных солей (бикарбонатов) также страдает.

Количество кислотных остатков уменьшается вдвое, что может привести к склонности к ацидозу в различных физиологических состояниях и при различных заболеваниях. Это состояние известно как “канальцевый ацидоз”. Важную роль также играет метаболический ацидоз, вызванный недостаточной фильтрацией. При употреблении белковой пищи уровень кислотности мочи увеличивается.

У детей эпителий нефронов слабо отзывается на сигналы антидиуретического гормона и альдостерона, что приводит к низким значениям удельного веса мочи. Изучение процессов образования мочи имеет важное значение для понимания механизма патологических изменений и диагностики заболеваний на основе анализа мочи. Обнаружение нарушений в процессе формирования мочи позволяет выбрать правильное лечение и помочь человеку избавиться от многих проблем.

Частые вопросы

Как происходит образование мочи в организме?

Образование мочи происходит в почках. Кровь, проходящая через почечные капилляры, фильтруется специальными структурами – нефронами. В результате фильтрации из крови выделяются вода, минеральные соли, мочевина и другие продукты обмена веществ. Эти вещества собираются в канальцах нефронов и образуют первичную мочу.

Что происходит с первичной мочей после ее образования?

После образования первичная моча проходит через канальцы нефронов и собирается в мочеточниках. Затем она поступает в мочевой пузырь, где накапливается. При достижении определенного объема мочевой пузырь сокращается, вызывая ощущение мочеиспускания. Моча выходит из организма через уретру.

Какие факторы могут влиять на процесс образования мочи?

На процесс образования мочи могут влиять различные факторы, такие как уровень гормонов, осмотическое давление, состояние почек и другие. Например, при недостатке антидиуретического гормона (вазопрессина) организм начинает выделять большое количество воды с мочой, что приводит к образованию большого объема разбавленной мочи. Также, при повышенном осмотическом давлении, почки задерживают воду и образуют малое количество концентрированной мочи.

Полезные советы

СОВЕТ №1

Пейте достаточное количество воды в течение дня. Употребление достаточного количества жидкости помогает поддерживать нормальный процесс образования мочи. Рекомендуется пить не менее 8 стаканов воды в день.

СОВЕТ №2

Следите за своей диетой. Определенные продукты могут повысить или уменьшить объем мочи. Например, пища, богатая калием, такая как бананы и апельсины, может стимулировать образование мочи, в то время как пища, богатая натрием, такая как соленые закуски, может уменьшить ее объем.

СОВЕТ №3

Не задерживайте мочу. Постоянное задерживание мочи может привести к развитию инфекций мочевыводящих путей и других проблем с мочеполовой системой. Постарайтесь сходить в туалет, когда ощущаете потребность, и не подавляйте естественное желание мочиться.