Мікроскопія сечового осаду
Освіта сечі
Сеча утворюється в нирках з плазми крові; щохвилини через нирки проходить 1/4 об'єму крові, що викидається серцем. Основний структурно-функціональною одиницею нирки, що забезпечує утворення сечі, є нефрон. У нирці людини міститься близько 1,2 млн нефронів. Нефрон складається з декількох послідовно з'єднаних відділів, розташованих в кірковій і мозковій речовині: судинного клубочка; головного, або проксимального, відділу канальця, тонкого низхідного відділу петлі Генле, дистального відділу канальця і збиральної трубочки.
Механізм сечоутворення складається з трьох основних процесів: 1) клубочковоїфільтрації з плазми крові води і низькомолекулярних компонентів з утворенням первинної сечі; 2) канальцевої реабсорбції (зворотного всмоктування в кров) води і необхідних для організму речовин з первинної сечі; 3) канальцевоїсекреції іонів, органічних речовин ендогенної і екзогенної природи.
Процес клубочкової ультрафільтрації здійснюється під впливом фізико-хімічних і біологічних факторів через структури гломерулярного фільтра, що знаходиться на шляху виходу рідини з просвіту капілярів клубочка в порожнину капсули. Гломерулярний фільтр складається з трьох шарів: ендотелію капілярів, базальної мембрани і епітелію вісцерального листка капсули або подоцитів.
До біологічних факторів забезпечення фільтрації ставляться активність подоцитів, які, скорочуючись і розслабляючись, діють як мікронасоси, що відкачують фільтрат в порожнину капсули, а також скорочення і розслаблення мезангіальних клітин, що змінюють тим самим площу поверхні клубочкового фільтра.
Фізико-хімічні фактори забезпечення фільтрації - негативний заряд структур фільтра і фільтраційний тиск, що є основною причиною фільтраційного процесу.
Фільтраційний тиск (ФД) - це сила, що забезпечує рух рідини з розчиненими в ній речовинами з плазми крові капілярів клубочка в просвіт капсули, вона створюється гідростатичним тиском крові в капілярі клубочка. Перешкоджають фільтрації сили - онкотичноготиск білків плазми крові (так як білки майже не проходять через фільтр) і тиск рідини (первинної сечі) в порожнині клубочка. Гідростатичний тиск крові в капілярах клубочка приблизно в 2 рази вище, ніж в капілярах інших тканин, і становить 65-70 мм рт. ст. Онкотичноготиск білків плазми 25-30 мм рт. ст. первинної сечі в капсулі - 15-20 мм рт. ст. а ФД - близько 20 мм рт. ст.
Основною кількісною характеристикою процесу фільтрації є швидкість клубочкової фільтрації (СКФ) - обсяг ультрафільтрату або первинної сечі, що утворюється в нирках в одиницю часу. СКФ залежить від декількох факторів: 1) від обсягу крові (точніше плазми), що проходить через кору нирок в одиницю часу; 2) фільтраційного тиску; 3) фільтраційної поверхні; 4) числа діючих нефронів.
СКФ в фізіологічних умовах підтримується на досить постійному рівні, складаючи в нормі у чоловіків близько 125 мл / хв, а у жінок - 110 мл / хв.
Канальцева реабсорбция - процес зворотного всмоктування води і речовин, профільтрувати в клубочках. Залежно від відділу канальців, де він відбувається, розрізняють проксимальну і дистальну реабсорбцію; в залежності від механізму транспорту виділяють пасивну, первинно і вдруге активну реабсорбцію.
Проксимальная реабсорбция забезпечує повне всмоктування ряду речовин з первинної сечі - глюкози, білка, амінокислот і вітамінів, 2/3 профільтрувати води і натрію, великих кількостей калин, двовалентних катіонів, хлору, бікарбонату, фосфату, сечової кислоти, сечовини і ін.
Проксимальная реабсорбция глюкози і амінокислот здійснюється за допомогою спеціальних переносників, які одночасно пов'язують і переносять натрій. При певній концентрації глюкози може статися повне завантаження всіх молекул переносників, і глюкоза вже не зможе всмоктуватися назад в кров. Максимальне завантаження молекул канальцевий переносників при певній концентрації речовини в первинній сечі і, відповідно, в крові характеризується поняттям «максимальний канальцевий транспорт речовин». Величиною максимального канальцевого транспорту відповідає більш старе поняття «нирковий поріг виведення», т. Е. Та концентрація речовини в крові і в первинній сечі, при якій воно вже не може бути повністю реабсорбуються-вано в канальцях і з'являється в кінцевій сечі. Речовини, для яких може бути знайдений поріг виведення, називаються граничними. Типовим прикладом служить глюкоза, повністю всмоктується з первинної сечі при концентрації в плазмі крові нижче 10 ммоль / л (180 мг / дцл) і з'являється в кінцевій сечі (повністю не реабсорбується) при вмісті в крові вище 10 ммоль / л. Тобто поріг виведення для глюкози - концентрація 10 ммоль / л.
Речовини, які в канальцями НЕ реабсорбируются (інулін, манітол) або реабсорбируются мало і виділяються пропорційно накопиченню в крові (сечовина, сульфати та ін.), Називаються непороговимі.
Дистальна реабсорбція іонів і води за обсягом істотно менше проксимальної, але, істотно змінюючись під впливом регулюючих впливів, вона визначає склад кінцевої сечі і здатність нирки виділяти концентровану або розведену сечу. У дистальному відділі нефрона активно реабсорбується натрій. Хоча тут всмоктується близько 10% його профільтрована кількості, цей процес забезпечує виражене зменшення його концентрації в сечі і, навпаки, підвищення вмісту в інтерстиціальної рідини, що створює значний градієнт осмотичного тиску між сечею і інтерстіцием.
Аніони хлору всмоктуються переважно пасивно слідом за Na +. Секреція в сечу Н + епітелієм дистальних канальців пов'язана з реабсорбцией Na +. Активно всмоктуються в цьому відділі іони калію, кальцію і фосфати.
Канальцевої секрецією називають активний транспорт в сечу речовин, що містяться в крові або утворених безпосередньо в клітинах канальцевого епітелію (аміак). Секреція зазвичай здійснюється проти концентраційного або електрохімічного градієнта з витратою енергії. З крові секретуються іони калію, іони водню, органічні кислоти і підстави ендогенного походження, а також пропозиції, що надійшли в організм чужорідні речовини. Для ряду ксенобіотиків швидкість і інтенсивність канальцевоїсекреції значно перевищує швидкість клубочкової фільтрації. Здатністю до секреції володіють клітини епітелію як проксимального, так і дистального відділів канальців. Клітини проксимальних відділів секретують органічні сполуки за допомогою спеціальних переносників. Секреція протонів, в основному, здійснюється в проксимальних канальцях. Однак дистальная їх секреція грає основну роль в регуляції кислотноосновного рівноваги в організмі. Калій секретується в дистальних канальцях і збірних трубочках, аміак - у проксимальному і дистальному відділах.
Процес секреції деяких з'єднань в проксимальних канальцях йде настільки інтенсивно, що вони віддаляються з крові за одне її проходження через кіркова речовина нирок. Наприклад, парааміногіппуроваякислота, рентгеноконтрастні речовини. Визначаючи кліренс цих речовин, можна розрахувати обсяг плазми крові, що проходить в одиницю часу через кору нирок, або величину ефективного (бере участь в мочеобразованіі) ниркового плазмотока.
Екскреторна функція нирок полягає у виділенні з внутрішнього середовища організму за допомогою процесів сечоутворення кінцевих і проміжних продуктів обміну (метаболітів), екзогенних речовин, а також надлишку води, мінеральних та органічних речовин. Особливе значення при цьому має виділення продуктів азотистого обміну (сечовина, сечова кислота, креатинін та ін.), Протонів, індолу, фенолу, гуанидина, амінів, кетонів. Порушення екскреторної функції нирок веде до накопичення цих речовин в крові і викликає розвиток токсичного стану, званого уремией.