Процесс мочеобразования. Состав первичной и вторичной мочи

Распределение по амплитуде электрических импульсов или линий называется спектром. Например, на ядрах углерода образуются гамма-кванты с энергией 4.43 МЭВ, на ядрах кислорода – с энергией 6,13 МЭВ.

Список использованной литературы

1. Новиков Ю. В., Основы цифровой схемотехники. Базовые элементы и схемы. Методы проектирования. – М.: Мир, 2001. -379 с., ил.

2. Угрюмов Е. П., Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ-Петербург, 2004. – 528 с.: ил.

3. Китаев Ю. В. Основы цифровой техники. Учебное пособие. - СПб: СПбГУ ИТМО, 2007,- 87 с.

4. Белов А. В. Создаем устройства на микроконтроллерах. – СПб.: Наука и техника, 2007. – 304 с.: ил.

5. Каспер Э. Программирование на языке Ассемблера для микроконтроллеров семейства i8051. – М.: Горячая линия – Телеком, 2004. – 191 с.: ил.

6. Евстифеев А. В. Микроконтроллеры AVR семейства Tiny и Mega фирмы “ATMEL”- Издательский дом «Додэка-ХХІ», 2004. – 560 с.

7. Суворова Е. А., Шейнин Ю. Е. Проектирование цифровых систем на VHDL. – СПб: БХВ-Петербург, 2003. – 576 с.: ил.

Имея различные энергии, линии углерода и кислорода можно различить и выделить на спектрах. Аналогично можно выделить линии других основных элементов, входящих в состав горных пород.

Пример спектра ГИНР в моделях песчаника пористостью 40%, насыщенного водой (синие линии) и дизельным топливом (красные линии).

ГИРЗ – гамма-излучение радиационного захвата. После потеринейтроном на неупругих соударениях энергии примерно до 1 МЭВ последующие соударения представляют собой упругое рассеяние, при котором нейтроны постепенно теряют энергию, пока не замедлятся до тепловой энергии. Упругое рассеяние не сопровождается гамма-излучением. Замедлившись до тепловой энергии, нейтроны захватываются ядрами. При этом наблюдается мгновенное гамма-излучение радиационного захвата. Каждому элементу характерен свой энергетический спектр ГИРЗ.

Пример спектра ГИРЗ в моделях песчаника пористостью 40%, насыщенного водой (синие линии) и дизельным топливом (красные линии).

По характерным линиям ГИРЗ а выделяют водород, кремний, кальций, железо, натрий, калий, магний, хлор, бор. Из определяемых породообразующих элементов кислород составляет 47% от общей массы всех элементов, кремний – 29%, в сумме восемь элементов O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg составляют 99.5% всей массы земной коры.

Анализ спектров С/О-каротажа при наличии соответствующего интерпретационного обеспечения позволяет определять относительные содержания в породе основных элементов (O, Si, Fe, Ca, Mg, H, C), составляющих минеральный скелет (матрицу) горных пород, и четырех основных элементов (O, H, C, Cl), образующих флюид порового пространства.

Основные интерпретационные параметры С/О-каротажа:

С/О - (спектр ГИНР)прямо пропорционально зависит от массового содержания углерода в пласте и, соответственно, от нефтенасыщенности пласта;

Ca/Si – (спектр ГИРЗ) учитывает содержание углерода в карбонатных породах (известняках и доломитах).

Основным интерпретационным параметром метода является разность исправленных за влияние мешающих факторов и линейно преобразованных отношений и , зависящая от массового содержания углерода.

Нефтенасыщенная пористость по данным C/O-каротажа определяется как функция от разности спектральных отношений и , которая называется «эффектом» C/O:

КН^с/о=f( ),

где - эффект С/О.

Количественную связь этих параметров с нефтенасыщенностью устанавливают с помощью экспериментальных и теоретических исследований

Пример зависимостей основного спектрального отношения C/O от пористости насыщенных пресной водой и нефтью кварцевого песчаника и известняка.

Глубинность исследования С/О-каротажем - 20-30 см.

Ограничения при применении C/O-каротажа при решении различных задач:

- отсутствие зоны проникновения бурового фильтрата и промывочной жидкости в исследуемые пласты,

- отсутствие изменения состава жидкости в скважине в интервале исследования.

Спектрометрический гамма-каротаж (СГК)

Спектрометрический ГК, кроме суммарной интенсивности гамма-излучения пород, измеряет энергетическое распределение регистрируемых гамма-квантов и по спектрам гамма-излучения позволяет определять удельные гамма-активности и концентрации U, Th и K.

Проведение СГК в обсаженных скважинах позволяет прослеживать временные изменения естественного гамма-фона по скважинам. При вскрытии пласта перфорацией и в процессе дальнейшей его эксплуатации в ряде случаев появляются “гамма-аномалии”, которые называются радиогеохимическим эффектом.

РГХА в виде поля аномально высоких концентраций радия и продуктов его распада возникает в процессе разработки нефтяных залежей в передней части фронта вытеснения пластового флюида. Подход нагнетаемых вод с высокой концентрацией радиоактивных элементов к забоям нефтяных скважин и адсорбция радиоактивных солей поверхностью цементного камня сопровождается аномальным повышением естественной радиоактивности в обводненной части пласта. Естественная радиоактивность обводненной части пласта аномально возрастает, а гамма-активность нефтеносной его части остается неизменной.

В почках происходит мочеобразование, или мочеотделение, или диурез. В результате мочеобразования достигается: 1) удаление из организма продуктов нормального обмена веществ; 2) удаление чужеродных для организма веществ; 3) регуляция содержания воды в организме; 4) поддержание нормальной концентрации солей, в первую очередь NaCl; 5) поддержание постоянного уровня осмотического давления; 6) поддержание постоянства рН крови, лимфы и тканевой жидкости.

Мочеобразование происходит в почках, благодаря механизмам фильтрации и реабсорбции. Фильтрация осуществляется в капсуле Шумлянского-Боумена. В полость капсулы из плазмы крови, протекающей через капилляры мальпигиева клубочка, фильтруется вода и все растворенные в плазме вещества. За исключением крупномолекулярных соединений (глобулинов, казеина). Установлено, что содержание неорганических и органических веществ (за исключением белков) в клубочковом фильтрате, или первичной моче, такое же, как и в плазме крови. Величина клубочковой фильтрации зависит: 1) от величины кровяного давления в клубочках; 2) от онкотическото давления плазмы крови; 3) от гидравлического давления фильтрата, заполняющего полость капсулы и канальцы.

Фильтрация в капсуле происходит лишь в том случае, если кровяное давление в капиллярах мальпигиева клубочка выше, чем сумма давления фильтрата и онкотического давления. Для фильтрации необходимо, чтобы превышение кровяного давления над давлением фильтрата и онкотическим было равно примерно 20 мм рт. ст.

Количество образующейся первичной мочи достигает 150-170 л в сутки. Т.к. за сутки через почки проходит примерно 1700 л крови, то из каждых 6-10 л крови образуется около 1 л первичной мочи.

В извитых канальцах происходит обратное всасывание (реабсорбция) воды и ряда растворенных в ней веществ. Общая длина канальцев достигает 70-100 км. В извитых канальцах 1-го порядка и в петле Генле внутренняя поверхность выстлана цилиндрическим эпителием, который содержит микроворсинки, что увеличивает реабсорбцию.

Механизм обратного всасывания разных веществ различен. Так, всасывание воды и хлоридов осуществляется пассивно по законам диффузии и осмоса. Реабсорбция натрия, глюкозы, аминокислот и некоторых других веществ происходит в результате активной деятельности цилиндрического эпителия извитых канальцев, обеспечивающей всасывание веществ в направлении, противоположном их концентрационному градиенту.

В образовании вторичной мочи большое значение имеет поворотно-противоточный механизм. В почке он функционирует следующим образом Канальцы 1-го и 2-го порядка, тесно соприкасаясь друг с другом, функционируют как единая система. Эпителий канальца 1-го порядка хорошо пропускает воду из полости канальца в цитоплазму и далее в кровеносные капилляры, но не способен пропускать ионы натрия. Эпителий канальца 2-го порядка активно реабсорбирует натрий из канальцевой мочи в цитоплазму и далее в тканевую жидкость и кровеносные капилляры, но не пропускает воду. Благодаря изгибу в петле Генле, моча в канальце 2-го порядка движется навстречу моче в рядом расположенном канальце 1-го порядка. Таким образом, выход воды из мочи в тканевую жидкость в канальце 1-го порядка способствует реабсорбиии натрия в тканевую жидкость из полости канальца 2-го порядка. В свою очередь, реабсорбция натрия способствует всасыванию воды из первичной мочи в канальце 1-го порядка.

Обратное всасывание ряда веществ находится в зависимости от их концентрации в крови. Так, если концентрация глюкозы в плазме крови не превышает 0,2%, то глюкоза полностью реабсорбируется. Если же ее концентрация становится выше, то она полностью не реабсорбируется и часть глюкозы поступает во вторичную мочу (глюкозурия).

Вещества, ненужные организму, всасываются обратно в небольших количествах или же почти совсем не реабсорбируются. Поэтому концентрация их во вторичной моче значительно больше, чем в первичной моче и в плазме крови. При нормальных условиях состав первичной мочи такой же как и плазмы крови, за исключением крупномолекулярных белков (глобулинов, казеина), которые не могут профильтроваться из плазмы крови в первичную мочу. Что же касается вторичной мочи, то в ней сильно увеличивается концентрация веществ, ненужных организму. Например, во вторичной моче больше, чем в первичной, сульфатов – в 90 раз, мочевины – в 65 раз, фосфатов – в 16 раз, мочевой кислоты – в 12 раз, калия – в 7 раз. В то же время натрия содержится одинаковое количество, а глюкозы вообще нет, хотя в крови и в первичной моче содержание глюкозы при нормальных условиях составляет 0,1%