Что такое моча: процесс образования и органолептические свойства

Строение нефрона. Механизм образования мочи — урок. Биология, Человек (класс)

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.

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 желез.

Признаком заболевания почек является присутствие в моче белка, сахара, повышение количества лейкоцитов или эритроцитов крови.

Источники:

Любимова З. В., Маринова К. В. Биология. Человек и его здоровье. 8 класс. — М.: Владос.

Лернер Г. И. Биология: Полны й справочник для подготовки к ЕГЭ: АСТ, Астрель.

Реабсорбция ионов, глюкозы и аминокислот в проксимальном канальце

Основные этапы реабсорбции натрия:

1. Прохождение через апикальную мембрану. Это – этап пассивного транспорта натрия, через Na-каналы и Na-переносчиков. Ионы натрия проходят в клетку через мембранные гидрофильные белки, образующие Na-каналы.
2. Поступление или прохождение через мембрану сопряжено с обменом Na+ на водород, например, или же с поступлением его как переносчика глюкозы, аминокислоты.
3. Прохождение через базальную мембрану. Это – этап активного транспорта Na+, через Na+/K+ насосы с помощью фермента АТФ, который при расщеплении выделяет энергию. Натрий, реабсорбируясь в почечных канальцах, постоянно возвращается в обменные процессы и его концентрация в клетках проксимального канальца – низкая.

Реабсорбция глюкозы проходит по вторично-активному транспорту и ее поступление облегчено за счет переноса ее через Na-насос, и она полностью возвращается в обменные процессы в организме. Повышенная концентрация глюкозы не проходит полностью реабсорбцию в почках и выделяется с конечной мочой.

Реабсорбция аминокислот проходит аналогично глюкозе, но сложная организация аминокислот требует участия специальных переносчиков для каждой аминокислоты на менее 5-7 дополнительных.

Структурные элементы системы экскреции и их строение

Нефрон представляет собой несколько взаимосвязанных элементов, которые выполняют экскрецию метаболитов: в разных отделах осуществляются различные процессы, направленные на выведение продуктов обмена из организма.

Процесс мочеобразования обеспечивается совокупностью трёх элементов – фильтрация – переход веществ из крови в капилляры почечного клубочка под действием давления, секреция – транспорт токсинов в просвет канальцев, и реабсорбция – возврат в кровоток.

Основные функциональные элементы нефрона:

1. Почечное тельце.
2. Проксимальные извитые канальцы.
3. Петля Генле.
4. Дистальные канальцы.
5. Собирательная трубка.

Почечное тельце представляет собой капиллярный клубочек. Он обеспечивает образование первичной мочи путём фильтрации жидкости из крови. Фактически первичный фильтрат является плазмой крови, при этом форменные элементы и крупные белки не подвергаются фильтрации.

Почечное тельце

Основной функцией извитых канальцев является обратное всасывание белков крови, большей части жидкости, витаминов, микроэлементов.

Экскретируемые вещества делятся на пороговые и беспороговые.

1. Беспороговые выводятся при их наличии в крови в любой концентрации: мочевина, мочевая кислота, сульфаты, креатинин.
2. Пороговые вещества выводятся только при превышении определённой концентрации, например, глюкоза.

Главным итогом фильтрации в проксимальных канальцах является то, что при нормальном функционировании экскреторного аппарата в моче не встречается белок — он в полном объёме возвращается в кровеносное русло.

Петля нефрона обеспечивает сохранение большего числа электролитов – натрия, калия, хлора. Вторичная моча, пройдя петлю Генле, попадает в дистальный извитой каналец.

Они завершают обратное всасывание электролитов и воды с формированием вторичной мочи, которая является конечным продуктом экскреции. Концентрация её происходит в собирательных трубочках, которые продолжаются в почечные чашечки, лоханку и мочеточник.

Нарушения экскреторной функции

Проблемы в работе почек, в частности с очистительной функцией, приводят к уремии.

Уремия – патологическое состояние, которое характеризуется задержкой веществ азотистого обмена в крови, нарушением водно-электролитного баланса, проблемами с осмотическим гомеостазом из неполноценной работы почки.

Симптомы уремии проявляются в форме ухудшения отклика нервной системы, иногда больной теряет сознание. Также характерны нарушения внешнего и тканевого дыхания, кровообращения, температуры тела. В результате это может привести к летальному исходу.

Уремия продолжает развиваться, даже если здоровая часть почки пытается компенсировать ухудшение функции больной. Когда удаляют поврежденную часть, прогрессирование уремии прекращается из-за того, что нефроны, находящиеся в полноценном органе, начинают активно работать. Их объем увеличивается, работоспособность повышается. В итоге ускоряются клубочковая фильтрация, реабсорбция в почечных протоках и секреции. Происходит компенсация функции больного органа.

Не стоит тянуть с лечением. При обнаружении болей, дискомфорта в поясничной области нужно немедленно обратиться к врачу.

Это поможет остановить разрушительные процессы в почках, развитие заболеваний и их осложнений, которые не поддаются лечению.

Клинические проявления

Отравление организма, вызванное острым нарушением работы почек, приводит к следующим симптомам:

В течении хронической почечной недостаточности выделяют две последовательные стадии:

1. Консервативная (может длиться годами). Характеризуется постепенным разрушением почечных нефронов с сохранными функциями органа. На первый план выступают симптомы основного заболевания.
2. Терминальная развивается, когда функционирующих нефронов становится критически мало, и у пациента диагностируется уремический синдром:
   1. слабость, утомляемость;
   2. головная боль;
   3. ломота в мышцах;
   4. поверхностность дыхания, одышка;
   5. неврологические расстройства (извращения вкуса и обоняния, парестезии – ощущения покалывания, мурашек на коже ладоней и стоп);
   6. тошнота, рвота;
   7. отеки;
   8. тонкий налет из кристаллов мочевины на коже пациента;
   9. аммиачный запах изо рта.