Постнатальный онтогенез мочевой системы

Развитие выделительной системы не заканчивается к моменту рождения, поэтому у новорожденных почки в определенной степени сохраняют черты эмбрионального строения и функции, что проявляется в их структурной и функциональной незрелости в течение первых лет внеутробной жизни. Общая характеристика анатомических особен­ностей почек новорожденного и взрослого приведена в табл. 1

Таблица. 1 Морфологические особенности почек новорожденных и взрослых
Признак	Новорожденный	Взрослый
Форма	Округлая	Бобовидная
Дольчатое строение	Хорошо выражено, имеется от 10 до 20 долек	Исчезает к 2 годам, но изредка сохраняется и у взрослого
Масса	11-12 г	Увеличивается более чем в 10 раз
Корковое вещество	Тонкое (2 мм), в виде полоски, пересеченной лучами мозгового вещества	В 4 раза толще
Мозговое вещество	В 4-5 раз больше коркового -	В 2-3 раза толще коркового
Сосочки	Узкие	Более широкие
Пирамиды	Сформированы нечетко	Четкие
Нефрон	Недоразвитие всех отделов, особенно канальцев	Хорошо развиты

Почки новорожденногоимеют дольчатую поверх­ность, которая характерна для внутриутробного периода. Исчезает дольчатость только на 2—3 году жизни. Расположены почки ниже, чем у взрослого (ворота поч­ки проецируются на уровне 2-го поясничного позвонка, а у взрослого — на уровне 1-го поясничного позвонка).

В результате более каудального расположения по­чек относительно позвоночного столба почечные сосуды имеют косое направление. Почечные лоханки новорожденного широкие, ампуловидные, располагаются внутрипочечно, от них под углом отходят мочеточники. Окончательное формирование полости и стенок лоханок происходит к началу периода раннего детства. Они опускаются и занимают внепочечное положение к 5 – 10 годам.

Продольные оси почек у детей до 3-4 лет следуют параллельно позвоночному столбу, к 5-6 годам они принимают наклонное положение. Абсолютный вес почек у новорожденных составляет 11— 12 г, а относительный — 0,75—0,77%, у взрослых, соответственно, - 145—151 г и 0,46% от массы тела.

Фиброзная капсула почек становится хорошо выраженной к 5-ти годам, к 10-14 годам она такая же, как у взрослого. Жировая капсула развита очень слабо. Развитие капсул после рождения идет довольно медленно, они формируются после 8-летнего возраста.

Структура почек новорожденного имеет некоторые характерные черты. Так, корковый слой очень узкий —толщиной 2 мм, а мозговой развит хорошо. Соотношение «кора — мозговое вещество» у новорожденного составляет 1:4, а у взрослого - 1:2.

Поверхностные (корковые) нефроны малы, их почечные тельца (диаметром 96 - 99 мкм) расположены непосредственно под фиброзной капсулой. Петли Генле этих нефронов очень короткие и не выходят за пределы коркового вещества. Под капсулой располагаются обычно незрелые нефроны, чем глубже они лежат, тем выше степень их функциональной зрелости. Центральные нефроны крупнее латеральных, лежат в мозговом веществе, их почечные тельца имеют разную величину - диаметр варьирует от 136 до 138 мкм. Постепенно разница между ними сглаживается и к 2,5 годам они по размеру становятся одинаковыми, достигая у взрослого 240 мкм в диаметре. Эпителий капсулы клубочка кубический до 2-летнего возраста, затем становится плоским. Капилляров клубочка мало. Канальцы нефрона расположены компактно, короткие, на всем протяжении имеют одинаковый небольшой диаметр, что отличает их от канальцев взрослого. Ферментативная система недоразвита. В связи с особенностями нефрогенеза более дифференцированные проксимальные канальцы располагаются в экстрагломерулярной зоне коркового вещества, менее дифференцированные - в субкапсулярных отделах.

Клетки проксимальных и дистальных канальцев в отличие от таковых у взрослого различны по структуре, малодифференцированные. В клетках проксимального отдела нефрона к рождению очень низка активность ферментов, необходимых для осуществ­ления обратного всасывания. Базальная мембрана клеток тонкая.

Извитые части мочевых канальцев развиты слабо, их диаметр на всем протяжении одинаков и составляет 18-37 мкм (у взрос­лого 47-64 мкм). В почечных канальцах слабо выражена реабсорбция и почти совсем отсутствует способность клеток канальцев обезвреживать ядовитые вещества.

Собирательные протоки у новорожденного имеют хорошо выраженный просвет. Клетки призматические, со светлой цито­плазмой. Ультраструктура их свидетельствует о невысокой ак­тивности процесса синтеза. Среди эпителиоцитов собиратель­ных трубочек определяются светлые и темные клетки, характер­ные и для взрослого, ферментативная активность в них незначительна.

На первом году жизни прирост канальцев весьма значителен, затем этот процесс идет медленнее и неравномерно. Могут быть выделены три периода интенсивного увеличения массы почек: в первый год жизни (длина почки увеличивается в 2 раза, а масса - в 3 раза); к 14 годам жизни и к 20 годам жизни. Дольчатость почки исчезает к 2 годам. Интенсивно увеличивается толщина коркового вещества, особенно длина канальцев. Отношение коркового вещества к мозговому изменяется от 1:4 до 1:3. В дальнейшем это увеличение идет медленнее.

Наиболее активно растет проксимальный отдел нефрона (увеличивается приблизительно в 2 раза). Намного меньше увеличивается тонкий отдел петли нефрона. Неравномерное распределение почечных телец в корковом веществе постепенно сглаживается и к 2-3 годам разница исчезает. Постепенно возникают оптимальные условия для фильтрации мочи - увеличивается фильтрующая поверхность, почечный фильтр приобретает дифференцированную структуру, в том числе и по толщине. Повышается артериальное давление, являющееся одним из основных факторов фильтрации. Уже к 2 годам фильтрация достигает уровня, соответствующего таковому у взрослых.

Канальцы нефрона растут очень интенсивно, особенно их длина. Рост петель канальцев приводит к тому, что они занимают все большую площадь, раздвигают сосудистые клубочки, увеличивают расстояние между ними, поэтому на единицу площади приходится все меньшее количество клубочков.

На единицу площади вещества почки у новорожденного приходится 50 почечных телец, у 8-10-летних детей -18-20, у взрослых — 4-6, то есть оно в 5-7 раз больше, чем у взрослого.

В почках новорожденного соединительная ткань хорошо развита в капсуле и под капсулой, вокруг сосудов, почечные чашечки очень тонкие. Развитие регулирующего аппарата не завершено, в почке мало нервных волокон и нервных окончаний.

Морфологическая и гистохимическая незрелость нефронов почки к рождению, а также ее регулирующего аппарата обусловливает функциональную незрелость этого органа у маленьких детей. Функции почек, регулирующие кислотно-щелочное равновесие и выделение воды, ниже, чем у взрослого. В связи с незаконченной дифференцировкой почки имеет место и несовершенство нефронов в функциональном отношении. Моча новорожденного в первые дни гипотоническая, содержит незначительное количе­ство мочевины, в ней присутствуют сахар и белок. Клубочковая фильтрация составляет 30—40 % по сравнению с таковой у взрослых, характерны низкий клиренс и высокая проницаемость фильтра по отношению к белку. Реабсорбция воды, глюкозы развита плохо, ограниченна способность почки выводить мочевину.

В моче новорожденных и грудных детей относительно большое содержание аммиака, аминокислот и креатина, что объясняется особенностями обмена веществ. У взрослых почти весь ядовитый аммиак превращается в неядовитую мочевину, креатин — в креатинин, а избыток аминокислот дезаминируется. У детей же эти процессы протекают менее интенсивно.

Длина мочеточникову новорожденного составляет 5—7 см, к 4- м годам их длина достигает 15 см, а у взрослого она равна 25—30 см. Они имеют от­носительно больший диаметр, чем у взрослых, и заметно сужаются книзу, в их стенках слабо развиты мышечные и эластические элементы. Это предрасполагает к застою мочи, ведущему при попадании микробов к возникновению в почечных лоханках воспалительных процессов. Спускаясь в малый таз на уровне дугообразной линии, мочеточники образуют крутой изгиб, который исчезает к 7—8 годам. Мочеточники растут быс­тро и в течение первых двух лет их длина удваивается. Они приобретают вид, свойственный взрослым, прибли­зительно к 8 годам.

Мочевой пузырьу новорожденных и детей первого года жизни имеет веретенообразную форму, что объясняется сильным развитием его продольной мускулатуры. В первые годы жизни он – грушевидный, к 8-12 годам – яйцевидный, а у подростков его форма такая же, как и у взрослых. Его емкость не превышает 50—80 см³, она возрастает до 180 см3 к 5-ти годам, а в 12 лет составляет 250 см3.Расположен он высоко, выступая в брюшную полость. Большая часть мочевого пузыря выдается над лобковым симфизом, а внутреннее отверстие мо­чеиспускательного канала часто лежит на уровне верхнего края симфиза. Дно органа формируется постепенно, по мере изменения формы мочевого пузыря. Вследствие слабого развития жировой ткани вокруг мочевого пузыря последний может легко смещаться у детей.

Мочевой пузырь опускается в полость малого таза в течение первых лет жизни, затем этот процесс приостанавливается до периода половой зрелости, а затем продолжается до 18—20 лет. К 5 годам емкость мочевого пузыря достигает 180—200 см³, а к 12 - 250 см³.

Мочеиспускательный каналимеет хорошо развитые складки слизистой оболочки и железы. Длина его у мальчиков 5—6 см, а диаметр — 0,5 см. Губчатая часть мочеиспускательного канала развита слабее.

У девочек длина его 2—2,5 см, диаметр — 0,6 см. Внутреннее отверстие мочеиспускательного канала круглое и имеет гладкие стенки. Складки слизистой оболочки встречаются лишь изредка. К концу 1-го года жизни складки в отверстии мочеиспускательного канала наблюдаются у 30% детей. Чем старше человек, тем более форма отверстия приобретает вид поперечной щели с большим количеством складок.

Расположение всех органов мочевой системы зависит от внутрибрюшного давления. Чем оно больше, тем выше расположены органы и тем больше сохраняется это положение. По мере ослабления тонуса мышц передней брюшной стенки и понижения внутрибрюшного давления все забрюшинные органы, и в первую очередь почки и мочеточник, а вместе с тем и мочевой пузырь, опускаются.

В мочевой системе чаще, чем в других, наблюдаются аномалии развития: подковообразная почка, дистопированная почка, отсутствие или недоразвитие, гипертрофия ее, отсутствие мочеточника, его удвоение и т. д.

Грудной возраст. У грудных детей, как и у новорожденных, верхний край почек находится на уровне 12-го грудного или 1-го поясничного позвонков, а нижний — на уровне 4-го или 5-го по­ясничных позвонков; правая почка ниже левой на 0,5-1 см. До 2—3 лет поверхность почек остается неровной, бугристой. С возрастом вес почки увеличивается. У ре­бенка 1-го года почка весит 36—37 г, 5 лет — 55-56 г, 7 лет — 64-66 г, 11 лет — 82-84 г, 13 лет — 100-102 г, 15 лет — 115—120 г. С возрастом увеличиваются и размеры почки. У новорожденного длина почки 4,2 см, ширина — 2,2 см и толщина — 1,8 см; у ребенка 1-го года соответственно 7,0 см, 3,7 см, 2,6 см; 5 лет — 7,9 см, 4,26 см, 2,76 см; 7 лет — 8,1 см, 4,25 см, 3,0 см; 11 лет — 9,8 см, 5,15 см, 3,3 см; 13 лет — 10,3 см, 5,25 см, 3,2 см; 15 лет — 10,7 см, 5,3 см, 3,5 см. К 15 годам вес и размеры почки приближаются к взрослым.

В первые месяцы после рождения почки отстают в своем развитии от других внутренних органов. Их дольчатое строение резко выражено. Клубочков в наружной части коркового вещества значительно меньше, чем расположенных около мозгового вещества. К 2-м годам это различие исчезает. Клубочки у новорожденного расположены ближе друг к другу, чем у взрослого. С возрастом, особенно на первом году жизни, расстояние между ними увеличивается.

По поводу возможности образования новых почечных телец после рождения существует несколько точек зрения. Общепризнано, что общее число сосудистых клубочков у недоношенных детей после рождения увеличивается. По некоторым сведениям, в первые недели жизни после рождения образование почечных телец продолжается; этот процесс прекращается, по разным данным, к 20-80 дням жизни. Некоторые авторы отмечают, что нефрогенная ткань в почке у доношенного ребенка к рождению исчезает и новые почечные тельца после рождения у доношенных детей не возникают. В любом случае, через 2-3 месяца жизни доношенного ребенка дальнейший рост почек происходит за счет дифференцировки и нарастания массы уже существующих элементов.

В почке детей 2 лет заметно уменьшается относительное количество клубочков на единицу площади, под капсулой появляется хорошо контурирующийся бесклубочковый слой. Размеры клубочков с возрастом увеличиваются. Возрастание их размеров с 118 до 240 мкм обеспечивает постепенное повышение мощности почечного фильтра.

В раннем грудном возрасте клубочки еще незрелые, малого диаметра, их фильтрующая поверхность значительно меньше, чем у взрослых. У новорожденных толщина коркового вещества почки равна 1/5 или 1/4 толщины мозгового, а у взрослого 1/2 или 2/3. Таким образом, наиболее интенсивно с возрастом растет толщина коркового вещества, формирование которого заканчивается к 5 годам.

Размеры клубочков и их строение у 5-летних детей такие же, как у взрослого. Рост мозгового вещества происходит неравномерно, оно отстает от роста коркового вещества: прирост происходит главным образом до 3 лет, в 5-6 лет и в 9-12. В целом почки быстро растут в течение первого года жизни, а затем их рост замедляется.

На 1-м году жизни также интенсивно растут недостаточно развитые извитые части мочевых канальцев. Диаметр канальцев новорожденного в 2 раза меньше, чем у взрослого. К 3-4 годам величина их просвета, а также структура и функции клеток, образующих стенку, становятся такими же, как у взрослых. В дальнейшем до достижения половой зрелости увеличивается только длина извитых частей мочевых канальцев. К 12 годам окончательно формируется строение почек.

В почках новорожденных внутриорганная венозная сеть состоит из многочисленных сплетений мельчайших вен, а основные ветви в паренхиме трудно различить. В 6-месячном возрасте отчетливо выделяются междольковые и междолевые вены, а также дуговые вены на границе между мозговым и корковым веществами.

Особенности мочеобразованияу детей.У грудных детей мочеобразование на 1 м² поверхности тела в 2—3 раза больше, чем у взрослого. Если не считать первых 3—4 дней жизни, когда ребенок выделяет очень мало мочи, до 3-месячного возраста мочеиспускание происходит маленькими порциями (15—30 мл), но очень часто — до 25 раз в сутки, а иногда и больше. За последующие 9 месяцев в связи с увеличением емкости мочевого пузыря порции выпускаемой мочи несколько возрастают (30—40 мл), а частота мочеиспусканий уменьшается до 15—20 в сутки. К середине второго года жизни, а у некоторых детей позднее, частота мочеиспусканий снижается до 10—12, количество единовременно выпускаемой мочи становится очень изменчивым — в среднем около 60 мл, а в отдельных случаях более 100 мл. Это объясняется появлением условно-рефлекторной задержки мочеиспускания: оно может наступать не при первых позывах, а при более значительном наполнении мочевого пузыря. В последующие годы корковая, т. е. условно-рефлекторная, регуляция мочеиспускания становится все более выраженной, о чем свидетельствуют способность удерживать мочевой пузырь в значительно растянутом состоянии и уменьшение числа мочеиспусканий в сутки до 6—10 раз.

С возрастом относительное количество мочи на кг веса тела уменьшается, особенно к 7—9 годам, затем увеличива­ется к периоду полового созревания ( у девочек — к 13—14 годам, а у мальчиков — к 15—16), в котором прирост веса почек особенно велик, а затем снова уменьшается. Общее суточное количество мочи с возрастом увеличивается: от 1 до 3 лет — 760—820 мл, от 5 до 6 лет — 1 л, от 7 до 8 лет — 1,3 л, от 12 до 13 лет — 1,9 л. После полового созревания оно уменьшается.

Относительный объем фильтрации на единицу поверхности тела новорожденного в 2 раза меньше, чем взрослого. К концу первого года относительный объем фильтрации доходит до нормы взрослого. У детей 6—7 месяцев почки являются функционально недостаточными, они выделяют гипотоническую по сравнению с плазмой крови мочу. Азотистых веществ в моче новорожденных в 5 раз меньше, чем у взрослых, так как в организме растущего ребенка белки задерживаются. У новорожденных отсутствует способность к активной экскреции чужеродных веществ, резко уменьшена способность концентрации мочи. Несмотря на относительно большой диурез, избыток воды и хлористого натрия выводится почками ребенка значительно медленнее, чем почками взрослого. До 6—7-месячного возраста выведение хлоридов почками незначительно. Хлористый натрий, введенный в избытке, выводится лишь частично, так как большая часть его удерживается тканями одновременно с водой, что увеличивает вес тела.

Несмотря на морфологическую и функциональную незрелость у детей раннего возраста, почки поддерживают постоянство водно-солевого состава в организме ребенка. Однако это возможно только в строго определенных условиях питания и водно-солевого режима. Морфологическая незрелость почек обусловливает легкую ранимость и нарушение водно-солевого равновесия при изменениях диеты и патологических состояниях. Функции почек, регулирующие кислотно-щелочное равновесие, у ребенка значительно слабее, чем у взрослого.

Общая функциональная незрелость относится и к водо-выделительной функции. Внеклеточная вода у ребенка более подвижна, чем у взрослого, что также является причиной неустойчивости его водного баланса. Перегрузка водой таит в себе опасность гипергидремии. Более высокая реабсорбция натрия объясняет большую легкость развития отека. Способность к обратному всасыванию глюкозы формируется лишь к началу второго года, поэтому глюкозурия может возникнуть и при небольшой нагрузке. Ограниченна способность почки выводить мочевину.

В связи с определенной функциональной неполноценностью почечного эпителия функционально-компенсаторные возможности почек у детей грудного возраста, особенно раннего периода, ограниченны. Переломный момент относится к 9-12 месяцам, т. е. ко времени перехода к пище, богатой солями и белками. Функциональная нагрузка приводит к появлению более ранней концентрационной способности почек. Это обусловлено более ранней дифференцировкой как сосудистых клубочков, так и мочевых канальцев.

У грудных детей уменьшена реабсорбция воды и, отчасти, глюкозы, однако у них резко повышена реабсорбция натрия, калия и хлоридов. У новорожденных концентрация натрия в моче в 25 раз меньше его концентрации в крови, в отличие от взрослых, у которых обе концентрации равны даже при большом диурезе. Таким образом, у новорожденных особенно недостаточно развита реабсорбционная функция почечного эпителия. К 9—12 месяцам реабсорбция воды значительно увеличивается, и концентрация мочи повышается.

Состав мочи детей отражает особенности их обмена веществ и потому отличается от состава мочи взрослых. Так как обмен белков, обусловливающих рост детей, сильно отличается от обмена белков взрослых, то особенно велики различия в содержании в моче остаточных продуктов обмена белков. Количество органических веществ в моче ребенка ниже, чем у взрослых, а минеральных веществ — значительно меньше, что зависит от задержки белков и минеральных веществ в организме ребенка в процессе роста. Большая часть азота белков пищи выводится организмом ребенка в составе мочевины. С возрастом содержание мочевины в моче на кг веса тела увеличивается: в 1—8 лет оно примерно в 1,5 раза больше, чем у новорожденного; в период полового со­зревания количество мочевины отчетливо уменьшается, а затем снова возрастает.

В моче детей в результате незрелости скелетной мышечной ткани, в отличие от мочи взрослых, содержится креатин. В соединении с фосфорной кислотой креатин содержится главным образом в скелетных мышцах и является важной составной частью обмена веществ при мышечной работе. При распаде креатин-фосфата во время мышечной работы как конечный продукт образуется креатинин. Количество креатинина в моче возрастает в зависимости от развития скелетных мышц. Увеличение содержания креатинина в моче детей с возрастом отражает рост скелетных мышц и интенсивность мышечной работы.

Креатин исчезает из мочи мальчиков примерно после 6 лет, а у девочек — после полового созревания. У девочек 7—8 лет в моче содержится значительно больше креатина, чем креатинина; в 11—12 лет в моче меньше креатина, чем креатинина; в 14—15 лет после полового созревания содержание креатина в моче весьма незначительно, а у некоторых детей его нет. В 17—18 лет выведе­ние креатина с мочой прекращается, а содержание креатинина в моче в 1,5 раза больше, чем у детей 7—8 лет.

Длина мочеточника претерпевает возрастные изменения, постепенно увеличиваясь. В 8—10 лет его длина составляет 10 см, в 12—14 лет — 11—12 см, в 15-16 лет — 15-16 см.

Объем мочевого пузыря также увеличивается с воз­растом. Если у новорожденного максимальный объем пузыря — 50 мл, то у детей одного года — 200 мл, к трем годам он достигает 250 мл, к 6 годам — 500 мл, к 9-10 годам — 600 мл.

С возрастом увеличивается и длина мочеиспускательного канала. У новорожденных мальчиков его длина 5—6 см, а в начале полового созревания — 10—12 см.

Почки детей младшего школьного возраста располагаются ниже, чем у взрослых. К началу второго детства продольные оси почек уже имеют сходящееся кверху направление, а почечные ворота повернуты вовнутрь и немного кзади из-за смещения верхнего полюса почек кзади, а нижнего — кпереди. Эти изменения происходят еще в первом детстве (к 5—6 годам) и сохраняются в дальнейшем на протяжении всей жизни. Строение почек почти достигает дефинитивных показателей к 20 годам, они имеют размеры, свойственные взрослому человеку.

Мочевой пузырьлежит в полости малого таза, но не­сколько выше, чем у взрослых. В 8-летнем возрасте дно мочевого пузыря находится на уровне середины лобково­го симфиза. Его емкость составляет 500—900 мл. Слизис­тая оболочка пузыря у детей более нежная, складки слабо выражены.

Мочеточникиприблизительно к 8 годам приобретают вид, как у взрослых.

Слизистая оболочка мочеиспускательного канала также нежная и легко ранимая, что следует учитывать при уходе за детьми, а также на спортивных тренировках. Загрязнение наружного отверстия мочеиспускательного канала вызывает заболевания не только канала, но и мочевого пузыря.

У младших школьников за сутки образуется от 1000 до 2000 мл вторичной мочи. Количество солей с периода новорожденности в моче увеличивается в 10—12 раз, хлоридов, фосфатов — в 7—8 раз. Содержание их в больших количествах у взрослых свидетельствует о наличии заболевания почек и мочевыводящей системы.

Мочеотделение у детей младшего школьного возраста подчиняется в основном тем же физиологическим законам, что и у взрослых, хотя на процессы мочеобразования у них в значительной степени влияют эмоциональные переживания, температура, влажность воздуха и т. д.

Работа почек регулируется нервным и гуморальным путем. Высшие корковые центры связаны центробежными путями с центрами в промежуточном мозге: в гипоталамусе, в ядрах серого бугра. Под влиянием импульсов центральной нервной системы кровеносные сосуды почек то суживаются, то расширяются. Изменяется проницаемость стенок почечных клубочков и всасывательная способность эпителия в почечных канальцах. Все это отражается на процессе мочеобразования. Например, при сужении почечных кровеносных сосудов уменьшается поступление в них крови, а это задерживает процесс образования мочи.

Влияние адреналина на работу почек через кровь — факт гуморальной регуляции деятельности почек. Гуморальное влияние оказывает и вазопрессин (антидиуретический гормон), который увеличивает обратное всасывание воды в канальцах. Увеличение количества мочи происходит при повышении содержания в крови диуретического гормона аденогипофиза.

Гуморальная регуляция мочеотделения осуществляется под постоянным контролем нервной системы. Нарушение выделительной функции почек сопровождается задержкой в организме продуктов обмена (мочевина, шлаки и т. д.). Это вызывает частичное или полное расстройство функций организма, а в тяжелых случаях приводит к смерти.

Окончательное формирование всех отделов мочевой системы завершается к 16 – 18 годам жизни.