Cilvēka ķermenis tiek nodrošināts ar vidēji 2500 mililitriem ūdens. Apmēram 150 mililitri parādās vielmaiņas procesā. Lai ūdens vienmērīgi sadalītos organismā, tā ienākošajam un izejošajam daudzumam ir jāsakrīt.
Galveno lomu ūdens izvadīšanā spēlē nieres. Diurēze (urinēšana) dienā ir vidēji 1500 mililitri. Pārējais ūdens tiek izvadīts caur plaušām (apmēram 500 mililitri), ādu (apmēram 400 mililitri) un neliels daudzums izdalās ar izkārnījumiem.
Urīna veidošanās mehānisms ir vitāli svarīgs process, ko veic nieres, tas sastāv no trim posmiem: filtrācijas, reabsorbcijas un sekrēcijas.
Urīnā ir ūdens, noteikti elektrolīti un šūnu vielmaiņas galaprodukti. Urīna veidošanās procesu nierēs veic nefrons.
Nefrons ir morfofunkcionāla nieru vienība, kas nodrošina urinēšanas un izvadīšanas mehānismu. Tās struktūra satur glomerulus, kanāliņu sistēmu, Boumena kapsulu.
Šajā rakstā mēs apskatīsim urīna veidošanās procesu.
Nieru asinsapgāde
Katru minūti caur nierēm iziet aptuveni 1,2 litri asiņu, kas ir vienāds ar 25% no visām aortā nonākušajām asinīm. Cilvēkiem nieres veido 0,43% no ķermeņa svara. No tā var secināt, ka asins apgāde nierēm ir augstā līmenī (salīdzinājumam: 100 g audu izteiksmē asins plūsma nierēm ir 430 mililitri minūtē, sirds koronārajai sistēmai - 660, smadzenēm - 53). Kas ir primārais un sekundārais urīns? Vairāk par to vēlāk.
Svarīga nieru asinsapgādes īpašība ir tā, ka asins plūsma tajās paliek nemainīga, ja arteriālais spiediens mainās vairāk nekā 2 reizes. Tā kā nieru artērijas atkāpjas no vēderplēves aortas, tām vienmēr ir augsts spiediena līmenis.
Primārais urīns un tā veidošanās (glomerulārā filtrācija)
Pirmais solis urīna veidošanā nierēs rodas asins plazmas filtrēšanas procesā, kas notiek nieru glomerulos. Šķidrā asins daļa caur kapilāru sieniņu nonāk nieru korpusa kapsulas padziļinājumā.
Filtrēšanu nodrošina vairākas ar anatomiju saistītas funkcijas:
- saplacinātas endotēlija šūnas, tās ir īpaši plānas malās un tām ir poras, caur kurām proteīna molekulas nevar iziet cauri to lielā izmēra dēļ;
- Shumlyansky-Bowman konteinera iekšējo sienu veido saplacinātas epitēlija šūnas, kas arī neļauj lielām molekulām iziet cauri.
Kur veidojas sekundārais urīns? Vairāk par to tālāk.
Kas tas irsniedz ieguldījumu?
Galvenais spēks, kas nodrošina filtrāciju nierēs, ir:
- augsts spiediens nieru artērijā;
- nav vienāds nieru ķermeņa aferento un eferento arteriolu diametrs.
Spiediens kapilāros ir aptuveni 60-70 dzīvsudraba staba milimetri, bet citu audu kapilāros - 15 dzīvsudraba staba milimetri. Filtrētā plazma viegli piepilda nefrona kapsulu, jo tai ir zems spiediens - aptuveni 30 dzīvsudraba staba milimetri. Primārais un sekundārais urīns ir unikāla parādība.
Ūdens un plazmā izšķīdušās vielas tiek filtrētas no kapilāriem kapsulas padziļinājumā, izņemot lielmolekulāros savienojumus. Sāļi, kas saistīti ar neorganiskiem, kā arī organiskiem savienojumiem (urīnskābe, urīnviela, aminoskābes, glikoze), nonāk kapsulas dobumā bez pretestības. Augstmolekulārie proteīni parasti nepadziļinās un tiek uzglabāti asinīs. Šķidrumu, kas filtrēts kapsulas padziļinājumā, sauc par primāro urīnu. Cilvēka nieres dienas laikā veido 150-180 litrus primārā urīna.
Sekundārais urīns un tā veidošanās
Otro urīna veidošanās posmu sauc par reabsorbciju (reabsorbciju), kas notiek izliektajos kanālos un Henles cilpā. Process notiek pasīvā formā pēc stumšanas un difūzijas principa un aktīvā formā caur pašām nefrona sienas šūnām. Šīs darbības mērķis ir atgriezt asinīs visas svarīgās un dzīvībai svarīgās vielas pareizajā daudzumā.un noņemt pēdējos vielmaiņas elementus, svešas un toksiskas vielas.
Bet kur veidojas sekundārais urīns?
Trešais solis ir sekrēcija. Papildus reabsorbcijai nefrona kanālos notiek aktīvs sekrēcijas process, tas ir, vielu izdalīšanās no asinīm, ko veic nefrona sieniņu šūnas. Sekrēcijas laikā kreatinīns, kā arī ārstnieciskās vielas no asinīm nonāk urīnā.
Notiekošā reabsorbcijas un izdalīšanās procesā veidojas sekundārais urīns, kas pēc sastāva krietni atšķiras no primārā urīna. Sekundārajā urīnā ir augsta urīnskābes, urīnvielas, magnija, hlorīda jonu, kālija, nātrija, sulfātu, fosfātu, kreatinīna koncentrācija. Apmēram 95 procenti sekundārā urīna ir ūdens, citu vielu sausie atlikumi ir tikai pieci procenti. Dienā veidojas apmēram pusotrs litrs sekundārā urīna. Nieres un urīnpūslis ir pakļauti lielai slodzei.
Urināšanas regulēšana
Nieres pašregulējas, jo ir ārkārtīgi svarīgs orgāns. Nieres tiek apgādātas ar lielu skaitu simpātiskās nervu sistēmas un parasimpātiskās (klejotājnerva galiem) šķiedru. Ar simpātisko nervu kairinājumu samazinās asins daudzums, kas nonāk nierēs, un spiediens glomerulos, kā rezultātā palēninās urīna veidošanās process. Tas kļūst mazs ar sāpīgiem kairinājumiem asas asinsvadu kontrakcijas dēļ.
Kad klejotājnervs ir kairināts, tas izraisa pastiprinātu urinēšanu. Arī ar absolūtuvisu nervu, kas nonāk nierēs, krustpunktā, tā turpina normāli darboties, kas liecina par augstu pašregulācijas spēju. Tas izpaužas aktīvo vielu - eritropoetīna, renīna, prostaglandīnu - ražošanā. Šie elementi kontrolē asins plūsmu nierēs, kā arī procesus, kas saistīti ar filtrēšanu un uzsūkšanos.
Kādi hormoni to regulē?
Daudzi hormoni regulē nieru darbību:
- vazopresīns, ko ražo smadzeņu hipotalāma reģions, uzlabo ūdens atgriešanās absorbciju nefrona kanālos;
- Aldosterons, kas ir virsnieru garozas hormons, ir atbildīgs par Na+ un K+;jonu;
- tiroksīns, kas ir vairogdziedzera hormons, palielina urinēšanu;
- adrenalīnu ražo virsnieru dziedzeri, un tas izraisa urīna ražošanas samazināšanos.
