21. Биохимия почек и мочи

Гомеостаз — постоянство внутренней среды организма. Он включает рН, осмотическое давление, физиологическое соотно­шение растворенных веществ в крови, клетках, лимфе, межкле­точной жидкости и регулируется сложным механизмом, в том чис­ле почками, где образуется моча.

Физические свойства мочи. Моча — основной экскрет организ­ма. С ней удаляется избыток воды, соли, яды, конечные продукты обмена белков, нуклеиновых кислот, осмотически активные ве­щества. В процессе образования мочи — первичной и дефинитив­ной (вторичной) — происходит активный перенос веществ при участии Na⁺, К⁺-АТФазы, так называемого натрий-калиевого на­соса, с затратой энергии. В почках происходит интенсивный об­мен веществ. Так, масса почек составляет 0,5 % общей массы орга­низма и в них 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 широких пределах в зависимости от многих факторов. Так, за 1 сут у лошади выделяет­ся 3...11 л мочи, у крупного рогатого скота — 6, свиньи —• 2...6, со­баки — 1 1,5 л. Нормальная моча представляет собой прозрачную жидкость, у лошади она темно-мутноватая.

Моча у плотоядных кислая за счет кислых продуктов, серной и фосфорной кислот, а у травоядных — щелочная. Мутность мочи обусловлена выпадением в осадок уратов, оксалата кальция, цис- тина, солей фосфора и др. Количество мочи зависит от физиоло­гических условий. При усиленном потоотделении, диарее, рвоте количество мочи уменьшается, а повышенное потребление соч­ных кормов, воды обусловливают 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 со­держания растворимых в ней веществ. Осмотическое давление за­висит от концентрации присутствующих солей, мочевины, креатинина, гиппуровой кислоты; температура депрессии 1,5...2 "С. При кетозах, голодании, диабете моча кислая, что связано с рас­падом собственных белков тела. При воспалениях мочевых путей в результате бактериального разложения мочевины рН мочи сме­щается в щелочную сторону.

Химический состав мочи. В моче обнаружено 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 ее долю.

Количество мочевины зависит от количества белка корма. За 1 сут с мочой выделяется: у лошади 75... 100 г, коровы 60... 100, 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 1 сут с мочой выделяется до 1 г ами­нокислот.

Мочевая кислота может быть свободной или в виде калиевых и натриевых солей (ураты). Содержание ее в норме 0,5...2 мг/л. Ко­личество 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 на его долю приходит­ся 90...95 % конечных продуктов обмена пуринов.

Креатин, креатинин — основные компоненты мочи. Креатина в моче в норме мало; содержание креатинина составляет, %: у ло­шади 0,0035; коровы 0,009; свиньи 0,01; козы 0,005. Количество этих веществ возрастает при напряженной мышечной работе. Что­бы определить напряженность мышечной работы, вычисляют кре- атининовый коэффициент — количество креатина и креатинина в миллиграммах в суточной моче в расчете на 1 кг массы животного. В норме этот коэффициент составляет: у лошади 7; собак 8,4; птиц 3,4. Содержание креатина в моче увеличивается при воспалениях мышечной ткани, повышении температуры тела, диабете.

Гиппуровая кислота — продукт нейтрализации бензойной кис­лоты с глицином. Это 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 толстой кишке, 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.

К безазотистым соединениям мочи относятся 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 тол­стой кишке.

Минеральные вещества составляют 30...40 % плотного осадка мочи, в их состав входят соли натрия, калия, кальция, магния и аммония в соединении с хлороводородной (соляной), угольной, фосфорной и серной кислотами. Из минеральных веществ боль­ше всего 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 обнаруживают и другие элементы, включая микроэлементы.

Патологические компоненты мочи. Изучение состава мочи дает ценные сведения о состоянии организма и широко применяется в клинической практике. Появление белка в моче — альбумин­урия — может быть физиологической при беременности, при тя­желой физической работе, переохлаждении, кормлении богатыми белками кормами. Однако чаще всего появление белка в моче свя­зано с воспалением почек — нефритами, отравлением, инфекци­онными и инвазионными болезнями, а также повреждениями мо­чевых путей.

Появление эритроцитов и гемоглобина в моче — гематурия и гемоглобинурия — свидетельствует о повреждении стенки крове­носных сосудов в результате механических травм при мочевых камнях, инфекционных болезнях (чуме, сибирской язве и т.д.). Гемоглобинурия наблюдается при отравлениях, когда происходит массовое разрушение эритроцитов.

Появление сахара в моче — глюкозурия — наблюдается в пери­од беременности, при сахарном диабете.

Появление кетоновых тел (ацетона, ацетоуксусной кислоты и β-оксимасляной кислоты) — кетонурия — наблюдается при кетозах. Это результат повышенного образования кетоновых тел в тка­нях и, как следствие, выделение их с мочой. Кетозы развиваются при избыточном кормлении белками и недостаточном поступле­нии с кормами легкоперевариваемых углеводов, например у высо­коудойных коров при концентратном типе кормления в отсут­ствии кормовой свеклы и т. д.

Появление в осадке мочи большого количества лейкоцитов и эпителиальных клеток свидетельствует о воспалении почек (не­фритах) и мочевых путей.

Особенности мочи у птиц. Моча у птиц окрашена в слабо-жел- тый цвет и содержит осадок, состоящий из мочевины, солей ам­мония, мочевой и орнитуровой кислот, солей неорганических со­единений. Орнитуровая кислота образуется при нейтрализации двух молекул бензойной кислоты путем связывания их с орнити- ном:

Плотность мочи у кур 1,0025. Основным азотистым продуктом мочи птиц является мочевая кислота, которая составляет 56,9 % общего азота мочи; на мочевину приходится 11 %, аммиак —7,4, креатин — 0,65 и на другие соединения 24,1 % азота.

Контрольные вопросы и задания

1. Охарактеризуйте биологические компоненты мочи животных. 2. Перечис­лите минеральные вещества мочи. 3. Какие бывают патологические компоненты мочи?