3. Механизмы мочеобразования

В процессах мочеобразования участвуют все отделы нефрона.

Мочеобразование осуществляется за счет трех последо­вательных процессов:

1. клубочковой фильтрации (ультрафильтрации) воды и низкомолекулярных веществ из плазмы крови клубочковых капилляров в капсулу с образованием первичной мочи;

2. канальцевой реабсорбции - процесса обратного всасывания профильтровавшихся веществ и воды из первичной мочи в кровь околоканальцевых капилляров;

3. канальцевой секреции - процесса переноса некоторых веществ в просвет канальцев из крови околоканальцевых капилляров, а также из клеток канальцев, где эти вещества образуются (ионы водорода, аммиак).

Клубочковая фильтрация

Фильтрация (ультрафильтрация) воды и низкомолеку­лярных веществ из плазмы крови, протекающей по капилля­рам клубочка, в полость капсулы происходит через клубочковый фильтр. Основной силой, способствующей процессу фильтрации, является дав­ление крови (гидростатическое) в капиллярах клубочков, которое обеспечивается нагнетающей функцией сердца. К силам, препятствующим фильтрации, относятся онкотическое давление белков плазмы крови и давление жидкости в полости капсулы клубочка, т.е. первичной мочи.

В условиях физиоло­гической нормы вместе с водой фильтруются неорганические ионы и низкомолекулярные органические вещества (амино­кислоты, глюкоза, мочевина, мочевая кислота). Ультра­фильтрат не должен содержать большей части белков и фор­менных элементов крови, в остальном он близок к плазме крови.

Клубочковый фильтр не пропускает клетки крови или белки плазмы. Главные детерминанты фильтруемости растворенного вещества - это молекулярный размер и электрический заряд. Вещества с молекулярной массой около 10 кДа (килодальтон, 1 дальтон = 1.660538921(73)×10⁻²⁷ kg ) свободно фильтруются, если молекулярная масса увеличивается до 70 кДа, то фильтруемость растворенного вещества снижается. Альбумин, с молекулярным весом 70 кДа достаточно мал, чтобы быть отфильтрованным. Это важно, для того чтобы альбумин не терялся с мочой, так как плазменная концентрация альбумина является крупнейшим донором онкотического давления плазмы. Инулин - белок с низкой молекулярной массой (молекулярный вес 5 кДа), он может быть использован для оценки скорости клубочковой фильтрации. Инулин свободно проходит через барьер клубочковой фильтрации. Эндогенной альтернативой инулина является креатинин, продукт метаболизма мышц.

Электрический заряд макромолекул также определяет их фильтруемость. В плазме здорового человека белки заряжены отрицательно, что «отталкивает» их от отрицательно заряженных пор. Для неорганических ионов и низкомолекуляр­ных органических веществ отрицательный заряд на фильт­рующих мембранах не служит препятствием.

При воспалительных процессах в клубочках поры те­ряют отрицательный заряд, что резко повышает проницае­мость фильтра для отрицательно заряженных макромолекул. Это приводит к большим потерям альбуминов плазмы крови с мочой. Гепарин способствует восстановлению анионных локусов, а антибиотики, наоборот, уменьшают их наличие. Если при поражении клубочков увеличивается размер пор, то фильтруются и выводятся с мочой и большие молекулы: гло­булины и даже эритроциты.

В норме у мужчин скорость клубочковой фильтра­ции обеих почек составляет 125 мл/мин., а у женщин -110 мл/мин, на 1,73 м² поверхности тела (это стандартная поверхность тела человека массой около 70 кг). Вся плазма крови очищает­ся почками не менее 60 раз в сутки.

Клиренс определяется как объем плазмы, которая освобождается от данного вещества в 1 минуту. Клиренс рассчитывается как отношение скорости экскреции вещества с мочой к концентрации в плазме крови. Клиренс отражает именно экскрецию (выведение с мочой), а не фильтрацию, потому что некоторые отфильтрованные в клубочке вещества подлежат обратному всасыванию или, наоборот, дополнительной секреции в канальцах нефрона.