VIII. Регуляция деятельности почек. Физиология процесса мочеиспускания. Состав и физико-химические свойства мочи.

Регуляция деятельности почек обеспечивается при участии ЦНС и эндокринных желез. При этом мочеобразование под чинено не только безусловнорефлекторному контролю, но и регулируется корой большого мозга, т. е. может меняться условнорефлекторным путем.

Симпатические нервы, иннервирующие почки, являются в основном сосудосуживающими. При их раздражении ↓ диурез и выведение Na⁺ с мочой, что обусловлено ↓ V притекающей к почкам крови, ↓ Р в капиллярах клубочков, и, как результат - СКФ. При болевых раздражениях диурез ↓ рефлекторно вплоть до полного прекращения. Механизм болевой анурии основан на активации симпатической части автономной НС, ↑ секреции надпочечниковых катехоламинов и возбуждении СО и ПВ ядер гипоталамуса, стимулирующих выделение нейрогипофизом АДГ, что вызывает резкое ↓ мочеотделения вследствие ↓ КФ и ↑ КР воды. Импульсы, поступающие по эфферентным нервам почки, регулируют гемодинамику и работу ЮГА, оказывают прямое влияние на КР и КС ряда неэлектролитов и электролитов: поступающие по адренергическим волокнам сигналы стимулируют обратный транспорт Na⁺, а по холинергическим - активируют реабсорбцию глюкозы и секрецию органических кислот.

Афферентные нервы почки играют роль информационного звена системы ионной регуляции, обеспечивают реализацию рено-ренальных рефлексов.

Перерезка симпатических нервов, иннервирующих почки, приводит к ↑ отделения мочи. Раздражение парасимпатических нервов ↑ выведение с мочой хлоридов за счет ↓ их обратного всасывания в канальцах почек.

Гуморальная регуляция. АДГ ↑ проницаемость стенки дистальных извитых канальцев и собирательных трубок для воды и способствует ее обратному всасыванию, что приводит к ↓ мочеотделения и ↑ осмотической концентрации мочи. При избытке АДГ может наступить полное прекращение мочеобразования, его дефицит в крови вызывает развитие несахарного диабета. Альдостерон способствует реабсорбции ионов Na⁺ и выведению ионов К⁺ в дистальных канальцах, и тормозит обратное всасывание Ca²⁺ и Mg²⁺ в проксимальных канальцах. Адреналин в небольшом количестве вызывает ↑ мочеобразования (путем усиления фильтрации), а в большом (при стрессе, эмоциональных реакциях и боли) - приводит к анурии. Ренин усиливает фильтрацию.

Физиология процесса мочеиспускания. Вторичная моча поступает в почечную чашечку с последующим опорожнением (в фазу ее систолы) в почечную лоханку. Последняя постепенно заполняется мочой и в ней возникают (по достижении порога раздражения) импульсы от барорецепторов. Мускулатура лоханки сокращается, раскрывая просвет мочеточников и моча продвигается в мочевой пузырь. Передвижение конечной мочи происходит под влиянием силы тяжести и за счет перистальтических движений мочеточников, которые, косо входят в мочевой пузырь, образуют у его основания своеобразный клапан, препятствующий обратному току мочи.

Выделением мочи управляют два сфинктера, расположенные в нижней части мочевого пузыря: внутренний и внешний (наружный). Внутренний сфинктер - это мышца в форме кольца, расположенная в начале мочеиспускательного канала. Она сжимается и расслабляется независимо от сознания и воли человека. Внешний сфинктер состоит из мышц дна таза, натянутых между костями таза в виде перевернутого зонта, которые поддерживают органы брюшной полости. Человек может сознательно управлять их движениями, контролируя выделение мочи.

В процессе мочеиспускания моча выводится из мочевого пузыря в ходе рефлекторного акта, заключающегося в одновременном сокращении гладкой мышцы стенки мочевого пузыря, расслаблении внутреннего и наружного сфинктеров мочеиспускательного канала и сокращении мышц брюшной стенки и дна таза. В это же время происходит фиксация грудной стенки и диафрагмы.

Эфферентная иннервация мочеточников, мочевого пузыря и сфинктеров осуществляется симпатическими (подчревными) и парасимпатическими нервами (тазовыми). При возбуждении симпатической НС мышцы стенки мочевого пузыря расслабляются, а сфинктер шейки пузыря и сфинктер мочеиспускательного канала сокращаются. Происходит медленное наполнение мочевого пузыря мочой до физиологически приемлемого уровня. Возбуждение парасимпатической НС ведёт к сокращению мышц мочевого пузыря, ↑ Р в нём до 15-16 см. вод. ст., сокращению мышц брюшной стенки и расслаблению обоих сфинктеров.

Важно! Влияние коры большого мозга на рефлекторный акт мочеиспускания проявляется в его задержке, усилении или даже произвольном вызывании. У детей раннего возраста корковый контроль задержки мочеиспускания отсутствует и вырабатывается постепенно с возрастом.

В мочевой пузырь моча поступает непрерывно. Ее V в пузыре постепенно ↑, стенка растягивается (хотя вначале напряжение стенок не изменяется и Р в мочевом пузыре не растет). Когда V мочи в пузыре достигает определенного предела, круто нарастает напряжение гладкомышечных стенок и ↑ Р жидкости в его полости.

Важно! Раздражение механорецепторов мочевого пузыря определяется растяжением его стенок, а не увеличением Р. Первые позывы к мочеиспусканию появляются, когда V содержимого пузыря достигает 150 мл, а усиленный поток импульсов наступает при ↑ V до 200-300 мл. При быстром наполнении и растяжении пузыря резко ↑ импульсация в афферентных волокнах тазового нерва, после опорожнения - напряжение стенки ↓ и импульсация быстро ↓ (Р в пузыре ↓ до 0).

↑ Р в мочевом пузыре ведет к возбуждению механорецепторов и импульсы по центростремительным нервам поступают в крестцовые отделы спинного мозга, во II - IV сегментах которого находится реф лекторный центр мочеиспускания. Последний находится под влиянием вышележащих отделов мозга – его активность тормозится корой большого и среднего мозга и стимулируется из заднего гипоталамуса и переднего отдела моста мозга.

Возбуждение спинального центра мочеиспускания вызывает импульсацию в парасимпатических волокнах тазовых внутренностных нервов (пп. splanchnici pelvici), в результате сокращаются мышцы мочевого пузыря, Р в нем возрастает до 20-60 см вод, ст., расслабляется внутренний сфинктер мочеиспускательного канала.

Важно! Одновременно от центра мочеиспускания возбуждение передается в кору большого мозга, где возникает ощущение позыва к мочеиспусканию. При этом ↓ поток импульсов, идущий от коры большого мозга через спинной мозг в составе п. pudendus к наружному сфинктеру мочеиспускательного канала. Мышца наружного сфинктера - единственная поперечнополосатая в МВП, иннервируемая соматическим нервом - ветвью полового нерва (п. pudendus), - расслабляется и моча выводится из пузыря. Движение мочи по мочеиспускательному каналу рефлекторно стимулирует сокращение мочевого пузыря (по афферентным волокнам полового нерва).

В жизненном пространстве человека доминирует система удержания мочи, преимущественно регулируемая симпатическим отделом вегетативной НС. Осознанное ощущение полноты мочевого пузыря опосредовано растяжением стенки органа возрастающим объемом мочи в фазу наполнения. При этом афферентные импульсы от рецепторов, расположенных в его стенке, по тазовому нерву поступают в крестцовый отдел спинного мозга. Далее они, по мнению ряда авторов, направляются по чувствительным волокнам в составе латерального канатика спинного мозга в супраспинальные центры, расположенные в области моста и коры головного мозга. Головной мозг снабжен органами внешнего контроля, которые оценивают сложившуюся жизненно важную ситуацию.

Если на данный отрезок времени для конкретного индивидуума существует подходящая обстановка, то головной мозг, ощущающий позыв на мочеиспускание, конкретными действиями инициирует начало акта мочеиспускания. Одновременно плавно напрягаются мышцы живота, иннервируемые межреберными нервами, и расслабляются мышцы промежности за счет эфферентных соматических импульсов, достигающих мишени по половому нерву. Это осознанный и управляемый этап мочеиспускания. Далее этот соматический импульс подавляет симпатическое доминирование над мочевым пузырем, обеспечивающим медленное накопление мочи, и активизирует парасимпатическое влияние на орган, через эфферентные пути тазового нерва для быстрого и исчерпывающего опорожнения последнего.

Важно! Механизм накопления и опорожнения мочевого пузыря схематично представляется следующим образом. В процессе физиологического обеспечения работы нижних мочевых путей организм человека создает и поддерживает определенный тонус поперечнополосатых мышц передней стенки живота и промежности. В этих комфортных условиях мочевой пузырь медленно накапливает мочу в расслабленный резервуар детрузора. Соматовисцеральный рефлекс обеспечивает процесс удержания поступившей на хранение мочи посредством повышенного тонуса внутреннего и наружного сфинктеров мочевого пузыря, а также исходным тонусом мышц промежности. Физиологический тонус поперечнополосатых мышц тела человека указывает на адекватную работу головного мозга, в рамках сознательного контроля за функцией нижних мочевых путей, в условиях адаптации организма человека к внешним факторам пребывания. ЦНС одновременно оказывает корректирующее воздействие на работу вегетативной НС, обеспечивающей поддержание гомеостаза, в том числе и резервуарных функций мочевого пузыря. Физиологически преобладает симпатикотония мочевого пузыря. Детрузор расслаблен. Его размер медленно адаптируется под V поступающей мочи. При этом ведущей функцией симпатической НС является нивелирование внутрипузырного Р путем синхронного ↑ емкости мочевого пузыря. Парасимпатическая НС находится в угнетенном состоянии. Она не посылает импульсы на сокращение детрузора и расслабление внутреннего сфинктера. Все системы, регулирующие накопление и удержание мочи, находятся в состоянии функционального равновесия. Мочевой пузырь наполняется мочой до физиологически приемлемого уровня. Нервные импульсы об этом по латеральным канатикам спинного мозга поступают в парацентральные дольки больших полушарий, часть импульсов переходит на противоположную сторону. Осознанная регуляция мочеиспускания осуществляется благодаря импульсации от двигательной зоны коры большого мозга к мотонейронам передних рогов сегментов S3-S4.

Важно! Головной мозг с целью инициации акта мочеиспускания дает команду мышцам брюшного пресса на сокращение, и одновременно мышцам наружного сфинктера мочевого пузыря для беспрепятственного обеспечения этого процесса!! Реализуется соматовисцеральный рефлекс. Эта импульсация одновременно оказывает пусковое воздействие на метасимпатическую часть НС мочевого пузыря и корректирующее - на другие вегетативные центры. Симпатическое доминирование угасает, и нижние мочевые пути переходят под влияние парасиматической иннервации. Наступает фаза парасимпатикотонии мочевого пузыря. Под влиянием ацетилхолина детрузор сокращается, внутренний сфинктер мочевого пузыря расслабляется. Все происходит быстро, синхронно, и весь V накопленной мочи покидает мочевой пузырь. Головной мозг информируется органами внешнего контроля (слух, зрение, тактильные ощущения) о завершении акта мочеиспускания. Висцеро-соматический рефлекс побуждает к сокращению мышц промежности и расслаблению передней брюшной стенки, с последующим переводом их в режим физиологического тонуса. Одновременно автономные функции мочевого пузыря ставятся под охрану вегетативных центров, сопровождающих новый процесс наполнения мочевого пузыря в рамках поддержания гомеостаза организма человека.

Важно! Отсутствие комфортных условий для акта мочеиспускания заставляет человека волевым решением подавить соматическую импульсацию в виде позыва на мочеиспускание и передать команду симпатической иннервации продолжить процесс накопления мочи. Следующий позыв на мочеиспускание также может совпасть с отсутствием надлежащих условий. И снова головной мозг подавляет реакции спинного мозга, направленные на исполнение процесса избавления пузыря от нарастающего V мочи. Позыв вновь перестает быть актуальным для поведения человека. Третий позыв на мочеиспускание тревожит головной мозг на пределе объемных возможностей мочевого пузыря. Условий для мочеиспускания по-прежнему нет. Сознание и воспитание не позволяют исполнению востребованного физиологического акта. Однако человек ощущает, что более не может сопротивляться нарастающему Р мочи на управляемые мышцы промежности, уретры, и мощная струя как бы исподволь покидает мочевой тракт. Это результат повелительного позыва на мочеиспускание, который, игнорируя запретные усилия сознания и запрещающее координирующее влияние вегетативной НС, побуждает автономную метасимпатическую НС срочно и эффективно избавить мочевой пузырь от «угрожающего для жизни» V мочи. И только легкий румянец стыда укажет на вынужденное неповиновение пузыря центральной и вегетативной вертикали управления нервной системы.

Состав и физико-химические свойства мочи. Диурезом называют количество мочи, выделяемое человеком за определенное время. У здорового человека при обычном водном режиме он составляет 1-1,5 л мочи.

Изменения величины диуреза встречаются в форме полиурии, олигоурии и анурии. Полиурия – это выделение мочи в сутки в объеме >2-2,5 л; возникает вследствие ↑ КФ и/или ↓ КР. Олигоурия (выделение мочи в сутки <0,5-0,3 л) – развивается при ↓ КФ и/или ↑ КР, анурия (выделение мочи в сутки <50 мл) наблюдается при значительном ↓ КФ, что может сочетаться с ↑ КР.

Диурез ↑ после обильного питья, потребления белковой пищи и ↓ при ↓ потребления воды, усиленном потоотделении. Длительная физическая нагрузка приводит к ↓ диуреза, так как при этом ↑ потоотделение, а также ↑ приток крови к работающим мышцам, вследствие чего ↓ кровоснабжение почек и ↓ КФ. Соотношение дневного и ночного диуреза составляет 3:1 или 4:1 в пользу дневного, что связано с ↓ активности человека во время сна, пребыванием его в горизонтальном положении (когда повышена секреция АДГ), некоторым ↓ величины А/Д.

К изменениям ритма мочеиспускания относятся: никтурия (↑ ночного диуреза), поллакиурия (частое мочеиспускание), странгурия (болезненное мочеиспускание). Сочетание изменений диуреза и ритма мочеиспускания составляют дизурический синдром.

Цвет мочи меняется от светло-желтого до оранжевого и зависит от величины диуреза и уровня экскреции пигментов. В N он определяется содержанием стеркобилиногена. Прямой билирубин в ЖВП и в верхних отделах тонкого кишечника под влиянием кишечной микрофлоры превращается в уробилиноген, а в толстом кишечнике - в стеркобилиноген. Часть стеркобилиногена, всасываясь в нижнем отделе толстой кишки, поступает в геморроидальные вены и далее по порто-кавальным анастомозам попадает в систему нижней полой вены. Он легко проходит печеночный фильтр и выводится с мочой, где, окисляясь на воздухе, превращается в стеркобилин, придавая ей соломенно-желтый цвет. Уробилиноген, всасываясь в тонкой кишке, попадает в кровь системы воротной вены и далее в печень, где подвергается энергозависимому ферментативному разрушению. Поэтому его нет в моче.

Относительная плотность мочи в среднем составляет 1,009-1,029. Она зависит от количества принятой жидкости. Изменения относительной плотности мочи проявляются в форме гипер-, гипо-, изо- и гипоизостенурии. Гиперстенурия (относительная плотность мочи> 1,029-1,030), как правило, является следствием ↑ канальцевой реабсорбции. Гипостенурия (плотность <1,009) наблюдается при ↓ концентрационной функции почек. Изостенурия - мало меняющаяся в течение суток плотность мочи.

Концентрация осмотически активных веществ в моче зависит от состояния водного обмена и составляет 50- 1450 мосмоль/кг Н₂О.

рН мочи здорового человека колеблется от 5,0 до 7,0. Реакция преимущественно слабокислая. Изменения рН мочи часто зависят от состава пищи: при употреблении смешанной пищи она имеет слабокислую реакцию, преимущественно мясной пищи, богатой белками - становится кислой; растительная пища способствует переходу реакции в нейтральную или даже щелочную.

Состав. С мочой выделяются элек тролиты, концентрация которых зависит от их содержания в пище и уровня мочеотделения. Суточная экскреция Na⁺ составляет 170-260 ммоль, К⁺– 50-80, CI^- – 170-260, Ca²⁺ - 5, Mg²⁺ - 4, SO₄^2- - 25 ммоль.

Среди органических соединений небелкового происхождения в моче встречаются соли щавелевой кислоты (поступающие в организм с пищей, особенно растительной), молочная кислота (выделяющаяся после мышечной деятельности), кетоновые тела (образующиеся при превращении в организме жиров в сахар). Глюкоза появляется в моче (глюкозурия) лишь в тех случаях, когда ее содержание в крови превышает 10 ммоль/л. С мочой выделяется до 25-35г мочевины, 0,4-1,2г NH₃, 0,7г мочевой кислоты (при потреблении пищи, богатой пуринами, до 2-3г), около 1,5г креатинина в сутки. В небольшом количестве в мочу поступают некоторые производные продуктов гниения белков в кишечнике - индол, скатол, фенол, основная часть которых обезвреживаются в печени.

Следует знать! У здорового человека в клубочках фильтруется 500 мг белка/сутки, значительная часть которого реабсорбируется в проксимальных канальцах. В результате в суточной моче в N белок практически отсутствует (не обнаруживается обычными лабораторными методами и составляет всего 50 мг). Некоторая часть поступающего в мочу сложного белка (гликопротеина) образуется в эпителии петли Генле и дистальных канальцев (уропротеин Тамма – Хорсфалля).

С мочой выделяются различные БАВ и продукты их превращения, по которым в известной степени можно судить о функции некоторых желез внутренней секреции - производные гормонов, витамины, ферменты (амилаза, липа за, трансаминаза и др.).

Изменения состава мочи характеризуются появлением в ней белка (протеинурия), глюкозы (глюкозурия), аминокислот (аминоацидурия), крови (гематурия), лейкоцитов (лейкоцитурия, пиурия), цилиндров (цилиндрурия), клеток эпителия почечных канальцев или мочевыводящих путей, кристаллов различных солей или аминокислот (кристаллурия), микроорганизмов (бактериурия).

Важно! О протеинурии говорят, если с мочой выделяется >150 мг белка/сутки.

•По механизму развития она может быть: 1) клубочковая (связана с ↑ проницаемостью клубочкового фильтра); 2) канальцевая (связана с нарушением реабсорбции белка в проксимальном канальце).

•По биологическому значению выделяют протеинурию: 1) функциональную; 2) патологическую.

Функциональная протеинурия встречается у здоровых людей в виде: 1) ортостатической (чаще у молодых при длительном стоянии или ходьбе, исчезает при смене положения тела на горизонтальное); 2) напряжения (после тяжелой физической нагрузки); 3) идиопатической (выявляют случайно при обследовании); 4) здоровых женщин в конце беременности.

Важно! Особенностью всех видов функциональной протеинурии является ее небольшая выраженность - не >1 г/сутки.

Гематурия - это ↑ выделение с мочой Эr, при котором количество последних в течение суток превышает 2х10⁶/л. В N в моче находят 2-3 Эr в поле зрения, а в 1 мл их не >1000 (проба Нечипоренко).

•В зависимости от интенсивности экскреции Эr различают: 1) микрогематурию (до 13 Эr в поле зрения) и 2) макрогематурию (количество клеток подсчету не поддается). Микрогематурия не изменяет цвета мочи (выявляют только при микроскопии осадка или с помощью индикаторной полоски), макрогематурия придает ей цвет мясных помоев.

Гематурия может возникнуть при заболеваниях почек, повреждениях МВП, иногда при физических нагрузках.

Важно! Для дифференциальной диагностики почечной и внепочечной форм проводят «трёхстаканную пробу» - последовательный забор 3-х порций мочи в 3 сосуда при одном мочеиспускании. Если обнаруживается кровь в 1-й порции  источник скорее всего в мочеиспускательном канале, если в 1-й и 2-й  в мочевом пузыре (в обеих случаях Эr под микроскопом имеют свежий неизменённый вид), а если во всех трех - поражены лоханки, либо сами почки (Эr имеют вид «теней» - выщелоченные, измененные).

Лейкоцитурия – экскреция с мочой лейкоцитов в количестве >5 в поле зрения или 2000 в 1 мл. Указывает на повреждение как почек, так и МВП.

•Может быть: 1) скрытой (5-6 клеток в поле зрения); 2) явной (7-10 в поле зрения); 3) в форме пиурии (>11-12 клеток в поле зрения). Сочетание лейкоцитурии, гематурии, протеинурии и цилиндрурии составляет мочевой синдром.

Следует знать! К изменениям состава мочи, не связанным с заболеваниями почек, относятся билирубинурия, Hg-урия, кетонурия, а глюкозурия и аминоацидурия встречаются как при заболеваниях почек, так и других органов (печени, панкреас).