Биология 8 класс.
Занятие 11. Мочевыделительная система. Интернет-урок 2. Образование мочи
Изучаем процесс образования мочи. Анализируем его этапы
Верите ли вы в чудеса? Если нет, то взгляните на эти изображения. На них показана почка человека массой 150 г и искусственная почка размером с небольшой шкаф. Вторая работает хуже.
Все попытки создать адекватную по размеру и функциям замену человеческой почки приблизились к успеху только при использовании клеток почечных канальцев.
Вспомните, какие задачи стоят перед почкой.
Функции почек
- Выберите процессы, входящие в функции почек.
- Выведение излишков глюкозы Выведение излишков солей (ионов натрия, калия) Выведение из крови продуктов обмена Выведение излишков белков Поддержание необходимого объёма крови
- Поддержание уровня кислотно-щелочного баланса крови
Представьте себе, что вы в походе варите суп, а предыдущий дежурный плохо вымыл кан, в котором вы готовите, и в нём оказался песок. Вы заметили это только тогда, когда суп закипел и песок поднялся со дна. Что делать? Варить суп с песком вы не хотите.Возможны два пути. Первый: снять суп с огня, подождать, пока песок осядет на дно, аккуратно достать его со дна и выбросить (то есть нужное оставить на месте, ненужное выкинуть).Другой путь: вылить всё вместе с песком, пока он не осел, в другую ёмкость, подождать, пока песок осядет, после чего всё нужное, т. е. будущий суп, вернуть в кан и варить дальше (то есть извлечь и нужное, и ненужное, потом нужное вернуть обратно).
Именно этим путём пользуются наши почки: они сначала «выбрасывают» всё (и нужное, и ненужное), а потом нужное забирают обратно.
Фрагмент мочевыделительной системы
На рисунке показан фрагмент мочевыделительной системы, который называется . Это часть , которых в каждой почке . Здесь происходит фильтрация крови, протекающей внутри капсулы по .
Механизм образования мочи
Задание с открытым ответомОбъём первичной мочи
Объём крови у человека около 5 л, общий объём внеклеточной жидкости — 17 л, а первичной мочи за сутки образуется 170 л.За счёт чего это может быть? Откуда берётся столько жидкости?
Приступить к выполнению
Рассмотрите схему «Этапы образования мочи». Подумайте о том, названия каких этапов должны стоять вместо цифр.
Свой ответ можете записать здесь
Этапы образования мочи
- Разместите в таблице в правильном порядке этапы образования вторичной мочи (сверху вниз).
- Секреция
- Реабсорбция
- Фильтрация
Рассмотрите составы различных жидкостей организма (плазмы крови, первичной мочи, вторичной мочи). Выполните задания.
Состав плазмы крови и мочи
Задание с открытым ответомАнализируем состав плазмы крови и мочи
Проанализируйте состав плазмы, первичной и вторичной мочи.
А) Как называется этап образования первичной мочи? Что происходит на этом этапе? Почему меняется состав?Б) Что происходит на этапе реабсорбции при образовании вторичной мочи?
- Концентрация каких веществ увеличивается, а каких — уменьшается?
- Предложите гипотезу о том, в результате чего меняется концентрация этих веществ.
- Приступить к выполнению
- Перерисуйте или скопируйте изображение нефрона.
Результат можно прикрепить здесь
Тренируемся.Вспоминаем. Кровь и кровеносные сосуды
Задание с открытым ответом.Названия сосудов
В фокусе физика.Осмос
Ищем информацию. Обратный осмос
Хрестоматия.Как происходит «Разборка мусора»
В фокусе математика.Сколько веществ выводится с мочой
Составляем схемы регуляции работы почек
Регуляция работы почек
Главная роль почек в организме — участие в поддержании . Именно почки могут изменять количество выводимых в окружающую среду . Как известно, главный «дирижёр» гомеостаза — система. Она осуществляет нейрогуморальную регуляцию работы почек.
регуляция гомеостаза осуществляется через нервную систему, гуморальная — через железы внутренней секреции с помощью .
Сигналы от симпатических нервов работу мочевыделительной системы (не до того, убегать надо), а парасимпатические нервы процесс мочеобразования.
- гипоталамо-гипофизарная
- вегетативную
- усиливают
- веществ
- гормонов
- Нервная
- гомеостаза
- тормозят
- Количество выводимой жидкости регулирует прежде всего гормон гипофиза вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ).
- Проанализировав второе название гормона, определите его действие: в какую сторону он влияет на количество выводимой жидкости — увеличивает или уменьшает
Свой ответ можете написать здесь
Регуляция работы почек
Регуляция работы почек
Изучив информацию по регуляции работы почек, выполните задания.
Задание с открытым ответомДействие адреналина
- Подумайте и напишите, как действует на работу почек гормон адреналин.
- Подсказка
- Приступить к выполнению
Действие АДГ
- Посмотрите видеофрагмент о действии антидиуретического гормона (АДГ).
- Video Player
- 00:00
- 00:00
- Фрагмент из учебного фильма «Анатомия и физиология», часть 2, раздел «Опора и движение».
- «Леннаучфильм» и студия «Кварт», 1980 г.
Задание с открытым ответомРегуляция работы почек
Представьте себе, что вы выпили пару чашек чая или воды. На схеме показана последовательность дальнейших событий. Какие события скрываются под знаками вопросов? Где здесь присутствует отрицательная обратная связь?
Приступить к выполнению
Тренируемся.Вспоминаем. Железы и гормоны
Задание с открытым ответом.Вспоминаем. Отрицательная обратная связь
Задание с открытым ответом.Солёная рыба
Подводим итоги
Завершите формулировку основных идей урока, вставив пропущенные слова.
Процесс образования мочи состоит из этапов. Кровь под большим давлением прокачивается через почечные капиллярные клубочки. При этом плазма крови без крупных белковых молекул фильтруется через внутренние стенки капсулы. Образуется моча.
Она проходит по почечным канальцам, где из неё обратно в кровь всасываются нужные организму вещества: вода, глюкоза, часть ионов — этап . В конце канальцев из крови в мочу дополнительно секретируются некоторые вещества. Образуется моча.
За сутки кровь прокачивается через почки, и образуется около первичной и вторичной мочи.
Процесс мочеобразования регулируется нервной системой, железами внутренней секреции и веществами, вырабатываемыми в самих почках.
Ключевые термины и понятия Интернет-урока
- Первичная моча
- Вторичная моча
- Реабсорбция
- Осмос
Тренируемся. Решаем тесты 1
Тренируемся. Решаем тесты 2
Проверьте себя!
Ответ на Ключевой вопрос Интернет-урока
В чём сходства и различия в работе почки и бытового фильтра для воды?
Приступить к выполнению
Образование мочи в человеческом организме – как происходит этот процесс
Почки играют определяющую роль в процессе гомеостаза – они устраняют из крови лишнюю воду, электролиты, шлаки, продукты метаболизма и прочие вещества, которые больше не нужны организму. Образование мочи – сложный и многоэтапный процесс, который на должном уровне выполняется лишь абсолютно здоровыми почками.
Как работают почки
Структура почек очень разнообразна. Пожалуй, это один из самых сложных органов в человеческом теле.
Последовательность пути образования и выведения мочи проста для понимания, если рассказывать о данном механизме обычными словами.
Несмотря на сложную структуру, одна составная часть почек играет гораздо большую роль в образовании урины, нежели все остальные. Это – нефрон. В каждой почке их по несколько миллионов.
Почки — один из самых сложных органов в человеческом теле
Каждый структурный элемент нефрона имеет собственное назначение:
| Структурная единица | Назначение |
| Капиллярный клубочек | Соединение мелких кровеносных сосудов, куда поступает кровь для последующей фильтрации. |
| Капсулы Боумена | Здесь накапливается первичный инфильтрат. |
| Дистальные и проксимальные канальцы | Предназначены для вывода и обратного ввода отфильтрованной жидкости – первичной или вторичной мочи. |
| Собирательные трубочки | Выводят урину из нефрона в почечные чашечки. |
Моча – это жидкость, которая состоит из воды, электролитов, продуктов метаболизма, старых и мертвых клеток, различных токсинов, шлаков, солей, кислот и многих других веществ, которые лишь загрязняют кровь. Важность работы почек очень сложно переоценить.
Если они не функционируют должным образом, кровь очень быстро станет грязной, а это немедленно скажется на общем состоянии здоровья. Отсутствие ее фильтрации – это верный путь к преждевременной смерти.
В таких случаях потребуется диализ – искусственный процесс очистки крови.
Фазы образования мочи
Физиологический процесс, в ходе которого образуется урина, изучен очень хорошо. Здесь нет никаких секретов, а потому можно все объяснить максимально доступными словами. Известно, что механизм образования мочи делится на три основные фазы:
Это процесс, производящийся на клеточном уровне, из-за чего он и получил соответствующее название. В капиллярные клубочки попадает плазма крови, которая подвергается невероятно мощному давлению, что непосредственно влияет на клеточную мембрану.
Поскольку вокруг капилляров давление совершенно другое, в клубочках остаются лишь вещества, обладающие сравнительно низкой молекулярной массой – вода, углерод, другие неорганические соединения. А вот вещества с высокой молекулярной массой выталкиваются.
Это:
- лейкоциты;
- эритроциты;
- тромбоциты;
- белковые соединения.
Отфильтрованная жидкость имеет высокую концентрацию растворенных веществ. Она накапливается в капсулах Боумена. По сути, это и есть первичная моча. Ее состав включает в себя:
- воду;
- растворенные соли;
- аминокислоты;
- шлаки;
- глюкозу;
- азотистые вещества и прочие низкомолекулярные соединения.
Первичная урина образование
Примечательно, что в течение часа почки могут отфильтровать почти семь литров первичной мочи. Если бы процесс образования мочи на этом и заканчивался, то в сутки человек выводил бы из себя почти 160 литров урины. Но в мочевом пузыре накапливается гораздо меньший объем – это очевидно. За счет чего достигается уменьшение количества фильтрованной жидкости?
За это отвечает второй этап – реабсорбция.
В процессе этого механизма почти вся отфильтрованная первичная моча возвращается в кровоток. Дальнейший процесс образования первичной мочи происходит за счет системы канальцев – дистальных и проксимальных. Задача – вернуть в кровь все полезные для организма вещества – глюкозу, аминокислоту, воду и т.д.
Здоровые почки не «отберут» у организма ни один важный для него элемент или химическое соединение. Благодаря реабсорбции, почти 95 процентов первичной мочи возвращается в кровь.
На выходе получается уменьшение с 160 литров до примерно 1,5 литра в сутки – это уже нормальный объем вторичной мочи, той, которая выводится наружу с помощью мочеиспускательного канала.
Здоровые почки не отберут у организма важные микроэлементы или химические соединения
Изначально ультрафильтрат с капсул Боумена попадает в проксимальные канальцы, прилегающие к ним вплотную. Далее осуществляется переход в петлю Генле (нисходящие и восходящие тонкие сегменты канальцев), потом – в толстые дистальные участки. Заканчивается процесс обратного всасывания в собирательных трубочках, которые представлены извитыми дистальными канальцами.
Третья фаза называется секрецией. По сути, этот процесс очень схож с реабсорбцией, только осуществляется он в обратном направлении.
Если реабсорбция направлена на обратный заброс отфильтрованной первичной мочи в кровоток, то секреция необходима для фильтрации жидкости, в которой уже нет никаких питательных веществ.
По сути, это уже образование вторичной мочи – окончательного варианта, который впоследствии и будет направлен в мочевой пузырь через мочеточники.
Для секреции характерно образование щелочей и кислот в почечных канальцах. Эти химические соединения попадают в капиллярные канальцы нефронов, а оттуда – в мочу.
Благодаря этому, почки поддерживают необходимый для нормального функционирования организма кислотно-щелочный баланс. Вторичная моча содержит много электролитов. Здесь же осуществляется их перераспределение.
Если организм «считает», что вывести можно и меньшее их количество, часть электролитов возвращается обратно в кровь.
Благодаря процессу секреции, из организма вместе с мочой выводятся вещества, которые в избытке присутствуют в организме, или же по каким-то причинам не подлежащие фильтрации.
По завершению процесса секреции, вторичная моча выводится из нефронов в чашечно-лоханочную систему почек, после чего по мочеточникам направляется в мочевой пузырь.
Отличия между первичной и вторичной мочой
Образование первичной и вторичной мочи – это не только разные процессы, но и совершенно другой тип продуцируемой жидкости. Первичная урина по своему составу во многом схожа с плазмой крови, лишь с более высокой концентрацией растворенных веществ.
На этапе образования этой мочи осуществляется отсечение белков и клеток крови. Единственные белки, которые могут «протиснуться» в капсулы нефронов – это альбумин и гемоглобин. Причина – низкая молекулярная масса.
Но, как правило, их содержание в первичной урине совершенно незначительное.
Что касается вторичной мочи, то она практически полностью состоит из воды. Лишь около 5-10 процентов ее состава занимают так называемые сухие отходы – это шлаки, мочевина, мочевая кислота, креатитин, соли, аммиак и прочие химические соединения, потребность в которых в настоящий момент отсутствует.
Если бы организм выводил первичную мочу, то никакого толка от такой фильтрации не было бы, поскольку, по сути, он бы избавлялся от плазмы крови, со всеми полезными веществами, которые содержатся в ней.
Почки потребляют 10% всего кислорода поступающего в организм
Известно, что почки потребляют почти десятую часть всего кислорода, поступающего в организм.
Это обусловлено тем, что данный парный орган работает крайне интенсивно – фильтрация мочи осуществляется постоянно, нет ни минуты покоя. По загруженности, почки можно сравнить с сердцем.
Естественно, для поддержания столь высокого ритма работы, им требуется соответствующее количество энергии. Она поступает вместе с кислородом.
Переработка кислорода в энергию наглядно демонстрирует всю насыщенность биохимических процессов в почках. Если энергии недостаточно, функциональность парного органа существенно снижается, что немедленно отражается на общем состоянии человека.
Регуляция деятельности
Почки не обладают собственным мозгом, поэтому, что не удивительно, их работа регулируется другими системами. Процесс образования мочи может существенно изменяться под влиянием гемостаза. Гемостаз – это комплексный процесс, в который вовлечено множество систем организма, и который нужен для поддержания необходимой жидкостной концентрации плазмы крови.
Деятельность почек во многом зависит от давления крови. То же самое касается и сила кровотока в клубочках. Напор связан с диаметром сосудов – чем они уже, тем сильнее кровоток. Изменение диаметра кровеносных сосудов связано с влиянием нервной системы, гормонов и метаболизма.
За сужение капилляров отвечают симптоматические нервы, за их расширение – блуждающие нервные окончания. Усиление образования урины происходит вследствие повышения активности центральной нервной системы, в частности – продолговатого мозга.
Если человек испытывает болевые ощущения, скорость диуреза значительно уменьшается.
Присутствие тех или иных химических соединений в почках так же имеют определенное воздействие на особенности образования урины. Некоторые из них раздражают эпителиальный слой почек.
Что касается гормонов, то на процесс диуреза влияют лишь некоторые из них:
- адреналин – сужает сосуды, повышая силу кровотока. Иногда может сужать капилляры настолько, что образование урины временно прекращается;
- вазопресин – его еще называют антидиуретическим гормоном. Повышает всасываемость воды, из-за чего объем мочи существенно уменьшается;
- тестостерон и тироксин – угнетают процесс реабсорбции, вследствие чего мочи становится гораздо больше.
Механизм фильтрации и образования урины в человеческом организме только на первый взгляд кажется сложным. На самом деле, это достаточно интересная тема, с которой должен быть ознакомлен каждый человек, заботящийся о своем здоровье.
Процесс мочеобразования. Количество, состав и свойства мочи
Образование мочи является одним из способов выведение из организма продуктов обмена, который осуществляется почками.
Рассматривать образование очи стоит на примере работы нефрона. Процесс мочеобразования состоит из трех последовательных этапов – образования первичной мочи и образования вторичной или конечной мочи и секреции.
Процесс образования первичной мочи еще называется фильтрацией и осуществляется в почечном тельце.
Итак, процесс мочеобразования начинается с того что кровь, поступившая в сосудистый клубочек, из-за разницы давления начинает отдавать свою жидкую часть в просвет капсулы Шумлянского-Боумена, при этом стенки капилляров задерживают форменные элементы крови и крупные молекулы белков, но пропускают молекулы сахаров, жиров, аминокислот и других веществ.
Высокое давление, из-за которого жидкая часть крови выходит за пределы стенок капилляров клубочка, обеспечивается большим давление в самой почечной артерии и за счет разницы диаметров приносящей артериолы и выносящей вены. Так образуется первичная моча, за сутки её образуется до 150-180 литров.
Образовавшаяся первичная моча содержит большое количество полезных для организма веществ, а также большое количество воды, выведение которых было бы значительным расточительством со стороны организма, и поэтому в извитых канальцах нефрона происходит реабсорбция (обратное всасывание) воды и нужных организму веществ.
Осуществляется обратное всасывание за счет осмотического давления, диффузии и активного транспорта клетками стенок канальцев. За сутки почками человека образуется около 1,5 литров конечной мочи, в состав которой входят: вода, натрий, хлор, калий, сульфаты, магний, мочевина и мочевая кислота.
Большую часть мочи составляет вода – 95%.
Образовавшаяся моча поступает в собирательные трубочки, из которых она попадает в малые почечные чашки, а из них в большие почечные чашки, ну и из них моча собирается в лоханку, из которой выводится через мочеточник в мочевой пузырь. Из мочевого пузыря моча выводится по мере его наполнения, через мочеполовой канал (уретру) во внешнюю среду.
Суточное количество мочи. Здоровый человек выделяет за сутки, примерно, 1500 мл мочи. Однако это количество может изменяться в довольно широких пределах, составляя, примерно, 3/4 общего количества жидкости, выпитой в течение суток. Утренняя порция мочи составляет 150-200 мл. Увеличение или снижение суточного объема мочи — важный клинический показатель.
Полиурия — увеличение (свыше 2000 мл) суточного количества мочи в физиологических условиях наблюдается в третьем триместре беременности, после окончания менструации, при недостаточности белковой пищи.
Полиурия отмечается при некоторых заболеваниях почек, сахарном диабете, эпилепсии, истерии, болезнях сердца в период схождения отеков, алиментарной дистрофии и особенно выражена у больных несахарным диабетом (4-6 литров и более в сутки).
Полиурию следует отличать от учащенного мочеиспускания, которое вызывают другие причины, например, воспаление мочевого пузыря.
Олигурия — уменьшение суточного количества мочи (менее 500-300 мл). У здоровых людей олигурия может возникнуть при ограничении питьевого режима, усиленном потоотделении, физической нагрузке, работе в горячих цехах и т.д.
Олигурия наблюдается при таких заболеваниях почек, как гломерулонефрит, хроническая почечная недостаточность, пиелонефрит, нефротический синдром и др.
Причиной уменьшения выделения мочи могут быть также системная красная волчанка, ДВС-синдром, инфекционные заболевания (холера, дизентерия, брюшной тиф, малярия), тяжелые травмы, действие лекарственных препаратов, отравления свинцом, сулемой, мышьяком, скипидаром.
Анурия — полное прекращение мочеотделения. Это очень грозный симптом, причиной которого могут быть тяжелые поражения почек (острый нефрит, переливание несовместимой крови, острая почечная недостаточность), травмы живота, острый перитонит, почечная колика, катетеризация мочеточников, шок. При ряде заболеваний происходит только задержка, а не полное прекращение мочеотделения.
Ишурия — задержка мочи в мочевом пузыре в результате нарушения самостоятельного мочеиспускания. Причиной ишурии могут быть поражения предстательной железы у мужчин (воспаление, аденома, рак), стриктура (сужение) уретры, нарушение сократительной функции мочевого пузыря.
В течение суток большая часть мочи выделяется в дневное время — 75-80% от общего количества. Увеличение объема ночной порции — симптом, возникающий при некоторых заболеваниях почек, гипертрофии предстательной железы, несахарном диабете. Преобладание ночного диуреза называется никтурией.
В течение суток изменяется и состав мочи: ночная темнее и более концентрирована, чем дневная. Летом, в жаркие дни, количество мочи уменьшается, и она становится более концентрированной. Прием большого количества воды и хлористого натрия увеличивает диурез.
Больше всего на состав мочи влияют состав пищи и сытое и голодное состояние организма, так как мочеобразование является заключительным этапом обмена веществ, а состав мочи — зеркалом обмена веществ. Кратковременная интенсивная мышечная работа увеличивает диурез, что зависит главным образом от повышения во время работы общего кровяного давления.
Длительная интенсивная мышечная работа уменьшает диурез, что зависит от длительного уменьшения кровоснабжения почек вследствие оттока крови к мышцам и от усиленного потоотделения.
В изменении количества и состава мочи во время мышечной работы и физических упражнений существенная роль принадлежит рефлексам с работающих мышц на почки.
Моча представляет собой водный раствор различных веществ в разной концентрации, не соответствующей обычным водным растворам. Удельный вес мочи взрослого человека 1,010—1,025, pH = 4,7—6,5. Степень слабокислой реакции мочи изменяется в зависимости от появления в крови и выведения из организма избытка щелочей или кислот.
Во время мышечной работы вследствие накопления в крови фосфорной, молочной и угольной кислот моча становится более кислой, во время желудочного пищеварения вследствие сдвига реакции крови в щелочную сторону в результате секреции кислого желудочного сока — более щелочной.
Реакция мочи становится нейтральной и даже слабощелочной при растительной пище, содержащей много щелочей.
У здорового человека в моче отсутствует нерасщепленный белок; незначительное его количество в первичной моче быстро реабсорбируется.
После длительной интенсивной мышечной работы в моче временно появляется белок в результате увеличения проницаемости капилляров мальпигиевых клубочков и капсул и уменьшения его реабсорбции в канальцах.
Дети и подростки не должны выполнять тяжелую мышечную работу, вызывающую появление белка в моче.
Сахар (глюкоза) у здорового человека в моче обычно не содержится и появляется временно при избыточном его содержании в крови. Появление глюкозы в моче обозначается как пищевая глюкозурия.
Для изучения изменений органолептических свойств мочи у пациентов ввиду отсутствия современных приборов древние эскулапы использовали собственные органы чувств.
Например, сладкий вкус мочи у больного наряду с жалобами на постоянную жажду, обильное мочеиспускание, изменение веса позволяли довольно точно поставить диагноз – сахарный диабет. И в наши дни актуальны такие характеристики мочи как цвет, запах, прозрачность и др.
Достижения прогресса в области медицины избавляют докторов на вкус анализы пациентов. Но изменения в собственной моче может вовремя заметить и сам пациент при определенной степени внимания к своему организму.
Нормальная свежая моча практически не имеет запаха. Особый запах приобретает моча больных сахарным диабетом, когда в моче появляются кетоновые кислоты (при глюкозе в крови свыше 14 ммоль/л). Изменяется запах при отравлении скипидаром и других отравлениях, при некоторых наследственных заболеваниях, при болезнях нарушения обмена веществ.
Прием некоторых витаминов также меняет запах мочи. Резким становится запах после употребления в пищу чеснока, хрена. Свежая моча людей прозрачна. Возможно помутнение мочи при нарушении питания или питьевого режима – тогда в ней появляются соли. При попадании гноя из мочевыводящих путей или из половых путей также снижается прозрачность мочи.
Свой цвет моча имеет благодаря наличию в ней урохрома – пигмента, образованного из прошедшего утилизацию гемоглобина. Цвет мочи может меняться при различных патологических процессах в организме. Самая безобидная причина – употребление в пищу продуктов, содержащих в своем составе красящие вещества.
Некоторые лекарственные средства могут изменить окраску мочи пациента. При вирусных гепатитах моча приобретает цвет темного пива. Камень в почках при смещении травмирует эпителий и в моче появляется красноватый цвет. Цвет мясных помоев характерен для целого ряда заболеваний почек и мочевыводящих путей.
Моча может приобретать необычный цвет – черный, зеленый и др. – при многих серьезных нарушениях в организме.
Рекомендуемые страницы:
3. Мочеобразование. Процесс фильтрации. Первичная моча. Ее состав. Сравнительная характеристика первичной и конечной мочи
Процесс
мочеобразования протекает в нефронах
в две фазы: первая фаза — образование
первичной мочи и вторая фаза — образование
вторичной, или конечной, мочи.
Первичная
моча образуется путем фильтрации в
почечных тельцах из крови, протекающей
по капиллярам сосудистого клубочка.
Через стенку сосудов клубочка и внутренний
листок капсулы Шумлянского — Боумена в
ее просвет переходит часть воды и других
веществ, находящихся в составе крови.
По своему химическому составу первичная
моча соответствует плазме крови, но
лишена белков.
Процесс фильтрации
первичной мочи в почечных тельцах
возможен благодаря высокому кровяному
давлению в капиллярах сосудистого
клубочка. Резкое снижение кровяного
давления ведет к уменьшению выделения
мочи. Обычно в почках функционируют не
все сосудистые клубочки, а попеременно
часть из них.
Процесс образования мочи,
в результате которого из организма
выводятся конечные продукты обмена
веществ и обеспечивается гомеостаз. В
течение суток мочевыделение происходит
непрерывно, но неравномерно: 4 /5 объёма
днём и 1 /5 ночью. За сутки в обычных
условиях у взрослого человека выделяется
от 1,7 до 2 л мочи.
В почечных клубочках
нефрона происходит фильтрация плазмы
крови и образование первичной мочи, а
в его выводящих канальцах – обратное
всасывание (реабсорбция) из первичной
мочи воды, глюкозы, аминокислот и других
веществ. В результате образуется конечная
(вторичная) моча.
Реабсорбция осуществляется
под действием антидиуретического
гормона вазопрессина, образующегося в
гипоталамусе и накапливающегося в
гипофизе. Конечная моча собирается и
выделяется через мочевыделительную
систему – почечные чашечки, лоханки,
мочеточники, мочевой пузырь и
мочеиспускательный канал.
Мочевыделение
увеличивается при обильном поступлении
воды в организм и уменьшается при
ограничении жидкости, высокой температуре
окружающей среды, вызывающей потоотделение.
Нарушение мочевыделения проявляется
в увеличении (полиурия) или уменьшении
(олигурия) количества мочи. Полиурия
наблюдается при болезнях эндокринной
системы, олигурия – при болезнях сердца
и почек, сопровождающихся отёками
подкожной клетчатки.
4. Мочеобразование. Процесс реабсорбции. Особенности реабсорбции натрия, калия, глюкозы, мочевины. Гормональная регуляция процесса реабсорбции воды
Процесс
образования мочи, в результате которого
из организма выводятся конечные продукты
обмена веществ и обеспечивается
гомеостаз. В течение суток мочевыделение
происходит непрерывно, но неравномерно:
4 /5 объёма днём и 1 /5 ночью. За сутки в
обычных условиях у взрослого человека
выделяется от 1,7 до 2 л мочи.
В почечных
клубочках нефрона происходит фильтрация
плазмы крови и образование первичной
мочи, а в его выводящих канальцах –
обратное всасывание (реабсорбция) из
первичной мочи воды, глюкозы, аминокислот
и других веществ. В результате образуется
конечная (вторичная) моча.
Реабсорбция
осуществляется под действием
антидиуретического гормона вазопрессина,
образующегося в гипоталамусе и
накапливающегося в гипофизе. Конечная
моча собирается и выделяется через
мочевыделительную систему – почечные
чашечки, лоханки, мочеточники, мочевой
пузырь и мочеиспускательный канал.
Мочевыделение увеличивается при обильном
поступлении воды в организм и уменьшается
при ограничении жидкости, высокой
температуре окружающей среды, вызывающей
потоотделение. Нарушение мочевыделения
проявляется в увеличении (полиурия) или
уменьшении (олигурия) количества мочи.
Полиурия наблюдается при болезнях
эндокринной системы, олигурия – при
болезнях сердца и почек, сопровождающихся
отёками подкожной клетчатки.
Второй этап
образования мочи – это обратное
всасывание (реабсорбция), протекает в
извитых канальцах и петле Гнеле. Первичная
моча, проходя по ним, подвергается
процессу обратного всасывания
(реабсорбции). Реабсорбция осуществляется
пассивно по принципу осмоса и диффузии
и активно самим клетками стенки нефрона.
Значение этого процесса состоит в том,
чтобы вернуть в кровь все жизненно
важные вещества и в необходимых
количествах и вывести конечные продукты
обмена, токсические и чужеродные
вещества. В начальном участке нефрона
всасываются органические вещества:
аминокислоты, глюкоза, низкомолекулярные
белки, витамины, ионы Na + , K + , Ca ++ , Mg ++ ,
вода и многие другие вещества.
В
последующих участках нефрона всасываются
только вода и ионы.
Реабсорбция
осуществляется пассивно по принципу
осмоса и диффузии и активно самим
клетками стенки нефрона.
Значение этого
процесса состоит в том, чтобы вернуть
в кровь все жизненно важные вещества и
в необходимых количествах и вывести
конечные продукты обмена, токсические
и чужеродные вещества.
В начальном
участке нефрона всасываются органические
вещества: аминокислоты, глюкоза,
низкомолекулярные белки, витамины, ионы
Na + , K + , Ca ++ , Mg ++ , вода и многие другие
вещества. В последующих участках нефрона
всасываются только вода и ионы.
В целом
имеются два механизма перехода веществ
через мембраны:
1. Простая
и облегченная диффузия по градиенту
осмолярности или концентрации.
2. Активный
транспорт происходит против градиента
концентраций и требует затраты энергии
АТФ.
Движущей
силой реабсорбции почти всех веществ
в канальцах и собирательных трубках
служит работа Na+,K+-АТФазы на базолатеральной
мембране эпителиоцитов.
Создаваемая
низкая концентрация натрия в клетках
эпителия обеспечивает сочетанный с ним
поток ионов и органических веществ из
канальцевой жидкости в клетки и кровь.
Диффузия используется для реабсорбции
ионов натрия, калия, хлора, кальция,
магния.
Также по градиенту концентрации
реабсорбируется СО2 (при реабсорбции
карбонат-ионов), мочевина и вода.
Активный
транспорт на апикальных мембранах
эпителиоцитов представлен, как правило,
вторичным активным транспортом. Им
реабсорбируются глюкоза, аминокислоты,
органические соединения. Первичный
активный транспорт существует для ионов
натрия на базолатеральной мембране
(Na+,К+-АТФаза) и кальция (Са2+-АТФаза в
дистальных канальцах).
Основным
фактором регуляции реабсорбции воды в
дистальных отделах нефрона является
гормон вазопрессин, называвшийся ранее
антидиуретическим гормоном. Этот гормон
образуется в супраоптическом и
паравен-трикулярных ядрах гипоталамуса,
по аксонам нейронов транспортируется
в нейрогипофиз, откуда и поступает в
кровь.
Влияние вазопрессина на
проницаемость эпителия канальцев
обусловлено наличием рецепторов к
гормону, относящихся к V2-типу, на
поверхности базолатеральной мембраны
клеток эпителия.Канальцевая реабсорбция
воды регулируется и другими гормонами
.
По механизму действия все гормоны,
регулирующие реабсорбцию воды, делятся
на шесть групп: • повышающие проницаемость
мембран дистальных отделов нефрона для
воды (вазопрессин, пролактин, хорионический
гонадотропин); • меняющие чувствительность
клеточных рецепторов к вазопрессину
(паратирин, кальцитонин, кальцитриол,
простагландины, альдостерон); • меняющие
осмотический градиент интерстиция
мозгового слоя почки и, соответственно,
пассивный осмотический транспорт воды
(паратирин, кальцитриол, тиреоидные
гормоны, инсулин, вазопрессин); • меняющие
активный транспорт натрия и хлорида, а
за счет этого и пассивный транспорт
воды (альдостерон, вазопрессин,
атриопептид, прогестерон, глюкагон,
кальцитонин, простагландины); • повышающие
осмотическое давление канальцевой мочи
за счет нере-абсорбированных осмотически
активных веществ, например глюкозы
(контринсулярные гормоны); • меняющие
кровоток по прямым сосудам мозгового
вещества и, тем самым, накопление или
«вымывание» осмотически активных
веществ из интерстиция (ангиотензин-П,
кинины, простагландины, паратирин,
вазопрессин, атриопептид).
Неса́харный
диабе́т (неса́харное мочеизнуре́ние;
синдро́м неса́харного диабе́та; лат.
diabetes insipidus) — редкое заболевание (примерно
3 на 100 000)[1], связанное с нарушением
функции гипоталамуса, либо гипофиза,
которое характеризуется полиурией
(выделение 6—15 литров мочи в сутки) и
полидипсией (жажда).Нейросекреторные
клетки гипоталамуса регулируют выработку
окситоцина и вазопрессина.
Последний
отвечает за регуляцию реабсорбции воды
в дистальных отделах нефронов почек.
Эти гормоны накапливаются в задней доле
гипофиза (нейрогипофиз), откуда по мере
надобности выделяются в кровь. При
недостаточности в крови вазопрессина
происходит нарушение всасывания воды.
Следствием этого является полиурия
(обильное мочеиспускание), которая также
является симптомом и сахарного диабета.
Диагностика не вызывает затруднений
(жалобы и клиника налицо). При
дифференциальной диагностике синдрома
несахарного диабета важно:
определить
источник нарушения — головной мозг
(центральный несахарный диабет) или
почки (первичная тубулопатия) — от этого
зависит дальнейшая лечебная тактика;
провести
диагностическую пробу с сухоядением —
исключить инсипидарный синдром.
Образование мочи: реабсорбция, ультрафильтрация, секреция
Механизм образования мочи заключается в формировании первичной (возникает в почечных клетках — нефронах при ультрафильтрации плазмы в клубочках из капилляров и скапливанием в листах боуменовской капсулы) и вторичной урины. Состав первичной мочи включает в себя глюкозу, аминокислоты, некоторые группы витаминов, возвращающиеся в систему кровообращения, и воду. Присутствие этих компонентов делает этот тип урины похожей на плазму.
Второстепенная моча образуется в петле Генгле, и если провести сравнение, то, главное ее отличие от первичной — количество и качество компонентов: инсулин фильтруется, калий секретируется в канальцах, а моносахариды отсутствуют.
Чтобы яснее понять как, с химической точки зрения, должна выглядеть моча у здорового человека, представлена таблица с данными. Здесь показано, какие вещества и в каком количестве входят в состав вторичной мочи.
Компоненты урины здорового человека
| Название вещества | Максимально допустимое количество, г/сутки |
| Органические элементы | |
| Креатинин | 0,5 |
| Пептиды | 0,3—0,7 |
| Мочевина | 20—35 |
| Азот | 10—16 |
| Мочевая кислота | 0,27—0,6 |
| Аминокислоты | 1 |
| Минеральные компоненты | |
| Na | 3—6 |
| K | 1,5—3 |
| Ca | 0,1—0,3 |
| Mg | 0,1—0,2 |
| Cl | 3,4—9 |
| NH4 | 0,6—1,3 |
| Гидрокарбонат | 0—3 |
| Неорганические сульфаты | 0,6—1,8 |
| Фосфаты | 2,5—4 |
Помимо описанных элементов, первичная моча состоит из более чем 150-ти элементов, но при анализе внимание обращают на такие показатели, как:
- уровень белка и уробилиногена;
- содержание индикана, желчных пигментов, кетоновых тел, глюкозы и билирубина.
Как определить присутствие отклонений?
Исследуя урину под микроскопом, можно обнаружить некоторые отклонения в ее характеристиках.
Оценка свойств мочевой жидкости помогает врачу-нефрологу определить состояние органов, в которых образуется моча, и выявить возможные проблемы.
Для этого проводятся исследования путем проверки ее под микроскопом и лабораторного анализа.
Но указывать на возможные заболевания почек и мочеполовой системы в организме человека могут и те характеристики, определить которые можно самостоятельно, основываясь на таких свойствах:
- Если образование вторичной мочи проходит без нарушений, она отличается желто-золотистым цветом. Это объясняется наличием в урине окрашивающего пигмента — урохрома. Окрас конечной мочи может варьироваться в зависимости от наличия или отсутствия патологических изменений в органах мочеполовой системы. При таких заболеваниях в урину попадает некоторое количество дополнительных элементов таких как эритроциты, желчные гормоны, гемоглобин.
- В норме у человека на выходе прозрачная жидкость. Но в случае дисфункции органов, отвечающих за ее выведение, в состав мочи добавляются соли и/или гнойные выделения, которые делают ее мутноватой.
- Если все органы мочевыводящей системы функционируют без отклонений, конечная жидкость не отличается резким неприятным ароматом. Запах «квашеных яблок» появляется в случае повышенного уровня сахара в крови или образования в организме большого количества кетоновых кислот.
На свойства выводимой жидкости также влияет рацион человека.
Что нужно знать при сдаче анализа мочи
Как сдавать мочу:
Уретероцеле у детей: диагностика, симптомы, лечение
Анализ мочи – несложное лабораторное исследование, которое каждому человеку доводилось проходить не один раз. Собирается моча самостоятельно, отдается так же.
Принципы сдачи, существующие десятки лет, остались неизменными даже сегодня. С одной лишь разницей: нынешнее поколение относится к подобным анализам крайне безответственно, что в результате может стать причиной неверного диагноза.
Поэтому сдавая анализ мочи, постарайтесь соблюсти все необходимые условия и правила, чтобы не путать работников лаборатории и лечащих врачей.
Для получения адекватных результатов исследования необходимо соблюдать условия накануне сдачи анализов. Так, есть слишком острую и пряную пищу нельзя, употреблять алкогольные напитки – так же. От минеральной воды лучше на время отказаться, потому что она может изменить уровень кислотности мочи. От сладостей и продуктов, меняющих цвет мочи, воздержитесь, чтобы не запутать лаборантов.
В период сдачи анализов не рекомендуется принимать антибиотики, витамины, жаропонижающие — они изменяют биохимический состав.За сутки до сбора мочи желательно воздержаться от тяжелых физических нагрузок. У некоторых людей физический труд способен вызвать появление излишнего белка в моче. Женщинам не желательно сдавать анализ во время менструации, а также за три дня до и после нее.
Как выбрать и подготовить посуду для сбора анализа мочи
На результат анализа мочи большое влияние может оказать состояние посуды, в которую ее собирают. Даже небольшой налет жира или остатки моющих средств могут показать наличие в моче белка или стать причиной других отклонений от нормы анализа.
Чтобы избежать этого, необходимо правильно подобрать и подготовить посуду. Прежде всего, следует знать, что мочу собирают в ту посуду, в которой сдают анализ.
Переливание из одной емкости в другую может ухудшить результат.Такая баночка правильно называется контейнером для сбора мочи.
Специальная посуда для мочи представляет собой одноразовые пластиковые баночки с плотно закручивающейся крышкой.
Изготавливают их из полипропилена (такие баночки обладают высокой прозрачностью) или полистирола (имеют повышенную механическую прочность). Пластиковые контейнеры выдерживают достаточно широкий диапазон колебаний температуры, поэтому могут находиться в прохладных условиях (при хранении содержимого).
Пластиковые баночки бывают стерильными и нестерильными. Перед сдачей анализа необходимо уточнить, должна ли посуда для его сбора обладать стерильностью. Стерильный контейнер упакован в индивидуальную герметичную упаковку.
При сборе мочи в стерильную баночку нельзя прикасаться к ее внутренним стенкам и внутренней поверхности крышки, оставлять открытой на длительное время (после наполнения сразу плотно закрыть крышкой).
Внутри стерильной баночки может находиться вакуумная пробирка — это специальный тип контейнера для стерильного отбора мочи в пробирку.
Емкость баночек может быть разной — от 60 до 250 мл. Для сбора мочи взрослого человека лучше брать контейнер большего объема, так как наполнять его рекомендуется на 2/3. Где взять специальную баночку для анализа мочи? Приобрести их можно во многих аптеках.
Требования к посуде для различных анализов мочи
Посуда для анализа мочи по методу Нечипоренко;- должна быть чистой и сухой, без остатков моющих средств, жиров или других загрязнений. Подойдет нестерильный аптечный контейнер. Достаточный объем баночки — 150-250 мл
Посуда для общего анализа мочи- должна соответствовать тем же требованиям, что и баночка для анализа по Нечипоренко .
Посуда для бактериологического исследования — основным требованием к контейнерам для бакпосева является стерильность. Для определения флоры достаточно небольшого ее количества (порядка 10 мл), поэтому в качестве емкости можно использовать стерильную баночку или пробирку.
Анализ по Зимницкому — особых требований к баночкам нет. Главное отличие от сбора общего анализа заключается в количестве таких баночек — их должно быть 8 штук, так как мочу следует собирать каждые 3 часа на протяжении суток. Уже наполненные мочой контейнеры должны находиться в прохладе, без доступа света.
Посуда для сдачи суточной мочи представляет собой 2-3 литровую банку с нанесенной на стенку разметкой объема. Она должна быть чистой и снабжаться плотно прилегающей крышкой.
Чаще всего, банка для сбора суточной мочи выдается лабораторией, проводящей ее анализ.
На протяжении всего времени, когда собирается анализ, банка с мочой должна стоять в прохладном месте, без доступа солнечного или искусственного освещения.
Посуда для сбора мочи грудных детей
Облегчить сбор мочи младенцев и маленьких детей могут специальные детские мочеприемники. Они подходят как для мальчиков, так и для девочек. Это мягкие, прозрачные мешочки с отверстием, которое с целью фиксации по периметру покрыто липким слоем.
Фиксирующий слой обеспечивает надежное прилегание мочеприемника к телу и исключает протекание. После завершения мочеиспускания такой мешочек легко снимается. Он одноразовый, поэтому повторно его использовать нельзя.
Если вы будете собирать мочу в такой мочеприемник первый раз, рекомендуем купить несколько штук, так как с первого раза сбор не всегда выходит удачным.
Количество выделяемой урины в сутки
Вес человека влияет на суточный объем урины. Объем выделяемой мочи за 24 часа у здорового человека колеблется от 1 до 2-х литров. Показатели индивидуальные и зависят от того, какой вес у человека, образ жизни, уровень гидроза и от количества воды, которая употребляется.
В зависимости от времени суток отличается и схема, по которой проходит процесс образования мочи. В дневное время урина выделяется быстрее и в больших объемах, а ночью, особенно в период от 2-х до 4-х часов утра жидкость образуется менее интенсивно из-за снижения активности организма.
Из-за нарушений (повышенного или пониженного мочевыделения) могут возникнуть такие заболевания:
- Анурия — критически низкое образование первичной мочи (до 200-т мл), которое может спровоцировать отравление организма.
- Полиурия — образование за сутки в почках свыше 2-х литров урины. Говорит о возможном развитии нефрита, пиелонефрита, сахарного диабета.
- Олигурия — снижение мочевыделения до 800 мл/сутки. Свидетельствует о чрезмерном накоплении натрия в организме, которое может привести к развитию гипертонической болезни.
Этапы образования мочи
Выделяют 3 фазы образования мочи: ультрафильтрацию, реабсорбцию и секрецию. В результате каждой из них осуществляется изменение состава и количества биожидкости.
Место, в котором начинается формирование жидкости — нефроны, составляющие почку. В центре этих элементов находятся тельца, состоящие из мелких капилляров.
Чтобы сформировалась вторичная моча, через эти пути ежедневно проходит до полутора тысяч литров крови.
Ультрафильтрация
После ультрафильтрационного этапа в урине не должны прослеживаться лейкоциты.
Само название первого этапа предполагает просачивание плазменных клеток через нефроны, вследствие чего в почки поступает около 160 л урины. Фильтрация крови происходит под сильным давлением (до 70 мм рт. ст.) в капиллярах структурных частиц парного органа и слабым — на капсулу вокруг них (до 30 мм рт. ст.).
Такой резкий перепад давления провоцирует отделение жидкости с углеродом и неорганическими субстанциями (масса которых небольшая) из крови в сосуды нефронов. Встречаются случаи, когда в состав первичной урины попадают эритроциты, и она приобретает красноватый оттенок — это свидетельство воспаления почек.
После того как происходит фильтрация крови, нежелательными являются такие вещества первичной мочи:
- лейкоциты;
- эритроциты;
- некоторые белки;
- тромбоциты.
Реабсорбция
Вторая фаза предполагает обратное всасывание питательных для человека веществ, что содержит первичная моча. Так получается потому что отфильтрованная жидкость, попадая в кровяное русло, частично в нем остается.
В организм возвращается глюкоза, вода и аминокислоты. После реабсорбции веществ из первичной мочи, состав превращается во вторичную.
На второй стадии объем мочи уменьшается из 160 л до полутора литров высококонцентрированного раствора.
Секреция урины
Этот этап продуцирования урины способствует нормальному кислотно-щелочному балансу организма.
На стадии канальцевой секреции схема реабсорбции происходит за счет обратного принципа, вследствие которого образуется моча, отличная от первоначальной и второстепенной по составу: содержит ионы водорода, калия, аммиак, а также некоторые лекарственные компоненты.
Эта стадия протекает за счет поступления H+, K+ и NH3 в первичную урину из сосудов, находящихся рядом с дистальными и собирательными каналами. Благодаря этому этапу поддерживается оптимальный кислотно-щелочный баланс не только в парном органе, но и во всем организме.
Нештатные засоры
Но есть одна проблема.
В то время как система извлечения воды из пота работает как положено (повторно используется практически вся содержащаяся в воздухе влага), производительность системы обработки мочи пока не соответствует ожиданиям. В наземной лаборатории производительность составляет 85%, то есть безвозвратно теряется всего 15% содержащейся в моче воды. А вот на борту МКС удается извлекать лишь 75%.
Правообладатель иллюстрации Science Photo Library Image caption Из-за периодических засоров экипажам МКС приходится тратить время на ремонт туалетов
«В космосе из костей астронавтов вымывается кальций. Мы не учли в наших расчетах, каким именно образом он выводится из организма, — говорит Прюитт. — Как оказалось, значительная часть теряемого кальция выходит с мочой».
Это означает, что у мочи астронавтов в космосе иной химический состав, чем у мочи добровольцев из центра Маршалла, с которой работают специалисты НАСА на Земле.
«Выяснилось, что из-за повышенного содержания кальция моча вступает в реакцию с химикатами, которыми ее обрабатывают, — говорит Прюитт. — В результате образуется сульфат кальция, отложения которого засоряют систему и выводят ее из строя».
Можно представить себе весь драматизм подобной ситуации — компания из шести человек в замкнутом пространстве на расстоянии в 400 км над поверхностью Земли и… с неработающим санузлом. Из-за периодических засоров экипажам МКС приходится тратить время на ремонт туалетов, а на борт МКС доставляется больше воды, чем изначально планировалось.
Но команда Прюитт нашла решение этой проблемы. За счет изменения состава химикатов, использующихся для обработки мочи, исследователи надеются повысить эффективность системы регенерации воды на МКС.
Для испытаний нового химического состава у Прюитт имеется рабочая модель системы, разложенная на столе в гигантском ангаре Центра Маршалла, в котором НАСА разрабатывает и тестирует системы жизнеобеспечения. Транспарант, свисающий с одной из балок под крышей, информирует посетителей о том, что лаборатория «спасает жизни астронавтов с 1973 г.».
Вывод урины из организма
Из почечных лоханок урина поступает в мочеточники.
Выведение мочи из органов происходит после того, как первая ее часть в достаточном количестве пройдет все стадии образования и соберется в лоханке.
После этого, она накапливается и проходит по специальной трубке цилиндрической формы, в состав которой входит три оболочки: слизистая, мышечная и волокнистая (наружная).
Эти оболочки формируют мочеточник, обладающий свойством постоянного сокращения, через заднюю стенку которого начинается прохождение урины.
Количество мочи, накопление которой происходит в мочевике, варьируется от возраста и пола.
Ход мочи по выводящим путям осуществляется в 2 стадии. Сначала, за счет наполнения мочевого пузыря, стимулируются его стенки и передают нервные импульсы в головной мозг.
Затем сигнал поступает в спину, откуда импульс открывает внутренний сфинктер, и человек чувствует позывы. Сокращающая работа сфинктера препятствует произвольному вытеканию урины из малого таза.
Таким образом процесс выведения мочи контролируется.
Как алкоголь оказывается в моче?
Чтобы понять, какими путями выпитый спиртной напиток попадает в мочу, необходимо поподробнее остановиться на общем процессе передвижения спиртного по организму человека.
- Сначала выпитое впитывается в слизистую оболочку желудка, причем происходит это сразу после его попадания внутрь.
- Затем спиртное попадает в кровь и начинает разноситься вместе с ней по всему организму.
- После вместе с кровью алкоголь направляется к почкам, а почки, как важный очищающий орган, выводят алкоголь непосредственно в мочу.
На момент попадания алкоголя в мочу его концентрация в крови заметно снижается, а в самой моче значительно увеличивается. Анализ мочи на алкоголь способен дать положительный результат теста даже в том случае, если концентрация в крови приближена к нулевой отметке.
На результат анализа влияет и скорость опорожнения мочевого пузыря, и качество работы почек, и количество выпитого. Врачи затрудняются точно ответить, сколько именно должно пройти времени, чтобы алкоголь полностью вывелся с мочой.
На результат будут влиять количество и степень крепости выпитого алкоголя.
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )