Механизм образования мочи у человека: этапы, особенности, возможные отклонения

Моча – это жидкость, окрашенная в желтый цвет и имеющая своеобразный запах, вырабатывается в почках и состоит из первичной и вторичной мочи. Первичная моча (клубочковый ультрафильтрат) еще не является полноценной уриной. Она весьма далека по своему составу от конечного продукта — вторичного. Жидкость, прошедшая первый этап мочеобразования, по составу больше напоминает плазму крови, но почти не имеющую белковых ферментов. Это неудивительно, ведь именно с ее фильтрации начинается формирование мочи в почках.

Процесс образования мочи по фазам

Как образуется моча в организме человека, понимает далеко не каждый. Схема образования мочи почками удивительно совершенна и сложна. Последовательность мочетворения состоит из трех этапов:

• ультрафильтрация;
• реабсорбция;
• секреция.

Именно в нефронах, состоящих из мальпигиева клубочка, помещенного в капсулу, и почечных канальцев (дистальный, проксимальный, петля Генле, собирательная трубка), происходит основное действие, разделенное на 3 этапа.

Первый этап – ультрафильтрация

С образования первичной мочи в клубочках (гломерулах) начинается работа почек. В них через почечные артерии доставляется кровь, которая за сутки успевает профильтроваться около 20 раз. Операцию эту обеспечивает закрытая капсула, названная по фамилиям первооткрывателей — Боумена и Шумлянского. В ней есть три слоя, играющих благодаря кровяному давлению роль эффективных фильтров:

• Капиллярный. Имеет достаточно большие поры, задерживающие ряд белков и форменных элементов (это лейкоциты, тромбоциты, эритроциты).
• Коллагеновый. Становится непреодолимой преградой для белков.
• Эпителиальный. Не дает прохода простым белкам — альбуминам.

На этом образование мочи, называемой первичной, заканчивается. Далее плазма, почти лишенная белка, поступает в извилистые почечные канальцы. Объем ультрафильтрата, который вырабатывается за сутки, колеблется от 150 до 180 литров. Начинается следующая стадия продукции мочи.

Второй этап – реабсорбция

Следующая фаза трансформации — обратное всасывание. Вторичная моча образуется не в клубочках, а в почечных канальцах. Более 90% ультрафильтрата возвращается в кровь. В основе механизма образования вторичной мочи — диффузия (пассивная) и транспортировка клетками нефрона (активная).

В результате канальцевой реабсорбции в организм возвращаются все необходимые ему элементы — оставшийся микроскопический процент белков, глюкоза, аминокислоты. Ненужные же продукты обмена, токсины остаются в концентрате, объем которого сильно уменьшается: из 180 л «выжимается» всего полтора. Из почек через мочеточники вторичная моча попадает в мочевой пузырь.

Третий этап – секреция

Секрецию можно назвать «реабсорбцией наоборот». Проходят оба процесса параллельно. Эта последняя, но не менее важная, стадия — транспортировка ненужных и вредных веществ из крови в нефроны (их капилляры и канальцы). К этим отходам относятся аммиак, ионы калия, креатинин, мочевая кислота, красители, антибиотики и другие чужеродные элементы.

Состав, свойства и количество первичной мочи

Ультрафильтрат (первичную мочу) называют плазмой крови, которая почти полностью лишилась белка, если игнорировать 3% гемоглобина. По этой причине в таком виде мочи находится смесь из полезных и вредных веществ.

Кроме воды, в первичной моче содержатся:

• альбумины;
• аминокислоты;
• глюкоза;
• ионы калия;
• креатинин;
• мочевина и мочевая кислота (это не одно и то же);
• ионы натрия;
• сульфаты;
• фосфаты;
• ионы хлора.
• Для первичной урины характерен очень большой объем: за сутки он может достигать цифры 200 л.

Если говорить о количестве крови, задействованной в фильтрации за сутки, то число 1400 литров почти невозможно представить. Затем, возвращая организму полезные вещества и забирая вредные, почки эту жидкость трансформируют во вторичную мочу.

Компоненты и объем вторичной мочи

Эта субстанция уже имеет другие характеристики. Она представляет собой 95% воды и элементы первичной мочи — сухой бесполезный остаток, который не смог усвоить организм. В состав вторичной мочи входят те же компоненты, исключая глюкозу и мизерное количество белка. Зато значительно вырастает процент мочевины: с 0,03% у ультрафильтрата до 2% здесь.

По сравнению с первичной, во вторичной моче серьезно увеличивается доля креатинина, мочевой кислоты и сульфатов. Вдобавок к составу присоединяются продукты белкового обмена, шлаки. Цветом исходный продукт обязан красящему желчному пигменту, запахом — солям аммония. Объем выделяемой вторичной мочи в сутки примерно одинаков для всех людей: он составляет всего 1,5-2 л.

Как выводится моча

Вторичная моча, покидая почки, маленькими порциями двигается в мочеточники. Конечная остановка — в мочевом пузыре, куда попадает моча буквально по каплям, и где происходит накопление. Средний объем этого органа составляет 450 мл. У женщин эта цифра может доходить до 550 мл, у мужчин — до 750.Когда мочевой пузырь заполняется примерно наполовину (250-300 мл), урина принимается распирать его стенки. Поэтому человек вскоре начинает чувствовать дискомфорт, так как нервные импульсы из спинного мозга быстро передаются в головной.

Чем больше мочи будут продуцировать почки, тем сильнее и мучительнее станут позывы к мочеиспусканию. Его здоровый человек контролирует самостоятельно. Исключение составляют младенцы и пожилые. Мозг, получивший сигнал о переполнении, начинает сокращать мышцы пузыря и расслабляет сфинктер.

Что влияет на мочеобразование

На сложную работу почек оказывают влияние различные факторы. Многое зависит от количества потребляемой воды, пищи, доли свежих овощей и фруктов в рационе, от функционального состояния почек. Болезни почек, мочеточников, мочевого пузыря, других органов также могут сильно изменить образование первичной и вторичной мочи.

Диурез (интенсивность мочеобразования) зависит от состояния организма, значение имеет пол, возраст. Следующие факторы также надо принимать во внимание:

• Физические нагрузки. Напряженная мышечная работа провоцирует локальное усиление кровообращения, в то же время оно значительно замедляется в органах брюшной полости, а значит, и в почках.
• Повышенное потоотделение, берущее на себя часть функций почек, тоже сокращает количество мочи.
• Время суток: метаболизм в организме значительно замедляется во время сна.
• Сезон: жаркая погода ведет к уменьшению мочеобразования, холодная — наоборот.
• Показатели артериального давления: повышенное АД провоцирует бурную деятельность почек.

Особенности выработки мочи у детей

Только что родившиеся малыши имеют почки, которые пока не могут хорошо исполнять свою роль. В органах в первые дни жизни происходят изменения: и структурные, и функциональные.

Отличий со взрослым организмом у новорожденного много, если иметь в виду образование вторичной мочи. Почки малыша еще не способны качественно выполнять концентрационные функции, хотя с фильтрационной работой эти органы справляются достаточно хорошо. Этим объясняется частота мочеиспускания и почти прозрачный цвет урины ребенка первых месяцев жизни.

Моча грудничка совсем не имеет запаха, он появится только после введения прикорма. Нет различий и в частоте мочеиспусканий днем и ночью. Это поменяется к полугодовалому возрасту, когда маленький организм начнет привыкать к суточным биоритмам.

Причины нарушений в производстве урины

Любые неполадки, связанные с почками, мгновенно отражаются на внешнем виде, консистенции или запахе соломенно-желтой (в норме) жидкости.

• Белок — элемент, который отсутствует в моче здорового человека. Когда он появляется в больших количествах, моча напоминает пиво. Если она мутнеет, в ней появляется осадок, это яркое свидетельство наличия инфекции.
• Запах. Обычно его нет. Аммиачный запах – типичный симптом цистита либо гнойного процесса в мочевыделительной системе. Если в туалете вдруг запахло испортившейся рыбой, то можно быть уверенным в «синдроме рыбного запаха» — триметиламинурии. Так называется неспособность организма выводить третичный амин.
• Цвет. Гломерулонефрит (поражение почечных клубочков) и гемолитический криз (массовое разрушение эритроцитов) придают ей цвет мясных помоев. Зеленоватый оттенок типичен при воспалении, начавшемся в кишечнике. Гепатит окрашивает мочу в черно-бурые цвета. Редкое врожденное заболевание — алкаптонурию (нарушенный белковый обмен) по праву называют «болезнью черной мочи» из-за такого ее оттенка.
• Нормальную работу почек оценивают по одному важному показателю — скорости клубочковой фильтрации. У мужчин за одну минуту должно продуцироваться 125 мл первичной мочи, нормальная СКФ для женщин — 110 мл/мин.

Серьезные нарушения почек провоцируют:

• амилоидоз, системная красная волчанка, гломерулонефрит, диабет, опухоли, ревматизм, склеродермия;
• отравление красителями, токсинами, лекарственными препаратами;
• травмы, приводящие к большой кровопотере.

Чтобы избежать проблем с почками, при любом подозрении на неполадки необходимо отправляться к урологу или нефрологу. После сдачи анализов нужно выполнять рекомендации врача, тщательно следить за рационом и питьевым режимом, оставить в прошлом вредные привычки.