Ciało ludzkie jest zaopatrywane w średnio 2500 mililitrów wody. Około 150 mililitrów pojawia się w procesie przemiany materii. Aby woda była równomiernie rozprowadzana w organizmie, ilość wody wpływającej i wypływającej musi się zgadzać.
Główną rolę w usuwaniu wody odgrywają nerki. Diureza (oddawanie moczu) dziennie to średnio 1500 mililitrów. Reszta wody jest wydalana przez płuca (około 500 mililitrów), skórę (około 400 mililitrów), a niewielka ilość jest wydalana z kałem.
Mechanizm powstawania moczu jest niezbędnym procesem realizowanym przez nerki, składa się z trzech etapów: filtracji, reabsorpcji i sekrecji.
Mocz zawiera wodę, określone elektrolity i końcowe produkty przemiany materii komórek. Proces powstawania moczu w nerkach jest realizowany przez nefron.
Nefron to morfofunkcjonalna jednostka nerek, zapewniająca mechanizm oddawania moczu i wydalania. Jego struktura zawiera kłębuszki, układ kanalików, torebkę Bowmana.
W tym artykule przyjrzymy się procesowi powstawania moczu.
Dopływ krwi do nerek
Co minutę przez nerki przepływa około 1,2 litra krwi, co odpowiada 25% całej krwi wchodzącej do aorty. U ludzi nerki stanowią 0,43% masy ciała. Z tego możemy wywnioskować, że dopływ krwi do nerek jest na wysokim poziomie (dla porównania: w przeliczeniu na 100 g tkanek przepływ krwi dla nerki wynosi 430 mililitrów na minutę, dla układu wieńcowego serca - 660, dla mózgu - 53). Co to jest mocz pierwotny i wtórny? Więcej o tym później.
Ważną cechą ukrwienia nerek jest to, że przepływ krwi w nich pozostaje niezmieniony, gdy ciśnienie tętnicze zmienia się ponad 2 razy. Ponieważ tętnice nerek odchodzą od aorty otrzewnej, zawsze mają wysoki poziom ciśnienia.
Mocz pierwotny i jego powstawanie (filtracja kłębuszkowa)
Pierwszy etap powstawania moczu w nerkach pochodzi z procesu filtrowania osocza krwi, który zachodzi w kłębuszkach nerkowych. Płynna część krwi przepływa przez ścianę naczyń włosowatych do pogłębienia torebki nerkowej.
Filtrowanie jest możliwe dzięki wielu funkcjom związanym z anatomią:
- spłaszczone komórki śródbłonka, są szczególnie cienkie na krawędziach i mają pory, przez które cząsteczki białka nie mogą przejść ze względu na ich duże rozmiary;
- Wewnętrzna ściana pojemnika Shumlyansky-Bowman jest utworzona przez spłaszczone komórki nabłonka, które również zapobiegają przedostawaniu się dużych cząsteczek.
Gdzie powstaje mocz wtórny? Więcej na ten temat poniżej.
Co to jestprzyczynia się?
Główną siłą, która umożliwia filtrację w nerkach są:
- wysokie ciśnienie w tętnicy nerkowej;
- różna średnica tętniczek doprowadzających i odprowadzających w nerce.
Ciśnienie w kapilarach wynosi około 60-70 milimetrów słupa rtęci, a w kapilarach innych tkanek 15 milimetrów słupa rtęci. Przefiltrowana plazma z łatwością wypełnia kapsułę nefronową, ponieważ ma niskie ciśnienie - około 30 milimetrów słupa rtęci. Mocz pierwotny i wtórny to wyjątkowe zjawisko.
Woda i substancje rozpuszczone w plazmie są filtrowane z naczyń włosowatych do pogłębienia kapsuły, z wyjątkiem związków wielkocząsteczkowych. Sole związane ze związkami nieorganicznymi, a także organicznymi (kwas moczowy, mocznik, aminokwasy, glukoza) dostają się do wnętrza kapsułki bez oporu. Białka wielkocząsteczkowe normalnie nie ulegają jego pogłębieniu i są gromadzone we krwi. Płyn, który przefiltrował się do wnęki kapsułki, nazywa się moczem pierwotnym. Nerki ludzkie wytwarzają w ciągu dnia 150-180 litrów moczu pierwotnego.
Mocz wtórny i jego powstawanie
Drugi etap tworzenia moczu nazywa się reabsorpcją (reabsorpcją), która występuje w zawiłych kanałach i pętli Henlego. Proces odbywa się w formie pasywnej, na zasadzie pchania i dyfuzji, oraz w formie aktywnej, przez same komórki ściany nefronu. Celem tego działania jest przywrócenie do krwi wszystkich ważnych i życiowych substancji w odpowiedniej ilości.i usunąć końcowe elementy metabolizmu, obce i toksyczne substancje.
Ale gdzie powstaje mocz wtórny?
Trzecim krokiem jest wydzielanie. Oprócz reabsorpcji w kanałach nefronu zachodzi aktywny proces sekrecji, czyli uwalniania substancji z krwi, co jest realizowane przez komórki ścian nefronu. Podczas sekrecji kreatynina wraz z substancjami leczniczymi trafia do moczu z krwi.
Podczas zachodzącego procesu reabsorpcji i wydalania powstaje mocz wtórny, który swoim składem różni się od moczu pierwotnego. W moczu wtórnym występuje wysokie stężenie kwasu moczowego, mocznika, magnezu, jonów chlorkowych, potasu, sodu, siarczanów, fosforanów, kreatyniny. Około 95 procent wtórnego moczu to woda, sucha pozostałość innych substancji to tylko pięć procent. Dziennie powstaje około półtora litra moczu wtórnego. Nerki i pęcherz są mocno przeciążone.
Regulacja oddawania moczu
Nerki są samoregulujące, ponieważ są niezwykle ważnym narządem. Nerki są zaopatrywane w dużą liczbę włókien współczulnego układu nerwowego i przywspółczulnego (zakończenia nerwu błędnego). Wraz z podrażnieniem nerwów współczulnych zmniejsza się ilość krwi docierającej do nerek i ciśnienie w kłębuszkach, czego wynikiem jest spowolnienie procesu tworzenia moczu. Staje się rzadkością bolesnych podrażnień spowodowanych ostrym skurczem naczyń.
Podrażnienie nerwu błędnego prowadzi do zwiększonego oddawania moczu. Również z absolutemprzecięcie wszystkich nerwów, które docierają do nerki, nadal działa normalnie, co wskazuje na wysoką zdolność do samoregulacji. Przejawia się to w produkcji substancji czynnych - erytropoetyny, reniny, prostaglandyn. Pierwiastki te kontrolują przepływ krwi w nerkach, a także procesy związane z filtracją i wchłanianiem.
Jakie hormony to regulują?
Para hormonów reguluje pracę nerek:
- wazopresyna, która jest wytwarzana przez obszar podwzgórza mózgu, zwiększa wchłanianie zwrotne wody w kanałach nefronowych;
- Aldosteron, który jest hormonem kory nadnerczy, jest odpowiedzialny za zwiększenie wchłaniania Na+ i K+;jony;
- tyroksyna, która jest hormonem tarczycy, zwiększa oddawanie moczu;
- adrenalina jest produkowana przez nadnercza i powoduje zmniejszenie produkcji moczu.
