Moczu jest jednym z płynów biologicznych wytwarzanych przez zwierzęta , w tym ludzi . Stanowi największą część płynnych odpadów z metabolizmem w organizmie w kręgowców .
Mocz jest wydzielane przez nerki przez filtrację z krwi , a następnie w wyniku wydzielania i odzyskiwania pewnych cząsteczek z „pierwotnego” moczu, tworząc „ostatecznego mocz”. Ten ostatni jest wydalany z organizmu przez układ moczowy . Wydalanie moczu poprzez opróżnianie pęcherza nazywa się oddawaniem moczu . Wbrew temu, co od dawna się przyznaje, mocz nie jest całkowicie sterylny i posiada mikrobiotę pełniącą funkcję regulacyjną.
Wiele substancji chemicznych wdychanych, spożywanych lub integrowanych przez skórę przez organizm może być następnie wykrytych za pomocą analizy moczu, w postaci cząsteczek macierzystych i/lub metabolitów , jak również pewnych cząsteczek wskazujących na stan chorobowy ( na przykład albuminy ).
Głównym składnikiem moczu jest woda, a głównym odpadem azotowym jest mocznik . W innym pomiarze mierzy się inny bardzo ważny odpad naszego metabolizmu, kreatyninę , zarówno we krwi, jak i w moczu, w celu oceny funkcji nerek u ludzi. Dobrze poza poziom mocznika, to w zasadzie kreatyniny luz , który zadecyduje, czy dana osoba ma niewydolność nerek i pozwoli jej nasilenia się ilościowo.
Krew tętnicza, która dostaje się do nerek przez tętnicę nerkową, przechodzi przez tętnicę międzyzrazikową, tętniczkę doprowadzającą i ostatecznie dociera do podstawowej jednostki aparatu nerkowego: kłębuszka nerkowego , znajdującego się wewnątrz nefronu .
Nerka zawiera około miliona nefronów. Każdego dnia nerki filtrują około 180 litrów krwi i produkują średnio 1500 ml ostatecznego moczu. W kłębuszkach nerkowych krew jest filtrowana przez zjawisko osmotyczne : jest wydalana w wodzie oraz w substancjach mineralnych i biologicznych. Ten pierwotny mocz przechodzi przez system kanalików (kanalika skręcona proksymalna , pętla Henlego , kanalik kręty dystalny ), gdzie jest sukcesywnie wzbogacany w różne związki i uwalniany od niektórych innych substancji odzyskiwanych przez organizm (woda, glukoza , w szczególności sole mineralne) . ).
Zjawiska wydalania i wchłaniania zwrotnego reguluje kilka hormonów , w tym hormon antydiuretyczny (w skrócie ADH), kortyzol i renina-angiotensyna (będąca częścią układu renina-angiotensyna-aldosteron (RARS). mocz krąży we wszystkich Rurki kręte dystalne są zbierane na poziomie rurek Belliniego, następnie łączą się z kielichami nerkowymi i moczowodami .Tam łączy się z pęcherzem przez dysze (pomiędzy moczowodem a pęcherzem znajduje się zastawka antyrefluksowa ). (zawartość pęcherza moczowego) przekracza pewien próg, chęć oddania moczu jest przekazywana do mózgu w celu opróżnienia pęcherza poprzez oddawanie moczu .
U ludzi wytwarzanie nadmiaru moczu (ponad 1,5 litra dziennie) nazywa się wielomoczem , co może być spowodowane nieprawidłową czynnością nerek, cukrzycą lub zaburzeniem psychicznym powodującym nadmierne wchłanianie płynów, zwanym potomanią . Może to być również spowodowane brakiem regulacji wydzielania ADH (hormonu antydiuretycznego).
Przy mniej niż 100 ml dziennie nazywa się to bezmoczem . Od 100 do 500 ml dziennie to skąpomocz . Bezmoczu , takie jak niewydolność nerek , stanowią ryzyko akumulacji toksycznych związków w organizmie, a zatem wymagają specjalnego opieki medycznej, zarówno w odniesieniu do ich własnego leczenia, ale także dla dostosowania dawki leków skojarzonych patologii. Częstomocz odnosi się często, lecz krótszy oddawania moczu.
Paruresis lub syndrom „nieśmiałym pęcherza” fobia jest dla osobnika polegającego na niemożności lub wielkim trudem oddania moczu w obecności innych.
Ludzki mocz jest zwykle żółtawy (żółty).
Na całym świecie mężczyźni wydalają dziennie ponad 10 miliardów litrów moczu.
Średnio i w zależności od wagi człowiek produkuje dziennie 1,5-2 l moczu, pies 0,5-3 l, świnia 1,5-8 l, koń 5-15 l, wół 10-25 l, słoń 40 do 80.
W ciągu jednego życia człowiek eliminuje około 40 000 litrów moczu, co odpowiada dużej cysternie lub basenie.
Mocz zawiera ponad 3000 składników chemicznych.
Niektóre choroby zmieniają skład moczu, np. cukier u cukrzyka .
Przez długi czas mówiono, że mocz jest „sterylny”, z wyjątkiem przypadków infekcji dróg moczowych. Ta sterylność moczu jest jedynie „względna” (progi leukocytów <10 000/ml i zarazki <1000/ml przed ogłoszeniem stanu zakażenia dróg moczowych). Ta idea sterylności została zakwestionowana w 2010 roku, wraz z odkryciem bardzo małej populacji bakterii zwanej mikrobiotą moczową, zdolnej do zapewnienia efektu ochronnego, a jej dysbioza jest w stanie wyjaśnić niektóre objawy dolnego odcinka dróg moczowych trakt .
Glikozuria zwykle nie występuje, dopóki stężenie glukozy we krwi nie przekroczy 1,8 g /l (poniżej tego progu nerki ponownie wchłaniają całą glukozę wydaloną z moczem pierwotnym).
W moczu mogą również znajdować się „cylindry”. Mogą to być szkliste (w większości przypadków), ziarniste, woskowe, leukocyty i erytrocyty. Ich obecność mówi lekarzowi, że najprawdopodobniej jest problem z nerkami. Powstają, gdy szczątki — białko, czerwone krwinki, białe krwinki itp. - zablokować kanaliki zbiorcze nerek, tworząc korek, który w końcu oderwie się od kanalika i znajdzie się w moczu. Ich obecność ma zawsze znaczenie i powinna być traktowana poważnie.
Po usunięciu z organizmu mocz może nabrać silnego zapachu w wyniku działania bakterii , głównie podczas rozkładu mocznika , głównego składnika moczu, na amoniak i azotyny .
Podczas wszystkich oddawania moczu w ciągu dnia, pH ludzkiego moczu waha się od 4,6 do 7,8 w zależności od diety i okresów postu, chociaż najczęściej jest raczej kwaśne (niższe do 7). Systemy buforowe mają działanie neutralizujące w celu usunięcia potencjalnie krystalizujących substancji, które mogą np. dawać kamienie . U osób z hiperurykozurią zakwaszenie moczu może powodować tworzenie się kamieni w nerkach, cewce moczowej lub pęcherzu moczowym (kwas moczowy jest słabiej rozpuszczalny przy niskim pH).
ŚladyMocz zdrowego osobnika ma kolor bursztynowo- żółty . Klaruje zgodnie ze swoim nawodnieniem (dobre nawodnienie prowadzi do oczyszczenia moczu), które zmienia się w ciągu dnia i w zależności od wykonywanych czynności.
Różne substancje mogą zabarwiać mocz. Są zawarte w niektórych produktach spożywczych [1] i barwnikach spożywczych . Substancjami tymi są w szczególności:
Bezbarwny moczu (100% przezroczyste) należy ostrzegać ponieważ często towarzyszy lub ogłasza problemu głębiej fizjologicznych (np cukrzycą insulinozależną lub smaku , torbiele lub rozrost nadnerczy, itp.);
W niektórych przypadkach mocz może zmienić kolor na zielony, najczęściej jest to zatrucie narkotykami. Taki przypadek odnotowano w 2020 roku w Portugalii u pacjenta, który próbował zakończyć swoje życie przez przedawkowanie flupirtyny, środka przeciwbólowego . Inne znane przypadki były spowodowane przez amitryptylinę , cymetydynę lub propofol . Jest to ponadto ten ostatni, środek znieczulający podawany we wstrzyknięciu dożylnym , który jest przyczyną większości przypadków zidentyfikowanych w literaturze medycznej. W innych przypadkach verdoglobinuria (medyczna nazwa tego zjawiska) może być spowodowana absorpcją barwnika, takiego jak błękit metylenowy, lub zakażeniem bakterią Pseudomonas aeruginosa, która uwalnia w organizmie pyoverdins . Zielony kolor moczu nie jest toksyczny i nie wpływa na nerki .
Początkowo bezwonny mocz szybko wydziela zapach amoniaku, gdy utlenia się i fermentuje w wyniku działania bakterii tlenowych i/lub beztlenowych. Zawarte w nim drobnoustroje sprawiają, że płyn staje się potencjalnym wektorem chorób: należy zatem stanowczo odrzucić pomysł, że mocz ma właściwości antyseptyczne .
Jeśli charakterystyczny zapach amoniaku pojawia się zaraz po oddaniu moczu, jest to jeden z objawów infekcji dróg moczowych .
Zapach moczu może być silny po spożyciu niektórych pokarmów. Wiadomo zatem, że jedzenie szparagów powoduje u ludzi silny zapach moczu. Wynika to z obecności w moczu kilku lotnych organicznych związków siarki, prawdopodobnie pochodzących z kwasu szparagowego zawartego w szparagach. Ten nieprzyjemny zapach moczu po zjedzeniu szparagów nie jest powszechną konsekwencją, wbrew temu, co uważano do niedawna. Niektórzy ludzie nie wytwarzają cząsteczek zapachowych, a inni nie mogą ich wąchać.
Słodki zapach moczu może być również oznaką cukrzycy. Jeśli zapach moczu to keton (lekki zapach zmywacza do paznokci (aceton), zielone jabłka (ale będzie to szczególnie charakterystyczne przy zapachu oddechu), może to być kwasica ketonowa to nagły przypadek medyczny. natychmiastowa pomoc lekarska.
Jedną z jego głównych funkcji jest eliminacja części produktów przemiany materii, część wydalana jest przez wątrobę z żółcią , potem przez kał, a część, skromniejszą, poprzez pocenie się i wydech.
Wątroba i nerki pełnią zatem rolę komplementarną, przy czym te dwa układy są ponadto funkcjonalnie połączone. Zatem to wątroba zamienia amoniak w mocznik , który zostanie wydalony przez nerki. To także wątroba umożliwia przekształcenie dużej ilości związków toksycznych lub obcych dla organizmu w związki lepiej rozpuszczalne w wodzie, a następnie wydalane z żółcią lub z moczem.
Inną podstawową funkcją nerek jest utrzymywanie w przybliżeniu stałego pH i poziomu we krwi niektórych jonów (takich jak sód , potas , chlor i wodorowęglany ), tak aby komórki organizmu funkcjonowały prawidłowo.
Układ oddechowy reguluje również pH krwi, usuwając dwutlenek węgla z krwiobiegu.
Wielu lekarzy w historii uciekało się do uroskopii , badania i badania moczu swoich pacjentów. Hipokrates opisał już badanie moczu, odzwierciedlając i obserwując sytuację złogów moczu w specjalnym pojemniku matula , ale wolał wyczuwać puls, jedyną bezpośrednią ręczną interwencję diagnostyczną.
Praktyka uroscopy jak qu'examen wizualnych znika XVIII th wieku wraz z pojawieniem się chemii , ale nadal korzystać z „kołem moczem” (pierwotnie próbkę moczu dwadzieścia kolorów różne kolory w zależności od stanu zdrowia w następstwie teorii humorów , mocz nie jest tylko Miree, lecz także filc, dotknęła i smak) w XIX p wieku , to tarcza jest następnie wykorzystywany do szczegółów różnych smaków moczu.
Kolor i objętość moczu mogą być wiarygodnymi wskaźnikami poziomu nawodnienia. Czysty, obfity mocz jest zwykle oznaką odpowiedniego nawodnienia, podczas gdy ciemny mocz jest oznaką odwodnienia . Jednakże, jeśli alkohol , kofeina lub inne leki moczopędne są spożywane lub jeśli cukrzyca jest nieleczona lub źle leczona, mocz może być przejrzysty i obfity u osoby, która jest jednak odwodniona.
Obecnie badanie cytobakteriologiczne moczu (ECBU) jest rutynowym badaniem medycznym w celu wykrycia ewentualnych infekcji. Gdy lekarz podejrzewa infekcję dróg moczowych ( zapalenie pęcherza moczowego , zapalenie gruczołu krokowego lub odmiedniczkowe zapalenie nerek ), badanie cytobakteriologiczne moczu , ewentualnie połączone z badaniem krwi (na posiew krwi ), wykryje odpowiedzialny drobnoustrój, który ukierunkuje leczenie.
Większość nowoczesnych laboratoriów używa testów kolorymetrycznych przedstawionych w postaci małego paska (paska zawierającego wszystkie testy) w poszukiwaniu problemu z moczem. Testy często szukają nieprawidłowych składników moczu (patrz wyżej), takich jak hemoglobina lub glukoza . Są łatwym, skutecznym i niedrogim sposobem badania przesiewowego w kierunku choroby nerek lub choroby ogólnoustrojowej. W większości przypadków, jeśli to konieczne, zostanie wykonane badanie mikroskopowe moczu w celu stwierdzenia obecności śluzu, kryształów (a jeśli tak, to jakich) cylindra, komórek nerkowych, krwinek czerwonych, drożdży lub bakterii.
Mocz może być również wykorzystany jako źródło energii
Zawartość energetyczna: 13 do 21 ml moczu wytworzyłoby w ten sposób wystarczającą ilość gorącej wody na 15-minutowy prysznic; 70 do 130 ml fasoli w szybkowarze przez godzinę. 1.400 ml / dzień / osobę to średnio ponad 10 miliardów litrów dla ludzkości. Ulepszone toalety, z oddzielną hydrauliką lub pisuarami. Proces separacji elektrolitycznej został niedawno opatentowany i może być interesujący dla hodowców (do 8 litrów dziennie dla świni i 10 do 25 l dziennie dla wołu). Może to być również sposób na odzyskanie tlenu, fosforanów i potasu (złoża fosforanów wyczerpują się na całym świecie); dopilnować, aby pozostałości leków lub hormonów obecne w moczu (w tym substancje zaburzające gospodarkę hormonalną ) mogły zostać odzyskane i leczone, a nie uwalniane do środowiska, gdzie stwarzają dyskretne, ale poważne problemy z narzucaniem i prawdopodobnie nasileniem wad wrodzonych u małych chłopców; do magazynowania energii (z tzw. energii przerywanej, takiej jak energia słoneczna czy wiatrowa). Ten wodór można również wtłaczać do sieci gazowej (co może ułatwić zdecentralizowaną produkcję).
„Ze wszystkich mięsożerców ludzie mogą dostarczać rolnictwu najwięcej moczu. Łatwo rozpoznać po swoim składzie, że może również dać nam nawóz, który do tej pory był generalnie zbyt zaniedbywany. [...] Populacja licząca 37 milionów osobników, podobnie jak we Francji, produkowałaby co roku wystarczającą ilość moczu do palenia od 500 do 700 tysięcy hektarów. [...] Jak nie ubolewać, wręcz przeciwnie, nad zaniedbaniem tych, którzy pozwalają, aby tak obfity i cenny nawóz ginął ze wszystkich stron, strata, która z pewnością stanowi ponad 30 milionów franków w całej Francji. "
- Joachim Isidore (1812-1881), Chemia rolna lub rolnictwo rozważane w jego głównym związku z chemią (wydanie 4...) Strony 247 257
Na przykład, na początku XX th century połowa moczu miasta Paryża poddano recyklingowi, zgodnie z tezą Fabien Esculier wykazując, że bez nawozów sztucznych ludzkość recyklingu rzeczywiście jego moczu, źródło składników odżywczych, takich jak azot. Ta praktyka ucichła wraz z kanalizacją w Paryżu i ofertą petrochemiczną, która jest łatwiejsza w obsłudze.
Wyzwania techniczne i społecznePo pierwsze, aspekt psychosocjologiczny utrudnia akceptację separacji moczu od innych nieczystości kierowanych do kanalizacji. Odzyskiwanie ludzkiego moczu u źródła ułatwia jednak oczyszczanie ścieków bytowych (lub toalet w miejscach o dużym natężeniu ruchu), ponieważ mocz jest w tych ściekach podstawowym źródłem azotu (80%) i fosforu (55%), choć tylko stanowi mniej niż 1% całkowitej objętości ścieków bytowych. Rozwiązania zaczynają pojawiać się wraz z pojawieniem się suchych toalet i zaangażowaniem kilku pionierów (laboratoria analityczne, festiwale, szkoły średnie i uczelnie w regionie Nowej Akwitanii wyposażone w toalety, które zbierają mocz bez użycia wody, niektóre stadiony, takie jak Parc des Princes , kilka obszarów autostradowych z Vinci ) oraz projekty związane z Igrzyskami Olimpijskimi w 2024 roku .
Problemy higieniczne związane z ludzkimi patogenami zostały już rozwiązane, ponieważ stosowanie moczu ludzkiego nie różni się technicznie od moczu zwierzęcego ( obornika ), a jego działanie jest porównywalne lub lepsze niż uzyskiwane przy użyciu nawozów chemicznych.
Mocz zawiera głównie mocznik, który stanowi od 60 do 80% azotu zawartego w naszych odchodach. Zawiera również znaczne ilości fosforu , który jest niezbędnym pierwiastkiem dla organizmów żywych, ale czasem rzadko spotykanym w górnych działach wodnych. Fosfor był kiedyś ekstrahowany z moczu, w którym został odkryty.
Ponadto biodostępność składników odżywczych w moczu jest wysoka w porównaniu z nawozem chemicznym. Kilka badań wykazało, że separacja moczu zmniejsza emisje gazowe z systemu transportu i oczyszczania ścieków oraz zużycie zasobów kopalnych.
Bakterie naturalnie obecne w moczu, zwykle w niewielkich ilościach (ale bardzo duże w zapaleniu pęcherza moczowego ) wytwarzają enzymu , ureazę , który rozkłada mocznika do amoniaku i dwutlenku węgla . W glebie inne bakterie zamieniają ten amoniak (lub jon amonowy ) w jon azotynowy w ciągu kilku godzin, a inne w jon azotanowy , zgodnie z cyklem azotu . Mocz jest więc doskonałym źródłem azotu , bardzo przyswajalnego dla roślin oraz doskonałym przyspieszaczem kompostu . Powstający w wyniku pośredniego połączenia produktów ubocznych deaminacji (2 cząsteczki NH 3 ) i oddychania komórkowego (1 cząsteczka CO 2 ), mocznik jest znacznie mniej toksyczny niż amoniak .
Programy pilotażoweNiektórzy rolnicy w krajach rozwijających się lub ogrodnicy stosują mocz jako nawóz o stężeniu jednej objętości moczu na 10 do 20 objętości wody do nawadniania roślin i kwiatów w okresie wzrostu; nierozcieńczony mocz spaliłby korzenie wielu gatunków. Możliwość wykorzystania moczu jako nawozu potwierdziły badania opublikowane w sierpniowym numerze czasopisma Agricultural and Food Chemistry . Działanie nawozowe potęguje dodanie do moczu popiołu drzewnego (bogatego w potas w postaci potażu i fosforu ). Eksperymenty przeprowadzono w Afryce. Badania porównawcze moczu i nawozu mineralnego w Burkina Faso dały plon 6 razy większy niż w kontroli nienawożonej i wykazały, że nie ma różnicy między plonem z moczem a plonem z nawozem mineralnym. Mocz można przechowywać w nieprzejrzystych i szczelnie zamkniętych pojemnikach co zapobiegnie stratom amoniaku. Może być przechowywany do 6 miesięcy.
Niedawno w 2018 roku testy przeprowadzone we Francji przez Irstea i firmę Ecosec wykazały, że przechowywanie moczu przez co najmniej sześć miesięcy w temperaturze pokojowej przy wyjściu z kabin filtrujących mocz u źródła umożliwiło wyeliminowanie większości moczu. patogeny. Inżynierowie naukowi i przedsiębiorcy określili również ilościowo wydajność procesu z agronomicznego punktu widzenia na plantacjach niespożywczych oraz na podstawie eksperymentalnej na sałatkach i winoroślach. Dla Bruno Molle, badacza z Irstea, proces ma przyszłość: „ Wiedza, że pełne odzyskiwanie azotu ze ścieków wytworzonych przez człowieka umożliwiłoby zaspokojenie 30% światowych potrzeb w zakresie nawożenia azotem , a ponadto produkcja tony nawozów obecnie kosztuje tony ekwiwalentu ropy naftowej, pomysł odzyskiwania azotu bezpośrednio z wylotu osobnych toalet i mieszkań wydaje się być jedną z najbardziej oczywistych i istotnych opcji” . Rozwiązania sprzętowe rozwijają się, w szczególności dzięki innowacyjnym procesom opracowanym przez młody start-up Ecosec. Pozostaje problem akceptacji społecznej, który trzeba będzie rozwiązać...
Oddzielna zbiórka suchego kału i moczu.
Wkład w jednostkę higienizacyjną.
Instalacja higienizacyjna.
Nawadnianie moczu (Nagasandra, Indie).
Mocz uczniów w Tianshui w prowincji Gansu (Chiny) do nawożenia jabłoni.
Wysiew rzepaku (Szwecja).
Główną trudnością w stosowaniu moczu jako nawozu jest konieczność obchodzenia się z dużymi ilościami, na przykład, aby osiągnąć taki sam wynik jak przy 200 kilogramach nawozu, potrzeba równowartości 30 000 litrów moczu. W 2019 roku Michael Roes i jego partner Pierre Huguier stworzyli start-up Toopi Organics, który dodaje probiotyki do moczu i przekształca go w bezwonny, higienizowany, stabilny i organiczny nawóz dwadzieścia razy tańszy niż nawozy chemiczne. Wniosek złożony w lutym 2021 r. w ANSES w celu uzyskania pozwolenia na dopuszczenie do obrotu po 10 do 14 miesiącach.
W latach 1977-1978 Andy Warhol wyprodukował serię obrazów zwanych Oxidation paintings lub Piss paintings . są to obrazy na miedzianych płytach, których powierzchnię utlenia za pomocą moczu własnego lub przyjaciół. Wielu współczesnych artystów, takich jak Pierre et Gilles czy Kiki Smith , również zajęło się tym tematem w swoich pracach.
Gargantua mści się na ciekawskich i niedyskretnych paryżanach.
W Wenus i Kupidyna strumień moczu symbolizuje płodność.
Fontanna autorstwa Marcela Duchampa .
Niektóre posągi, takie jak słynny Manneken-Pis , „pissing kid” z Brukseli , również wykorzystują reprezentację moczu w swojej architekturze.