Вторичная моча образуется в почечных канальцах. Какой механизм образования первичной и вторичной мочи? Как проходит секреция в почечных канальцах

Ежесуточно организм человека принимает до 2,5 л воды вместе с пищей и питьем, еще до 150 мл воды в организм поступает в результате метаболизма. Чтобы в организме поддерживался водный баланс, приход воды должен равняться ее расходу. Основную роль в процессе выведении из организма воды играют почки. За счет суточного диуреза (мочевыделения) выходит до 1500 мл жидкости. Часть воды выводят легкие (до 500 мл), кожные покровы (до 400 мл), незначительное ее количество выходит с калом.

Ежеминутно через сосуды почек проходит до 1,2 л крови , при этом масса почек составляет всего 0,43% от массы тела человека, что подтверждает очень высокий уровень почечного кровоснабжения. Если его пересчитать на 100 г ткани, то кровоток почек составляет 430, сердечной системы — 66, головного мозга — 53 мл/мин. Важно, что на кровоток в почках не влияет даже двукратное повышение артериального давления (к примеру, с 90 до 190 мм рт. ст.) Почечные артерии связаны с брюшной аортой, поэтому в них постоянно поддерживается необходимый высокий уровень артериального давления.

Как образуется первичная и вторичная моча

Мочеполовая система выполняет основную функцию по выделению с организма продуктов обмена веществ. Процесс образование мочи — это весьма сложный механизм, состоящий из двух этапов. В процессе первого этапа образуется первичная моча путем фильтрации в капсуле нефронов. Затем она проходит через извитые канальцы и петлю Генле, где из нее обратно в кровь всасывается до 99 % воды с содержащимися в ней аминокислотами, сахарами и некоторыми минеральными солями.

Чем отличаются между собой первичная и вторичная моча

Первичную мочу продуцирует почечный клубочек , состоящий из огромного количества капилляров. Проходящая по ним кровь фильтруется, а выделенная жидкость направляется в капсулу Шумлянского-Боумена . Это и будет первичная моча. В ней не содержатся клетки крови и молекулы сложных белков, так как их не пропускают стенки капилляров, однако через них свободно проходят молекулы аминокислот, сахаров, жиров и др. Первичная моча содержит также воду, которая, проходя через извилистые канальцы нефрона, всасывается благодаря повышенному осмотическому давлению на стенки канальцев (так называемая реабсорбация).

Ежесуточно в организме образуется 150–180 л первичной мочи . Все имеющиеся в ней полезные соединения не пропадают, так как снова поступают в организм в процессе диффузии и транспортной функции стенок канальцев. Вещества, что остались после процесса диффузии и будут вторичной мочой. Она поступает вначале в собирательные трубочки, далее в малые и большие почечные чашки, затем собирается в почечной лоханке, из которой через мочеточники моча выводится в мочевой пузырь, а, после его наполнения, выходит через уретру из организма.

Вторичная моча более концентрирована, в ней, помимо воды, содержится мочевина, мочевая кислота, соли натрия, хлора, калия, сульфаты и аммиак. Именно они и придают моче характерный запах. Организм человека ежесуточно вырабатывает до 1,5 л вторичной мочи, которая затем выделяется при мочеиспускании. Именно в особенностях образования мочи и содержится ответ на вопрос, чем отличаются между собой первичная и вторичная моча.

Так как первичная моча является жидкостью, которая образовалась в начале мочеобразовательного процесса, она идентична плазме крови и содержит только полезные микроэлементы. Вторичная моча содержит остатки первичной жидкости, которые в результате реабсорбации не были усвоены организмом.

Выводы

Как первичная, так и вторичная моча являются стадиями единого процесса, они тесно взаимосвязаны между собой и их образование происходит путем постепенного перетекания одной в другую. Если первичную жидкость продуцирует почечный клубочек, то вторичная моча образуется в капиллярах, которые оплетают мочевыводящие канальцы. Если большая часть первичной мочи обратно организмом всасывается, то вторичная моча полностью выходит из организма.

Образование мочи происходит в почках, а точнее в минимальной структурной единице почки - нефроне. Нефрон состоит из клубочка и почечного канальца. Клубочек образован пучком капилляров, представляющих собой разветвления приносящей и выносящей артериол. Капилляры окружает боуменова капсула, образованная канальцевым эпителием. От нее начинаются извитые участки почечных канальцев, переходящие в прямые канальцы.

мочеобразование протекает в две фазы.

Первая фаза - фильтрационная. Она протекает в капсуле и заключается в образовании первичной мочи. Как предполагается, первичная моча фильтруется из капилляров мальпигиева клубочка в полость капсулы.

Во вторую фазу образования мочи - реабсорбционную - в канальцах нефронов происходит обратное всасывание (реабсорбция) из первичной мочи в кровь аминокислот, глюкозы, витаминов, большей части воды и солей.

Клубочковая фильтрация - это первый этап мочеобразования, который заключается в пере­носе жидкости и растворенных в ней веществ из клубочковых капилляров в полость капсулы

Фильтрационное давление представляет собой эффективное давление, т.е. это разница гидростатического давления в капиллярах, которое способствует фильтрации и, препятствующих фильтрации, онкотическое давление крови и гидростатическое давление самой первичной мочи в клубочке почки.

Фильтрат, поступивший в капсулу Шумлянского-Боумена, составляет первичную мочу, которая по своему содержанию отличается от состава плазмы только отсутствием белков.первичная моча , содержащая необходимую организму воду и растворенные в ней вещества, большинство из которых представляют биологическую ценность, например аминокислоты, углеводы, соли и др.

Канальцевая реабсорбция и секреция.Пороговые вещества. Состав конечной мочи. Диурез.

Канальцевой секрецией называют активный транспорт в мочу веществ, содержащихся в крови или образуемых в самих клетках канальцевого эпителия, например аммиака.

Канальцеваяреабсорбция - способность клеток почечных канальцев к обратному всасыванию веществ из просвета нефрона в кровь.

Все вещества, содержащиеся в плазме крови, можно разделить на пороговые и непороговые. К пороговым веществам относятся такие, которые выделяются в составе конечной мочи только при достижении определенной концентрации их в крови; например, глюкоза поступает в конечную мочу только в том случае, если ее содержание в крови превышает 6,9 ммоль/л.

Моча обычно прозрачна , но имеет небольшой осадок, получаемый при центрифугировании и состоящий из малого количества эритроцитов, лейкоцитов и эпителиальных клеток. Белок и глюкоза в конечной моче практически отсутствуют. В небольших количествах в мочу поступают производные продуктов гниения белков в кишечнике - индола, скатола, фенола. В моче содержится широкий спектр органических кислот, небольшие концентрации витаминов (кроме жирорастворимых), биогенные амины и их метаболиты, стероидные гормоны и их метаболиты, ферменты и пигменты, определяющие цвет мочи .

Диурез - объём мочи, образуемой за определённый промежуток времени.

Организма является моча. Состав ее, а также количество, физические и химические свойства даже у здорового человека непостоянны и зависят от множества безобидных причин, не являющихся опасными и не вызывающих никаких недугов. Но есть ряд показателей, определяемых лабораторным путем при сдаче анализов, которые свидетельствуют о различных заболеваниях. Предположение, что в организме не все в порядке, можно сделать и самостоятельно, достаточно лишь обратить внимание на некоторые характеристики своей мочи.

Как получается моча

Образование и состав мочи у здорового человека зависят прежде всего от работы почек и нагрузок (нервных, пищевых, физических и других), которые получает организм. Каждый день почки пропускают через себя до 1500 литров крови. Откуда так много, ведь у человека в среднем ее всего 5 литров? Дело в том, что эта жидкая ткань или жидкий орган (так тоже называют кровь) за день проходит через почки около 300 раз.

При каждом таком прохождении через капилляры почечных телец происходит ее очистка от ненужных организму отходов жизнедеятельности, белков и прочего. Как это получается? Вышеупомянутые капилляры имеют очень тонкие стенки. Образующие их клетки работают как своеобразный живой фильтр. Они задерживают крупные частицы и пропускают воду, некоторые соли, аминокислоты, которые просачиваются в специальную капсулу. Эта жидкость называется первичной мочой. Кровь поступает в канальцы почек, где в нее из капсул возвращаются некоторые отфильтрованные вещества, а оставшиеся выводятся через мочеточники и мочеиспускательный канал наружу. Это всем нам знакомая вторичная моча. Состав (физико-химический и биологический, а также рН) определяется в лаборатории, но кое-какие предварительные наметки можно сделать и дома. Для этого следует внимательно изучить некоторые характеристики своей мочи.

Количественные показатели

Из пропускаемых через себя полутора тысяч литров крови почки отбраковывают порядка 180. При повторной фильтрации этот объем уменьшается до 1,5-2 литров, что и является показателем нормы, в количестве которой за сутки у здорового человека должна выделяться моча. Состав и объем ее могут меняться, что зависит от:

• времени года и погоды (летом и в жару норма меньше);
• физнагрузок;
• возраста;
• количества выпиваемой за сутки жидкости (в среднем объем мочи составляет 80 % от поступивших в организм жидкостей);
• некоторых продуктов.

Отклонение количественной нормы в ту или иную сторону может быть симптомом следующих заболеваний:

• полиурия (более 2 л мочи в день) может быть признаком нервных расстройств, диабета, отеков, экссудатов, то есть выделения жидкости в органы;
• олигурия (0,5 л мочи и менее) бывает при сердечной и почечной недостаточности, других заболеваниях почек, диспепсии, нефросклерозе;
• анурия (0,2 л и менее) - симптом нефрита, менингита, острой почечной недостаточности, опухолей, мочекаменной болезни, спазмов в мочевыводящих путях.

При этом мочеиспускание может быть слишком редким или, наоборот, частым, болезненным, увеличиваться в ночное время. Со всеми этими отклонениями нужно обращаться к врачу.

Цвет

Состав мочи человека напрямую связан с ее цветом. Последний определяют особые вещества, урохромы, выделяемые желчными пигментами. Чем их больше, тем желтее и насыщеннее (выше по плотности) моча. Принято считать нормой цвет от соломенного до желтого. Некоторые продукты (свекла, морковка) и лекарства («Амидопирин», «Аспирин», «Фурадонин» и другие) меняют цвет мочи на розовый или оранжевый, что также является нормой. На рисунке тест на цвет мочи.

Наличествующие заболевания определяют следующие изменения цвета:

• красный, иногда в виде мясных помоев (гломерулонефрит, порфирия, ;
• потемнение собранной мочи на воздухе вплоть до черного (алкаптонурия);
• темно-бурый (гепатит, желтуха);
• серо-белый (пиурия, то есть наличие гноя);
• зеленоватый, синеватый (гниение в кишечнике).

Запах

На измененный состав мочи человека может указать и этот параметр. Так, наличие заболеваний можно предположить, если доминируют следующие запахи:

• ацетона (симптом кетонурии);
• фекалий (инфицирование кишечной палочкой);
• аммиака (означает цистит);
• очень неприятный, зловонный (в мочевыводящих путях имеется свищ в гнойные полости);
• капусты, хмеля (наличие мальабсорбции метионина);
• пота (глутаровая или изовалериановая ацидемия);
• разлагающейся рыбы (заболевание триметиламинурия);
• «мышиный» (фенилкетонурия).

В норме моча не имеет резкого запаха и она прозрачна. Также дома можно исследовать мочу на пенистость. Для этого ее надо собрать в емкость и взболтнуть. Появление обильной, долго не оседающей пены означает наличие в ней белка. Дальнейшие, более подробные, анализы должны проводить специалисты.

Мутность, плотность, кислотность

В лаборатории моча исследуется на цвет и запах. Также обращается внимание на ее прозрачность. Если у пациента состав может включать бактерии, соли, слизь, жиры, клеточные элементы, эритроциты.

Плотность человеческой мочи должна находиться в диапазоне 1010-1024 г/литр. Если она выше, это свидетельствует об обезвоживании, если ниже - об острой почечной недостаточности.

Кислотность (pH) должна быть в пределах от 5 до 7. Этот показатель может колебаться в зависимости от принимаемых человеком пищи и лекарств. Если эти причины исключаются, рН ниже 5 (кислая моча) может означать наличие у больного кетоацидоза, гипокалиемии, диареи, молочнокислого ацидоза. При рН выше 7 возможно наличие у пациента пиелонефрита, цистита, гиперкалиемии, хронической почечной недостаточности, гиперфункции щитовидки и некоторых других заболеваний.

Белок в моче

Самым нежелательным веществом, влияющим на состав и свойства мочи, является белок. В норме его должно быть у взрослого человека до 0,033 г/литр, то есть 33 мг на литр. У грудных детей этот показатель может быть 30-50 мг/л. У беременных женщин белок в моче почти всегда означает некоторые осложнения. Ранее считалось, что наличие этого компонента в пределах от 30 до 300 мг означает микроальбуминурию, а выше 300 мг - макроальбуминурию (поражение почек). Теперь определяют наличие белка в суточной моче, а не в разовой, и его количество до 300 мг у беременных не считается патологией.

Белок в моче человека может временно (разово) повышаться по следующим причинам:

• постуральные (положение тела в пространстве);
• физнагрузки;
• фебрильные (повышение температуры и другие лихорадочные состояния);
• по невыясненным причинам у здоровых людей.

Белок в моче при повторных анализах именуется протеинурией. Она бывает:

• слабовыраженной (белка от 150 до 500 мг/сут.) - это симптомы, возникающие при нефрите, обструктивной уропатии, остром постстрептококковом и хроническом гломерулонефрите, тубулопатии;
• умеренно выраженной (от 500 до 2000 мг/сут. белка в моче) - это симптомы острого постстрептококового гломерулонефрита; наследственного нефрита и хронического гломерулонефрита;
• резко выраженной (более чем 2000 мг/сут. белка в моче), что свидетельствует о наличии у пациента амилоидоза, нефротического синдрома.

Эритроциты и лейкоциты

В состав вторичной мочи может входить так называемый организованный (органический) осадок. Он включает в себя наличие эритроцитов, лейкоцитов, частиц плоского, цилиндрического или кубического эпителия клеток. Для каждого из них существуют свои нормы.

1. Эритроциты. В норме у мужчин их нет, а у женщин содержатся 1-3 в образце. Малое превышение называется микрогематурией, а значительное - макрогематурией. Это является симптомом:

• заболевания почек;
• патологии мочевого пузыря;
• выделения крови в мочеполовую систему.

2. Лейкоциты. Норма у женщин - до 10, у мужчин - до 7 в образце. Превышение количества называется лейкоцетурией. Она всегда указывает на текущий воспалительный процесс (заболевание какого-либо органа). Причем если лейкоцитов в образце 60 и более, моча приобретает желто-зеленый цвет, гнилостный запах и становится мутной. Обнаружив лейкоциты, лаборант определяет их характер. Если он бактериальный, значит, у пациента инфекционное заболевание, а если не бактериальный, причина лейкоцетурии в проблемах с почечной тканью.

3. Клетки плоского эпителия. В норме у мужчин и у женщин их либо нет, либо насчитываются 1-3 в образце. Превышение говорит о цистите, лекарственной или дисметаболической нефропатии.

4. Частицы эпителия цилиндрические или кубические. В норме отсутствуют. Превышение свидетельствует о воспалительных заболеваниях (цистит, уретрит и другие).

Соли

Кроме организованного, состав анализа мочи определяет и неорганизованный (неорганический) осадок. Его оставляют различные соли, которых в норме быть не должно. При рН менее 5 соли могут быть следующими.

1. Ураты (причины - неправильное питание, подагра). Они выглядят как плотный кирпично-розовый осадок.
2. Оксалаты (продукты со щавелевой кислотой или заболевания - сахарный диабет, пиелонефрит, колит, воспаления в брюшине). Эти соли не окрашены, имеют вид восьмиугольников.
3. Мочевая кислота. Этот показатель считается нормальным при значениях от 3 до 9 ммоль/л. Превышение говорит о почечной недостаточности и проблемах с ЖКТ. Также он может превышаться при стрессах. Кристаллы мочевой кислоты разнообразные по форме. В осадке они приобретают цвет золотого песка.
4. Сернокислая известь. Редко выпадающий белый осадок.

При рН выше 7 соли такие:

• фосфаты (причиной становятся продукты, содержащие много кальция, фосфора, витамина D, или заболевания - цистит, гиперпаратиреоз, лихорадка, рвота, осадок этих солей в моче белый;
• трипельфосфаты (те же причины, что и при фосфатах);
• мочекислый аммоний.

Присутствие большого количества солей приводит к образованию в почках камней.

Цилиндры

На изменение состава мочи значительно влияют заболевания, связанные с почками. Тогда в собранных образцах наблюдаются цилиндрические тельца. Их образуют свернувшийся белок, клетки эпителия из почечных канальцев, клетки крови и прочие. Такое явление называется целиндрурией. Различают следующие цилиндры.

1. Гиалиновые (свернувшиеся белковые молекулы или мукопротеины Тамма-Хорсфалла). В норме 1-2 на образец. Превышение бывает при больших физнагрузках, лихорадочных состояниях, синдроме нефротическом, проблемах с почками.
2. Зернистые (склеившиеся разрушенные клетки из стенок почечных канальцев). Причина - тяжелые поражения этих почечных структур.
3. Восковые (свернувшийся белок). Появляются при синдроме нефротическом и при разрушении эпителия в канальцах.
4. Эпителиальные. Их присутствие в моче говорит о патологических изменениях в канальцах почек.
5. Эритроцитарные (это эритроциты, облепившие гиалиновые цилиндры). Появляются при гематурии.
6. Лейкоцитарные (это наслоившиеся или слепившиеся лейкоциты). Часто обнаруживаются совместно с гноем и белком фибрином.

Сахар

Химический состав мочи показывает и наличие сахара (глюкозы). В норме его нет. Для получения правильных данных исследуют только суточные сборы, начиная со второй деуринации (мочеиспускания). Обнаружение сахара до 2,8-3 ммоль/сут. не считается патологией. Превышение может быть вызвано:

• сахарным диабетом;
• заболеваниями эндокринологической природы;
• проблемами с поджелудочной и печенью;
• заболеваниями почек.

При беременности норма чуть выше и равна 6 ммоль/сут. При обнаружении глюкозы в моче обязательно проводят и анализ крови на сахар.

Билирубин и уробилиноген

В состав нормальной мочи билирубин не входит. Вернее, его не находят по причине мизерных количеств. Обнаружение свидетельствует о таких заболеваниях:

• гепатит;
• желтуха;
• цирроз печени;
• проблемы с желчным пузырем.

Моча с билирубином имеет интенсивный цвет, от темно-желтого до бурого, а при встряхивании получается желтоватая пена.

Уробилиноген, являющийся производным конъюгированного билирубина, всегда присутствует в моче как уробилин (желтый пигмент). Норма в моче мужчин 0,3-2,1 ед. Эрлиха, а женщин 0,1 - 1,1 ед. Эрлиха (ед. Эрлиха - это 1 мг уробилиногена на 1 децилитр образца мочи). Количество ниже нормы является или вызывается побочным действием некоторых медикаментов. Превышение нормы означает проблемы с печенью или гемолитическую анемию.

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

Первичная моча (клубочковый ультрафильтрат) - жидкость, образующаяся в почечных тельцах почек непосредственно после отделения (ультрафильтрации) растворённых в крови низкомолекулярных веществ (как отходов жизнедеятельности, так и необходимых для метаболизма) от белков и форменных элементов .

История

Первичная моча впервые была описана Карлом Людвигом (1816-1895) в 1842 году в докторской диссертации "Вклад в теорию механизма выделения мочи" (нем. "Beiträge zur Lehre vom Mechanismus der Harnabsonderung").

Состав

Первичная моча по своему составу представляет собой плазму , практически лишённую белков. А именно, количество креатинина, аминокислот, глюкозы, мочевины, низкомолекулярных комплексов и свободных ионов в ультрафильтрате совпадает с их количеством в плазме крови. Из-за того, что клубочковый фильтр не пропускает белки-анионы, для поддержания мембранного равновесия Доннана (произведение концентраций ионов с одной стороны мембраны равно произведению их концентраций с другой стороны) в первичной моче концентрация анионов хлора и бикарбоната становится примерно на 5 % больше и, соответственно, пропорционально меньше концентрация катионов натрия и калия, чем в плазме крови. В ультрафильтрат попадает небольшое количество одних из самых мелких молекул белка - почти 3 % гемоглобина и около 0,01 % альбуминов .

Свойства

Первичная моча имеет следующие свойства:

1. Низкое осмотическое давление. Оно возникает из-за мембранного равновесия.
2. Большой суточный объём, который измеряется десятками литров. Весь объем крови проходит через почки около 30 раз. Т.к. в среднем человек имеет 5 литров крови, то за день почки фильтруют около 150 литров крови.

Скорость клубочковой фильтрации (СКФ)

Регуляция СКФ производится посредством нервных и гуморальных механизмов и влияет на:

• тонус артериол клубочков и, следовательно, объём кровотока (плазмотока) и величину фильтрационного давления;
• тонус мезангиальных клеток (соединительная ткань между капиллярами нефронного клубочка) и фильтрационной поверхности;
• активности