Основной функциональной единицей почки является нефрон, включающий клубочек (гломерулус) и систему канальцев: проксимальный извитой каналец, петля Генле, дистальный извитой каналец и собирательная трубочка. Клубочек окружён капсулой Боумена, через которую осуществляется фильтрация плазмы крови. Канальцевый аппарат обеспечивает реабсорбцию и секрецию веществ, что позволяет формировать мочу с определённым составом.
Ключевые процессы:
Фильтрация начинается с поступления крови в афферентную артериолу клубочка. Под действием гидростатического давления плазмы вода, электролиты, низкомолекулярные органические соединения и продукты обмена проходят через эндотелий капилляров, базальную мембрану и эпителий капсулы Боумена, образуя первичную мочу. Скорость фильтрации регулируется ангиотензином II, простагландинами и симпатической нервной системой.
В проксимальном канальце происходит обширная реабсорбция: около 65–70% воды и натрия возвращается в кровь, почти вся глюкоза и аминокислоты реабсорбируются через Na⁺-зависимые переносчики. Реабсорбция сопровождается активным транспортом ионов, что создаёт осмотический градиент для пассивного переноса воды. Здесь же происходит секреция органических кислот и оснований, таких как креатинин и некоторые лекарственные вещества.
Петля Генле обеспечивает концентрацию мочи за счёт противоточного механизма. Нисходящая часть петли проницаема для воды, но малопроницаема для ионов, тогда как восходящая часть активно транспортирует Na⁺, K⁺ и Cl⁻, но непроницаема для воды. Этот градиент создаёт гиперосмолярное состояние в мозговом веществе почки, позволяя собирательной трубочке концентрировать мочу при участии антидиуретического гормона (АДГ).
Дистальный каналец регулирует ионный состав мочи и кислотно-щелочной баланс. Здесь происходит:
Собирающие трубочки окончательно определяют объём и концентрацию мочи. Под влиянием АДГ повышается проницаемость мембран для воды, что позволяет концентрировать мочу. Собирающие трубочки также участвуют в регуляции кислотности мочи за счёт секреции ионов водорода и аммония.
Мочеобразование регулируется гуморальными и нейронными механизмами:
Моча состоит на 95% из воды, 2–3% — органических и неорганических веществ:
Состав мочи варьируется в зависимости от гидратации, диеты, гормонального статуса и метаболических процессов, отражая функциональное состояние организма и эффективность работы почек.
Нарушения в фильтрации, реабсорбции или секреции приводят к гломерулонефриту, тубулопатиям, водно-электролитным дисбалансам. Изменения концентрации мочи и состава электролитов являются важными диагностическими критериями при заболеваниях почек, сердечно-сосудистой системы и эндокринных расстройствах.
Образование мочи представляет собой сложную интеграцию гидростатических, осмотических, биохимических и гормональных процессов, обеспечивая гомеостаз, детоксикацию и поддержание внутренней среды организма.