Образование вторичной мочи

Образование вторичной мочи из первичной - это результат двух процессов:

• реабсорбции и
• секреции

Оба эти процесса происходят в канальцевой системе нефрона. Это следующие отделы нефрона:

• проксимальный извитой каналец
• петля Генле
• дистальный извитой каналец
• собирательные трубочки

Именно в этих отделах нефрона происходит реабсорбция и секреция, в результате чего и образуется вторичная моча.

Сложное и непонятное слово "реабсорбция"

Это слово состоит из двух частей: "re" и "absorbtio". Первое переводится как "повторное, возобновляемое, воспроизводимое" действие. А "absorbtio" - это "поглощение".

Поэтому весь термин означает повторное поглощение или обратное всасывание.

Этот термин очень удачно отображает то, что происходит с первичной мочой и что приводит к образованию вторичной мочи.

Значение реабсорбции

Итак, роль канальцев, петли Генле и собирательных трубочек нефрона - это обратное всасывание из первичной мочи в кровь воды и других веществ. Или образование вторичной мочи из первичной.

Благодаря этому процессу почки активно участвуют в поддержании постоянства внутренней среды организма. Ведь именно благодаря реабсорбции почки имеют возможность удержать, вернуть назад в кровеносное русло и не потерять вещества, в которых организм нуждается. Вернуть из первичной мочи, куда они (эти вещества) в силу своих малых размеров попали. А вывести во внешнюю среду со вторичной мочой только то, что организму вредно или просто не нужно.

Представить степень интенсивности процесса реабсорбции можно, если познакомиться с некоторыми цифрами.

В сутки почки образуют 170-180 л первичной мочи. Вторичной в сутки образуется всего 1-1,5 л. Другими словами, объем вторичной мочи составляет менее 1% от объема первичной.

99% веществ из первичной мочи возвращается (реабсорбируется) назад в кровь.

Процесс образования вторичной мочи

Наиболее интенсивно образование вторичной мочи путем реабсорбции происходит в проксимальных извитых канальцах, где обратному всасыванию подвергается 80-85% всего объема.

Такая интенсивность обратного всасывания в проксимальных канальцах объясняется тем, что эпителий здесь имеет микроворсинки. Ворсинки значительно увеличивают поверхность эпителия, то есть, поверхность всасывания.

В проксимальных извитых канальцах всасывается львиная доля электролитов, аминокислот, глюкозы, белков, витаминов. Остальное возвращается в кровеносное русло благодаря реабсорбции в петле Генле, в дистальных извитых канальцах и в собирательных трубочках.

Особенность почечной ткани

Почечная ткань имеет одну важную особенность: осмотическая концентрация веществ в межклеточном пространстве коркового вещества и мозгового вещества разная.

В межклеточном пространстве коркового вещества осмотическая концентрация веществ низкая, а в мозговом - высокая. Причем максимума она достигает в области верхушек пирамидок.

Если помните, в корковом веществе паренхимы почки находятся проксимальные и дистальные извитые канальцы нефрона. А это значит, что вокруг этих отделов нефрона располагается среда с низкой осмотической концентрацией. А если говорить более точно, то осмотическая концентрация межклеточного вещества вокруг извитых канальцев примерно изотонична плазме крови и содержимому самих канальцев.

А вот петли Генле, которые погружаются в мозговое вещество, окружены гипертоничной средой.

Эта особенность почечной ткани делает возможным или, по крайней мере, значительно облегчает образование вторичной мочи.

Как образуется вторичная моча, этапы реабсорбции

Проксимальные извитые канальцы и образование вторичной мочи

Первый и самый интенсивный этап образования вторичной мочи происходит в проксимальных извитых канальцах нефрона. Тех канальцах, которые находятся в корковом веществе, а, значит, окружены изотоничной средой.

Именно это обстоятельство (изотоничность окружающей среды) делает невозможным перенос натрия из канальцев в межклеточное пространство и дальше, в кровеносные сосуды, с помощью осмоса.

Здесь работают сложные механизмы активного, насильственного переноса электролитов из полости канальцев в тканевую жидкость и дальше - в кровеносные сосуды. Это активный транспорт, который требует значительных затрат энергии.

Перенос электролитов в тканевую жидкость делает последнюю гипертоничной и, по законам осмоса, вслед за ионами в тканевую жидкость устремляется вода.

Это приводит к резкому уменьшению объема первичной мочи. Но концентрация электролитов (и изотоничность плазме) остается прежней, потому что из просвета канальцев уходят вода и электролиты в эквивалентных количествах.

Образование вторичной мочи в петле Генле

Далее образование вторичной мочи происходит в петлях Генле. Петлю Генле окружает гипертоничная среда. Поэтому на этом отрезке пути в процесс реабсорбции включаются механизмы осмоса: вода стремительно покидает нефрон и устремляется сначала в тканевую жидкость, а затем в кровеносное русло.

На этом этапе образования вторичной мочи теряется не только объем, но и повышается концентрация электролитов. Ведь выходит только вода, а электролиты остаются.

Дистальный извитой каналец в процессе образования вторичной мочи

В дистальный извитой каналец попадает моча, которую уже нельзя назвать первичной, но это еще и не вторичная, не окончательная моча.

Что изменилось?

Во-первых, значительно уменьшился объем жидкости, а, во-вторых, в ней выросла концентрация электролитов.

По закону осмоса, вода должна покидать дистальный извитой каналец. Ведь внутри него находится концентрированная жидкость, а окружает его гипотоничный раствор.

Но стенки дистального извитого канальца непроницаемы для воды. Зато из него удаляются электролиты с помощью активного транспорта с затратой энергии. Проще говоря, насильно.

Это приводит к тому, что объем не полностью образованной вторичной мочи остается прежним, таким же, как и после прохождения петли Генле. А концентрация электролитов уменьшается. Будущая вторичная моча становиться почти такой же по концентрации, как и вначале процесса своего образования.

Окончательное образование вторичной мочи в собирательных трубочках

Собирательные трубочки находятся в мозговом веществе, то есть, окружены гипертоничным раствором. Поэтому здесь начинает работать осмос: трубочки отдают воду в окружающие ткани.

При этом объем жидкости еще больше уменьшается и, одновременно, возрастает концентрация. В результате образуется вторичная моча. Или моча окончательная.

Реабсорбция других веществ в процессе образования вторичной мочи

В состав первичной мочи, кроме электролитов, входят и органические вещества. Они тоже подвергаются реабсорбции.

Существует несколько сложных механизмов активного транспорта аминокислот из просвета проксимальных извитых канальцев в просвет кровеносных сосудов.

Здесь же, в проксимальных канальцах, подвергается обратному всасыванию глюкоза.

Альбумины - это самые маленькие по размерам белки плазмы. В силу своего небольшого размера они тоже попадают в состав первичной мочи. Но они исчезают при образовании вторичной мочи, так как их вылавливают и захватывают эпителиальные клетки проксимальных канальцев. Эпителиальные клетки их просто поедают и переваривают до аминокислот. А уж аминокислоты очень легко переносятся в кровеносное русло.

Как видите, образование вторичной мочи не допускает выведения ценных, необходимых организму, веществ.

Порог выведения и образование вторичной мочи

Существует такое понятие, касающееся почек, как порог выведения.

Порог выведения - это та максимальная концентрация вещества в крови, при превышении которой начинается выведение этого вещества из организма с мочой.

Многие вещества имеют такой порог выведения. Это:

• аминокислоты
• калий
• фосфаты
• глюкоза и другие

Пример

Существует нормальный уровень глюкозы в крови: 3,3-5,5 ммоль/л. При такой концентрации глюкозы в крови она никогда не попадает во вторичную мочу.

Но даже если уровень глюкозы в крови повышается, но остается ниже 9,0 ммоль/л, в моче ее все равно не будет.

И только, если ее концентрация в крови становится выше 9 ммоль/л, глюкоза начинает выводиться из организма с мочой.

Концентрация глюкозы в крови 9 ммоль/л - это ее порог выведения.

Секреция в процессе образования втричной мочи

Фильтрация и реабсорбция - сложные процессы. Но для образования вторичной мочи необходим еще и третий процесс: процесс секреции.

Секреция - это процесс перехода некоторых веществ из капилляров в просвет канальцев нефрона. При этом в просвет канальцев или во вторичную мочу попадают те вещества, которые должны быть выведены из организма.

При этом имеются ввиду не капилляры клубочка, а капилляры, которые окружают и питают канальцы нефрона. То есть, капилляры второй капиллярной сети почки.

Таким образом (с помощью секреции) во вторичную мочу поступают следующие вещества:

• органические кислоты
• медикаменты
• ионы
• аммиак

Те вещества, которые попадают в просвет канальцев в результате секреции, не подлежат реабсорбции (возвращению назад в сосудистое русло).

Не подлежат реабсорбции и, в результате, оказываются во вторичной моче следующие вещества:

• мочевина
• мочевая кислота
• креатинин
• креатин
• незначительное количество электролитов, концентрация которых в крови высока и превышает порог выведения

Образование вторичной мочи - процесс очень сложный:

• он начинается с фильтрации в почечном клубочке и с образования первичной мочи
• продолжается в канальцах, петле Генле и собирательных трубочках, где проходят процессы реабсорбции и секреции

В этой статье затронуты только самые основные моменты образования окончательной мочи, которые дают общее понятие о том, как это все происходит.

Но важно понимать, что именно этот процесс - процесс образования вторичной и окончательной мочи позволяет сохранять крайне необходимую вещь для организма: постоянство внутренней среды. Постоянство, без которого жизнь не возможна.

Статьи о выделительной системе

Использованная литература:

1. В. М. Смирнов "Физиология человека"

2. Н.А. Агаджанян В.М. Смирнов "Нормальная физиология"

3. В. М. Покровский "Физиология человека"

2024.06.04