Процесс мочеобразования и его регуляция

Конечным результатом деятельности почек является моча, представляющая собой сложную биологическую жидкость. В ее состав входит более 150 химических веществ органического и неорганического происхождения. В течение суток у взрослого здорового человека образуется 1,0-1,5 л мочи (у мужчин на 300—400 мл больше, чем у женщин). Количество экскретируемой мочи зависит от количества выпитой жидкости. Выделение мочи менее 500 мл и более 2000 мл в сутки следует расценивать как патологическое явление. Днем в норме мочи образуется больше (примерно 75-80 %), чем ночью. При некоторых патологических состояниях возможно полное или почти полное (до 200—300 мл в сутки) прекращение образования и выделения мочи (анурия) либо значительное уменьшение (700-400 мл за 24 ч) мочеотделения (олигурия); иногда ее количество резко увеличивается (полиурия). С мочой выделяется мочевина, мочевая кислота, креатинин, белок, натрия хлорид, натрий, калий, кальций, магний.

Функциональной (и структурной) единицей почек является нефрон, в почке человека содержится примерно 1 млн нефронов. Процесс мочеобразования осуществляется в нефронах.

Механизм образования мочи довольно сложный и окончательно не выяснен. В разное время существовали различные гипотезы и теории процесса мочеобразования. По современной теории в механизме образования мочи участвуют клубочковая фильтрация, канальцевая реабсорбция и секреция.

Процесс фильтрации воды и низкомолекулярных компонентов плазмы через стенки капилляров клубочка происходит только в том случае, если давление крови в капиллярах (около 70 мм рт. ст.) превышает сумму онкотического давления белков плазмы (около 30 мм рт. ст.) и давления жидкости (около 20 мм рт. ст.) в капсуле клубочка. Т.о., эффективное фильтрационное давление, определяющее скорость клубочковой фильтрации, составляет около 20 мм рт ст. Фильтрат, поступивший в капсулу Шумлянского-Боумена, составляет первичную мочу, которая по своему содержанию отличается от состава плазмы только отсутствием белков. В сутки через почки человека протекает 1500-1800 л крови, и из каждых 10л крови, проходящей через капилляры клубочков, образуется около 1 л фильтрата, что составляет в течение суток 150-180 л первичной мочи. Такая интенсивная фильтрация возможна только в условиях обильного кровоснабжения почек и при особом строении фильтрационной поверхности капилляров клубочка, в которых поддерживается высокое давление крови.

Канальцевая реабсорбция или обратное всасывание происходит в извитых канальцах и петле Генле, куда поступает образовавшаяся первичная моча. Из 150-180 л первичной мочи реабсорбируется около 148-178 л воды. В почечных канальцах остается небольшое количество жидкости — вторичная (конечная) моча, суточный объем которой равен около 1.5л. Через собирательные трубки, почечные лоханки и мочеточники она поступает в мочевой пузырь. Такое значительное обратное всасывание объясняется тем, что общая суммарная площадь канальцев почек человека составляет 40-50 м², а длина всех извитых канальцев достигает 80-100 км. Длина канальцев одного нефрона не превышает 40-50мм. Реабсорбции подвергаются кроме воды многие необходимые для организма органические (глюкоза, аминокислоты, витамины) и неорганические (ионы К+, Nа⁺, Са2+, фосфаты) вещества. Реабсорбция воды и натрия осуществляется и в дистальных отделах канальцев, однако интенсивность всасывания воды здесь зависит от потребности в ней организма. В проксимальных отделах канальцев осуществляется обязательная (облигатная), а в дистальных — факультативная (избирательная) реабсорбция воды.

Канальцевая секреция осуществляется клетками канальцев, которые также способны выводить из организма некоторые вещества. Такие вещества слабо фильтруются или совсем не проходят из плазмы крови в первичную мочу (некоторые коллоиды, органические кислоты). Механизм канальцевой секреции состоит в том, что клетки эпителия нефрона захватывают названные вещества из крови и межклеточной жидкости и переносят их в просвет канальца. Другой вариант канальцевой секреции заключается в выделении в просвет канальцев новых органических веществ, синтезированных в клетках нефрона (мочевина, мочевая кислота, уробилин и др.). Скорость каждого из этих процессов регулируется в зависимости т состояния организма и характера воздействия на него. Установлено, что путем канальцевой секреции из организма выводятся некоторые чужеродные вещества (пенициллин, краски и др.), а также вещества, образуемые в клетках канальцевого эпителия (например, аммиак), секретируются также ионы водорода и калия.

Регуляция мочеобразования осуществляется нейрогуморальным путем. Высшим подкорковым центром регуляции мочеобразования является гипоталамус. Импульсы от рецепторов почек по симпатическим нервам поступают в гипоталамус, где вырабатывается АДГ или вазопрессин, усиливающий реабсорбцию воды из первичной мочи и являющийся основным компонентом гуморальной регуляции. Этот гормон поступает в гипофиз, там накапливается и затем выделяется в кровь. Существенное значение в гуморальной регуляции мочеобразования принадлежит гормону коры надпочечников альдостерону (из группы минерало-кортикоидов), который увеличивает реабсорбцию ионов Nа⁺ и секрецию ионов К+, уменьшая диурез. Нервная регуляция мочеобразования выражена слабее, чем гуморальная, и осуществляется как условнорефлекторным, так и безусловнорефлекторнымпутем. В основном она происходит благодаря рефлекторным изменениям просвета почечных сосудов под влиянием различных воздействий на организм. Это ведет к сдвигам почечного кровотока и, следовательно, процесса мочеобразования. Условнорефлекторное повышение диуреза на индифферентный раздражитель, подкрепленное повышенным потребление воды, свидетельствует об участии коры больших полушарий в регуляции мочеобразования. Следует иметь в виду, что почки обладают высокой способностью к саморегуляции. Выключение высших корковых и подкорковых центров регуляции не приводит к прекращению мочеобразования.