17. Биохимия почек и мочи
Гомеостаз – постоянство внутренней среды организма – рН, осмотическое давление, физиологическое соотношение растворенных веществ в крови, клетках, лимфе, межклеточной жидкости регулируется сложным механизмом, в том числе, почками, где образуется моча.
Моча – основной экскрет организма – с ней удаляется из организма избыток воды, соли, яды, конечные продукты обмена белков, нуклеиновых кислот, осмотически активные вещества. В процессе образования мочи – первичной и окончательной – происходит активный перенос веществ с затратой энергии с помощью Na+, К+-АТФ-азы – "натриевого насоса". В почках происходит интенсивный обмен веществ. Так, масса почек составляет 0,5% от общей массы организма и здесь поглощается до 10% потребляемого кислорода. Потребление энергии на единицу массы в почках больше, чем в любом другом органе. Почка относится к органам наиболее богатым ферментами.
Суточное количество мочи колеблется в больших пределах в зависимости от многих факторов. Так за сутки у лошади выделяется 3-11 л мочи, у крупного рогатого скота – 6-23 л, свиньи – 2-6, собаки – 1-1,5 л. Нормальная моча представляет собой прозрачную жидкость, у лошади – темно-мутноватая.
рН мочи у плотоядных – кислая за счет кислых продуктов, серной и фосфорной кислот, а у травоядных – щелочная. Мутность мочи обусловлена выпадением в осадок уратов щавелевокислого кальция, цистина, солей фосфора, кальция. Количество мочи зависит от физиологических условий. Усиленное потоотделение, поносы, рвота уменьшают количество мочи, а повышенное потребление сочных кормов, воды обуславливают увеличение выделения мочи. Окраска мочи зависит от потребляемых кормов, наличия особых пигментов (щелочи, гемоглобина, лекарственных веществ). Плотность мочи составляет 1,010-1,070 и зависит от количества и интенсивности окраски. Осмотическое давление зависит от концентрации присутствующих солей, мочевины, креатинина, гиппуровой кислоты, температура депрессии 1,5-2,0 оC. При кетозах, голодании, диабете моча кислая, что связано с распадом собственных белков тела. При воспалениях мочевых путей в результате бактериального разложения мочевины рН мочи щелочная.
Химический состав мочи. В моче обнаруживаются свыше 200 различных соединений органической и неорганической природы. Органические компоненты мочи включают азотсодержащие соединения и безазотистые вещества. Мочевина является конечным продуктом обмена простых белков. От общего количества азота мочи 85% приходится на долю мочевины.
Количество мочевины зависит от количества белка корма. За сутки с мочой выделяется: у лошади – 75-100 г, коровы – 60-100 г, собаки – 3-10 г мочевины. Повышенное содержание мочевины – гиперазотурия наблюдается при диабете и связано с усиленным распадом белков в тканях организма. Пониженное содержание мочевины в моче - гипоазотурия отмечается при белковом голодании и отравлениях.
Аминокислоты обнаруживаются в моче в небольших количествах. У крупных животных за сутки с мочой выделяется до 1 г аминокислот. Мочевая кислота может быть свободной или в виде К, Na-солей (ураты) до 0,05-0,2 мг%. Содержание мочевой кислоты возрастает при подагре, при систематическом высоком содержании нуклеопротеидов в кормах.
Аллантоин – один из конечных продуктов азотистого обмена млекопитающих, образуется в печени из мочевой кислоты. У крупного рогатого скота, лошадей и свиней конечным продуктом обмена пуринов до 90-95% является аллантоин.
Креатин, креатинин – основные компоненты мочи. Креатина в моче в норме мало, содержание креатинина в %: у лошади – 0,0035, у коровы – 0,009, у свиньи – 0,01, у козы – 0,005. Количество их возрастает при напряженной мышечной работе. Для характеристики напряженности мышечной работы определяют креатининовый коэффициент – количество креатина и креатинина в мг в суточной моче в расчете на 1 кг массы животного. В норме этот коэффициент составляет у лошади 7,0, собак – 8,4, птиц – 3,4. Увеличение содержания креатина в моче наблюдается при воспалениях мышечной ткани, повышении температуры тела, диабете.
Гиппуровая кислота – продукт нейтрализации бензойной кислоты с глицином – парное соединение образуется в основном в печени, частично в почках, выделяется с мочой у лошадей и коров 160 г, у овец – до 30 г. Содержание гиппуровой кислоты возрастает при воспалениях печени и отравлениях.
Содержание конечных продуктов обмена триптофана – индоксилсерной кислоты, скатоксилсерной кислоты, индикана, составляет у лошади и коров до 200 мг на 1 л. Количество их повышается при усилении гнилостных процессов в толстом отделе кишечника, при избыточном поступлении белков с кормом, при запорах.
Кроме того, в моче содержатся в небольших количествах пигменты – уробилиноген, уробилин, урохром, гормоны, ферменты и некоторые другие азотсодержащие вещества.
Безазотистые соединения мочи: щавелевая, уксусная, пропионовая, валериановая, глюкуроновая, янтарная кислоты и их производные, фенолы и их эфиры, оксикислоты и т.д. Содержание их повышается при гнилостном распаде белков в толстом отделе кишечника.
Минеральные вещества составляют 30-40% плотного осадка мочи, в их состав входят соли натрия, калия, кальция, магния и аммония в соединении с соляной, угольной, фосфорной и серной кислотами. Из минеральных веществ наибольшее количество занимает NaCl. В суточной моче у лошади обнаруживается до 30 г хлоридов. Сера выделяется в составе фенолсерной, крезолсерной, индоксилсерной и скатоксилсерной кислот и индикана. Кроме того, в моче обнаруживаются и другие элементы, включая микроэлементы.