2. Будова нефрона. Механізм утворення сечі

У кірковому шарі нирки міститься ниркова капсула (капсула нефрона), всередині якої знаходиться капілярний клубочок звивистого канальця.

У мозковому (пірамідальному) шарі містяться звивисті канальці. Канальці утворюють загальні збірні трубочки, які впадають у ниркову миску.
Від ниркової миски кожної нирки відходить сечовід, що з’єднує нирку з сечовим міхуром.

Від капсули відходить звивистий каналець першого порядку (проксимальний звивистий каналець), який у мозковому шарі нирки утворює петлю (петля Генле), потім він знову піднімається до кіркового шару, де переходить у звивистий каналець другого порядку (дистальний звивистий каналець). Цей каналец впадає у збірну трубочку нефрона. Усі збірні трубочки утворюють вивідні протоки, що відкриваються на верхівках пірамід у мозковій речовині нирки.

Приносна ниркова артерія розгалужується на артеріоли, а потім на капіляри, утворюючи клубочок ниркової капсули.
Капіляри збираються у виносну артеріолу, яка знову розпадається на мережу капілярів, що обплітають звивисті канальці.
Потім капіляри утворюють вени, по яких кров надходить у ниркову вену.

Сеча утворюється в нирках з крові, якою нирки добре забезпечуються. Утворення сечі відбувається у два етапи — фільтрації і зворотнього всмоктування (реабсорбції).
На першому етапі плазма крові фільтрується через капіляри мальпігієвого клубочка у порожнину капсули нефрона.
За рахунок високого тиску крові у капілярах клубочків вода і невеликі молекули різних речовин, що містяться у плазмі крові, надходять у щілиноподібний простір капсули, від якої починається нирковий каналець. Так утворюється первинна сеча, близька за складом до плазми крові (вона відрізняється від плазми крові відсутністю білків) і містить сечовину, сечову кислоту, амінокислоти, глюкозу, вітаміни.

У звивистих канальцях відбувається зворотне всмоктування у кров первинної сечі і утворення вторинної (кінцевої) сечі. Знову всмоктуються у кров вода, амінокислоти, вуглеводи, вітаміни, деякі солі.
У вторинній сечі збільшується у декілька десятків разів, у порівнянні з первинною сечею вміст сечовини (у \(65\) разів) і сечової кислоти (у \(12\) разів). Збільшується у \(7\) разів концентрація йонів Калію. Кількість йонів Натрію практично не змінюється.

За добу утворюється близько \(150\) л первинної сечі і близько \(1,5\) л вторинної сечі, що становить приблизно \(1\) % об’єму первинної сечі. Таким чином необхідні організму речовини повертаються у кров, а непотрібні виводяться.

Вторинна сеча надходить з канальців в ниркову миску, а потім по сечоводу стікає у сечовий міхур і по сечівнику виводиться назовні.

Діяльність нирок регулюється нейрогуморальним механізмом.
Нервова регуляція . У кровоносних судинах містяться осмо- і хеморецептори, що передають інформацію про тиск крові і склад рідини до гіпоталамусу по провідних шляхах вегетативної нервової системи.
Гуморальна регуляція діяльності нирок здійснюється гормонами гіпофізу, кори надниркових залоз, паращитовидних залоз.
Ознакою захворювання нирок є присутність у сечі білка, цукру, підвищення кількості лейкоцитів або еритроцитів крові.

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:

• кількість випитої рідини;

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

• температура навколишнього середовища тощо.