Mocz od prehistorii do lotów w kosmos

Pewnie niejednemu z nas zdarzyło się wystraszyć w trakcie wizyty w toalecie, kiedy nagle pojawił się czerwony mocz. Mi się to zdarzyło wiele razy i zawsze zajmuje mi chwilkę przypomnienie sobie, że przecież dopiero co zjadłam buraki. A dlaczego mocz jest żółty i co zmienia jego kolor? Kiedy człowiek zaczął się interesować badaniem moczu i jak będziemy go wykorzystywać w przyszłości? Odpowiedzi na te i inne pytania poniżej.

Historia badania moczu

Mocz wydawał się interesujący już 40 tys. lat p.n.e. Jest oczywiste, że tak wiele lat temu człowiek nie miał możliwości badania moczu, ale już go obserwował i uważał, że jest wskaźnikiem zdrowia. Z czasów starożytnych zachowały się informacje na temat badania moczu, a konkretnie próby opisu jego wyglądu, koloru, objętości i zmian związanych z chorobami.

W tych czasach człowiek potrafił bardzo barwnie opisywać zmiany w moczu, na podstawie których można obecnie podejrzewać, jakie to były choroby. Potrafiono zaobserwować, że czasami mocz przyciąga owady, co mogło być związane z jego słodkim posmakiem, czyli cukrzycą. Narząd produkujący mocz, czyli nerki, był znany już przed naszą erą.

Hipokrates uważał, że mocz pochodzi z czterech głównych płynów ciała czyli humorów, do których zaliczał między innymi krew. Z kolei rzymski lekarz Galen poszedł już krok dalej i założył, że mocz jest filtratem krwi oraz diagnozował „biegunkę moczu” zwaną w dzisiejszych czasach poliurią, czyli nadmierne wydzielanie niezagęszczonego moczu.

Pochodzący z Bizancji Theophilus wiedział już, że zmiany w moczu mogą wskazywać też na schorzenia niezwiązane z układem moczowym.

W XVII wieku w związku z wynalezieniem mikroskopu było możliwe zaobserwowanie kryształów, a także krwinek i bakterii w moczu. Kolejne wieki przyniosły bardzo szybki rozwój medycyny. Obecnie analiza moczu jest jednym z podstawowych badań.

Na zdjęciu parzyste nerki, do których dopływa krew z aorty (kolor czerwony), poniżej biegnące parzyste moczowody do pęcherza moczowego, którego tylko górna część jest widoczna na rycinie. Zdjęcie pochodzące z atlasu anatomicznego z 1832 r. wykonane w Muzeum Historii Medycyny Warszawskiego Uniwersytetu Medycznego.

Czym jest mocz?

Mocz jest produktem przemiany materii, wydaliną produkowaną przez nerki. Składa się w 96% z wody. Kolejne składniki to produkty przemiany azotowej (mocznik, amoniak, kwas moczowy), sole mineralne oraz barwniki, które również są produktami przemiany materii.

Tak jak wspomniałam produkcja moczu zaczyna się w nerkach, do których dopływa krew za pośrednictwem tętnic nerkowych. W kłębuszkach nerkowych następuje jej przefiltrowanie i powstaje mocz pierwotny, który ulega reabsorcji (resorpcji zwrotnej) podczas przepływania przez kanaliki nerkowe. Powstały mocz ostateczny wpływa do miedniczek nerkowych, a stamtąd przez parzyste moczowody zaczyna drogę na zewnątrz, zatrzymując się na chwilę w pęcherzu moczowym.

Ryc. Schemat budowy nerki

Słomkowy, żółty czy pomarańczowy

Na czym to polega, że normalnie mocz jest żółty, mimo tego że jemy kolorowe jedzenie, a czasem nagle pojawia się inne zabarwienie? Jak już wspomniałam mocz składa się przede wszystkim z wody. Zabarwienie, jak sama nazwa wskazuje, wynika w tym przypadku z barwników. I tych, które produkuje nasz organizm i takich, które przyjmujemy doustnie z pokarmem, a w przypadku leczenia, również innymi drogami. Barwnikiem, który powoduje żółte zabarwienie moczu jest urobilina (inna nazwa urochrom). A to jak bardzo żółty będzie mocz zależy od tego, ile jest w nim wody. Ale po kolei.

Od czerwonego erytrocytu do żółtego moczu

Wszystko zaczyna się we krwi, w której krążą krwinki czerwone. Jak w przypadku większości komórek organizmu co jakiś czas zachodzi ich wymiana. We krwi mamy przeciętnie 4,5-5 mln/mm³ erytrocytów, żyją one ok. 120 dni, a nowe wytwarzane są w szpiku kostnym w tempie 120 mln na minutę.

Erytrocyty są niszczone głównie w śledzionie i trochę w wątrobie (czym jeszcze zajmuje się wątroba można poczytać tutaj). Barwnikiem nadającym im czerwony kolor jest hemoglobina, która rozkłada się na żelazo, globinę (czyli białko) oraz hem. Żelazo jest transportowane do szpiku kostnego i tam ponownie wykorzystywane. Białko jest rozkładane na aminokwasy i wraca do puli. Ponieważ hemoglobina to 96% suchej masy krwinki czerwonej, to przy rozkładzie powstaje sporo hemu.

Hem rozpada się do biliwerdyny, która redukowana jest do bilirubiny, a ta jako składnik żółci wydzielana jest do jelit i trawiona przez bakterie. Przetwarzana jest do urobilinogenu, którego część pozostaje w jelicie i jest wydana z kałem, a reszta jest resorbowana i przekształcana w urobilinę, a następnie wydzielana z moczem.

Jakie substancje wpływają na kolor moczu?

Jeśli nie dostarczamy żadnych innych barwników z jedzeniem, to nasz mocz będzie żółty. Ale niektóre spożywane pokarmy mają składniki wyraźnie wpływające na kolor. Pierwsze co przychodzi na myśl to wspomniane już buraki. Ich wpływ na kolor moczu jest wręcz spektakularny. Odpowiada za to barwnik betanina, a intensywność czerwonego lub różowego zabarwienia moczu zależy między innymi od odmiany buraków. Betanina jest też barwnikiem spożywczym stosowanym np. w cukiernictwie.

Kolejnym pokarmem wpływającym na kolor moczu jest marchew. Zawiera ona beta-karoten odpowiadający za kolor ciemnożółty lub pomarańczowy. Ale żeby doszło do zmiany koloru moczu, trzeba marchewki zjeść naprawdę dużo i w takiej sytuacji również skóra nabiera lekko żółtawy odcień.

Intensywnie żółty mocz jak świecący neon może pojawić się przy spożyciu dużych dawek witamin z grupy B.

Bywa też tak, że po spożyciu porcji niebieskich lodów lub słodkich napojów będziemy mieć niebiesko-zielony mocz. Odpowiadają za to barwniki spożywcze, takie jak:

• Indygotyna
• Błękit brylantowy FCF
• Chlorofil A

Inne pokarmy, które mogą wpływać na zabarwienie moczu to:

• Jeżyny (różowo-czerwony)
• Jagody, smoczy owoc (czerwonawy)
• Rabarbar (brunatny)
• Aloes lub preparaty z aloesem (ciemnobrunatny)
• Bób (ciemniejszy kolor moczu)
• Dynia, bataty, szpinak, jarmuż (pomarańczowy)
• Lukrecja (zielono-niebieski)

Należy pamiętać, że zmiana koloru moczu wywołana danym pokarmem ustępuje samoistnie w krótkim czasie (maksymalnie 1-2 dni). Jeśli nadal występuje, mimo zaprzestania spożywania pokarmu zawierającego barwnik, warto udać się do lekarza.

A co wpływa na zapach moczu?

Czasem można się niemiło zdziwić nieprzyjemnym zapachem moczu. Jednym z winowajców mogą być pojawiające się na wiosnę szparagi. Za niemiły zapach odpowiadają w nich lotne związki siarki. Taki zapach pojawia się bardzo szybko, bo już po 15 minutach od zjedzenia szparagów i szybko zanika.

O tym, że czosnek zmienia zapach to chyba wszyscy wiedzą, choć bardziej kojarzymy to z zapachem skóry i wydychanego powietrza. Ale czosnek, podobnie jak cebula, wpływa na zapach moczu i jak w przypadku szparagów odpowiadają za to związki siarki.

Zmiana zapachu moczu może wynikać z wielu schorzeń i warto zbadać mocz, jeśli nie możemy tej zmiany powiązać ze zjedzonymi pokarmami lub nieprzyjemny zapach utrzymuje się przez długi czas.

Moczowe ciekawostki

Mocz był nie tylko interesujący dla ludzi jako wskaźnik zdrowia, ale przypisywano mu prozdrowotne właściwości i był również używany w medycynie ludowej.

• mocz był używany do wybielania zębów już p.n.e.
• aptekarz Cycerona leczył ból zęba naparem z jagód wymieszanym z moczem zebranym od dziewic
• Rzymianki robiły sobie maseczki z moczu osła

Nawet w dzisiejszych czasach są osoby, które uważają, że picie moczu działa odmładzająco.

Przyszłość związana z moczem

Ponieważ mocz jest stale produkowany w dużych ilościach przez ludzi i zwierzęta, to istnieją badania nad tym, aby go wykorzystać w różnych branżach.

• Rolnictwo. Mocz można przerabiać na środki nawożące, ponieważ zawiera związki azotu i fosfor, czyli pierwiastki potrzebne roślinom.
• Medycyna. Naukowcom z Chin udało się stworzyć tkankę zębową na bazie komórek macierzystych pobranych z moczu. Co prawda zęby te nie są tak twarde jak nasze prawdziwe zęby, ale sądzę, że wszystko da się dopracować.
• Elektronika. Naukowcy z Uniwersytetu w Bath stworzyli miniaturowe ogniwo paliwowe, które może wytwarzać energię elektryczną z moczu.
• Podróże w kosmos. W kosmosie brakuje wody, więc na cele podróży kosmicznych udało się stworzyć taki system filtracji moczu, że można odzyskać nawet 93% wody.

Bibliografia:

Witold Orłowski, Nauka o chorobach wewnętrznych, Państwowy Zakład Wydawnictw Lekarskich, 1990

Źródła: