II. Физико-химические свойства мочи
Кафедра биологической химии
БИОХИМИЯ ПОЧЕК И МОЧИ
Учебное пособие для самостоятельной работы студентов
Оренбург - 2014
I. Биохимия почек. Функции почек. Механизм образования мочи.
Почки – главный секреторный орган человека, который обеспечивает экскрецию конечных продуктов обмена веществ и играет важную роль в поддержании постоянства состава внутренней среды организма.
Почки – это парный орган, на долю которого приходится примерно 0,5% от массы тела. Вес обеих почек человека обычно колеблется около 300 г. В состав почечной ткани входит около 83% воды и 17% сухого остатка, состоящего преимущественно из различных белков (глобулинов, нуклеопротеидов, протеиноидов и др.).
Несмотря на сравнительно небольшие размеры и вес, почки являются органом, потребляющим большое количество кислорода и питательных веществ. Установлено, что не менее 10 % всего поглощенного человеком в состоянии покоя кислорода используется почечной тканью на окислительные процессы. Столь высокая дыхательная способность и такой интенсивный обмен веществ в почках, несомненно, объясняются чрезвычайно энергичной и непрерывной работой этого органа.
В корковом слое почек преобладают аэробные окислительные процессы. В клетках коры почек имеется большое количество митохондрий, поэтому в них отмечена высокая активность ферментов цикла трикарбоновых кислот, тканевого дыхания.
Основными энергетическими субстратами здесь являются жирные кислоты, кетоновые тела, углеродные скелеты аминокислот. В коре почек активно осуществляется глюконеогенез.
Мозговой слой почек характеризуется преобладанием анаэробных процессов, в связи с чем, основным субстратом биологического окисления в них является глюкоза, а преобладающим энергетическим процессом - анаэробный гликолиз.
Функции почек
Основная функция почек - выделение из организма конечных продуктов обмена и поддержание гомеостаза реализуется за счет следующих механизмов:
1. мочеобразования и экскреции различных веществ;
2. регуляции осмотического давления путем выделения через почки избытка воды или Nа+;
3. регуляции кислотно-основного состояния вследствие активации аммонигенеза и выделения с мочой кислых фосфатов при ацидозе и ингибиции этих процессов при алкалозе;
4. детоксикации – в почках осуществляется II фаза обезвреживания ксенобиотиков - процесс конъюгации ксенобиотиков с глицином, ацетатом и глюкуронатом;
5. синтеза эритропоэтина – гормона, стимулирующего эритропоэз;
6. образования ренина, протеолитического фермента, участвующего в процессе образования ангиотензина, обладающего высокой вазоконстрикторной активностью;
7. превращения 25-оксихолекальциферола в активный 1,25-диоксихолекальциферол (кальцитриол) - гормон, регулирующий фосфорно-кальциевый обмен;
8. синтеза глюкозы (глюконеогенез).
Механизм образования мочи
Главным механизмом гомеостатической функции почек является образование и выделение мочи. При образовании мочи почки выполняют значительную работу против осмотических сил, так как концентрация осмотически активных веществ в моче человека обычно превышает концентрацию этих веществ в плазме крови. Так, содержание мочевины в плазме крови человека не превышает 0,04%, в моче же содержится более 2% мочевины; в крови количество хлористого натрия около 0,6%, в моче – свыше 1% и т.д.
Кровь, поступая в почки через почечные артерии, не только снабжает усиленно работающий железистый аппарат почек необходимыми питательными веществами и кислородом, но и освобождает организм от ряда веществ – продуктов тканевого обмена.
Почки обильно снабжаются кровью: за сутки через почки проходит 1500 л крови, что соответствует 900-1200 мл/мин. Из протекающей крови образуется количество мочи, которое составляет приблизительно 1/1000 часть прошедшей крови, то есть 800-1500 мл в сутки.
Процесс мочеобразования включает следующие этапы:
1. ультрафильтрация плазмы крови почечными клубочками;
2. избирательная реабсорбция химических веществ почечными канальцами;
3. секреция из крови в просвет почечных канальцев веществ, предназначенных для экскреции с мочой;
4. секреция протонов и продукция ионов аммония (аммонигенез).
В результате пассивной фильтрации жидкой части крови в почечных клубочках образуется ультрафильтрат или первичная моча. Ежесуточно образуется около 200 л ультрафильтрата. Ультрафильтрат содержит все компоненты плазмы крови, за исключением белков с молекулярной массой свыше 50000 Да. Ежедневно в 200 л фильтрата поступает около 30000 ммоль натрия, 800 ммоль калия, 300 ммоль ионизированного кальция, 1000 ммоль (180 г) глюкозы и 800 ммоль (48 г) мочевины при их нормальной концентрации в плазме крови.
Здоровые почки фильтруют лишь небольшие количества белка и связанных с белком соединений.
В проксимальных отделах почечных канальцев происходит изоосмотический транспорт, обеспечивающий реабсорбцию веществ. Все вещества первичной мочи делятся на пороговые и беспороговые. Пороговые вещества реабсорбируются, беспороговые – нет, поэтому выделяются с мочой в количествах пропорциональных их концентрации в плазме крови. Реабсорбция происходит как простой диффузией, так и активным транспортом. Активный транспорт требует больших затрат энергии, поэтому в почечных канальцах высока активность К+, Na+- АТФ-аз.
Активно реабсорбируются Na+, Cl-, Н2О, глюкоза и другие моносахариды, аминокислоты, Ca2+ , Mg2+, Рн, гидрокарбонаты, белки. Причем глюкоза и белки реабсорбируются почками практически полностью, аминокислоты – на 99%, Н2О – на 96%, Na+ и Cl- - на 70%; остальные вещества более чем на половину.
Ионы натрия реабсорбируются посредством активного транспорта, глюкоза и аминокислоты с помощью специальных переносчиков совместно с Na+ по механизму симпорта. Ионы кальция и магния реабсорбируются с помощью транспортных Cа2+,Mg2+-АТФ-аз. Белок реабсорбируется путем эндоцитоза. К слабо реабсорбирующим веществам относятся мочевина и мочевая кислота, к нереабсорбирующим веществам относятся креатинин, маннит, полисахарид инулин и др.
Таким образом, почти все пригодные для повторного использования питательные вещества и основная масса электролитов и воды реабсорбируется в проксимальных отделах почечных канальцев.
В петле Генле происходит активный транспорт растворимых веществ из восходящего в нисходящее колено петли Генле. Жидкость, поступающая в нисходящее колено почти изоосмоляльна, т.е. имеет равную с общим кровотоком осмомяльность. В нисходящей части петли Генле происходит пассивная реабсорбция воды, поэтому осмолярность жидкости увеличивается. Имеются данные о том, что в этом месте осуществляется реабсорбция хлоридов. Регулятором этого процесса является альдостерон.
В дистальных канальцах почек происходит окончательное образование мочи, здесь идут процессы реабсорбции Na+, Cl-: реабсорбируется примерно 30 % Na+ и Cl– первичной мочи. Обратное всасывание Na+ в дистальных отделах почечных канальцев имеет свои особенности и осуществляется по механизму озоосмолярного ионного обмена. Во-первых, Na+ реабсорбируется независимо от воды. Происходит всасывание Na+ из мочи, за ним пассивно следуют ионы Cl–. Во-вторых, в ответ на поступающий в эпителий почечных канальцев Na+ в мочу секретируются другие катионы – Н+, К+. Источником Н+ являются Н2СО3, которая образуется из СО2 и Н2О при участии фермента карбоангидразы, и затем диссоциирует на Н+ и НСО3-, а также органические кислоты.
Третьей особенностью реабсорбции Na+ в дистальных отделах почечных канальцев – это его регуляция альдостероном, повышающим скорость этого процесса.
В дистальных отделах канальцев реабсорбируется значительная доля кальция. Реабсорбцию кальция стимулирует гормон паращитовидных желез паратирин. Лишь около 2% профильтрованного в клубочках кальция попадает в мочу. В собирательных трубках протекает заключительная фаза реабсорбции. В них реабсорбируется вода и образуется окончательная или вторичная моча. Этот процесс регулируется гормоном задней доли гипофиза – вазопрессином.
За сутки эпителий почечных канальцев реабсорбирует примерно 180 л Н2О, 1 кг NaСl, 500 г NaHCO3, 250 г глюкозы, 100 г свободных аминокислот.
Канальцевая секреция осуществляет активный транспорт в просвет почечных канальцев веществ, содержащихся в крови, или образующихся в эпителии почечных канальцев. Из кровеносного русла секретируются ионы калия, водорода, органические кислоты, основания, ксенобиотики, лекарства. Клетки эпителия почечных канальцев секретируют в просвет канальцев Н+ и NН3.
Для оценки функционального состояния почек в клинике используется такой показатель как клиренс. Клиренс – величина, которая показывает, какое количество мл ультрафильтрата или плазмы крови за 1 мин полностью освобождается от данного вещества. При клинических исследованиях измеряют клиренс креатинина или мочевины (значительно реже). Если необходимо измерить истинную скорость клубочковой фильтрации, выбирают такое вещество, которое экскретируется исключительно в результате ультрафильтрации в клубочках и не реабсорбируется и не секретируется в канальцах. Таким веществом является инулин. Это полисахарид, состоящий из молекул фруктозы, в организме не синтезируется, при парэнтеральном введении фильтруется клубочками.
При сравнении величин клиренса инулина и креатинина было установлено, что клиренс креатинина выше, чем инулина, что обусловлено дополнительной секрецией креатинина в почечных канальцах. В то же время клиренс мочевины ниже, чем у инулина, за счет диффузии небольших ее количеств из проксимальных отделов канальцев в кровоток. Все это необходимо учитывать при оценке функционального состояния почек.
Величина клиренса какого – либо вещества всегда указывает на тот объем плазмы (в мл в мин), в котором содержалось найденное в моче количество этого вещества. Нельзя рассчитать клиренс тех веществ, которые во время прохождения ими почек образуются дополнительно или разрушаются.
Выделение различных веществ почками определяется тремя факторами: фильтрацией, канальцевой реабсорбцией и канальцевой секрецией. Величина клиренса веществ, которые фильтрируются только клубочками, следовательно, фильтрируемое количество которых во время дальнейшего прохождения ими канальцев более уже не изменится, показывает величину клубочкового фильтрата и составляет при здоровых почках около 120 мл плазмы в минуту (например, клиренс инулина). Клиренс веществ, которые после фильтрации их через клубочки вследствие полной их реабсорбции канальцами не появляются в конечной моче, равен 0 (например, клиренс глюкозы). Вещества, полностью появляющиеся во вторичной моче, так как они были профильтрованы клубочками и дополнительно были экскретированы клетками канальцев, дают максимальные величины клиренса, которые указывают величину эффективного почечного плазмотока (например, клиренс парааминогиппуровой кислоты составляет 500-700 мл плазмы в мин).
Схема образования мочи
Почки ЦНС гормоны
Пассивная Первичная
фильтрация моча
Вторичная
Реабсорция,
Секреция моча
Физико-химические свойства
-прозрачность
Норма Патология-цвет
мочевина глюкоза – глюкозурия - реакция
аминокислоты белок – протеинурия - относительная
мочевая кислота креатин – креатинурия плотность и др
гиппуровая кислота кетоновые тела – кетонурия
креатинин гемоглобин – гемоглобинурия
стеркобилиноген билирубин – билирубинурия
аммиак галактоза - галактозурия
индикан фруктоза - фруктозурия
органические кислоты ФПК – фенил-ПВК-урия
витамины гомогентизиновая кислота - алкаптонурия
пептиды кровь – гематурия, гемоглобинурия
неорганические компоненты:
Н2РО4-, НРО42- Nа+, К+, Са2+, Mg2+ ,SО42-.
Моча человека (Urina) – биологическая жидкость, в составе которой из организма выделяются конечные продукты обмена веществ, токсические продукты, лекарственные вещества и др.
Установлено, что с мочой выделяется не менее 150 различных веществ. Химический состав мочи тесно связан с химическим составом крови. При многих заболеваниях происходит изменение состава крови, что в свою очередь неминуемо отражается и на составе мочи.
Определение цвета
В чистую пробирку наливают 2-3 мл мочи и рассматривают ее на свету.
Определение прозрачности
В той же пробирке ведут определение прозрачности мочи.
Определение запаха
Склянку с мочой держат на некотором расстоянии от носа и движением ладони руки направляют воздух к носу. При этом ощущается тот или иной запах.
Определение реакции мочи
Принцип метода:
Определение реакции мочи можно провести при помощи синей и красной лакмусовой бумаги одновременно. Синяя лакмусовая бумага краснеет, красная не изменяет своего цвета – моча имеет кислую реакцию.
Красная лакмусовая бумага синеет, синяя не изменяет своего цвета – моча имеет щелочную реакцию.
Оба вида бумаги не меняют своего цвета – моча имеет нейтральную реакцию.
ХОД РАБОТЫ
Полоску синей или красной лакмусовой бумаги опускают в мочу на 1 – 2 секунды. По полученной окраске судят о реакции среды (кислой, щелочной или нейтральной).
Определение рН мочи
Принцип метода:
Реактивная зона полоски – кислотно-щелочной индикатор бромтимоловый синий, который может менять цвет от оранжевого через желтый и зеленый до синего при изменении рН в диапазоне 5-9.
При сравнении полоски с цветом индикаторной шкалы значения рН пробы можно определить с точностью до 0,5 единиц рН. Результаты могут быть смещены, как в кислую, так и в щелочную сторону, присутствующими в моче посторонними веществами.
Оценка теста:
Цвет реактивной зоны полоски меняется в зависимости от рН исследуемой мочи. Цвет реактивной зоны сопоставляется с цветной шкалой сразу же после извлечения полоски из пробы. Цвет отдельных квадратов шкалы соответствует значениям рН 5-6-7-8. Если цвет реактивной зоны оказывается между двумя цветными квадратами, то результаты могут быть приведены к целым значениям или к промежуточным значениям с диапазоном 0,5 единиц.
ХОД РАБОТЫ
На середину универсальной индикаторной бумаги наносят 1-2 капли исследуемой мочи. Окрашенную полоску сравнивают с эталоном, устанавливают рН исследуемой мочи. В норме при употреблении смешанной пищи рН мочи 5,5-6,5.
Оформление протокола анализа мочи
I. Визуальный осмотр
1. Цвет -
2. Запах -
3. Прозрачность -
4. Осадок -
II. Качественный анализ мочи:
1. Реакция среды -
2. рН среды -
3. Относительная плотность -
4. Определение мутности -
III. Обнаружение патологических компонентов мочи:
1. Реакции на белок:
Проба Геллера
Проба с сульфосалициловой кислотой
2. Реакции на глюкозу:
Проба Фелинга
Проба Ниландера
3. Реакции на кетоновые тела:
Проба Либена
Проба Легаля
4. Реакция на кровь -
5. Реакция на желчные пигменты –
IV. Количественное определение патологических компонентов мочи с помощью диагностических тест - полосок:
1. Содержание белка в моче -
2. Содержание глюкозы в моче -
3. Количество кетоновых тел в моче-
4. Содержание уробилиногена в моче-
Вывод:
Выучить константы:
I. Физические свойства мочи:
Количество мочи в сутки (диурез) | 1200-1500 мл |
Относительная плотность | 1,015-1,025 г/см3 |
Максимальная осмотическая концентрация | 910 мосм/л |
Цвет | соломенно-желтый |
Прозрачность | прозрачная |
Запах | специфический, нерезкий |
II. Химический состав мочи:
Реакция мочи | нейтральная или слабо кислая |
Реакция на белок | Отрицательная |
Реакция на желчные пигменты | Отрицательная |
Реакция на кетоновые тела | Отрицательная |
Реакция на глюкозу | Отрицательная |
Реакция на кровь | Отрицательная |
Реакция на индикан | Отрицательная |
Реакция на уробилирубиноген | отрицательная |
Общий азот мочи | 10-16 г/сут |
Мочевина | 20-35 г/сут (333-583 ммоль/сут) |
Мочевая кислота | 270-600 мг/сут (1,6-3,54 ммоль/сут) |
Аммиак | 0,6-1,3 г/сут |
Креатинин | 0,5-2 г/сут (4,4-17,7 ммоль/сут) |
Креатин | Отсутствует |
Калий | 1,5-3 г/сут |
Натрий | 3-6 г/сут |
Хлор | 120-170 ммоль/сут |
Фосфор неорганический | 0,6-1,2 г/сут |
Кафедра биологической химии
БИОХИМИЯ ПОЧЕК И МОЧИ
Учебное пособие для самостоятельной работы студентов
Оренбург - 2014
I. Биохимия почек. Функции почек. Механизм образования мочи.
Почки – главный секреторный орган человека, который обеспечивает экскрецию конечных продуктов обмена веществ и играет важную роль в поддержании постоянства состава внутренней среды организма.
Почки – это парный орган, на долю которого приходится примерно 0,5% от массы тела. Вес обеих почек человека обычно колеблется около 300 г. В состав почечной ткани входит около 83% воды и 17% сухого остатка, состоящего преимущественно из различных белков (глобулинов, нуклеопротеидов, протеиноидов и др.).
Несмотря на сравнительно небольшие размеры и вес, почки являются органом, потребляющим большое количество кислорода и питательных веществ. Установлено, что не менее 10 % всего поглощенного человеком в состоянии покоя кислорода используется почечной тканью на окислительные процессы. Столь высокая дыхательная способность и такой интенсивный обмен веществ в почках, несомненно, объясняются чрезвычайно энергичной и непрерывной работой этого органа.
В корковом слое почек преобладают аэробные окислительные процессы. В клетках коры почек имеется большое количество митохондрий, поэтому в них отмечена высокая активность ферментов цикла трикарбоновых кислот, тканевого дыхания.
Основными энергетическими субстратами здесь являются жирные кислоты, кетоновые тела, углеродные скелеты аминокислот. В коре почек активно осуществляется глюконеогенез.
Мозговой слой почек характеризуется преобладанием анаэробных процессов, в связи с чем, основным субстратом биологического окисления в них является глюкоза, а преобладающим энергетическим процессом - анаэробный гликолиз.
Функции почек
Основная функция почек - выделение из организма конечных продуктов обмена и поддержание гомеостаза реализуется за счет следующих механизмов:
1. мочеобразования и экскреции различных веществ;
2. регуляции осмотического давления путем выделения через почки избытка воды или Nа+;
3. регуляции кислотно-основного состояния вследствие активации аммонигенеза и выделения с мочой кислых фосфатов при ацидозе и ингибиции этих процессов при алкалозе;
4. детоксикации – в почках осуществляется II фаза обезвреживания ксенобиотиков - процесс конъюгации ксенобиотиков с глицином, ацетатом и глюкуронатом;
5. синтеза эритропоэтина – гормона, стимулирующего эритропоэз;
6. образования ренина, протеолитического фермента, участвующего в процессе образования ангиотензина, обладающего высокой вазоконстрикторной активностью;
7. превращения 25-оксихолекальциферола в активный 1,25-диоксихолекальциферол (кальцитриол) - гормон, регулирующий фосфорно-кальциевый обмен;
8. синтеза глюкозы (глюконеогенез).
Механизм образования мочи
Главным механизмом гомеостатической функции почек является образование и выделение мочи. При образовании мочи почки выполняют значительную работу против осмотических сил, так как концентрация осмотически активных веществ в моче человека обычно превышает концентрацию этих веществ в плазме крови. Так, содержание мочевины в плазме крови человека не превышает 0,04%, в моче же содержится более 2% мочевины; в крови количество хлористого натрия около 0,6%, в моче – свыше 1% и т.д.
Кровь, поступая в почки через почечные артерии, не только снабжает усиленно работающий железистый аппарат почек необходимыми питательными веществами и кислородом, но и освобождает организм от ряда веществ – продуктов тканевого обмена.
Почки обильно снабжаются кровью: за сутки через почки проходит 1500 л крови, что соответствует 900-1200 мл/мин. Из протекающей крови образуется количество мочи, которое составляет приблизительно 1/1000 часть прошедшей крови, то есть 800-1500 мл в сутки.
Процесс мочеобразования включает следующие этапы:
1. ультрафильтрация плазмы крови почечными клубочками;
2. избирательная реабсорбция химических веществ почечными канальцами;
3. секреция из крови в просвет почечных канальцев веществ, предназначенных для экскреции с мочой;
4. секреция протонов и продукция ионов аммония (аммонигенез).
В результате пассивной фильтрации жидкой части крови в почечных клубочках образуется ультрафильтрат или первичная моча. Ежесуточно образуется около 200 л ультрафильтрата. Ультрафильтрат содержит все компоненты плазмы крови, за исключением белков с молекулярной массой свыше 50000 Да. Ежедневно в 200 л фильтрата поступает около 30000 ммоль натрия, 800 ммоль калия, 300 ммоль ионизированного кальция, 1000 ммоль (180 г) глюкозы и 800 ммоль (48 г) мочевины при их нормальной концентрации в плазме крови.
Здоровые почки фильтруют лишь небольшие количества белка и связанных с белком соединений.
В проксимальных отделах почечных канальцев происходит изоосмотический транспорт, обеспечивающий реабсорбцию веществ. Все вещества первичной мочи делятся на пороговые и беспороговые. Пороговые вещества реабсорбируются, беспороговые – нет, поэтому выделяются с мочой в количествах пропорциональных их концентрации в плазме крови. Реабсорбция происходит как простой диффузией, так и активным транспортом. Активный транспорт требует больших затрат энергии, поэтому в почечных канальцах высока активность К+, Na+- АТФ-аз.
Активно реабсорбируются Na+, Cl-, Н2О, глюкоза и другие моносахариды, аминокислоты, Ca2+ , Mg2+, Рн, гидрокарбонаты, белки. Причем глюкоза и белки реабсорбируются почками практически полностью, аминокислоты – на 99%, Н2О – на 96%, Na+ и Cl- - на 70%; остальные вещества более чем на половину.
Ионы натрия реабсорбируются посредством активного транспорта, глюкоза и аминокислоты с помощью специальных переносчиков совместно с Na+ по механизму симпорта. Ионы кальция и магния реабсорбируются с помощью транспортных Cа2+,Mg2+-АТФ-аз. Белок реабсорбируется путем эндоцитоза. К слабо реабсорбирующим веществам относятся мочевина и мочевая кислота, к нереабсорбирующим веществам относятся креатинин, маннит, полисахарид инулин и др.
Таким образом, почти все пригодные для повторного использования питательные вещества и основная масса электролитов и воды реабсорбируется в проксимальных отделах почечных канальцев.
В петле Генле происходит активный транспорт растворимых веществ из восходящего в нисходящее колено петли Генле. Жидкость, поступающая в нисходящее колено почти изоосмоляльна, т.е. имеет равную с общим кровотоком осмомяльность. В нисходящей части петли Генле происходит пассивная реабсорбция воды, поэтому осмолярность жидкости увеличивается. Имеются данные о том, что в этом месте осуществляется реабсорбция хлоридов. Регулятором этого процесса является альдостерон.
В дистальных канальцах почек происходит окончательное образование мочи, здесь идут процессы реабсорбции Na+, Cl-: реабсорбируется примерно 30 % Na+ и Cl– первичной мочи. Обратное всасывание Na+ в дистальных отделах почечных канальцев имеет свои особенности и осуществляется по механизму озоосмолярного ионного обмена. Во-первых, Na+ реабсорбируется независимо от воды. Происходит всасывание Na+ из мочи, за ним пассивно следуют ионы Cl–. Во-вторых, в ответ на поступающий в эпителий почечных канальцев Na+ в мочу секретируются другие катионы – Н+, К+. Источником Н+ являются Н2СО3, которая образуется из СО2 и Н2О при участии фермента карбоангидразы, и затем диссоциирует на Н+ и НСО3-, а также органические кислоты.
Третьей особенностью реабсорбции Na+ в дистальных отделах почечных канальцев – это его регуляция альдостероном, повышающим скорость этого процесса.
В дистальных отделах канальцев реабсорбируется значительная доля кальция. Реабсорбцию кальция стимулирует гормон паращитовидных желез паратирин. Лишь около 2% профильтрованного в клубочках кальция попадает в мочу. В собирательных трубках протекает заключительная фаза реабсорбции. В них реабсорбируется вода и образуется окончательная или вторичная моча. Этот процесс регулируется гормоном задней доли гипофиза – вазопрессином.
За сутки эпителий почечных канальцев реабсорбирует примерно 180 л Н2О, 1 кг NaСl, 500 г NaHCO3, 250 г глюкозы, 100 г свободных аминокислот.
Канальцевая секреция осуществляет активный транспорт в просвет почечных канальцев веществ, содержащихся в крови, или образующихся в эпителии почечных канальцев. Из кровеносного русла секретируются ионы калия, водорода, органические кислоты, основания, ксенобиотики, лекарства. Клетки эпителия почечных канальцев секретируют в просвет канальцев Н+ и NН3.
Для оценки функционального состояния почек в клинике используется такой показатель как клиренс. Клиренс – величина, которая показывает, какое количество мл ультрафильтрата или плазмы крови за 1 мин полностью освобождается от данного вещества. При клинических исследованиях измеряют клиренс креатинина или мочевины (значительно реже). Если необходимо измерить истинную скорость клубочковой фильтрации, выбирают такое вещество, которое экскретируется исключительно в результате ультрафильтрации в клубочках и не реабсорбируется и не секретируется в канальцах. Таким веществом является инулин. Это полисахарид, состоящий из молекул фруктозы, в организме не синтезируется, при парэнтеральном введении фильтруется клубочками.
При сравнении величин клиренса инулина и креатинина было установлено, что клиренс креатинина выше, чем инулина, что обусловлено дополнительной секрецией креатинина в почечных канальцах. В то же время клиренс мочевины ниже, чем у инулина, за счет диффузии небольших ее количеств из проксимальных отделов канальцев в кровоток. Все это необходимо учитывать при оценке функционального состояния почек.
Величина клиренса какого – либо вещества всегда указывает на тот объем плазмы (в мл в мин), в котором содержалось найденное в моче количество этого вещества. Нельзя рассчитать клиренс тех веществ, которые во время прохождения ими почек образуются дополнительно или разрушаются.
Выделение различных веществ почками определяется тремя факторами: фильтрацией, канальцевой реабсорбцией и канальцевой секрецией. Величина клиренса веществ, которые фильтрируются только клубочками, следовательно, фильтрируемое количество которых во время дальнейшего прохождения ими канальцев более уже не изменится, показывает величину клубочкового фильтрата и составляет при здоровых почках около 120 мл плазмы в минуту (например, клиренс инулина). Клиренс веществ, которые после фильтрации их через клубочки вследствие полной их реабсорбции канальцами не появляются в конечной моче, равен 0 (например, клиренс глюкозы). Вещества, полностью появляющиеся во вторичной моче, так как они были профильтрованы клубочками и дополнительно были экскретированы клетками канальцев, дают максимальные величины клиренса, которые указывают величину эффективного почечного плазмотока (например, клиренс парааминогиппуровой кислоты составляет 500-700 мл плазмы в мин).
Схема образования мочи
Почки ЦНС гормоны
Пассивная Первичная
фильтрация моча
Вторичная
Реабсорция,
Секреция моча
Физико-химические свойства
-прозрачность
Норма Патология-цвет
мочевина глюкоза – глюкозурия - реакция
аминокислоты белок – протеинурия - относительная
мочевая кислота креатин – креатинурия плотность и др
гиппуровая кислота кетоновые тела – кетонурия
креатинин гемоглобин – гемоглобинурия
стеркобилиноген билирубин – билирубинурия
аммиак галактоза - галактозурия
индикан фруктоза - фруктозурия
органические кислоты ФПК – фенил-ПВК-урия
витамины гомогентизиновая кислота - алкаптонурия
пептиды кровь – гематурия, гемоглобинурия
неорганические компоненты:
Н2РО4-, НРО42- Nа+, К+, Са2+, Mg2+ ,SО42-.
Моча человека (Urina) – биологическая жидкость, в составе которой из организма выделяются конечные продукты обмена веществ, токсические продукты, лекарственные вещества и др.
Установлено, что с мочой выделяется не менее 150 различных веществ. Химический состав мочи тесно связан с химическим составом крови. При многих заболеваниях происходит изменение состава крови, что в свою очередь неминуемо отражается и на составе мочи.
II. Физико-химические свойства мочи
1. Объем суточной мочи (диурез) – это количество мочи, выделяемой за сутки здоровым человеком.
У здорового человека, находящегося на обычном пищевом режиме, объем мочи в сутки колеблется от 600 до 2500 мл, что соответствует 80-85% количества принятой жидкости. В среднем количество мочи составляет около 1,5 л.
Колебания диуреза могут быть весьма значительными и зависят не только от количества выпитой жидкости, но и от выделения воды с потом, с испражнениями (особенно при поносе). Суточный диурез может или увеличиваться (полиурия) или уменьшаться (олигурия), полное отсутствие мочи называется анурия (табл. 1).
Полиурия – это выделение мочи более 2500 мл в сутки. Полиурия может быть физиологическая – при введении в организм больших количеств жидкости, при употреблении растительной пищи (картофель, овощи, фрукты), содержащей много воды, при стрессе. Патологическая полиурия в свою очередь может быть почечного и внепочечного происхождения. Почечная полиурия наблюдается при заболеваниях почек (гидронефроз, пиэлит, кистозное перерождение почек, амилоидоз, первично и вторично сморщенная почка). Внепочечная полиурия отмечается при сахарном и несахарном диабете, схождении отеков, заболеваниях нервной системы (истерия, эпилепсия).
Объем мочи зависит не только от количества потребляемой жидкости, но и от употребления кофе или чая, обладающих мочегонным действием, этанола, подавляющего выделение АДГ, приема лекарственных препаратов – диуретиков.
Олигурия – это уменьшение суточного объема мочи до менее 600 мл. Олигурия может быть физиологическая – при употреблении малого объема жидкости, при усиленном потоотделении и патологическая. Патологическая олигурия может быть почечного и внепочечного происхождения. Олигурия почечного происхождения бывает при нефритах, тяжелых нефрозах, отравлениях сулемой, свинцом, висмутом, мышьяком и т.д; при частичной закупорке мочеточников камнями, опухолью.
Таблица 1