Почки – один из важных органов, основная задача которого заключается в поддержании постоянства внутренней среды организма. Это главный секреторный орган организма, вырабатывающий из компонентов плазмы жидкость – мочу. Масса обеих почек у взрослого человека составляет около 300 г.

Почки – один из важных органов, основная задача которого заключается в поддержании постоянства внутренней среды организма. Это главный секреторный орган организма, вырабатывающий из компонентов плазмы жидкость – мочу. Масса обеих почек у взрослого человека составляет около 300 г.

Почки выполняют три основные функции:

экскреция отходов жизнедеятельности организма,

поддержание объема и состава внеклеточной жидкости

В ткани почки выделяют два слоя: внешний – корковое вещество и внутренний – мозговое вещество. Основная структурно-функциональная единица почечной паренхимы – нефрон. В обеих почках человека их около 2 млн, у крысы – 62000, у собаки – 816000.

В нефроне млекопитающих (рис.1) выделяют почечное (мальпигиево) тельце, состоящее из сосудистого клубочка и двухслойной капсулы клубочка (капсула Боумена) и системы канальцев нефрона. От капсулы клубочка отходит почечный каналец, который в корковом веществе является проксимальной частью канальца нефрона, переходящей в петлю нефрона (петля Генле). В петле выделяют нисходящую и восходящую части. Последняя переходит в дистальную часть канальца нефрона, впадающего в собирательные почечные трубочки. По нескольку собирательных трубочек впадают в сосочковые протоки, открывающиеся в почечные чашки.

В почке млекопитающих различают два типа нефронов: корковые нефроны (85%), почечное тельце которых локализуется в корковом веществе, и юкстамедуллярные нефроны (15%), клубочки которых расположены на границе коркового и мозгового вещества, а петля с нисходящей и входящей частями – в мозговом веществе.

Рис. 1. Строение юкстамедуллярного (а) и коркового (б) нефронов. I — корковое вещество; II — мозговое вещество; А — наружная зона мозгового вещества; Б — внутренняя зона мозгового вещества; 1 — сосудистый клубочек; 2 — капсула почечного клубочка; 3 — проксимальный каналец (извитая часть); 4 — проксимальный каналец (прямая часть); 5 — нисходящее тонкое колено петли нефрона; 6 — восходящее тонкое колено петли нефрона; 7 — восходящее толстое колено петли нефрона; 8 — дистальный извитой каналец; 9 — связующий каналец; 10 — собирательная трубка; 11 — собирательная почечная трубочка.

Рис. 2. Регуляция реабсорбции в почке (схема по А.П. Зильберу).

Механизм образования мочи.

Почки обильно снабжаются кровью, в норме получая примерно 25% сердечного выброса. Большая часть этой крови сначала попадает в капилляры почечных клубочков, которые действуют подобно фильтратам высокого давления. От просвета нефрона кровь отделяется трехслойной структурой, состоящей из эндотелиальных клеток капилляров, базальной мембраны и эпителиальных клеток нефрона.

Эндотелиальные и эпителиальные клетки находятся в тесном контакте с базальной мембраной. Эндотелиальные клетки фенестированы, а слой эпителиальных клеток прерывистый, так что мембрана одной стороной контактирует с кровью, а другой – с просветом нефрона.

Клубочковый фильтрат представляет собой ультрафильтрат плазмы, т.е. практически одинаков с плазмой по составу, за исключением почти полного отсутствия белков. Это связано с тем, что эндотелий создает барьер для лейкоцитов и эритроцитов крови, а базальная мембрана, будучи проницаемой для воды и низкомолекулярных веществ, непроницаема для большей части макромолекул. Степень непроницаемости зависит от размера и заряда макромолекул. Белки с молекулярной массой меньше, чем у альбуминов (68 000Д), проходят через мембрану, молекулы с отрицательным зарядом хуже, чем с положительным. Почти все белки клубочкового фильтрата реабсорбируются и катаболизируются клетками проксимальных извитых канальцев, в результате чего в норме экскреция белка с мочой не превышает 150мг/сут.

Фильтрация представляет собой пассивный процесс. Общая скорость почечной фильтрации определяется, главным образом, разницей между давлением крови в клубочковых капиллярах и гидростатическим давлением в просвете нефрона, состоянием базальной мембраны и числом клубочков. Скорость клубочковой (гломерулярной) фильтрации (СКФ) в норме составляет примерно 120 мл/мин, что эквивалентно 170 л/сут. Однако при этом за сутки образуется только 1-2 литра мочи (в зависимости от потребления жидкости), основная масса реабсорбируется в нефроне.

Клубочковый фильтрат проходит в проксимальные извитые канальцы, где большая его часть подвергается обратному всасыванию. В норме вся глюкоза, аминокислоты, калий и бикарбонаты, а также примерно 75% ионов натрия реабсорбируются изотонически посредством энергозависимых механизмов.

В мозговом слое почек гиперосмолялность, необходимая для дальнейшей реабсорбции воды, создается системой противотока ионов, которая в общем виде представлена на рисунке 3. Ионы хлора в сопровождении ионов натрия выталкиваются из восходящей части петли Генле в окружающую интерстициальную жидкость, после чего диффундируют в нисходящую часть петли. Поскольку восходящая часть петли непроницаема для воды, общим результатом этих процессов становится обмен ионам натрия и хлора между восходящей и нисходящей частью. При этом осмоляльность в жидкости меняется как в нефроне, так и в окружающей интерстициальной среде. Между изотонической областью на границе коры и мозгового слоя почек и чрезвычайно гипертонической средой (примерно 1200ммоль/л) в глубине мозгового слоя устанавливается градиент осмоляльности. Диффузия мочевины из собирающего протока в интерстиций и далее в петлю Генле также вносит важный вклад в гипертоничность мозгового слоя почек.

По мере прохождения по всей восходящей части петли Генле жидкость в канальце становиться все более разбавленной вследствие непрерывного удаления ионов хлора и натрия. В дистальные извитые канальцы поступают более гипотоническая жидкость (примерно 150 ммоль/л), чем клубочковый фильтрат.

Примерно 90% фильтрованного натрия и 80% фильтрованной воды реабсорбируются из клубочкового фильтрата к моменту его поступления в начальный участок дистального извитого канальца. В дистальном канальце происходит дальнейшая реабсорция натрия, контролируемая альдостероном. Таким образом генерируется электрохимический градиент, который обеспечивает секрецию ионов калия и водорода. Кроме того, в дистальном канальце секретируется аммиак, который забуферивает ионы водорода и экскретируется в виде ионов аммония.

В проксимальном канальце реабсорбируется большая часть фильтрата, а в дистальном канальце осуществляется точная регуляция состава проходящей по канальцам жидкости, определяемого потребностями организма.

После этого жидкость из канальцев поступает в собирающие протоки, которые проходят сквозь гипертоническую часть мозгового слоя почек и сбрасывают мочу в почечную лоханку. Клетки, которые выстилают собирающие протоки, в норме непроницаемые для воды. Вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) делает их проницаемыми, что позволяет воде пассивно реабсорбироваться по осмотическому градиенту между просветом протока и интерстициальной жидкостью. Таким образом, при отсутствии вазопрессина образуется разбавленная моча, а в его присутствии — более концентрированная. Под влиянием альдостерона в собирающих протоках может происходить некоторая реабсорбция ионов натрия.

Поскольку нормальная СКФ составляет примерно 120мл/мин, каждые 2 часа фильтруется объем, эквивалентный объему всей внеклеточной жидкости. Поэтому патологические процессы, затрагивают почки, очень сильно сказываются на водном, солевом гомеостазе, а также на гомеостазе водородных ионов и на выделении продуктов жизнедеятельности ионов и на выделении продуктов жизнедеятельности.

Почки являются еще и важным эндокринным органом, так как продуцируют ренин, эритропоэтин и кальцитриол. Секреция этих гормонов нарушается при болезнях почек. Кроме того, в почках инактивируются или через почки выделяются несколько других важных гормонов, и поэтому их концентрация в крови зависит от состояния данного органа.

Количество выделяемой за сутки мочи (диурез) в норме у взрослых людей колеблется от 1000 до 2000 мл и составляет в среднем 50–80% от объема принятой жидкости. Суточное количество мочи ниже 500 мл и выше 2000 мл у взрослых считается патологическим. Увеличение объема мочи (полиурия) наблюдается при приеме большого количества жидкости, употреблении пищевых веществ, повышающих диурез (арбуз, тыква и др.). При патологии полиурия отмечается при заболеваниях почек (хронические нефриты и пиелонефриты), сахарном диабете и других патологических состояниях. Большое количество мочи выделяется при несахарном диабете (diabetes insipidus) – 15 л в сутки и более.

Уменьшение суточного количества мочи (олигурия) наблюдается при недостаточном приеме жидкости, лихорадочных состояниях (значительное количество воды удаляется из организма через кожу), рвоте, поносе, токсикозах, остром нефрите и т.д. В случае тяжелых поражений почечной паренхимы (при острых диффузных нефритах), мочекаменной болезни (закупорка мочеточников), отравлениях свинцом, ртутью, мышьяком, при сильных нервных потрясениях возможно почти полное прекращение выделения мочи (анурия). Длительная анурия ведет к уремии.

В норме днем выделяется больше мочи, чем ночью. При некоторых патологических состояниях (начальные формы сердечной декомпенсации, цистопиелиты и т.д.) моча в большем количестве выделяется ночью, чем днем. Это состояние называется никтурией.

Цвет мочи в норме колеблется от соломенно-желтого до насыщенного желтого. Окраска мочи зависит от содержания в ней пигментов: урохрома , уробилина, уроэритрина, урозеина и др.

Моча насыщенного желтого цвета обычно концентрированная, имеет высокую плотность и выделяется в относительно небольшом количестве. Бледная (соломенного цвета) моча чаще имеет низкую относительную плотность и выделяется в большом количестве.

При патологии цвет мочи может быть красным, зеленым, коричневым и т.д. в зависимости от наличия в ней не встречающихся в норме красящих веществ. Например, красный или розово-красный цвет мочи наблюдается при гематурии и гемоглобинурии, а также после приема антипирина, амидопирина, сантонина и других лекарственных средств. Коричневый или красно-бурый цвет встречается при высокой концентрации в моче уробилина и билирубина.

Относительная плотность мочи у взрослого человека в течение суток колеблется в довольно широких пределах (от 1,002 до 1,035), что связано с периодическим приемом пищи, воды и потерей жидкости организмом (потоотделение и др.). Чаще она равна 1,012–1,020. Плотность мочи дает определенное представление о количестве растворенных в ней веществ. В сутки с мочой выделяется от 50 до 75 г плотных веществ. Приближенный расчет содержания плотного остатка в моче (в граммах на 1 л) можно произвести, умножив две последние цифры относительной плотности на коэффициент 2,6.

При тяжелой недостаточности почек все время выделяется моча с одинаковой относительной плотностью, равной плотности первичной мочи, или ультрафильтрата (

1,010). Это состояние носит название изостенурии.

Постоянно низкое значение плотности мочи указывает на нарушение концентрационной функции почек при хроническом нефрите, первично или вторично сморщенной почке. При несахарном диабете также выделяется моча низкой плотности (1,001–1,004), что связано с нарушением обратной реабсорбции воды в канальцах. При олигурии (понижение суточного количества мочи), например при остром нефрите, моча имеет высокую плотность. Высокая плотность характерна для сахарного диабета при полиурии, в этом случае она обусловлена содержанием в моче большого количества глюкозы.

Реакция мочи (рН) в норме при смешанной пище кислая или слабокислая (рН 5,3–6,5) . Обычно за сутки с мочой выводится от 40 до 75 мэкв кислот. На величину рН мочи влияет характер пищи. При употреблении преимущественно мясной пищи моча имеет более кислую реакцию, при овощной диете реакция мочи щелочная.

Кислая реакция мочи у человека зависит от присутствия в ней главным образом однозамещенных фосфатов (например, КН₂РО₄ или NaH₂PO₄). В щелочной моче преобладают двузамещенные фосфаты или бикарбонаты калия либо натрия.

Резко кислая реакция мочи наблюдается при лихорадочных состояниях, сахарном диабете (особенно при наличии кетоновых тел в моче), голодании и т.д. Щелочная реакция мочи отмечается при циститах и пиелитах (микроорганизмы способны разлагать мочевину с образованием аммиака уже в полости мочевого пузыря), после сильной рвоты, приеме некоторых лекарственных средств (например, бикарбоната натрия), употреблении щелочных минеральных вод и т.д.

works.doklad.ru

Почки – один из важных органов, основная задача которого заключается в поддержании постоянства внутренней среды организма. Это главный секреторный орган организма, вырабатывающий из компонентов плазмы жидкость – мочу. Масса обеих почек у взрослого человека составляет около 300 г.

Почки выполняют три основные функции:

экскреция отходов жизнедеятельности организма,

поддержание объема и состава внеклеточной жидкости

В ткани почки выделяют два слоя: внешний – корковое вещество и внутренний – мозговое вещество. Основная структурно-функциональная единица почечной паренхимы – нефрон. В обеих почках человека их около 2 млн, у крысы – 62000, у собаки – 816000.

В нефроне млекопитающих (рис.1) выделяют почечное (мальпигиево) тельце, состоящее из сосудистого клубочка и двухслойной капсулы клубочка (капсула Боумена) и системы канальцев нефрона. От капсулы клубочка отходит почечный каналец, который в корковом веществе является проксимальной частью канальца нефрона, переходящей в петлю нефрона (петля Генле). В петле выделяют нисходящую и восходящую части. Последняя переходит в дистальную часть канальца нефрона, впадающего в собирательные почечные трубочки. По нескольку собирательных трубочек впадают в сосочковые протоки, открывающиеся в почечные чашки.

В почке млекопитающих различают два типа нефронов: корковые нефроны (85%), почечное тельце которых локализуется в корковом веществе, и юкстамедуллярные нефроны (15%), клубочки которых расположены на границе коркового и мозгового вещества, а петля с нисходящей и входящей частями – в мозговом веществе.

Рис. 1. Строение юкстамедуллярного (а) и коркового (б) нефронов. I — корковое вещество; II — мозговое вещество; А — наружная зона мозгового вещества; Б — внутренняя зона мозгового вещества; 1 — сосудистый клубочек; 2 — капсула почечного клубочка; 3 — проксимальный каналец (извитая часть); 4 — проксимальный каналец (прямая часть); 5 — нисходящее тонкое колено петли нефрона; 6 — восходящее тонкое колено петли нефрона; 7 — восходящее толстое колено петли нефрона; 8 — дистальный извитой каналец; 9 — связующий каналец; 10 — собирательная трубка; 11 — собирательная почечная трубочка.

Рис. 2. Регуляция реабсорбции в почке (схема по А.П. Зильберу).

Механизм образования мочи.

Почки обильно снабжаются кровью, в норме получая примерно 25% сердечного выброса. Большая часть этой крови сначала попадает в капилляры почечных клубочков, которые действуют подобно фильтратам высокого давления. От просвета нефрона кровь отделяется трехслойной структурой, состоящей из эндотелиальных клеток капилляров, базальной мембраны и эпителиальных клеток нефрона.

Эндотелиальные и эпителиальные клетки находятся в тесном контакте с базальной мембраной. Эндотелиальные клетки фенестированы, а слой эпителиальных клеток прерывистый, так что мембрана одной стороной контактирует с кровью, а другой – с просветом нефрона.

Клубочковый фильтрат представляет собой ультрафильтрат плазмы, т.е. практически одинаков с плазмой по составу, за исключением почти полного отсутствия белков. Это связано с тем, что эндотелий создает барьер для лейкоцитов и эритроцитов крови, а базальная мембрана, будучи проницаемой для воды и низкомолекулярных веществ, непроницаема для большей части макромолекул. Степень непроницаемости зависит от размера и заряда макромолекул. Белки с молекулярной массой меньше, чем у альбуминов (68 000Д), проходят через мембрану, молекулы с отрицательным зарядом хуже, чем с положительным. Почти все белки клубочкового фильтрата реабсорбируются и катаболизируются клетками проксимальных извитых канальцев, в результате чего в норме экскреция белка с мочой не превышает 150мг/сут.

Фильтрация представляет собой пассивный процесс. Общая скорость почечной фильтрации определяется, главным образом, разницей между давлением крови в клубочковых капиллярах и гидростатическим давлением в просвете нефрона, состоянием базальной мембраны и числом клубочков. Скорость клубочковой (гломерулярной) фильтрации (СКФ) в норме составляет примерно 120 мл/мин, что эквивалентно 170 л/сут. Однако при этом за сутки образуется только 1-2 литра мочи (в зависимости от потребления жидкости), основная масса реабсорбируется в нефроне.

Клубочковый фильтрат проходит в проксимальные извитые канальцы, где большая его часть подвергается обратному всасыванию. В норме вся глюкоза, аминокислоты, калий и бикарбонаты, а также примерно 75% ионов натрия реабсорбируются изотонически посредством энергозависимых механизмов.

В мозговом слое почек гиперосмолялность, необходимая для дальнейшей реабсорбции воды, создается системой противотока ионов, которая в общем виде представлена на рисунке 3. Ионы хлора в сопровождении ионов натрия выталкиваются из восходящей части петли Генле в окружающую интерстициальную жидкость, после чего диффундируют в нисходящую часть петли. Поскольку восходящая часть петли непроницаема для воды, общим результатом этих процессов становится обмен ионам натрия и хлора между восходящей и нисходящей частью. При этом осмоляльность в жидкости меняется как в нефроне, так и в окружающей интерстициальной среде. Между изотонической областью на границе коры и мозгового слоя почек и чрезвычайно гипертонической средой (примерно 1200ммоль/л) в глубине мозгового слоя устанавливается градиент осмоляльности. Диффузия мочевины из собирающего протока в интерстиций и далее в петлю Генле также вносит важный вклад в гипертоничность мозгового слоя почек.

По мере прохождения по всей восходящей части петли Генле жидкость в канальце становиться все более разбавленной вследствие непрерывного удаления ионов хлора и натрия. В дистальные извитые канальцы поступают более гипотоническая жидкость (примерно 150 ммоль/л), чем клубочковый фильтрат.

Примерно 90% фильтрованного натрия и 80% фильтрованной воды реабсорбируются из клубочкового фильтрата к моменту его поступления в начальный участок дистального извитого канальца. В дистальном канальце происходит дальнейшая реабсорция натрия, контролируемая альдостероном. Таким образом генерируется электрохимический градиент, который обеспечивает секрецию ионов калия и водорода. Кроме того, в дистальном канальце секретируется аммиак, который забуферивает ионы водорода и экскретируется в виде ионов аммония.

В проксимальном канальце реабсорбируется большая часть фильтрата, а в дистальном канальце осуществляется точная регуляция состава проходящей по канальцам жидкости, определяемого потребностями организма.

После этого жидкость из канальцев поступает в собирающие протоки, которые проходят сквозь гипертоническую часть мозгового слоя почек и сбрасывают мочу в почечную лоханку. Клетки, которые выстилают собирающие протоки, в норме непроницаемые для воды. Вазопрессин (антидиуретический гормон, АДГ) делает их проницаемыми, что позволяет воде пассивно реабсорбироваться по осмотическому градиенту между просветом протока и интерстициальной жидкостью. Таким образом, при отсутствии вазопрессина образуется разбавленная моча, а в его присутствии — более концентрированная. Под влиянием альдостерона в собирающих протоках может происходить некоторая реабсорбция ионов натрия.

Поскольку нормальная СКФ составляет примерно 120мл/мин, каждые 2 часа фильтруется объем, эквивалентный объему всей внеклеточной жидкости. Поэтому патологические процессы, затрагивают почки, очень сильно сказываются на водном, солевом гомеостазе, а также на гомеостазе водородных ионов и на выделении продуктов жизнедеятельности ионов и на выделении продуктов жизнедеятельности.

Почки являются еще и важным эндокринным органом, так как продуцируют ренин, эритропоэтин и кальцитриол. Секреция этих гормонов нарушается при болезнях почек. Кроме того, в почках инактивируются или через почки выделяются несколько других важных гормонов, и поэтому их концентрация в крови зависит от состояния данного органа.

Количество выделяемой за сутки мочи (диурез) в норме у взрослых людей колеблется от 1000 до 2000 мл и составляет в среднем 50–80% от объема принятой жидкости. Суточное количество мочи ниже 500 мл и выше 2000 мл у взрослых считается патологическим. Увеличение объема мочи (полиурия) наблюдается при приеме большого количества жидкости, употреблении пищевых веществ, повышающих диурез (арбуз, тыква и др.). При патологии полиурия отмечается при заболеваниях почек (хронические нефриты и пиелонефриты), сахарном диабете и других патологических состояниях. Большое количество мочи выделяется при несахарном диабете (diabetes insipidus) – 15 л в сутки и более.

Уменьшение суточного количества мочи (олигурия) наблюдается при недостаточном приеме жидкости, лихорадочных состояниях (значительное количество воды удаляется из организма через кожу), рвоте, поносе, токсикозах, остром нефрите и т.д. В случае тяжелых поражений почечной паренхимы (при острых диффузных нефритах), мочекаменной болезни (закупорка мочеточников), отравлениях свинцом, ртутью, мышьяком, при сильных нервных потрясениях возможно почти полное прекращение выделения мочи (анурия). Длительная анурия ведет к уремии.

В норме днем выделяется больше мочи, чем ночью. При некоторых патологических состояниях (начальные формы сердечной декомпенсации, цистопиелиты и т.д.) моча в большем количестве выделяется ночью, чем днем. Это состояние называется никтурией.

Цвет мочи в норме колеблется от соломенно-желтого до насыщенного желтого. Окраска мочи зависит от содержания в ней пигментов: урохрома , уробилина, уроэритрина, урозеина и др.

Моча насыщенного желтого цвета обычно концентрированная, имеет высокую плотность и выделяется в относительно небольшом количестве. Бледная (соломенного цвета) моча чаще имеет низкую относительную плотность и выделяется в большом количестве.

При патологии цвет мочи может быть красным, зеленым, коричневым и т.д. в зависимости от наличия в ней не встречающихся в норме красящих веществ. Например, красный или розово-красный цвет мочи наблюдается при гематурии и гемоглобинурии, а также после приема антипирина, амидопирина, сантонина и других лекарственных средств. Коричневый или красно-бурый цвет встречается при высокой концентрации в моче уробилина и билирубина.

Относительная плотность мочи у взрослого человека в течение суток колеблется в довольно широких пределах (от 1,002 до 1,035), что связано с периодическим приемом пищи, воды и потерей жидкости организмом (потоотделение и др.). Чаще она равна 1,012–1,020. Плотность мочи дает определенное представление о количестве растворенных в ней веществ. В сутки с мочой выделяется от 50 до 75 г плотных веществ. Приближенный расчет содержания плотного остатка в моче (в граммах на 1 л) можно произвести, умножив две последние цифры относительной плотности на коэффициент 2,6.

При тяжелой недостаточности почек все время выделяется моча с одинаковой относительной плотностью, равной плотности первичной мочи, или ультрафильтрата (

1,010). Это состояние носит название изостенурии.

Постоянно низкое значение плотности мочи указывает на нарушение концентрационной функции почек при хроническом нефрите, первично или вторично сморщенной почке. При несахарном диабете также выделяется моча низкой плотности (1,001–1,004), что связано с нарушением обратной реабсорбции воды в канальцах. При олигурии (понижение суточного количества мочи), например при остром нефрите, моча имеет высокую плотность. Высокая плотность характерна для сахарного диабета при полиурии, в этом случае она обусловлена содержанием в моче большого количества глюкозы.

Реакция мочи (рН) в норме при смешанной пище кислая или слабокислая (рН 5,3–6,5) . Обычно за сутки с мочой выводится от 40 до 75 мэкв кислот. На величину рН мочи влияет характер пищи. При употреблении преимущественно мясной пищи моча имеет более кислую реакцию, при овощной диете реакция мочи щелочная.

Кислая реакция мочи у человека зависит от присутствия в ней главным образом однозамещенных фосфатов (например, КН₂РО₄ или NaH₂PO₄). В щелочной моче преобладают двузамещенные фосфаты или бикарбонаты калия либо натрия.

Резко кислая реакция мочи наблюдается при лихорадочных состояниях, сахарном диабете (особенно при наличии кетоновых тел в моче), голодании и т.д. Щелочная реакция мочи отмечается при циститах и пиелитах (микроорганизмы способны разлагать мочевину с образованием аммиака уже в полости мочевого пузыря), после сильной рвоты, приеме некоторых лекарственных средств (например, бикарбоната натрия), употреблении щелочных минеральных вод и т.д.

Химический состав мочи.

Плотные вещества мочи (около 60 г в суточном количестве) представлены как органическими, так и неорганическими веществами (табл. 18.1).

Всего в моче в настоящее время обнаружено более 150 химических ингредиентов.

Мочевина составляет большую часть органических веществ, входящих в состав мочи. В среднем за сутки с мочой взрослого человека выводится около 30 г мочевины (от 12 до 36 г). Общее количество азота, выделяемого с мочой за сутки, колеблется от 10 до 18 г, причем при смешанной пище на долю азота мочевины приходится 80–90%. Количество мочевины в моче обычно повышается при употреблении пищи, богатой белками, при всех заболеваниях, сопровождающихся усиленным распадом белков тканей (лихорадочные состояния, опухоли, гипертиреоз, диабет и т.д.), а также при приеме некоторых лекарственных средств (например, ряда гормонов). Содержание выделяемой с мочой мочевины уменьшается при тяжелых поражениях печени (печень является основным местом синтеза мочевины в организме), заболеваниях почек (особенно при нарушенной фильтрационной способности почек), а также при приеме инсулина и др.

Креатинин также является конечным продуктом азотистого обмена. Он образуется в мышечной ткани из фосфокреатина. Суточное выделение креатинина для каждого человека – величина довольно постоянная и отражает в основном его мышечную массу. У мужчин на каждый 1 кг массы тела за сутки выделяется с мочой от 18 до 32 мг креатинина, а у женщин – от 10 до 25 мг. Эти цифры мало зависят от белкового питания. В связи с этим определение суточной экскреции креатинина с мочой во многих случаях может быть использовано для контроля полноты сбора суточной мочи.

Креатин в моче взрослых людей в норме практически отсутствует. Он появляется либо при употреблении значительных количеств креатина с пищей, либо при патологических состояниях. Как только уровень креатина в сыворотке крови достигает 0,12 ммоль/л, он появляется в моче.

В первые годы жизни ребенка возможна «физиологическая креатину-рия». По-видимому, появление креатина в моче детей раннего возраста обусловлено усиленным синтезом креатина, опережающим развитие мускулатуры. Некоторые исследователи к физиологическим явлениям относят и креатинурию стариков, которая возникает как следствие атрофии мышц и неполного использования образующегося в печени креатина. Наибольшее содержание креатина в моче наблюдается при патологических состояниях мышечной системы и прежде всего при миопатии, или прогрессирующей мышечной дистрофии.

Принято считать, что креатин в моче (креатинурия) больных миопатией может появляться в результате нарушения в скелетной мускулатуре процессов его фиксации (удержания) и фосфорилирования. Если нарушен процесс синтеза фосфокреати-на, то не образуется и креатинин; содержание последнего в моче резко снижается.

В результате креатинурии и нарушения синтеза креатинина резко повышается креатиновый показатель мочи: (количество креатина + количество креатинина)/(количество креатинина). В норме этот показатель близок к 1,1.

Известно также, что креатинурию можно наблюдать при поражениях печени, сахарном диабете, эндокринных расстройствах (гипертиреоз, адди-сонова болезнь, акромегалия и др.), инфекционных заболеваниях.

Аминокислоты в суточном количестве мочи составляют около 1,1 г. Соотношение между содержанием отдельных аминокислот в крови и моче неодинаково. Концентрация той или иной аминокислоты, выделяемой с мочой, зависит от ее содержания в плазме крови и степени ее реабсорбции в канальцах, т.е. от ее клиренса. В моче выше всего концентрация глицина и гистидина, затем глутамина, аланина, серина.

Гипераминоацидурия встречается при заболеваниях паренхимы печени. Это объясняется нарушением в печени процессов дезаминирования и трансаминирования. Наблюдается гипераминоацидурия также при тяжелых инфекционных заболеваниях, злокачественных новообразованиях, обширных травмах, миопатии, коматозных состояниях, гипертиреозе, лечении кортизоном и АКТГ и при других состояниях.

Известны также нарушения обмена отдельных аминокислот. Многие из этих нарушений имеют врожденный или наследственный характер. Примером может служить фенилкетонурия. Причина заболевания – наследственно обусловленный недостаток фенилаланин-4-моноокси-геназы в печени, вследствие чего метаболическое превращение аминокислоты фенилаланина в тирозин блокировано. Результат такого блокирования – накопление в организме фенилаланина и его кетопроизводных и появление их в большом количестве в моче. Обнаружить фенилкетонурию очень просто с помощью хлорида железа: спустя 2–3 мин после добавления в мочу нескольких капель раствора хлорида железа появляется оливково-зеленая окраска.

Другим примером может служить алкаптонурия (гомогентизинурия). При алкаптонурии в моче резко увеличивается концентрация гомогентизиновой кислоты – одного из метаболитов обмена тирозина. В результате моча, оставленная на воздухе, резко темнеет. Причина нарушений метаболизма при алкаптонурии заключается в недостатке оксидазы гомогентизиновой кислоты.

Известны также врожденные болезни: гиперпролинемия (возникает в результате недостатка фермента пролиноксидазы, следствие – пролинурия); гипервалинемия (врожденное нарушение обмена валина, что сопровождается резким повышением концентрации валина в моче); цитрул-линемия (врожденное нарушение цикла образования мочевины, обусловленное недостатком фермента аргининсукцинат-синтетазы, с мочой выделяется увеличенное количество цитруллина) и др.

Мочевая кислота является конечным продуктом обмена пуриновых оснований. За сутки с мочой выделяется около 0,7 г мочевой кислоты. Обильное потребление пищи, содержащей нуклеопротеины, вызывает через некоторое время увеличенное выделение с мочой мочевой кислоты экзогенного происхождения. И, наоборот, при питании, бедном пуринами, выделение мочевой кислоты снижается до 0,2 г в сутки.

Повышенное выделение мочевой кислоты наблюдается при лейкемии, полицитемии, гепатитах и подагре. Содержание мочевой кислоты в моче повышается также при приеме ацетилсалициловой кислоты и ряда стероидных гормонов.

Наряду с мочевой кислотой в моче всегда содержится небольшое количество пуринов как эндо-, так и экзогенного происхождения.

Гиппуровая кислота в небольшом количестве всегда определяется в моче человека (около 0,7 г в суточном объеме). Она представляет собой соединение глицина и бензойной кислоты. Повышенное выделение гиппуровой кислоты отмечается при употреблении преимущественно растительной пищи, богатой ароматическими соединениями, из которых образуется бензойная кислота.

В 1940 г. А. Квик и А.Я. Пытель ввели в клиническую практику гиппуровую пробу (проба Квика–Пытеля). При нормальных условиях клетки печени обезвреживают введенную бензойную кислоту (больной принимает после легкого завтрака 3–4 г бензоата натрия), соединяя ее с глицином. Образовавшаяся гиппуровая кислота выводится с мочой. В норме при проведении пробы Квика–Пытеля с мочой выводится 65–85% принятого бензоата натрия. При поражении печени образование гиппуровой кислоты нарушается, поэтому количество последней в моче резко снижается.

Безазотистые органические компоненты мочи – это щавелевая, молочная и лимонная (цитрат), а также масляная, валериановая, янтарная (сукцинат), β-оксимасляная, ацетоуксусная и другие кислоты. Общее содержание органических кислот в суточном количестве мочи обычно не превышает 1 г.

В норме содержание каждой из этих кислот в суточном объеме мочи исчисляется миллиграммами, поэтому количественно определять их очень сложно. При тех или иных состояниях выведение многих из них увеличивается и их проще обнаружить в моче. Например, при усиленной мышечной работе повышается уровень молочной кислоты, количество цитрата и су-цината увеличивается при алкалозе.

Неорганические (минеральные) компоненты мочи.

В моче содержатся практически все минеральные вещества, которые входят в состав крови и других тканей организма. Из 50–65 г сухого остатка, образующегося при выпаривании суточного количества мочи, на долю неорганических компонентов приходится 15–25 г.

Ионы натрия и хлора. В норме около 90% принятых с пищей хлоридов выделяется с мочой (8–15 г NaCl в сутки). При ряде патологических состояний (хронический нефрит, диарея, острый суставной ревматизм и др.) выведение хлоридов с мочой может быть снижено. Максимальная концентрация ионов Na + и Сl – (в моче по 340 ммоль/л) может наблюдаться после введения в организм больших количеств гипертонического раствора.

Ионы калия, кальция и магния. Многие исследователи считают, что практически все количество ионов калия, которое имеется в клубочковом фильтрате, всасывается обратно из первичной мочи в проксимальном сегменте нефрона. В дистальном сегменте происходит секреция ионов калия, которая в основном связана с обменом между ионами калия и водорода. Следовательно, обеднение организма калием сопровождается выделением кислой мочи.

Ионы Са 2+ и Mg 2+ выводятся через почки в небольшом количестве. Принято считать, что с мочой выделяется лишь около 30% всего количества ионов Са 2+ и Mg 2+ , подлежащего удалению из организма. Основная масса щелочноземельных металлов выводится с калом.

Бикарбонаты, фосфаты и сульфаты. Количество бикарбонатов в моче в значительной мере коррелирует с величиной рН мочи. При рН 5,6 с мочой выделяется 0,5 ммоль/л, при рН 6,6 – 6 ммоль/л, при рН 7,8 – 9,3 ммоль/л бикарбонатов. Уровень бикарбонатов повышается при алкалозе и понижается при ацидозе. Обычно с мочой выводится менее 50% всего количества выделяемых организмом фосфатов. При ацидозе выведение фосфатов с мочой возрастает. Повышается содержание фосфатов в моче при гиперфункции паращитовидных желез. Введение в организм витамина D снижает выделение фосфатов с мочой.

Серосодержащие аминокислоты: цистеин, цистин и метионин – являются источниками сульфатов мочи. Эти аминокислоты окисляются в тканях организма с образованием ионов серной кислоты. Общее содержание сульфатов в суточном количестве мочи обычно не превышает 1,8 г (в расчете на серу).

Аммиак. Существует специальный механизм образования аммиака из глутамина при участии фермента глутаминазы, которая в большом количестве содержится в почках. Аммиак выводится с мочой в виде аммонийных солей. Содержание последних в моче человека в определенной степени отражает кислотно-основное равновесие. При ацидозе их количество в моче увеличивается, а при алкалозе снижается. Содержание аммонийных солей в моче может быть снижено при нарушении в почках процессов образования аммиака из глутамина.

Патологические компоненты мочи.

Широко используемое понятие «патологические компоненты мочи» в известной мере условно, так как большинство соединений, рассматриваемых как патологические компоненты мочи, хотя и в небольшом количестве, но всегда присутствуют в нормальной моче. Иными словами, речь идет о веществах, которые в нормальной моче не встречаются в аналитически определяемых количествах. Это прежде всего белки, глюкоза, ацетоновые (кетоновые) тела, желчные и кровяные пигменты.

Белок. В нормальной моче человека содержится минимальное количество белка, присутствие которого не может быть доказано обыкновенными качественными пробами на наличие белка. При ряде заболеваний, особенно при болезнях почек, содержание белка в моче может резко возрасти (протеинурия). Источником белка мочи являются белки сыворотки крови, а также в какой-то степени белки почечной ткани.

Протеинурии делятся на две большие группы: почечные и внепочечные. При почечных протеинуриях белки (в основном белки плазмы крови) попадают в мочу вследствие органического повреждения нефрона, увеличения размеров пор почечного фильтра, а также в результате замедления тока крови в клубочках. Внепочечные протеинурии обусловлены поражением мочевых путей или предстательной железы.

Часто употребляемое в клинической практике название «альбуминурия» (при обнаружении в моче белка) неправильно, так как с мочой выделяются не только альбумины, но и глобулины. Например, при нефрозах общее содержание белка в моче может достигать 26 г/л, при этом концентрация альбуминов 12 г/л, аглобулинов – 14 г/л.

В моче человека можно обнаружить активность ряда ферментов: липазы, рибонуклеазы, ЛДГ, аминотрансфераз, урокиназы, фосфатаз, α-амила-зы, лейцинаминопептидазы и др. Основные трудности при определении активности ферментов мочи, кроме α-амилазы и некоторых других, заключаются в необходимости сгущения (концентрирования) мочи и предотвращении ингибирования ферментов в процессе этого сгущения.

Кровь. В моче кровь может быть обнаружена либо в форме красных кровяных клеток (гематурия), либо в виде растворенного кровяного пигмента (гемоглобинурия). Гематурии бывают почечные и внепочечные. Почечная гематурия – основной симптом острого нефрита. Внепочечная гематурия наблюдается при воспалительных процессах или травмах мочевых путей. Гемоглобинурии обычно связаны с гемолизом и гемоглобинемией. Принято считать, что гемоглобин появляется в моче после того, как содержание его в плазме превысит 1 г на 1 л. Гематурию диагностируют, как правило, с помощью цитологического исследования (исследование осадка мочи под микроскопом), а гемоглобинурию – химическим путем.

Глюкоза. Нормальная моча человека содержит минимальные количества глюкозы, которые не обнаруживаются обычными качественными пробами. При патологических состояниях содержание глюкозы в моче увеличивается (глюкозурия). Например, при сахарном диабете количество глюкозы, выделяемое с мочой, может достигать нескольких десятков граммов в сутки.

Иногда в моче обнаруживают и другие углеводы, в частности фруктозу, галактозу, пентозу. Фруктозурия наблюдается при врожденной недостаточности ферментов, превращающих фруктозу в глюкозу; встречаются также и врожденная пентозурия, и врожденная галактозурия.

Кетоновые (ацетоновые) тела. В нормальной моче эти соединения встречаются лишь в самых ничтожных количествах (не более 0,01 г в сутки). Они не обнаруживаются обычными качественными пробами (нитропруссидные пробы Легаля, Ланге и др.). При выделении больших количеств кетоновых тел качественные пробы становятся положительными. Это явление патологическое и называется кетонурией. Например, при сахарном диабете ежедневно может выделяться до 150 г кетоновых тел.

С мочой никогда не выделяется ацетон без ацетоуксусной кислоты, и наоборот. Обычные нитропруссидные пробы позволяют определить не только присутствие ацетона, но также и ацетоуксусной кислоты; β-оксимас-яная кислота появляется в моче лишь при сильном увеличении количества кетоновых тел (сахарный диабет и др.).

Кетоновые тела выделяются с мочой не только при сахарном диабете, но и при голодании, исключении углеводов из пищи. Кетонурия наблюдается при заболеваниях, связанных с усиленным расходом углеводов: например, при тиреотоксикозе, кровоизлияниях в подпаутинные пространства, черепно-мозговых травмах. В раннем детском возрасте (продолжительные заболевания пищеварительного тракта (дизентерия, токсикозы) могут вызвать кетонемию и кетонурию в результате голода и истощения. Кетонурия нередко наблюдается при инфекционных заболеваниях: скарлатине, гриппе, туберкулезе, менингите. В этих случаях кетонурия не имеет диагностического значения и является вторичной.

Билирубин. В норме моча содержит минимальное количество билирубина, которое не может быть обнаружено обычными качественными пробами. Повышенное выделение билирубина, при котором обычные качественные пробы на наличие билирубина в моче становятся положительными, называется билирубинурией. Она встречается при закупорке желчного протока и заболевании паренхимы печени.

Выделение билирубина в мочу особенно сильно выражено при обтурационных желтухах. При застое желчи переполненные желчью канальцы травмируются и пропускают билирубин в кровяные капилляры. Если поражена паренхима печени, билирубин проникает в кровь через разрушенные печеночные клетки. Билирубинурия проявляется при уровне прямого билирубина в крови выше 3,4 мкмоль/л. Непрямой билирубин не может пройти через почечный фильтр. Это становится возможным при значительных поражениях почек.

Уробилин. В моче уробилин, точнее стеркобилин, присутствует всегда в незначительном количестве. Концентрация его резко возрастает при гемолитической и печеночной желтухах. Это связано с потерей печенью способности задерживать и разрушать мезобилиноген (уробилиноген), всосавшийся из кишечника. Напротив, отсутствие в моче уробилиногена при наличии желчных пигментов (билирубина) указывает на прекращение поступления желчи в кишечник вследствие закупорки желчного протока.

Порфирины. В норме моча содержит лишь очень малые количества порфиринов I типа (до 300 мкг в суточном количестве). Однако выделение порфиринов может резко возрасти (в 10–12 раз) при заболеваниях печени и пернициозной анемии. При врожденной порфирии имеет место сверхпродукция порфиринов I типа (уропорфирина I и копропорфирина I). В этих случаях в суточном количестве мочи обнаруживается до 10 мг смеси этих порфиринов. При острой порфирии отмечается экскреция с мочой повышенных количеств уропорфирина III, копропорфирина III, а также порфобилиногена.

Мочевые камни – это плотные образования, встречающиеся в мочевыводящих путях. Мочевые камни могут располагаться в паренхиме почек, в чашках, лоханках, мочеточниках, мочевом пузыре и мочеиспускательном канале. Величина, форма и консистенция мочевых камней разнообразны. Мелкие мочевые камни имеют вид песчинок, большое количество которых образует так называемый мочевой песок. Более крупные мочевые камни обычно имеют округлую, овальную или, реже, корраловидную форму. Общим в структуре мочевых камней является наличие так называемого ядра, вокруг которого расположена различной толщины оболочка, или тело камня. Примерно треть или более таких камней состоит из Са₃(РО₄)₂, MgNH₄PO₄, CaC₂O₄или их смесей, т.е. это щавелевокислые (оксалатные), фосфорнокислые (фосфатные) или смешанные мочевые камни. Часто образование камней происходит в результате хронического защелачивания мочи в мочевом пузыре и почечных лоханках, которое является следствием бактериальной инфекции. Образованию камней способствуют избыточное выделение ионов Са 2+ , например, при гиперпаратиреоидозе, остеопорозе (в частности, вызванном неподвижностью) и необычайно высокое содержание Са 2+ в пище. Кроме того, камни, состоящие из оксалата кальция, патогномоничны для оксалурии (наследственное нарушение метаболизма глицина, при котором практически весь синтезированный глицин окисляется через глиоксиловую кислоту до щавелевой кислоты).

У больных подагрой, как правило, встречаются камни, состоящие в основном из мочевой кислоты (C₅H₄N₄O₃), реже – из ее аммониевой или натриевой соли. Эти камни получили название мочекислых, или уратных. Отложение цистина (цистиновые камни) почти постоянно наблюдается у больных цистинурией.

Следует отметить, что изучение этиологических факторов, определение химического состава мочевых камней имеют важное значение для профилактики и лечения почечнокаменной болезни.

Биохимические тесты функции почек.

Заболевания, которые сказываются на состоянии почек, могут селективно повреждать функцию клубочков или канальцев, но изолированные нарушения канальцевой функции сравнительно редки.

При острой и хронической почечной недостаточности происходит ослабление функции нефрона в целом, и поскольку процесс фильтрации очень важен для образования мочи, при обследовании и лечении пациентов с заболеваниями почек неизменно требуется тестирование гломерулярной функции. Главной функцией клубочков является фильтрация воды низкомолекулярных компонентов крови с одновременным удержанием клеток и высокомолекулярных компонентов. Тесты клубочковой функции делят на те, которые определяют скорость клубочковой фильтрации и те, которые оценивают проницаемость.

Следует отметить, что скорость клубочковой фильтрации снижается с возрастом (в большей степени у мужчин, чем у женщин) и это необходимо учитывать при интерпретации результатов анализов.

Измерение скорости клубочковой фильтрации.

СКФ можно оценить посредством измерения экскретируемого с мочой вещества, которое полностью фильтруется из крови в почечных клубочках и при этом не секретируется, не реабсорбируется и не метаболизирется в почечных канальцах.

По величине клубочковой фильтрации судят о фильтрационной способности почек. Если в кровяное русло ввести вещество, которое фильтруется в клубочках, но не реабсорбируется и не секретируется канальцами нефронов, то его клиренс численно равен объемной скорости клубочковой фильтрации. Клиренс (очищение) любого соединения принято выражать количеством миллилитров плазмы, которое в 1 мин полностью освобождается от определенного вещества при прохождении ее через почки. Веществами, по которым чаще определяют клубочковую фильтрацию, являются инулин и маннитол. Для расчета клиренса (например, инулина) необходимо величину минутного диуреза умножить на K_м/K_кp(отношение концентраций данного вещества в моче и плазме крови):

где С – клиренс; К_м – концентрация данного соединения в моче; К_кр – концентрация в плазме крови; V – количество мочи в 1 мин, мл.

Вещества, которые не только фильтруются через клубочки, но и реабсорбируются или секретируются в канальцах, имеют клиренс, который показывает целостную работу почек (смешанный клиренс). В зависимости от того, комбинируется ли фильтрация с реабсорбцией или с секрецией, выделяют два вида смешанного клиренса: фильтрационно-реабсорбционный и фильтрационно-секреционный. Величина смешанного фильтрационно-реабсорбционного клиренса меньше величины клубочкового клиренса, так как часть вещества реабсорбируется из первичной мочи в канальцах. Значение этого показателя тем меньше, чем эффективнее реабсорбция в канальцах. Так, для глюкозы в норме он равен 0. Максимальное всасывание глюкозы в канальцах составляет 350 мг/мин. Максимальную способность канальцев к обратному всасыванию принято обозначать Т_м (транспорт максимум). Иногда встречаются пациенты с заболеванием почек, которые, несмотря на высокое содержание глюкозы в плазме крови, не выделяют глюкозу с мочой, так как фильтруемое количество глюкозы ниже значения Т_м. Наоборот, при врожденном заболевании почечная глюкозурия может быть основана на снижении значения Т_м.

Для мочевины величина смешанного фильтрационно-реабсорбционного клиренса составляет 70. Это значит, что из каждых 125 мл ультрафильтрата или плазмы крови за минуту от мочевины полностью освобождаются 70 мл. Иными словами, определенное количество мочевины, а именно то, которое содержится в 55 мл ультрафильтрата или плазмы, всасывается обратно.

Величина смешанного фильтрационно-секреционного клиренса может быть больше клубочкового клиренса, так как к первичной моче прибавляется дополнительное количество вещества, которое секретируется в канальцах. Этот клиренс тем больше, чем сильнее секреция канальцев. Клиренс некоторых веществ, секретируемых канальцами (например, диодраст, пара-аминогиппуровая кислота), настолько высок, что практически приближается к величине почечного кровотока (количество крови, которое за минуту проходит через почки). Таким образом, по клиренсу этих веществ можно определить величину кровотока.

В₂-микроглобулин – это небольшой пептид (молекулярная масса 11800Д), который входит в состав антигенов главного комплекса гистосовместимости класса I. Он присутствует на поверхности большинства клеток и в низких концентрациях в плазме. Этот белок полностью фильтруется в клубочках, реабсорбируется и катаболизируется клетками проксимальных почечных канальцев.

Концентрация В₂-микроглобулина в плазме является хорошим показателем СКФ у здоровых людей, поскольку она не зависит от диеты и мышечной массы. Однако эта концентрация возрастает при некоторых раковых и воспалительных заболеваниях. Поскольку в норме В₂-микроглобулин реабсорбируется и подвергается разложению в почечных канальцах, измерение его экскреции радиоиммунными методами является чувствительным, хотя и дорогим способом оценки целостности почечных канальцев.

Оценка состояния гломерулярного аппарата.

Нарушение целостности клубочков приводит к фильтрации обычно задерживаемых почками крупных молекул и к протеинурии. Однако протеинурия может иметь и другие причины. При сильных повреждениях клубочков в моче обнаруживаются эритроциты (гематурия). Гематурия может быть результатом повреждения любых участков мочевыводящих путей, но при гломерулярных нарушениях эритроциты нередко имеют аномальную форму. Если образующийся в моче осадок содержит эритроцитарные слепки (клетки, заключенные в напоминающий белок матрикс), можно с достаточной определенностью считать, что гломерулярная функция нарушена.

Тесты функции почечных канальцев.

Тестирование функции почечных канальцев выполняется реже, чем определение величины клубочковой функции. Глюкозурия у пациента с нормальной концентрацией глюкозы в крови указывает на нарушение функции проксимальных почечных канальцев, которое может быть либо изолированным (почечная глюкозурия), либо частью генерализованного дефекта канальцев (синдром Фанкони). Проявлением некоторых дефектов почечных канальцев может быть повышенная концентрация аминокислот в моче, которая выявляется хроматографией аминокислот. Для обнаружения ацидоза проксимальных почечных канальцев может потребоваться прведение тестов на реабсорбцию в этих канальцах бикарбонатов.

Для оценки функции дистальных почечных канальцев широко используются тест с водной депривацией, применяемый для проверки концентрирующей способности почек, и тесты с закислением мочи, используемые для диагностики ацидоза дистальных почечных канальцев.

Список использованной литературы:

Березов Т.Т., Коровкин Ф.К. «Биологическая химия», М.: «Медицина», 1998.

Мари Р., Греннер Д., Мейес П., Родуэлл В. «Биохимия человека», М.: «Мир», 1993.

works.doklad.ru