Poprzez mocz organizm wydala usuwane w nerkach z krwiobiegu uboczne produkty przemiany materii, a mianowicie mocznik, kwas moczowy oraz kreatyninę. Niektóre zwierzęta wykorzystują mocz w celu oznaczania swojego terytorium. Natomiast w środowisku mocz odgrywa istotną rolę w cyklu azotowym. Mocz może być wykorzystywany jako nawóz, ponieważ użyźnia glebę i wspomaga wzrost roślin. Ponadto dawniej mocz był wykorzystywany do wielu różnych celów.
Fizjologia związana z moczem
Większość zwierząt posiada systemy wydalnicze służące do usuwania zbędnych produktów metabolicznych oraz toksycznych związków. W przypadku ludzi te związki są wydalane poprzez układ moczowy oraz w mniejszym stopniu poprzez pot (w przypadku mocznika). U kręgowców z różnymi odstępstwami (np. u ludzi) układ moczowy składa z nerek, moczowodów, pęcherza moczowego oraz cewki moczowej. Mocz wytwarzany jest przede wszystkim poprzez filtrację, ale również w czasie ponownego wchłaniania i wydzielania cewkowego. W skład moczu wchodzą zbędne w krwiobiegu produkty przemiany materii (np. nadmiar wody, leki lub cukry).
Mocznik jest najważniejszym składnikiem moczu. Źródło: shutterstock
Charakterystyka moczu
Dorosła osoba produkuje dziennie średnio 1,4 litra moczu dziennie (normalny zakres wynosi od 0,6 do 2,6 litra na osobę dziennie). Zdrowa osoba oddaje mocz średnio od 6 do 8 razy dziennie. Jest to oczywiście zależne od stopnia nawodnienia, poziomu aktywności, czynników środowiskowych oraz parametrów fizycznych danej osoby tj. wagi oraz stanu zdrowia. Zaburzenia w oddawaniu moczu (ilościowe oraz jakościowe) są wynikiem choroby.Mocz składa się w około 91-96% z wody. W jego skład wchodzą sole nieorganiczne oraz związki organiczne takie jak białka, hormony i metabolity. W skład moczu wchodzić mogą także farmaceutyki przyjmowane przez daną osobą. Całkowita zawartość substancji stałych w moczu wynosi średnio 59 gramów (dziennie) na osobę. Substancje organiczne stanowią od 65% do 85% suchej masy moczu. Mocznik jest najliczniejszym składnikiem moczu (ponad 50%). Na poziomie pierwiastkowym ludzki mocz składa się z 6,87 g/l węgla, 8,12 g/l azotu, 8,25 g/l tlenu oraz 1,51 g/l wodoru. Proporcje tych składników moczu różnią się w zależności od osoby i czynników, takich jak dieta i stan zdrowia. Zdrowe osoby posiadają w moczu znikomą zawartość białka, podczas gdy u osób chorych jest jego więcej.
Po pewnym czasie od pozbyciu się z organizmu mocz może nabrać silnego zapachu z powodu zanieczyszczenia bakteriami, które rozkładają mocznik na amoniak. Zapach ten nie występuje w świeżym moczu zdrowych osób, a jego obecność może świadczyć o infekcji dróg moczowych. Zapach ludzkiego moczu może odzwierciedlać dietę lub określone choroby.
Mętny mocz może być objawem infekcji bakteryjnej, ale może być też spowodowany krystalizacją soli, takich jak np. fosforan wapnia. Prawidłowy ciężar właściwy ludzkiego moczu wynosi 1,003–1,035, a wszelkie odchylenia mogą wiązać się z zaburzeniami układu moczowego.
Wartość pH moczu mieści się zwykle w zakresie od 5,5 do 7 (średnio 6,2). Kwaśny mocz może przyczyniać się do powstawania kamieni (powstałych z kwasu moczowego) w nerkach, moczowodzie lub pęcherzu moczowym.
Badania moczu
Od starożytności praktykowane jest badanie moczu w celach leczniczych. Zły kolor moczu uważany był za wskaźnik niektórych chorób. W rzeczywistości badania moczu wykorzystuje się do dzisiaj jako podstawowe badanie (obok morfologii krwi) w laboratoriach. Niektóre zabiegi odnoszą się nazewnictwem do moczu, np. uroskopia to dawna metoda diagnostyczna polegająca na wizualnym badaniu moczu w celu wykrycia chorób moczowo-płciowych. Ma to uzasadnienie ponieważ np. cukrzyca charakteryzuje się występowaniem gęstego i słodkiego moczu. Aktualne badania kliniczne moczu charakteryzują mocz poprzez jego gęstość, kolor i zapach, a ponadto określają skład chemiczny moczu. Wykonuje się także posiewy mające wskazać ewentualne zakażenie bakteryjne pacjenta. A badania mikroskopowe identyfikują organiczne i nieorganiczne niepożądane składniki moczu. W badaniach tych zarówno gęstość jak i barwa moczu mogą wskazywać na poziom nawodnienia organizmu, gdzie jasna barwa moczu, który jest klarowny, ale obfity może wskazywać na odpowiednie nawodnienia, podczas gdy ciemna barwa wskazywać może na odwodnienie. Jednak badanie moczu nie może być jedyną metodą diagnostyczną gdyż przyjmowane leki mogą zaburzyć chociażby jego barwę i zapach.
Budowa układu moczowego człowieka. Źródło: shutterstock
Wykorzystanie moczu
Ze względu na to, że mocz składa się z białek oraz innych substancji jest przydatny w terapiach medycznych oraz w produkcji leków. Na przykład mocz kobiet po menopauzie jest bogaty w gonadotropiny, w związku z tym może zawierać hormon folikulotropowy i luteinizujący służące w terapii bezpłodności. Natomiast mocz kobiet w ciąży zawiera wystarczającą ilość gonadotropin do komercyjnej ekstrakcji i oczyszczania. Mocz zawiera również przeciwciała, które mogą być użyte w diagnostycznych testach przeciwciał dla wielu patogenów. Mocz wykorzystany może być także do produkcji urokinazy (stosowana klinicznie jako środek trombolityczny).Specyficzny skład moczu, który zawiera duże ilości azotu (głównie mocznika), a także stosunkowo wysokie stężenia rozpuszczonego potasu stanowi potencjał jego wykorzystania w rolnictwie. Jednak nierozcieńczony mocz może chemicznie spalić liście lub korzenie niektórych roślin, szczególnie przy niskiej wilgotności gleby, dlatego jeżeli już stosuje się mocz jako nawóz to zwykle dopiero po rozcieńczeniu wodą. Mocz można również bezpiecznie stosować jako źródło azotu w kompoście bogatym w węgiel. Zagrożenia dla zdrowia wynikające ze stosowania moczu jako naturalnego źródła nawozów w rolnictwie są ogólnie uważane za praktycznie żadne. A stosując rozproszony mocz w glebie (zamiast bezpośredniego stosowania moczu na części roślin) uważa się za zupełnie bezpieczne. Ponadto uprawę roślin nawożonych moczem można stosować minimalizując nieprzyjemne zapachy, utraty składników odżywczych i rozprzestrzeniania się patogenów np. poprzez stosowanie podziemnych systemów zaopatrywania w ten nawóz.
Amoniak wchodzący w skład moczu sprawił, że mocz używany był niegdyś jako środek czyszczący. Natomiast w starożytnym Rzymie mocz używano także m.in. do wybielania zębów. Mocz służył także jako składnik do wyrobów tekstyliów. Ponadto mocz służył jako źródło wody do przetrwania w ekstremalnych warunkach.
Przed rozwojem przemysłu chemicznego mocz (czyli bogate źródło azotu) wykorzystywano do produkcji prochu. Moczem zwilżano słomę lub innym materiał organiczny, który był pozostawiony do gnicia na czas nawet roku. Powstałe w ten sposób sole wypłukiwano wodą, która po odparowaniu umożliwiała zebranie surowych kryształów saletry. Kryształy te zwykle jeszcze oczyszczano i służyły do produkcji prochu.
Kolor moczu mówi wiele o stanie zdrowia człowieka. Źródło: shutterstock
Bibliografia
- Carrell D. T., Peterson C. M. 2010. ; “Artificial insemination: intrauterine insemination. 31.3.1.2 Gonadotropins. ”; Springer, New York.;
- Guyton A. C., Hall J. E. 2006. ; “Textbook of medical physiology (11 edition.). ”; Elsevier Saunders.;
- Martín Hernández E., Aparicio López C., Alvarez Calatayud G., García Herrera M. A. 2001. ; “Vesical uric acid lithiasis in a child with renal hypouricemia. ”; Anales Españoles de Pediatría 55 (3): 273–276.;
- Rose C., Parker A., Jefferson B., Cartmell E. 2015. ; “The characterization of feces and urine: A review of the literature to inform advanced treatment technology. ”; Critical Reviews in Environmental Science and Technology 45 (17): 1827–1879. Steinfeld C. 2004. Liquid Gold: The Lore and Logic of Using Urine to Grow Plants. Ecowaters Books.;
- Yang P. J., Pham J., Choo J., Hu D. L. 2014.; “Duration of urination does not change with body size. ”; Proceedings of the National Academy of Sciences 111 (33): 11932–11937.;
- promil
