Мочевыделительная система поддерживает в организме человека гомеостаз жидкостей и химических веществ. Происходит это путем перекачки крови через почечные фильтры и последующего образования мочи, которая затем выводится вместе с лишними продуктами обмена. В течение суток почки прокачивают более 1700 литров крови, а мочи вырабатывается в объеме 1,5 л.
Строение мочевыделительной системы
Выделительный тракт включает ряд мочеобразующих и мочевыводящих органов, среди которых:
- две почки;
- парные мочеточники;
- мочевой пузырь;
- уретра.
Почки представляют собой бобовидный парный орган. Находятся они в поясничном отделе и состоят из двухслойной паренхимы и системы накопления урины. Масса органа достигает 200 граммов, в длину они могут быть около 12 см, в ширину примерно 5 см. В некоторых случаях у человека присутствует только одна почка. Такое возможно, если орган удаляется по медицинским показаниям, либо когда его отсутствие – это результат генетической патологии. Система накопления мочи состоит из почечных чашечек. Сливаюсь, они создают лоханку, переходящую в мочеточник.
Мочеточники – две трубки, состоящие из соединительнотканного слоя и мускулатуры. Их главная функция заключается в транспортировке жидкости из почек в мочевой пузырь, где происходит накопление урины. Располагается мочевик в малом тазу и при правильном функционировании способен вмещать в себя порцию размером до 700 мл. Уретра представляет собой длинную трубку, по которой спускается жидкость из мочевого пузыря. Управляют ее выведением из организма внутренний и внешний сфинктеры, расположенные в начале мочеиспускательного канала.
Функции мочевой системы
Главные функции мочевыделительной системы заключаются в выведении продуктов обмена веществ, регуляции pH крови, поддержании водно-солевого баланса, а также необходимого уровня гормонов. Важно отметить, что каждая из вышеперечисленных функций жизненно необходима для человека любого возраста.
Если говорить о свойствах отдельных органов, то почки фильтруют кровь, следят за содержанием ионов в плазме, выводят из организма отходы метаболизма, лишнюю воду, натрий, лекарственные препараты и патологические компоненты. Функции и строение мочеиспускательного канала у парней и девушек отличаются. Мужская уретра длинная (около 18 см), используется для вывода как мочи, так и эякулята во время полового акта. Длина женского канала редко превышает 5 см, кроме того, он более широкий в диаметре. По нему у женщин выходит только ранее накопленная моча.
Механизм работы органов мочевыделения
Процесс образования мочи регулируется эндокринными механизмами. Через почечные артерии, отходящие от аорты, обеспечивается кровоснабжение почек. Работа выделительной системы включает в себя несколько этапов:
- образование мочи сначала первичной, потом вторичной;
- выведение ее из лоханки в мочеточники;
- накопление в мочевом пузыре;
- процесс мочеиспускания.
Фильтрация, мочеобразование, всасывание и отдача веществ производится в нефронах почек. Данный этап начинается с того, что кровь, поступившая в капиллярные клубочки, процеживается в канальцевую систему, при этом в капиллярах задерживаются молекулы белков и иные элементы. Происходит все это действие под давлением. Канальцы объединяются в сосочковые протоки, по которым моча и выводится в почечные чашечки. Затем через лоханки урина попадает в мочеточники, накапливается в мочевом пузыре и выводится из организма по уретре.
Любой сбой в механизмах мочевыведения может привести к серьезным последствиям: дегидратации, нарушению мочеиспускания, пиелонефриту, гломерулонефриту и т.д.
Мочеобразование и состав урины
Интенсивность мочеобразования колеблется в зависимости от времени суток: ночью этот процесс существенно замедляется. Суточный диурез в среднем достигает 1,5–2 литра, состав мочи во многом зависит от выпитой ранее жидкости.
Первичная моча
Образование первичной мочи происходит при фильтрации плазмы крови в почечных клубочках. Данный процесс называют первым фильтрационным этапом. В состав первичной мочи входит мочевина, глюкоза, шлаки, фосфаты, натрий, витамины, а также большое количество воды.
Чтобы все необходимые организму вещества не выводились наружу, далее следует вторая фаза – этап реабсорбции. В процессе образования первичной мочи благодаря миллиону капиллярных клубочков, которые содержатся в нефронах, из 2000 л крови получается до 150 литров выработанной жидкости. В норме состав первичной мочи не включает в себя белковые структуры, не должны попадать в него и клеточные элементы.
Вторичная моча
Состав вторичной мочи имеет отличия от первичной, включает в себя более 95% воды, оставшиеся 5% – это натрий, хлор, магний. В ней могут также содержаться ионы хлора, калия и сульфаты. На этой стадии моча имеет желтый цвет за счет содержания желчных пигментов. К тому же вторичная урина обладает характерным запахом.
Реабсорбционный этап образования мочи проходит в системе канальцев, заключается в процессе обратного всасывания необходимых для питания организма веществ. Реабсорбция позволяет возвратить в кровяной поток воду, электролиты, глюкозу, пр. В итоге образуется конечная моча, в ней остается креатин, мочевая кислота, мочевина. Далее следует фаза оттока биологической жидкости через выделительные пути.
Механизм мочеиспускания
Согласно физиологии, желание сходить в туалет «по-маленькому» человек начинает испытывать, когда давление в пузыре достигает около 15 см вод. ст., то есть когда мышечный орган наполняется примерно на 200-250 мл. При этом происходит раздражение нервных рецепторов, что и становится причиной дискомфорта, испытываемого при позыве к опорожнению. У здорового человека желание сходить в туалет возникает только в том случае, если сфинктер уретры закрыт. Стоит отметить, что из-за особенностей строения организма у мужчин желание помочиться появляется гораздо реже, нежели у женщин. Последовательность процесса мочеиспускания содержит в себе два этапа: накопление жидкости, а затем ее выведение.
Процесс накопления
Данная функция в организме осуществляется мочевым пузырем. При накоплении жидкости эластичные стенки полого органа растягиваются, вследствие чего постепенно увеличивается давление. Когда пузырь будет заполнен примерно на 150-200 мл, по волокнам тазовых нервов в спинной мозг направляются импульсы, которые затем передаются в головной мозг. У детей эта цифра существенно ниже. В возрасте 2–4 лет – это около 50 мл урины, до 10 лет – примерно 100 мл. И чем больше будет наполняться пузырь, тем сильнее человек будет чувствовать позывы к испусканию мочи.
Процесс мочеиспускания
Данный процесс здоровый человек способен регулировать сознательно. Однако порой возрастные особенности не позволяют этого делать, из-за чего у пациента наблюдается непроизвольное выделение мочи. Это характерно для младенцев и людей пожилого возраста. Регуляция выведения жидкости контролируется соматической и центральной нервной системой. При получении сигнала к мочевыделению мозг инициирует сокращение и расслабление мышц мочевого пузыря и сфинктеров. После опорожнения пузырь вновь готов к накоплению содержимого. В конце мочеиспускания, когда урина перестает выделяться из организма, уретра благодаря работе мышц становится полностью пустой.
- Фильтрационная фаза. В эту фазу происходит фильтрация плазмы крови из капилляров мальпигиева клубочка в полость капсулы Шумлянского-Боумена. Плазма фильтруется со всеми растворенными в ней веществами, за исключением белков с относительной молекулярной массой ниже 70000. Таким образом, состав фильтрата тот же, что и плазмы крови, за исключением высокомолекулярных белков, он называется первичной мочой. В сутки у человека образуется 150-180 л первичной мочи.
- Реабсорбционная фаза. Первичная моча из капсулы Шумлянского-Боумена поступает в почечные канальцы. Здесь происходит обратное всасывание- реабсорбция воды и ряда веществ, которые содержаться в первичной моче, в кровь. Общая поверхность канальцев очень большая, что способствует интенсивному обратному всасыванию воды и растворенных в ней веществ. Из 150-180л в результате реабсорбции остается только 1-1,5л вторичной (конечной мочи ). Последняя поступает в почечные лоханки и выводится из организма.
- Фильтрация - перенос из крови жидкости в glomerulus (по-русски не знаю как будет).
- Реабсорбция - поглощение молекул и ионов, которые нужны организму для гомеостаза.
- Секреция - это выделение мочевины, креатинина и воды.
Как образуется моча? Процесс ее образования протекает в почках, парных органах у задней стенки брюшной полости. Каждая почка имеет массу около 150 грамм, однако несмотря на небольшой размер каждый орган каждые пять минут прогоняет через себя весь объем крови организма.
В корковой части почки расположены клубочки нефронов, в которых происходит фильтрация крови. Профильтрованная жидкость затем поступает в канальцы в мозговом веществе почки. Эту жидкость называют первичной мочой.
Затем в системе канальцев происходит обратное всасывание, когда почти вся вода забирается обратно в кровь. Вместе с ней в кровь поступают ценные микроэлементы.
А образованная в канальцах жидкость - это уже вторичная моча, которая выходит наружу через из лоханки через мочеточники в мочевой пузырь.
Почки служат главным образованием мочи. Сначала проходит процесс в почечном клубочке. Кровь которая поступила в клубочек, проходит фильтр и попадает в капсулы. Таким образом получается первичная моча. Потом моча протекает по сложной системе канальцев, где всасываются небходимые вещества и вода. Все остальноое выводится из организма в мочеспускательный канал.
Образование мочи совершается в две фазы.
Лишь 1% воды, входящей в состав первичной мочи , остается неабсорбированной, и она поступает в почечные лоханки. Вместе с водой обратно всасываются все необходимые для жизнедеятельности вещества, поступившие в первичную мочу из крови: аминокислоты, глюкоза, витамины, натрий, калий, кальций, хлор и др. Ненужные и вредные вещества обратно не всасываются: мочевина , мочевая кислота , аммиак, креатинин, сульфаты, фосфаты и др. Благодаря тому, что реабсорбции подвергается 99% воды, составляющей первичную мочу, невсасывающиеся вещества концентрируются. Этим обеспечивается выведение их наружу в сравнительно небольшом объеме.
Реабсорбция воды из первичной мочи зависит от их концентрации в крови в данное время. Для каждого вещества есть определенный предел, выше которого они не могут полностью реабсорбироваться в канальцах. Этот предел называется порогом выведения. Однако многие ненужные вещества являются беспороговыми. Таким образом, почки участвуют в регуляции содержания в крови необходимых для организма веществ, сберегая недостающие вещества или выводя их избыток.
Моча образуется в почках. Первичная моча, или плазма крови проходит по сложной системе канальцев, где всасываются нужные вещества. Все ненужное остается в канальцах и в виде мочи выводится из почек по мочеточникам в мочевой пузырь- вторичная моча.
Моча образуется в почках, как у людей так и у живтных. Существо пьет жидкость, а почки фильтр жидкость как фильтр. Вредные вещества перерабатываются в мочевину, а полезные вещества впитываются в организм.
Говоря коротко, образование мочи происходит в два этапа. На первом этапе происходит ее образование в капсулах наружного слоя почек(почечных клубочках). Первичная моча представляет собой плазму крови, так как жидкая часть крови скапливается в капсулах, попадая через почечные клубочки
Второй этап образования мочи:
Моча собирает все неликвиды организма пропитывается ядами и ненужными шлаками и выходит через мочеточники. Это сложный механизм который начинается в почках затем как я упомянула все стекает по мочеточникам в пузырь носящий одноименное название - мочевой. Дальше человек получает позывы когда он наполнен и идет опорожнять мочевой пузырь.
Основную роль в выделение мочи имеют такие органы как: почки, мочевой пузырь, мочеточники, и канал мочеиспускательный.
Сначала кровь поступает по почечным артериям в почки, затем она начинает очищаться, очищенная кровь проходит обратно по артериям, а вредные вещества превращаются в мочу. Затем эта моче идет в мочевой пузырь по мочеточникам. Далее моча по мочеиспускательному каналу выходит наружу.
Процесс образования мочи очень сложный.
Все происходит в три этапа:
Задумывались ли вы когда-либо, какую титаническую работу проделывают наши органы ежедневно, чтобы обеспечить Как и где образуется первичная моча и вторичная, каковы механизмы регуляции этих сложных процессов, что происходит с организмом при их нарушениях? Рассмотрим эти вопросы в данной статье подробнее.
Введение
Обмен веществ - это единственный источник энергии и питательных субстратов для всех живых организмов, в том числе и человека. А главным переносчиком их является кровь. Однако в процессе обмена веществ образуются не только необходимые нам, но и лишние, ненужные или даже токсичные метаболиты, которые необходимо выделять обратно, в окружающую среду. Путей для этого 4: с воздухом на выдохе, с кожными секретами, через кишечник и почки. Вот последний механизм мы и рассмотрим более подробно, ведь от этого зависит большая часть правильного метаболизма в нашем организме, а значит, и его обеспечение всеми необходимыми веществами.
Каково значение почек в организме?
Почки, как известно, в норме - это парный орган, располагающийся экстраперитонеально в поясничной области человека. Именно этот орган отвечает за выделение всех токсинов и метаболитов организма, которые находятся в крови и не попадают в желчь, и за электролитный баланс. Помимо этого, в них синтезируются некоторые гормоны и располагается один из основных механизмов регуляции артериального давления - ренин-ангиотензин-альдостероновая система, которая за счет специальных юкстагломерулярных клеток в приносящей артериоле почечного тельца очень чувствительно реагирует на этот показатель. Паренхима же этого органа состоит из миллионов нефронов, в капиллярных клубочках которых происходит образование первичной мочи, а в канальцах - ее концентрация до вторичной.
На чем все основано?
Этот процесс многоэтапный и основан на понятии градиента, то есть разницы между величинами. Так, градиент давления между приносящей и выносящей артериолами регулирует количество выделяемой мочи, а значит, и значение объема циркулирующей крови и артериального давления. А ионов и проницаемость для них стенок канальцев обеспечивает электролитный баланс в нашем организме. Таким образом, почки - жизненно важный орган, а также единственный правильный ответ на вопрос: «Как и где образуется первичная моча?» Если говорить подробнее о то в нем выделяют две основные части: почечное тельце (капиллярный клубочек + внешняя капсула Боумена-Шумлянского) и канальцы (нисходящие - проксимальные извитой прямой, петля Генле, восходящие - дистальные прямой и извитой). Как и где образуется первичная моча в этой сложной системе? Довольно просто, если разобраться.
Как это работает?
Итак, все процессы происходят именно в структурах нефрона путем последовательных механизмов. По сути, первичная моча - это жидкость, полученная методом фильтрации от клеточных элементов крови, и происходит это в почечном тельце. За счет того, что диаметр приносящей артериолы нефрона в два раза больше диаметра выносящей, кровь под большим давлением нагнетается в капсулу Боумена-Шумлянского, и под влиянием этой же силы поступает в капиллярный клубочек. При этом клеточные элементы и крупнодисперсные молекулы не проходят барьер стенок сосудов, и таким образом они выходят из капсулы обратно по выносящей артериоле. Вот как и где образуется первичная моча. И этот процесс повторяется постоянно, каждую секунду, ведь для поддержания жизнеспособности наших органов и тканей кровь циркулирует непрерывно, проходя также и через почки.
Несколько подробнее
Таким образом, в сутки этот орган пропускает через себя до 1700 литров крови, из которых образуется первичная моча (150-170 литров), то есть по 1 л из каждых десяти. При этом достаточно жидкости необходимо выделить из организма, ведь ежедневно человек потребляет около 2-3 л воды, плюс дополнительно около полулитра образуется в ходе процессов метаболизма. А поскольку первичная моча получается путем простейшей фильтрации крови через мембраны, то она представляет собой практически плазму, однако без крупных молекул. Но в отличие от конечной, в состав первичной мочи также включены многие ионы и глюкоза, поскольку они легко проникают через сосудистую стенку. Далее, при прохождении ее через систему канальцев, происходит реабсорбция воды, электролитов и, что важнее всего, глюкозы. Именно поэтому при обнаружении в белка и сахара врач непременно подозревает патологическое состояние организма.
Заболевания
Наиболее распространенной патологией является пиелонефрит - воспаление чашечно-лоханочной системы инфекционной природы, то есть отделов почки, которые выводят мочу уже в мочеточник. Паренхима при этом страдает незначительно, поэтому белок обнаруживается в малом количестве, зато бактерии и лейкоциты - в значительном. Помимо этого, различной природы нефриты возникают при системных патологиях организма (амилоидозе), заболеваниях сердечно-сосудистой системы (атеросклерозе, артериальной гипертонии, тромбозе), нарушениях обмена веществ. Также существуют и врожденные пороки развития Таким образом, почки крайне подвержены патологическим изменениям, а поскольку их роль в организме жизненно высока, то об их здоровье следует заботиться смолоду.
В теле человека имеются органы, которые способствуют очищению организма. Одним из них является почка. Фильтрация крови и образование мочи происходит именно в этом органе. Место локализации почек - поясница. В норме левая на 2 см выше правой. Моча - результат выделения из организма конечных продуктов катаболизма, которые поступают в организм с приемом пищи. Процесс очищения проходит в 3 этапы. На первой стадии происходит накопление отходов и попадание их в кровь. На второй стадии - перемещение вместе с кровью в орган выделения. На третьей стадии - выход из организма через мочевыводящие пути.
Процесс образования мочи у человека проходит в несколько этапов, и сбои в работе почек часто диагностируют по составу урины.
Общие сведения об образовании мочи, ее свойства
Существует 3 фазы образования мочи.
Урина формируется в нефронах - структурной единице почек. Их там находится более 1 млн шт. Каждый нефрон содержит в себе тельце, состоящее из клубка капилляров. Сверху находится капсула, послойно укрыта эпителиальными клетками, мембраной и каналами. Схема образования мочи довольно сложная: плазма проскальзывает сквозь нефроны, в результате чего образуется первичная моча, потом вторичная моча и на последней стадии конечная. Плазма крови фильтруется: каждые сутки 1500 литров крови протесняется через почку. Из всего этого объема образовывается моча, количество которой насчитывает приблизительно 1/1000 прошедшей крови. Вследствие этих процессов происходит тотальное очищение организма человека.
Физико-химические свойства мочи указаны в таблице:
Первичная фаза: ультрафильтрация
При ультрафильтрации в почках происходит чистка плазмы крови от первичной мочи.
Образование первичной мочи происходит за счет очистки плазмы крови от коллоидных частиц почечными клубочками. На протяжении суток количество первичной мочи вырабатывается около 160 литров. Синтез осуществляется на фоне высокого гидравлического давления в сосудах нефрона и малого натиска в капсуле вокруг него - перепад составляет приблизительно 40 мм рт. ст. Из-за такой разницы давления жидкость фильтруется из крови: вода с соединениями, содержащими углерод, а также с неорганическими субстанциями, молекулы которых очень малой массы входят в проем сосуда. Элементы, масса молекул которых более 80000 атомных единиц, уже не проскальзывают через стенку капилляра и удерживаются в крови. Это:
- лейкоциты;
- эритроциты;
- тромбоциты;
- большая часть белков.
Вторичная фаза: реабсорбция
Вторичная моча образуется путем 2-х методов: активного (против градиента концентраций) и пассивного всасывания (диффузия). Вследствие активной деятельности происходит очень большая потребляемость кислорода. В почке она изрядно выше, чем в других органах. На второй стадии ультрафильтрат входит в изогнутые и прямые канальцы нефрона и происходит обратное всасывание или реабсорбция. Сложная система каналов нефрона полностью покрыта кровеносными сосудами. Жизненно необходимые для организма вещества первичной мочи (вода, глюкоза, аминокислоты и прочие элементы) идут в обратный ход и втягиваются в кровь. Таким способом происходит образование вторичной мочи. В кровяной поток реабсорбируется более 95% ультрафильтрата, и, следовательно, из 160 литров получается 1,5 литра концентрата, то есть вторичная моча.
Последняя фаза: секреция
Первичная моча отличается от вторичной. Состав вторичной мочи включает огромную часть воды и лишь 5% сухих отходов, состоящих из мочевины, мочевой кислоты, креатинина и пр. Состав первичной мочи - плазма, в которой почти не содержатся белки. Лишь гемоглобин и альбумин могут содержаться в первичной моче благодаря их мелким размерам. Процесс секреции схож с реабсорбцией, однако в обратном направлении. Параллельно со всасыванием идет процесс секреции, в результате чего образовывается конечная моча. Благодаря секреции из организма выходят вещества, которые в избытке имеются в крови или не проходят фильтрацию. Это могут быть антибиотики, аммиак и пр.
Суточная норма мочи
За сутки почки взрослого здорового человека вырабатывают 1―2 литра мочи, при этом в ночное время они функционируют в 2 раза меньше. Литраж зависит от веса, возраста, объема потребляемой жидкости, а также уровня потливости. В моче содержится жидкость, соли и шлаки. Однако вирусы или бактерии отсутствуют.
Выделяют определенные нормы объема химических элементов в моче. Потому с помощью ее анализа можно провести сравнение и найдя отличие определить, насколько нарушен уровень веществ в организме. Норма, дефицит или избыток креатина, уробилина, ксантина, калия, натрия, индикана, мочевины, мочевой кислоты, солей хлороводородной кислоты указывает, в каком состоянии здоровье пациента. Все эти элементы делят на органические и минеральные. В общем их суточный вес должен составлять около 60 г. Но если человек употребляет много алкоголя, медпрепаратов или неправильно питается, то со временем токсины все равно будут накапливаться в крови, так как они не могут постоянно перерабатываться почками.
Состав мочи
Иногда встречается образование крови в моче. Существует много причин попадания эритроцитов (красных телец) в мочу. В первую очередь это может быть связано с образованием камней в почках. Вторая по частоте причина - внутренние травмы. Таблица показывает, сколько каких компонентов в норме попадает в мочу взрослой здоровой особи.
Нефрон - это структурная единица почки, где происходит фильтрация крови и образование мочи.
В каждой почке примерно 1 млн нефронов.
Строение нефрона
В корковом слое почки находится почечная капсула (капсула нефрона) , внутри которой находится капиллярный клубочек извитого канальца .
В мозговом (пирамидальном) слое находятся извитые канальцы . Канальцы образуют общие собирательные трубочки , впадающие в почечную лоханку.
От почечной лоханки каждой почки отходит мочеточник , соединяющий почку с мочевым пузырём.
От капсулы отходит извитой каналец первого порядка (проксимальный извитой каналец) , который в мозговом слое почки образует петлю (петля Генле), затем он снова поднимается в корковый слой, где переходит в извитой каналец второго порядка (дистальный извитой каналец) . Этот каналец впадает в собирательную трубочку нефрона. Все собирательные трубочки образуют выводные протоки , открывающиеся на верхушках пирамид в мозговом веществе почки.
Приносящая почечная артерия распадается на артериолы и затем на капилляры, образуя клубочек почечной капсулы .
Капилляры собираются в выносящую артериолу , которая снова распадается на сеть капилляров, оплетающих извитые канальцы .
Затем капилляры образуют вены, по которым кровь поступает в почечную вену .
Образование мочи
Моча образуется в почках из крови, которой почки хорошо снабжаются. Образование мочи проходит в два этапа - фильтрации и обратного всасывания (реабсорбции) .
На первом этапе плазма крови фильтруется через капилляры мальпигиева клубочка в полость капсулы нефрона .
За счёт высокого давления крови в капиллярах клубочков вода и небольшие молекулы различных веществ, содержащиеся в плазме крови, поступают в щелевидное пространство капсулы, от которой начинается почечный каналец. Так образуется первичная моча , близкая по составу к плазме крови (отличающаяся от плазмы крови отсутствием белков) и содержащая мочевину, мочевую кислоту, аминокислоты, глюкозу, витамины.
В извитых канальцах происходит обратное всасывание в кровь первичной мочи и образование вторичной (конечной) мочи . Вновь всасываются в кровь вода, аминокислоты, углеводы, витамины, некоторые соли.
Во вторичной моче увеличивается в несколько десятков раз, по сравнению с первичной мочой, содержание мочевины (в 65 раз) и мочевой кислоты (в 12 раз). Увеличивается в 7 раз концентрация ионов калия. Количество натрия практически не изменяется.
За сутки образуется около 150 л первичной мочи, и около 1,5 л в сутки вторичной мочи, что составляет примерно 10% объёма первичной мочи. Таким образом необходимые организму вещества возвращаются в кровь, а ненужные выводятся.
Вторичная моча поступает из канальцев в почечную лоханку, а затем по мочеточникам стекает в мочевой пузырь и по мочеиспускательному каналу выводится наружу.
Регуляция работы почек
Деятельность почек регулируется нейрогуморальным механизмом.
Нервная регуляция
. В кровеносных сосудах находятся осмо- и хеморецепторы, передающие информацию о давлении крови и составе жидкости в гипоталамус по проводящим путям вегетативной нервной системы.
Гуморальная регуляция
деятельности почек осуществляется гормонами гипофиза, коры надпочечников, паращитовидных желёз.
