Моча — жидкий побочный продукт метаболизма у людей и многих других животных. У плацентарных млекопитающих моча течет из почек через мочеточники в мочевой пузырь и выходит из уретры через пенис или вульву во время мочеиспускания . У других позвоночных моча выделяется через клоаку . [1]
Моча содержит водорастворимые побочные продукты клеточного метаболизма, которые богаты азотом и должны быть выведены из кровотока , такие как мочевина , мочевая кислота и креатинин . Анализ мочи может обнаружить азотистые отходы организма млекопитающих .
Моча играет важную роль в азотном цикле Земли . В сбалансированных экосистемах моча удобряет почву и, таким образом, помогает растениям расти. Поэтому мочу можно использовать в качестве удобрения . Некоторые животные используют ее для обозначения своей территории . [2] [3] Исторически сложилось так, что выдержанная или ферментированная моча (известная как лант ) также использовалась для производства пороха , уборки дома, дубления кожи и окрашивания тканей.
Человеческая моча и фекалии в совокупности называются человеческими отходами или человеческими экскрементами и утилизируются через системы санитарии . Моча и фекалии скота также требуют надлежащего управления, если плотность поголовья скота высока .
Большинство животных имеют выделительную систему для выведения растворимых токсичных отходов. У людей растворимые отходы выводятся в основном через мочевыделительную систему и, в меньшей степени, в отношении мочевины , удаляются с потом . [4] У плацентарных млекопитающих мочевыделительная система состоит из почек , мочеточников , мочевого пузыря и уретры . Система вырабатывает мочу в процессе фильтрации , реабсорбции и канальцевой секреции . Почки извлекают растворимые отходы из кровотока, а также избыток воды, сахара и множество других соединений. Полученная моча содержит высокие концентрации мочевины и других веществ, включая токсины. Моча течет из почек через мочеточник, мочевой пузырь и, наконец, уретру, прежде чем пройти через мочеиспускательный канал .
Исследования, изучающие продолжительность мочеиспускания у ряда видов млекопитающих , показали, что девять крупных видов мочились в течение 21 ± 13 секунд независимо от размера тела. [5] Более мелкие виды, включая грызунов и летучих мышей , не могут производить равномерные потоки мочи и вместо этого мочатся серией капель. [5]
Средний объем выработки мочи у взрослых людей составляет около 1,4 л (0,31 имп галлона; 0,37 галлона США) мочи на человека в день с нормальным диапазоном от 0,6 до 2,6 л (0,13 до 0,57 имп галлона; 0,16 до 0,69 галлона США) на человека в день, вырабатывается примерно за 6-8 мочеиспусканий в день в зависимости от состояния гидратации, уровня активности, факторов окружающей среды, веса и здоровья человека. [6] Выработка слишком большого или слишком малого количества мочи требует медицинского вмешательства. Полиурия - это состояние чрезмерной выработки мочи (> 2,5 л/день), олигурия - при выработке < 400 мл, а анурия - при < 100 мл в день.
Около 91–96% мочи состоит из воды. [6] Оставшуюся часть можно в целом охарактеризовать как неорганические соли, мочевину, органические соединения и органические соли аммония. [6] [7] Моча также содержит белки, гормоны и широкий спектр метаболитов , [8] различающихся в зависимости от того, что вводится в организм. [ необходима цитата ]
Общее количество твердых веществ в моче составляет в среднем 59 г (2,1 унции) в день на человека. [8] Мочевина является крупнейшим компонентом твердых веществ, составляя более 50% от общего количества. Ежедневный объем и состав мочи варьируются у каждого человека в зависимости от количества физических нагрузок, условий окружающей среды, а также потребления воды, соли и белка. [6] У здоровых людей моча содержит очень мало белка, а его избыток указывает на болезнь, как и в случае с сахаром. [8] Сообщается, что у здоровых людей органические вещества содержат не более 1,7 раз больше веществ, чем минералы. [7] Однако любое большее количество указывает на болезнь. [7]
Однако важно отметить, что в моче человека часто присутствуют меньшие количества и концентрации других соединений и ионов . [8]
Внешний вид мочи различается, в зависимости от уровня гидратации организма , взаимодействия с лекарственными средствами, соединениями и пигментами или красителями, содержащимися в пище, или заболеваниями. [8] Обычно моча представляет собой прозрачный раствор от бесцветного до янтарного цвета, но обычно бледно-желтого цвета. [8] Обычно цвет мочи обусловлен в первую очередь наличием уробилина . [11] Уробилин является конечным продуктом жизнедеятельности, образующимся в результате распада гема из гемоглобина во время разрушения стареющих клеток крови. [12] [13]
Бесцветная моча указывает на чрезмерную гидратацию. Бесцветная моча в тестах на наркотики может указывать на попытку избежать обнаружения запрещенных наркотиков в кровотоке посредством чрезмерной гидратации.
Через некоторое время после выхода из организма моча может приобрести сильный «рыбный» запах из-за загрязнения бактериями, которые расщепляют мочевину на аммиак . [ необходима ссылка ] Этот запах отсутствует в свежей моче здоровых людей; его наличие может быть признаком инфекции мочевыводящих путей . [ необходима ссылка ]
Запах нормальной человеческой мочи может отражать то, что было потреблено, или определенные заболевания. [8] Например, человек с сахарным диабетом может иметь сладкий запах мочи. Это может быть связано с заболеваниями почек, такими как камни в почках . [ необходима цитата ] Кроме того, присутствие аминокислот в моче (диагностируется как болезнь мочи с запахом кленового сиропа ) может привести к тому, что она будет пахнуть кленовым сиропом . [15]
Употребление спаржи может вызвать сильный запах, напоминающий запах овоща, вызванный распадом спаржевой кислоты в организме . [16] Аналогично употребление шафрана , алкоголя , кофе , тунца и лука может привести к появлению характерных запахов. [17] Особенно острая пища может иметь аналогичный эффект, поскольку ее соединения проходят через почки, не расщепляясь полностью перед выходом из организма. [18] [19]
pH обычно находится в диапазоне от 5,5 до 7, со средним значением 6,2. [6] У людей с гиперурикозурией кислая моча может способствовать образованию камней мочевой кислоты в почках, мочеточниках или мочевом пузыре. [20] pH мочи может контролироваться врачом или в домашних условиях. [21]
Диета с высоким содержанием белка из мяса и молочных продуктов, а также употребление алкоголя могут снизить pH мочи, в то время как калий и органические кислоты, например, из диеты с высоким содержанием фруктов и овощей, могут повысить pH и сделать ее более щелочной. [6]
Клюква, которая, как принято считать, снижает pH мочи, на самом деле не подкисляет мочу. [22] Препараты, которые могут снижать pH мочи, включают хлорид аммония , хлоротиазидные диуретики и метенамин манделат . [23] [24]
Удельный вес человеческой мочи составляет 1,003–1,035. [6]
Моча не стерильна, даже в мочевом пузыре. [25] [26] В уретре эпителиальные клетки , выстилающие уретру, колонизируются факультативно анаэробными грамотрицательными палочками и кокками . [27] В одном исследовании, проведенном в Нигерии, было выделено в общей сложности 77 различных штаммов бактерий от 100 здоровых детей (в возрасте от 5 до 11 лет), а также 39 штаммов из 33 образцов коровьей мочи, значительное количество из которых являются патогенами. [28] Были выявлены патогены и их процентное содержание:
В исследовании также говорится:
Частота множественной антибиотикорезистентности (MAR), зарегистрированная у бактерий мочевыводящих путей детей, составила 37,5–100% ( грамположительных ) и 12,5–100% ( грамотрицательных ), тогда как MAR среди бактерий мочевыводящих путей коров составила 12,5–75,0% (грамположительных) и 25,0–100% (грамотрицательных).
— Микробная оценка и значение для общественного здравоохранения мочи как альтернативной терапии в клинических педиатрических случаях: значение уринотерапии для здоровья
Многие врачи в древней истории прибегали к осмотру и исследованию мочи своих пациентов. Гермоген писал о цвете и других свойствах мочи как индикаторах определенных заболеваний. Абдул Малик ибн Хабиб из Андалусии ( ум. 862 г. н. э.) упоминает многочисленные отчеты об исследовании мочи по всей империи Омейядов . [29] Сахарный диабет получил свое название из-за обильной и сладкой мочи . [30] Название уроскопия относится к любому визуальному исследованию мочи, [31] включая микроскопию , хотя оно часто относится к вышеупомянутым донаучным или протонаучным формам исследования мочи. Клинические анализы мочи сегодня должным образом отмечают цвет, мутность и запах мочи, но также включают анализ мочи , который химически анализирует мочу и количественно определяет ее компоненты. Посев мочи проводится при подозрении на инфекцию мочевыводящих путей , поскольку бактериурия без симптомов не требует лечения. [32] Микроскопическое исследование мочи может быть полезным для выявления органических или неорганических субстратов и помочь в диагностике.
Цвет и объем мочи могут быть надежными индикаторами уровня гидратации. Прозрачная и обильная моча обычно является признаком адекватной гидратации. Темная моча является признаком обезвоживания . Исключением является прием диуретиков , в этом случае моча может быть прозрачной и обильной, а человек все равно будет обезвожен.
Моча содержит белки и другие вещества, которые полезны для медицинской терапии и являются ингредиентами многих рецептурных препаратов (например, уреацин, урехолин , Urowave). [ требуется ссылка ] Моча женщин в постменопаузе богата гонадотропинами , которые могут вырабатывать фолликулостимулирующий гормон и лютеинизирующий гормон для терапии бесплодия. [33] Одним из таких коммерческих продуктов является Pergonal . [34]
Моча беременных женщин содержит достаточно хорионических гонадотропинов человека для коммерческой экстракции и очистки для производства лекарств ХГЧ. Моча беременных кобыл является источником эстрогенов , а именно премарина . [33] Моча также содержит антитела , которые могут быть использованы в диагностических тестах на антитела для ряда патогенов , включая ВИЧ -1. [35]
Моча также может быть использована для получения урокиназы , которая используется в клинической практике в качестве тромболитического средства. [ необходима цитата ]
Применение мочи в качестве удобрения называется «замыканием цикла сельскохозяйственных питательных потоков» или экологической санитарией или экосаном . Удобрение на основе мочи обычно применяется разбавленным водой, поскольку неразбавленная моча может химически обжечь листья или корни некоторых растений, вызывая повреждение растений, [36] особенно если содержание влаги в почве низкое. Разбавление также помогает уменьшить развитие запаха после применения. При разбавлении водой (в соотношении 1:5 для выращиваемых в контейнерах однолетних культур со свежей питательной средой каждый сезон или в соотношении 1:8 для более общего использования) ее можно вносить непосредственно в почву в качестве удобрения. [37] [38] Было обнаружено, что эффект удобрения мочи сопоставим с эффектом коммерческих азотных удобрений. [39] [40] Моча может содержать фармацевтические остатки ( стойкие фармацевтические загрязнители окружающей среды ). [41] Концентрации тяжелых металлов, таких как свинец , ртуть и кадмий , обычно встречающиеся в осадках сточных вод, в моче намного ниже. [42]
Типичные расчетные значения для питательных веществ, выделяемых с мочой, составляют: 4 кг азота на человека в год, 0,36 кг фосфора на человека в год и 1,0 кг калия на человека в год. [43] : 5 Исходя из количества 1,5 л мочи в день (или 550 л в год), значения концентрации макроэлементов следующие: 7,3 г/ЛН; 0,67 г/ЛП; 1,8 г/ЛК. [43] : 5 [44] : 11 Это расчетные значения, но фактические значения варьируются в зависимости от рациона. [ 45] [a] Содержание питательных веществ в моче, выраженное в соответствии с международной конвенцией по удобрениям N:P2O5 : K2O , составляет приблизительно 7:1,5:2,2. [44] [b] Поскольку моча является довольно разбавленным удобрением по сравнению с сухими азотными удобрениями промышленного производства, такими как диаммонийфосфат , относительные транспортные расходы на мочу высоки, поскольку необходимо транспортировать много воды. [44]
Общие ограничения использования мочи в качестве удобрения в основном зависят от возможности накопления избыточного азота (из-за высокого соотношения этого макроэлемента) [37] и неорганических солей , таких как хлорид натрия , которые также являются частью отходов, выделяемых почечной системой . Чрезмерное удобрение мочой или другими азотными удобрениями может привести к слишком большому количеству аммиака для усвоения растениями, кислым условиям или другой фитотоксичности [41] Важные параметры, которые следует учитывать при удобрении мочой, включают солеустойчивость растения, состав почвы, добавление других удобряющих соединений и количество осадков или другого орошения. [47] В 1995 году сообщалось, что газообразные потери азота с мочой были относительно высокими, а поглощение растениями ниже, чем с меченой аммиачной селитрой [ нужна цитата ] Напротив, фосфор использовался с большей скоростью, чем растворимый фосфат. [48] Мочу также можно безопасно использовать в качестве источника азота в богатом углеродом компосте [38]Учитывая, что мочевина в моче распадается на аммиак, моча использовалась для очистки. В доиндустриальные времена моча использовалась — в форме ланта или выдержанной мочи — в качестве очищающей жидкости. [49] Моча также использовалась для отбеливания зубов в Древнем Риме . [50]
Моча использовалась до развития химической промышленности в производстве пороха . Моча, источник азота, использовалась для увлажнения соломы или другого органического материала, который поддерживался влажным и гнилым в течение нескольких месяцев или более года. Полученные соли вымывались из кучи водой, которая выпаривалась, чтобы собрать грубые кристаллы селитры, которые обычно очищались перед использованием в производстве пороха. [51]
Урофагия — это потребление мочи. Моча использовалась в нескольких древних культурах для различных оздоровительных, лечебных и косметических целей; питье мочи практикуется и сегодня. В крайних случаях люди могут пить мочу, если нет других жидкостей, хотя многочисленные достоверные источники (включая Полевой устав армии США ) не рекомендуют этого делать. Моча также может употребляться в качестве сексуальной активности . ( Полная статья... )
В руководстве армии США не рекомендуется пить мочу для выживания. В руководстве объясняется, что употребление мочи, как правило, ухудшает, а не облегчает обезвоживание из-за содержащихся в ней солей, и что мочу не следует употреблять в ситуациях выживания, даже если нет другой доступной жидкости. В ситуациях выживания в жаркую погоду, когда другие источники воды недоступны, намочите ткань (например, рубашку) в моче и положите ее на голову, чтобы охладить тело. [52]
Во время Первой мировой войны немцы экспериментировали с многочисленными ядовитыми газами в качестве оружия. После первых немецких атак с использованием хлорного газа войскам союзников были предоставлены маски из ватных дисков, пропитанных мочой. Считалось, что аммиак в диске нейтрализует хлор. Эти диски держали на лице до тех пор, пока солдаты не могли спастись от ядовитых паров. [ необходима цитата ]
Городская легенда гласит, что моча хорошо помогает от укусов медуз . [53] Этот сценарий много раз появлялся в популярной культуре, в том числе в эпизоде «Эпизод с медузой» сериала «Друзья», раннем эпизоде сериала « Выживший » , а также в фильмах «Настоящий Канкун» (2003), «Парень, разбивающий сердца» (2007) и «Газетчик» (2012). Однако в лучшем случае это неэффективно, а в некоторых случаях такое лечение может усугубить травму. [54] [55] [56]
Моча часто использовалась в качестве протравы для подготовки тканей, особенно шерсти, к окраске. В Шотландском нагорье и Гебридских островах процессу " валкования " (валяния) сотканной шерсти предшествует замачивание в моче, предпочтительно детской. [57]
Моча играет роль в обонятельной коммуникации , поскольку она содержит семиохимические вещества , которые действуют как феромоны . [58] [59] Моча хищных видов часто содержит кайромоны [60] , которые служат репеллентом против их добычи . [61]
Ферментация мочи бактериями производит раствор аммиака ; поэтому ферментированная моча использовалась в античности для стирки тканей и одежды, для удаления волос со шкур при подготовке к дублению, в качестве протравы при окрашивании тканей и для удаления ржавчины с железа. [62] Древние римляне использовали ферментированную человеческую мочу (в форме ланта ) для очистки жирных пятен с одежды. [63] Император Нерон ввел налог ( лат . vectigal urinae ) на индустрию мочи, который продолжил его преемник Веспасиан . Латинская поговорка Pecunia non olet ('деньги не пахнут') приписывается Веспасиану — говорят, что это был его ответ на жалобу сына на неприятный характер налога. Имя Веспасиана до сих пор связано с общественными писсуарами во Франции ( vespasiennes ), Италии ( vespasiani ) и Румынии ( vespasiene ).
Алхимики потратили много времени, пытаясь извлечь золото из мочи, что привело к таким открытиям, как белый фосфор, полученный немецким алхимиком Хеннигом Брандом при перегонке ферментированной мочи в 1669 году. В 1773 году французский химик Илэр Руэль открыл органическое соединение мочевину путем выпаривания мочи досуха.
Английское слово « urina» ( / ˈjuːrɪn / , / ˈjɜːrɪn / ) происходит от латинского urina ( -ae , f . ), которое родственно древним словам в различных индоевропейских языках , которые касаются воды , жидкости , ныряния , дождя и мочеиспускания (например, санскритское varṣati означает «идет дождь» или vār означает «вода» и греческое ourein означает «мочить»). [ 64] Звукоподражательный термин piss предшествует слову wet , но теперь считается вульгарным. [65] [66] Urinate изначально использовался в основном в медицинских контекстах. [ требуется ссылка ] Piss также используется в таких разговорных выражениях, как to piss off , [65] piss poor и сленговое выражение pissing down , означающее сильный дождь. Эвфемизмы и выражения, используемые родителями и детьми (например, «пи» , «пися» и многие другие), существуют уже давно.
Lant — слово, обозначающее выдержанную мочу, происходит от древнеанглийского слова hland, обозначавшего мочу в целом.
Аналогичным образом употребление шафрана, алкоголя, кофе, тунца и лука может привести к появлению явных запахов.
Мы не нашли доказательств того, что закисление мочи было ответственно за наблюдаемый эффект, поскольку медиана pH образцов мочи в группе, принимавшей клюкву (6,0), была на самом деле выше, чем в экспериментальной группе (5,5). Хотя клюквенный сок пропагандировался как подкислитель мочи для профилактики инфекций мочевыводящих путей, не все исследования показали снижение pH мочи при приеме клюквенного сока, даже при потреблении 2000 мл в день.
{{cite journal}}
: CS1 maint: бот: исходный статус URL неизвестен ( ссылка ){{cite book}}
: CS1 maint: location missing publisher (link)Минимизируйте запахи, добавив белый уксус или лимонную кислоту в контейнер для сбора мочи перед добавлением мочи. Мы используем 1-2 чашки белого уксуса или 1 столовую ложку лимонной кислоты на 5-галлонный контейнер. Добавление уксуса также помогает сократить потери азота (через улетучивание аммиака) во время краткосрочного хранения.