Budowa i funkcje układu moczowego

Najważniejsze informacje

• Układ moczowy składa się z nerek, moczowodów, pęcherza moczowego i cewki moczowej, których współpraca zapewnia prawidłowe usuwanie moczu i eliminację zbędnych produktów przemiany materii.
• Kluczowe funkcje układu moczowego to filtracja krwi, produkcja moczu, usuwanie toksyn i nadmiaru wody oraz utrzymanie równowagi elektrolitowej i pH w organizmie.
• U kobiet cewka moczowa jest krótka, co zwiększa ryzyko infekcji, podczas gdy u mężczyzn jest dłuższa i pełni dodatkową funkcję transportu nasienia, co wpływa na różnice w podatności na choroby układu moczowego.
• Nerki produkują hormony, takie jak erytropoetyna (kontrolująca produkcję czerwonych krwinek) oraz renina (regulująca ciśnienie krwi), które są potrzebne do utrzymania homeostazy organizmu.
• Oddawanie moczu (mikcja) jest precyzyjnie kontrolowane przez układ nerwowy, który za pomocą receptorów w pęcherzu i ośrodków w rdzeniu kręgowym oraz mózgu umożliwia świadomą kontrolę nad procesem wydalania moczu.

Układ moczowy to jeden z najważniejszych systemów w organizmie człowieka, który pomaga w usuwaniu produktów przemiany materii i utrzymaniu wewnętrznej równowagi. Choć mechanizm jego funkcjonowania może wydawać się prosty, w rzeczywistości jest to złożony proces, który angażuje wiele procesów i mechanizmów regulacyjnych. Sprawdź, jak jest zbudowany układ moczowy u kobiet i mężczyzn, jakie pełni funkcje i co wspiera jego pracę.

Czym jest układ moczowy?

Układ moczowy, inaczej określany jako układ wydalniczy lub układ moczowo-wydalniczy, to zespół narządów odpowiedzialnych za utrzymanie homeostazy i usuwanie zbędnych produktów przemiany materii. Zajmuje się produkcją, transportem i wydalaniem moczu, który zawiera substancje toksyczne, nadmiar wody oraz sole mineralne.

Budowa układu moczowego

W skład układu moczowego wchodzą nerki, moczowody, pęcherz moczowy oraz cewka moczowa. Każdy z tych narządów ma swoją specyficzną funkcję, a ich współpraca zapewnia prawidłowe oddawanie moczu oraz usuwanie niepotrzebnych produktów przemiany materii.

Nerki – główny organ filtrujący

Nerki są narządem parzystym o charakterystycznym, fasolowatym kształcie, umiejscowione po obu stronach kręgosłupa, w tylnej ścianie jamy brzusznej. Każda nerka dorosłego człowieka ma około 11 cm długości, 5 cm szerokości i waży średnio 150 gramów. Głównym zadaniem nerek jest filtracja krwi oraz produkcja moczu.

Każda nerka zbudowana jest z około miliona nefronów, które są jednostkami funkcjonalnymi. To właśnie w nefronach zachodzą procesy takie jak filtracja, reabsorpcja wody oraz wydzielanie zbędnych substancji do moczu.

Nerki pełnią również rolę w regulowaniu równowagi wodno-elektrolitowej, eliminując nadmiar wody oraz sole mineralne, jak również kontrolując poziom pH krwi. Filtracja krwi w nerkach pozwala także na usuwanie produktów przemiany materii, takich jak mocznik czy kreatynina.

Co ważne, w nerkach znajdują się również brodawki nerkowe, które odgrywają rolę w zbieraniu moczu i kierowaniu go do miedniczek nerkowych. Mocz przepływa przez te struktury do moczowodów, które transportują go dalej.

Moczowody – transport moczu

Moczowody to dwa wąskie przewody o długości około 30 cm, którymi mocz spływa z miedniczek nerkowych do pęcherza moczowego. Ich budowa pozwala na aktywny transport moczu, dzięki obecności mięśni gładkich, które wykonują skurcze perystaltyczne. Te skurcze powodują, że mocz przesuwa się w jedną stronę – od nerek w kierunku pęcherza. Dzięki tej funkcji mocz nie cofa się, co zapobiega infekcjom układu moczowego.

Pęcherz moczowy – magazyn na mocz

Pęcherz moczowy to elastyczny narząd, który pełni funkcję magazynującą mocz przed jego wydaleniem. Znajduje się w dolnej części brzucha, tuż nad spojeniem łonowym. Jego główną funkcją jest zbieranie moczu produkowanego przez nerki oraz kontrolowanie procesu oddawania moczu. Pojemność pęcherza wynosi średnio 300-700 ml, chociaż uczucie parcia na mocz pojawia się już po napełnieniu go do około 200-300 ml.

Pęcherz moczowy ma rozciągliwą budowę, składającą się z trzech warstw:

• błony śluzowej z fałdami błony śluzowej, znajdujący się przy ujściu moczowodu;
• błony mięśniowej;
• błony zewnętrznej.

Pęcherz moczowy kurczy się, a mocz odpływa na zewnątrz do cewki moczowej.

Cewka moczowa – wyprowadzenie moczu

Cewka moczowa to przewód, który pełni funkcję wyprowadzającą dla moczu. Jej budowa różni się u mężczyzn i kobiet. U kobiet cewka moczowa jest krótka, co może predysponować do częstszych infekcji układu moczowego, podczas gdy u mężczyzn jest dłuższa i przechodzi przez gruczoł krokowy, co może mieć znaczenie w przypadku zaburzeń, takich jak przerost gruczołu krokowego.

U dołu pęcherza moczowego znajduje się ujście wewnętrzne cewki moczowej, zabezpieczone dwoma systemami mięśni w kształcie pierścienia (zwieracze). Wyróżnia się tu:

• wewnętrzny zwieracz cewki moczowej, który jest niezależny od woli;
• zewnętrzny zwieracz cewki moczowej, którym możemy kontrolować wydalanie moczu. 

Współpraca zwieraczy zapewnia świadome oddawanie moczu. W przypadku problemów z ich prawidłowym działaniem, takich jak osłabienie mięśni dna miednicy, może dojść do nietrzymania moczu.

Budowa układu moczowego kobiecego i męskiego – jakie są różnice?

Układ moczowy pełni te same funkcje u obu płci, jednak różnice anatomiczne między układem moczowym męskim i układem moczowym żeńskim w znacznym stopniu wpływają na jego działanie oraz podatność na niektóre problemy zdrowotne.

U kobiet cewka moczowa ma zaledwie 3-5 cm długości, natomiast u mężczyzn od 15 do 20 cm. Taka różnica sprawia, że drobnoustroje (np. Escherichia coli) łatwiej docierają do pęcherza moczowego kobiet, co zwiększa ryzyko infekcji, zwłaszcza stanów zapalnych pęcherza moczowej. Co więcej, ujście wewnętrzne cewki moczowej u kobiet znajduje się w pobliżu odbytu, co również sprzyja rozprzestrzenianiu się bakterii w kierunku dróg moczowych.

U mężczyzn dłuższa cewka moczowa pełni podwójną funkcję — służy zarówno do wydalania moczu, jak i do transportu nasienia podczas ejakulacji. Długość cewki moczowej stanowi naturalną barierę przed wnikaniem bakterii, co tłumaczy, dlaczego infekcje układu moczowego u mężczyzn są stosunkowo rzadkie. Ze względu na przebieg cewki przez gruczoł krokowy (prostatę) problemy zdrowotne związane z tym narządem, np. przerost prostaty, mogą powodować trudności w oddawaniu moczu i prowadzić do nietrzymania moczu.

Przebieg dróg moczowych u kobiet i mężczyzn

U obu płci mocz produkowany przez nerki przepływa przez moczowody do pęcherza moczowego. Różnice anatomiczne dotyczą jednak samego umiejscowienia i długości tych dróg.

• U kobiet moczowody są krótsze i przebiegają w bliższej odległości od narządów rozrodczych, co sprawia, że infekcje układu moczowego mogą łatwiej się przenosić na inne narządy, np. na dno pęcherza moczowego czy miedniczki nerkowe (odmiedniczkowe zapalenie pęcherza moczowego).
• W układzie moczowym mężczyzny drogi moczowe są dłuższe, a pęcherz moczowy znajduje się nieco wyżej w dolnej części brzucha. Choć długość cewki moczowej stanowi barierę przed infekcjami, mężczyźni są bardziej narażeni na problemy związane z gruczołem krokowym (np. przerost prostaty), które mogą wpływać na funkcję pęcherza moczowego oraz moczu odpływającego.

Różnice w położeniu pęcherza moczowego

Pęcherz moczowy u kobiet i mężczyzn ma podobną funkcję i pojemność (około 400-700 ml), jednak różni się pod względem położenia. U kobiet pęcherz moczowy znajduje się niżej, bliżej spojenia łonowego. Z tego względu kobiety mogą odczuwać częste parcie na mocz już po wypełnieniu pęcherza do 200-300 ml.

Co ważne, u kobiet (zwłaszcza po porodach) osłabienie mięśni dna miednicy może prowadzić do problemów z kontrolowaniem moczu. U mężczyzn z kolei przerost prostaty może powodować trudności w opróżnianiu pęcherza oraz zwiększone ryzyko zalegania moczu, co również sprzyja rozwojowi infekcji.

Jak powstaje mocz?

Proces powstawania moczu to skomplikowany mechanizm, który pomaga w pozbyciu się zbędnych produktów przemiany materii oraz utrzymaniu równowagi wodno-elektrolitowej.

1. Filtracja krwi – zaczyna się w kłębuszkach nerkowych, czyli strukturalnych jednostkach nerek. W tym miejscu przepływająca krew zostaje przefiltrowana przez włosowate naczynia krwionośne, zwane kapilarami, które tworzą sieć wokół kłębuszka krwi. Pod wpływem ciśnienia, część osocza zostaje przefiltrowana i tworzy mocz pierwotny. Mocz pierwotny zawiera wodę, sole mineralne, glukozę, aminokwasy oraz inne substancje, które będą dalej przetwarzane. Ważnym etapem tego procesu jest filtracja krwi, podczas której organizm pozbywa się nadmiaru wody, soli mineralnych i innych niepotrzebnych produktów przemiany materii. Mocz pierwotny zawiera też niektóre cenne substancje, które organizm chce zatrzymać, jak na przykład glukozę.
2. Reabsorpcja w kanaliku nerkowym – po filtracji mocz pierwotny przechodzi do kanalika nerkowego, gdzie następuje najważniejszy etap, czyli reabsorpcja. To proces, podczas którego nerki wchłaniają z powrotem do krwi część cennych substancji, takich jak woda, glukoza, sole mineralne oraz aminokwasy. Woda, która została przefiltrowana, jest ponownie wchłaniana, co pozwala organizmowi zachować odpowiednią ilość wody, nie tracąc jej w moczu. W tej części procesu mocz zaczyna się „oczyszczać” z nadmiaru substancji, które są niepotrzebne lub mogą zaszkodzić organizmowi.
3. Sekrecja – aktywne wydzielanie do moczu dodatkowych produktów przemiany materii, które nie zostały usunięte podczas filtracji. Sekrecja ma miejsce w dalszych częściach kanalików nerkowych, gdzie organizm pozbywa się takich substancji jak mocznik, kwasy organiczne i inne zbędne produkty. Sekrecja pozwala na dalsze oczyszczenie organizmu, usuwając te substancje, które mogą być szkodliwe, gdy pozostaną we krwi.
4. Mocz ostateczny – powstaje po przejściu moczu przez wszystkie etapy – filtrację, reabsorpcję i sekrecję. Taki mocz zawiera już tylko te substancje, które organizm chce usunąć, a także odpowiednią ilość wody. Mocz ostateczny przepływa teraz do miedniczek nerkowych, skąd transportowany jest dalej przez moczowody do pęcherza moczowego.
5. Transport moczu przez moczowody z miedniczek nerkowych do pęcherza moczowego – w tym procesie pomaga skurcz mięśni gładkich, które przesuwają mocz w kierunku pęcherza. Dzięki tym skurczom mocz płynie tylko w jedną stronę (do pęcherza), co zapobiega jego cofaniu się i minimalizuje ryzyko infekcji układu moczowego.
6. Magazynowanie moczu w pęcherzu moczowym – po dotarciu do pęcherza moczowego mocz zostaje tam magazynowany aż do momentu, gdy będzie gotowy do wydalenia.
7. Wydalanie moczu przez cewkę moczową – proces jest kontrolowany przez wewnętrzny zwieracz cewki moczowej, który działa niezależnie od woli, a także zewnętrzny zwieracz, którego kontrola zależy od naszej woli.

Jak układ nerwowy kontroluje oddawanie moczu?

Oddawanie moczu to złożony proces, który nie tylko angażuje narządy układu moczowego, ale również precyzyjnie kontrolowany jest przez układ nerwowy. Choć czynność ta wydaje się prosta, jej prawidłowe funkcjonowanie zależy od współpracy wielu struktur nerwowych, takich jak:

• receptory w pęcherzu moczowym – gdy pęcherz napełnia się moczem, jego ściany rozciągają się, co pobudza te receptory. Te z kolei wysyłają impulsy nerwowe do rdzenia kręgowego, gdzie docierają do wyższych ośrodków nerwowych, w tym do mózgu, informując organizm o konieczności oddania moczu;
• ośrodek mikcji w rdzeniu kręgowym – znajduje się w segmentach S2-S4 (część przywspółczulna, odpowiedzialna za skurcz pęcherza) oraz Th10-Th12 (część współczulna, odpowiedzialna za relaksację pęcherza i skurcz zwieracza wewnętrznego cewki moczowej). Kiedy receptory w pęcherzu wykryją, że jego objętość osiągnęła poziom, który wymaga opróżnienia, impulsy nerwowe wysyłane do rdzenia kręgowego aktywują odpowiednie mechanizmy. Część współczulna układu nerwowego odpowiada za rozluźnienie mięśni gładkich w ścianach pęcherza, umożliwiając jego wypełnienie, podczas gdy część przywspółczulna odpowiada za pobudzenie skurczu pęcherza, co umożliwia wyrzucenie moczu.

Warto też podkreślić, że u niemowląt proces mikcji jest odruchem bezwarunkowym. W miarę dojrzewania układu nerwowego pojawia się jednak świadoma kontrola nad mikcją. Wyższe ośrodki nerwowe w korze mózgowej przejmują kontrolę nad zwieraczem zewnętrznym cewki moczowej, co pozwala na świadome zatrzymanie lub rozpoczęcie procesu oddawania moczu. Oznacza to, że pomimo działania automatycznego układu nerwowego człowiek ma możliwość decydowania o tym, kiedy i gdzie chce oddać moc.

Jakie funkcje pełni układ moczowy człowieka?

Choć główną funkcją układu moczowego jest wydalanie moczu, jego rola jest obejmuje też szereg procesów fizjologicznych niezbędnych do prawidłowego funkcjonowania.

• Filtracja krwi i usuwanie zbędnych produktów przemiany materii – nerki posiadają miliony nefronów, które są jednostkami odpowiedzialnymi za oczyszczanie krwi z produktów przemiany materii, takich jak mocznik, kwas moczowy i kreatynina. W procesie filtracji krew przepływająca przez włosowate naczynia krwionośne (naczynia kłębuszka nerkowego) jest oczyszczana, a zbędne substancje trafiają do kanalików nerkowych i są przekształcane w mocz pierwotny. W wyniku reabsorpcji wody oraz elektrolitów w kanalikach nerkowych powstaje mocz ostateczny, który jest następnie transportowany przez moczowody do pęcherza moczowego, skąd zostaje wydalony przez cewkę moczową.
• Utrzymanie równowagi wodno-elektrolitowej organizmu – nerki regulują poziom wody w organizmie, kontrolując jej wchłanianie zwrotne w nerkach. Ponadto monitorują i regulują stężenie jonów, takich jak sód, potas, wapń i inne, które są niezbędne do prawidłowego funkcjonowania wszystkich komórek w organizmie. Poprzez wydalanie nadmiaru tych jonów lub ich zatrzymywanie nerki pomagają w utrzymaniu stabilnych warunków fizjologicznych, a także zapobiegają nadmiarowi nadmiaru wody.
• Regulacja równowagi kwasowo-zasadowej – jest to niezbędne dla utrzymania stałego pH krwi. Nerki odpowiadają za wydalanie jonów wodorowych (H⁺) lub wodorowęglanowych (HCO₃⁻), zależnie od tego, czy pH krwi jest zbyt kwaśne, czy zasadowe. Dzięki temu organizm jest w stanie utrzymać optymalny poziom pH, który jest niezbędny do prawidłowego funkcjonowania enzymów, hormonów i innych procesów biochemicznych.
• Produkcja hormonów – nerki pełnią również funkcję endokrynną, wydzielając hormony, które mają wpływ na różne procesy w organizmie. Erytropoetyna, hormon pobudzający szpik kostny, jest niezbędny dla utrzymania prawidłowego poziomu hemoglobiny we krwi. Co więcej, nerki produkują reninę, hormon, który reguluje ciśnienie tętnicze poprzez wpływ na układ renina-angiotensyna-aldosteron. Dzięki temu nerki mają wpływ na kontrolowanie ciśnienia krwi oraz objętości płynów w organizmie.
• Metabolizm witaminy D – dzięki enzymowi 1-α-hydroksylazie nerki przekształcają witaminę D w jej aktywną formę, czyli kalcytriol. Jest on niezbędny do prawidłowego wchłaniania wapnia i fosforu z przewodu pokarmowego oraz ich właściwego metabolizmu w organizmie, co jest kluczowe dla zdrowia kości i zębów. Kalcytriol wspomaga też utrzymanie odpowiedniego poziomu wapnia we krwi, co wpływa na funkcjonowanie układu nerwowego oraz mięśniowego.
• Udział w usuwaniu nadmiaru wody – podczas filtracji nadmiar wody, który nie jest potrzebny organizmowi, zostaje usunięty przez nerki i wydalony w moczu. W ten sposób układ moczowy pomaga w utrzymaniu optymalnego poziomu nawilżenia tkanek i prawidłowego funkcjonowania wszystkich układów organizmu.
• Współpraca z innymi układami, zwłaszcza z układem rozrodczym. U kobiet krótka cewka moczowa jest położona w pobliżu narządów rozrodczych, co może sprzyjać rozprzestrzenianiu się infekcji, zwłaszcza infekcji układu moczowego. U mężczyzn z kolei cewka moczowa przechodzi przez gruczoł krokowy, co może mieć wpływ na oddawanie moczu oraz zdrowie układu moczowego. Ponadto niektóre choroby układu moczowego, takie jak kamica nerkowa czy zapalenie pęcherza moczowego, mogą wpłynąć na inne aspekty zdrowia, w tym ciśnienie krwi i wydolność nerek.

FAQ

Odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania dotyczące budowy i funkcji układu moczowego