Механізм утворення та виведення сечі Первинна та вторинна сеча

УТВОРЕННЯ СЕЧІ (ДІУРЕЗ) – це безперервний процес, що складається з двох етапів: у капсулі нефрону утворюється первинна сеча, а в його канальцях – вторинна.

УТВОРЕННЯ ПЕРВИННОЇ СЕЧІ у капсулі нефрону.

Ниркова артерія у воротах нирки розгалужується на велику кількість дрібних артеріол, кожна з яких заходить у свою капсулу і розгалуджується на клубок капілярів (20-25 капілярів).

Артеріола, що входить до капсули нефрона називається приносною артеріолою, а та, що виходить – виносною артеріолою.

Оскільки приносна артеріола більша за діаметром, ніж виносна, тому тиск крові в капілярах клубочка досить високий (70-80 мм рт. ст.), тоді як у всіх інших капілярах тиск біля 20 мм рт. ст.

Завдяки високому тискові плазма крові разом із розчиненими в ній речовинами видавлюється крізь тонку стінку капіляра у порожнину капсули, причому великі молекули білків, жирів, а також формені елементи крові залишаються в крові. У результаті процесу фільтрації (профільтровуються речовини з відносно малим розміром молекул) із крові виходять всі розчинні компоненти, крім білків та клітин крові. У порожнині ниркової капсули утворюється рідина, що називається первинною сечею.

За добу в людини утворюється 150-170 л первинної сечі, що пов’язано з тим, що через нирки за добу протікає 1500-1700 л крові та дуже великою загальною фільтраційною поверхнею капілярів.

Склад первинної сечі: усі компоненти плазми крові (солі, амінокислоти, глюкоза та інші речовини), крім білків, також сечовина і сечова кислота.

Можна сказати, що первинна сеча – це профільтрована плазма крові (без білків).

Оскільки об’єм крові дорослої людини приблизно 4 л, а кожні 40 хвилин уся кров фільтрується нирками, врешті-решт за добу утворюється 160 л первинної сечі.

Вода — дуже важливий компонент організму людини, а багато чистої води, у якій розчинені речовини, входить до складу первинної сечі. Тому організм повинен обов’язково повинен повернути у кров більшу частину води, інакше відбудеться ушкодження й навіть загибель клітин.

УТВОРЕННЯ ВТОРИННОЇ СЕЧІ у канальцях нефрона.

Пройшовши клубочок капілярів капсули, кров надходить у виносну артерію, яка виходить із капсули.

Особливість виносної артерії: спочатку виносна судина ще раз розгалужується на капіляри, які обплітають стінки сечового канальця, а лише після цього капіляри переходять у венули та ниркову вену, по яких очищена кров виходить з нирки.

З порожнини капсули первинна сеча надходить у звивистий каналець першого порядку, який густо обплетений капілярами.

У звивистому канальці І порядку в процесі реабсорбції назад у кров всмоктуються життєво необхідні організму речовини, завдяки наявності безлічі мікроворсинок епітелію.

Реабсорція – це процес зворотного поглинання рідини крізь стінки, що відбувається зазвичай із значними затратами енергії.

Особливість процесу реабсорбції: на відміну від фільтрації, перебігає завдяки активній діяльності клітин епітелію канальців з витратами енергії та поглинанням кисню.

З першого канальця у кров повертаються: амінокислоти та глюкоза цілком, значна кількість води, вітаміни. З петлі нефрону (петлі Генле) в кров повертається: вода та мінеральні солі у потрібній кількості. Тобто в результаті реабсорбції 99,2 % об’єму первинної сечі знову повертається в кров. Шкідливі речовини, наприклад, сечовина, майже не всмоктуються зворотно у кров, і тому виводяться із організму.

Проходячи через каналець ІІ порядку до сечі в процесі секреції з крові активно транспортуються в каналець вода, йони Калію, Гідрогену, складові ліків, , сечова кислота, аміак, йони гідрогену, лікарські речовини тощо, які потрапили у кров, виводяться назад у ниркові канальці.

Очищена кров переходить у венули, що зливаються в ниркову вену, яка виносить кров із нирки, що відновлює сталість складу крові.

А до збірної трубочки поступає рідина в 10 разів концентрованіша, яку називають вторинною сечею. Зі збірної трубочки вторинна сеча збирається в ниркову миску, яка сечовивідними шляхами виводиться з організму.

Протягом доби із 150-180 л первинної сечі утворюється близько 1,5 вторинної сечі.

Склад вторинної сечі: сечовина, сечова кислота, аміак, сульфати, вода, мінеральні солі, вітаміни, пігменти (надають їй певного кольору).

У нормі сеча прозора, має світло-жовтий колір.

За нормальної роботи нирок у вторинній сечі немає білка і глюкози, тому їх поява свідчить про порушення роботи нирок та обміну речовин.

Глюкоза все ж може виявитися у вторинній сечі, якщо людина вжила у їжу надмірну кількість солодощів та під час великих фізичних навантажень, у хворих на цукровий діабет.

У здорової людини зі 100 мл крові, що проходить через нирки за хвилину, утворюється лише 1 мл сечі.

Склад плазми крові, первинної та вторинної сечі (у масових %)

Здорові нирки фільтрують близько 1,2 л крові за хвилину.

Сечоутворення – складний процес, основу якого становлять фільтрація, реабсорбція та секреція, що відбуваються в нефронах.

На сечоутворення та сечовиділення впливає:

• вміст у їжі кухонної солі (від концентрації мінеральних солей у крові змінюється концентрація сечі);

• температура навколишнього середовища тощо.

§ 21. Будова нефрону й утворення сечі

Для звільнення крові від кінцевих продуктів метаболізму, що порушують сталість внутрішнього середовища, необхідна взаємодія кровоносної системи з видільною. А саме з пристосуванням, що призначене для «збору відходів»,— нефроном. Щоб з’ясувати, як така взаємодія відбувається, насамперед потрібно знайти відповідь на запитання, що подане нижче.

Як улаштований нефрон (мал. 21.1)? Нефрон — це довгий замкнений з одного боку канал, сформований одношаровим епітелієм. Цей канал починається нирковою капсулою. За формою вона нагадує келих із подвійною стінкою. Ниркова капсула продовжується звивистим канальцем, який переходить у довгу петлю нефрону. Низхідна й висхідна частини петлі розміщені на незначній відстані паралельно одна одній. Повертаючись до кіркового шару, висхідна частина петлі переходить у другий звивистий канадець, який впадає в збірну трубочку. Цією трубочкою сеча, що утворилася в нефроні, доправляється до ниркової чашечки.

Мал. 21.1. Будова нефрону: 1 — привідна артеріола; 2 — капілярний клубочок; 3 — відвідна артеріола; 4 — ниркова капсула; 5 — капіляри канальців; 6 — перший звивистий канадець; 7 — петля нефрону; 8 — другий звивистий канадець; 9 — збірна трубочка; 10 — венула

Капсула і звивисті канальці розташовані в кірковому шарі нирки, а петля нефрону глибоко занурена в її мозковий шар.

До капсули кожного нефрону підходить відгалуження ниркової артерії — привідна артеріола. Вона розгалужується на 20-25 капілярів, які утворюють у нирковій капсулі клубочок, а потім збираються у відвідну артеріолу.

Відвідна артеріола розгалужується, формуючи навколо звивистих канальців і петлі нефрону капілярну мережу. Ці капіляри зливаються у венулу. Венули, по яких кров рухається від нефронів, збираються в ниркову вену, що виносить кров з нирки.

Утворення сечі. Сеча в нирках продукується безперервно. Цей процес відбувається у два етапи: спочатку утворюється первинна сеча, а потім — вторинна, або концентрована, сеча.

Утворення первинної сечі. На відміну від звичайних капілярів, клубочкові капіляри пропускають рідину лише в одному напрямку — назовні. Чому?

Діаметр привідної артеріоли більший, ніж відвідної, тому в капілярах клубочка створюється високий тиск. Під тиском крізь стінки капілярів і ниркової капсули до її порожнини фільтрується рідина, подібна до плазми крові. У ній відсутні лише формені елементи крові й великі за розміром молекули білків, що не проходять крізь пори стінок капілярів клубочка. Цю рідину називають первинною сечею, а процес її утворення — фільтрацією. За добу в нирках утворюється 170-180 л первинної сечі.

Утворення вторинної сечі. З ниркової капсули первинна сеча надходить до першого звивистого канальця. Тут починається реабсорбція — з первинної сечі до капілярів повертаються речовини, життєво необхідні організму. На відміну від фільтрації, реабсорбція деяких речовин відбувається зі значними витратами енергії: переміщення певних молекул і йонів з нефрону до капілярів потребує участі спеціальних молекул-переносників.

З першого канальця до капілярів повертається частина води, глюкоза, амінокислоти, з петлі нефрону — вода, йони Натрію, Хлору тощо.

А от до другого канальця речовини з крові активно транспортуються: до нього надходять йони Калію, Гідрогену, складові ліків тощо. Цей процес називають секрецією. Вторинна сеча надходить у збірну трубочку нефрону. Результатом процесів, що відбуваються в нефроні, є утворення вторинної сечі й відновлення сталого складу крові.

У нормі в сечі відсутні еритроцити, білки, амінокислоти, глюкоза. Взагалі не повертається з первинної сечі до крові сечова кислота, ліки, йони важких металів, а частково — сечовина.

Аналіз сечі, який роблять у клініках, дає лікарю важливу інформацію і про роботу нирок, і про процеси обміну речовин, що відбуваються в інших органах.

Роль нирок у підтриманні водно-сольового балансу в організмі. Важливим показником стану внутрішнього середовища організму є концентрація в крові йонів, зокрема Натрію та Хлору. Як вона лишається сталою, адже іноді ми вживаємо в їжу дуже солоні продукти?

Цей процес регулюється нервовою системою й гуморально. Підвищення концентрації солі в крові реєструють нейрони, більшість яких розташована в головному мозку (у гіпоталамусі). У відповідь на їхнє подразнення гіпоталамус виробляє гормон вазопресин, який діє на нефрон, підсилюючи реабсорбцію води. Концентрація йонів Натрію і Хлору в крові зменшується, повертаючись до норми. Відповідно, у сечі концентрація солі збільшується, організм позбавляється її надлишків.

Якщо ж в організмі є надлишок води, гіпоталамус зменшує вироблення вазопресину, реабсорбція послаблюється — води з вторинної сечі в кров повертається менше. Отже, більша її кількість виводиться з організму.

У нирках є також власний механізм регуляції об’єму крові, що надходить до неї, а отже, й очищується за певний час. Певні клітини нирки синтезують гормон, який регулює кров’яний тиск у системі кровообігу нирок.

1. Разом з товаришем проаналізуйте будову нефрону. Показуйте йому на мал. 21.1 складові нефрону. Нехай він, користуючись текстом параграфа, пояснює, які процеси в них відбуваються.

2. З’ясуйте, чим відрізняються:

3. Доповніть опис регуляції водно-сольового балансу.

Кров: концентрація йонів Натрію і Хлору збільшується, як наслідок. . Кров: концентрація йонів Натрію і Хлору зменшується, як наслідок. . Запропонуйте товаришу перевірити вашу роботу, користуючись текстом параграфа.

1. З яких етапів складається процес утворення сечі? 2. Як відбувається фільтрація в нирковій капсулі? 3. У чому відмінність між процесами фільтрації та реабсорбції? 4. Чому добові об’єми первинної та вторинної сечі різняться? 5*. Які фізіологічні системи стають до справи, якщо ви наїлися солоного? 6*. Нирки називають органом, який дає людині змогу їсти й пити відповідно до її звичок без зміни складу внутрішнього середовища організму. Чи є така думка слушною?