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.

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:

1. Ультрафильтрация

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.

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.

2. 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.

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.

3. Секреция

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.

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.