L' urina è uno dei fluidi biologici prodotti dagli animali , compreso l' uomo . Costituisce la maggior parte dei rifiuti liquidi del metabolismo del organismo di vertebrati .
L'urina viene secreta dai reni per filtrazione del sangue , quindi per secrezione e recupero di alcune molecole dall'urina "primitiva" per formare l'"urina finale". Quest'ultimo viene espulso dal corpo attraverso il sistema urinario . L'eliminazione dell'urina mediante lo svuotamento della vescica si chiama minzione . Contrariamente a quanto è stato a lungo ammesso, l'urina non è completamente sterile e ha un microbiota che svolge una funzione regolatrice.
Molte sostanze chimiche inalate o ingerite o integrate attraverso la pelle attraverso l'organismo possono quindi essere rilevate dall'analisi delle urine, sotto forma di molecole progenitrici e/o metaboliti , nonché alcune molecole indicative di uno stato patologico ( albumina ad esempio).
Il componente principale dell'urina è l'acqua, con l' urea come principale rifiuto azotato. In un'altra misura, viene misurato un altro spreco molto importante del nostro metabolismo, la creatinina , sia nel sangue che nelle urine, al fine di valutare la funzione renale nell'uomo. Ben oltre il livello di urea, è essenzialmente la creatinina passaggio che determinerà se un individuo ha insufficienza renale, e consentirà la sua gravità da quantificare.
Il sangue arterioso che entra nei reni attraverso l' arteria renale passa attraverso l'arteria interlobulare, l'arteriola afferente, e alla fine raggiunge l'unità elementare del macchinario renale: il glomerulo , situato all'interno del nefrone .
Un rene contiene circa un milione di nefroni. Ogni giorno, i reni filtrano circa 180 litri di sangue e producono una media di 1500 ml di urina finale. Nel glomerulo renale il sangue viene filtrato per un fenomeno osmotico : viene scaricato nell'acqua e nelle sostanze minerali e biologiche. Questa urina primaria viaggia attraverso un sistema di tubuli ( tubulo contorto prossimale , ansa di Henle , tubulo contorto distale ) dove viene successivamente arricchita in vari composti e liberata da alcune altre sostanze recuperate dall'organismo (acqua, glucosio , sali minerali in particolare. ).
I fenomeni di escrezione e riassorbimento sono regolati da diversi ormoni , tra cui l' ormone antidiuretico (ADH per la sigla), il cortisolo e la renina-angiotensina (che fa parte del sistema renina-angiotensina-aldosterone (RARS). tubi contorti distali viene raccolto a livello dei tubi di Bellini, quindi si unisce ai calici renali e agli ureteri, dove si unisce alla vescica tramite getti (c'è una valvola antireflusso tra l' uretere e la vescica ). (contenuto vescicale) supera una certa soglia, la voglia di urinare viene trasmessa al cervello, in modo da svuotare la vescica attraverso la minzione .
Nell'uomo, la produzione di urina in eccesso (più di 1,5 litri al giorno) è chiamata poliuria , che può essere dovuta a funzionalità renale anormale, diabete o un disturbo psichiatrico che causa un eccessivo assorbimento di liquidi, chiamato potomania . Può anche essere dovuto a una mancanza di regolazione della secrezione di ADH (ormone antidiuretico).
A meno di 100 ml al giorno, si chiama anuria . Tra 100 e 500 ml al giorno, è oliguria . Le anuria , come l' insufficienza renale , rappresentano un rischio di accumulo di composti tossici nell'organismo, e richiedono quindi un'assistenza medica specifica, sia per il proprio trattamento, ma anche per l'aggiustamento della dose di farmaci per patologie associate. La frequenza urinaria si riferisce alla minzione frequente, ma più breve.
La paruresi , o sindrome della "vescica timida" è una fobia per un individuo consistente nell'impossibilità o grande difficoltà di urinare in presenza di altri.
L'urina umana è solitamente giallastra (gialla).
In tutto il mondo, gli uomini emettono più di 10 miliardi di litri di urina al giorno.
In media e in base al peso, un uomo produce 1,5-2 litri di urina al giorno, un cane 0,5-3 litri, un maiale 1,5-8 litri, un cavallo 5-15 litri, un bue da 10 a 25 litri e un elefante 40 a 80.
In una vita un uomo elimina circa 40.000 litri di urina, l'equivalente di una grossa autocisterna o di una piscina.
L'urina contiene oltre 3.000 componenti chimici.
Alcune malattie modificano la composizione dell'urina, come lo zucchero in un diabetico .
Per molto tempo si è detto che l'urina fosse "sterile", tranne nei casi di infezione delle vie urinarie. Questa sterilità urinaria è solo “relativa” (soglie leucocitarie < 10.000/ml e germi < 1.000/ml prima di dichiarare lo stato di infezione urinaria). Questa idea di sterilità è stata messa in discussione nel corso degli anni 2010, con la scoperta di una piccolissima popolazione di batteri chiamata microbiota urinario, in grado di garantire un effetto protettivo, la sua disbiosi essendo in grado di spiegare alcuni dei sintomi delle basse vie urinarie tratto .
La glicosuria di solito non esiste fino a quando la glicemia non è superiore a 1,8 g /l (al di sotto di questa soglia, i reni riassorbono tutto il glucosio escreto nelle urine primarie).
Ci possono essere anche "cilindri" nelle urine. Questi possono essere ialini (maggioranza dei casi), granulari, cerosi, leucocitari ed eritrocitari. La loro presenza dice al medico che c'è molto probabilmente un problema ai reni. Si formano quando i detriti - proteine, globuli rossi, globuli bianchi, ecc. - bloccare i tubuli collettori dei reni, formando un tappo, che alla fine si staccherà dal tubulo e finirà nelle urine. La loro presenza è sempre significativa e dovrebbe essere presa sul serio.
Una volta eliminata dall'organismo, l'urina può acquisire un forte odore a causa dell'azione batterica , principalmente durante la scomposizione dell'urea , uno dei principali componenti dell'urina, in ammoniaca e nitrito .
Su tutte le minzioni della giornata, l'urina umana ha un pH che varia tra 4,6 e 7,8 a seconda della dieta e dei periodi di digiuno, anche se il più delle volte è piuttosto acido (inferiore a 7). I sistemi tampone hanno un'attività neutralizzante al fine di rimuovere sostanze potenzialmente cristallizzabili che potrebbero dare ad esempio pietre . Nelle persone con iperuricosuria , l'acidificazione delle urine può causare la formazione di calcoli nei reni, nell'uretra o nella vescica (l'acido urico è meno solubile a pH basso).
tracceL'urina di un individuo sano è di colore giallo ambra . Si chiarifica in base alla sua idratazione (una buona idratazione porta alla chiarificazione delle urine), che varia durante il giorno e in base alle attività.
Varie sostanze possono colorare l'urina. Sono contenuti in alcuni alimenti [1] e coloranti alimentari . Queste sostanze sono in particolare:
L'urina incolore (100% trasparente) dovrebbe allertare perché spesso accompagna o annuncia un problema fisiologico più profondo (es: diabete mellito o insapore , cisti o iperplasia surrenalica, ecc.).
L'urina può diventare verde in alcuni casi, il più comune è l'avvelenamento da farmaci. Un caso del genere è stato segnalato nel 2020 in Portogallo in un paziente che ha cercato di togliersi la vita per overdose di flupirtina, un analgesico . Altri casi noti sono stati causati da amitriptilina , cimetidina o propofol . È inoltre quest'ultimo, un anestetico somministrato per iniezione endovenosa , che è all'origine della maggior parte dei casi individuati nella letteratura medica. In altri casi, la verdoglobinuria (il nome medico del fenomeno) può essere causata dall'assorbimento di un colorante come il blu di metilene o dall'infezione con il batterio Pseudomonas aeruginosa che rilascia pioverdine nell'organismo. Il colore verde dell'urina non è tossico e non danneggia i reni .
Inizialmente inodore, l'urina emana rapidamente un odore di ammoniaca quando si ossida e fermenta, per effetto dell'azione di batteri aerobi e/o anaerobi. I microbi che contiene fanno poi di questo liquido un potenziale vettore di malattie: l'idea che l'urina abbia proprietà antisettiche deve quindi essere energicamente respinta.
Se il caratteristico odore di ammoniaca compare non appena si urina, è uno dei segni di un'infezione delle vie urinarie .
L'odore di urina può essere forte dopo aver consumato determinati alimenti. Pertanto, è noto che mangiare asparagi produce un forte odore di urina negli esseri umani. Ciò è dovuto alla presenza nelle urine di diversi composti organici volatili solforati, probabilmente derivati dall'acido asparagico contenuto negli asparagi. Questo cattivo odore di urina dopo aver mangiato gli asparagi non è una conseguenza universale, contrariamente a quanto si credeva fino a poco tempo fa. Alcune persone non producono le molecole di profumo e altre non possono annusarle.
Un odore dolce di urina potrebbe anche essere un segno di diabete. Se l'odore di urina è chetone (un leggero odore di detergente per unghie (acetone), mele verdi (ma questo sarà particolarmente caratteristico con l'odore dell'alito), potrebbe essere una chetoacidosi è un'emergenza medica. non aspettare a cercare pronto intervento medico.
Una delle sue funzioni principali è quella di eliminare parte delle scorie dell'organismo, l'altra parte viene eliminata dal fegato nella bile , poi dalle feci, e un'altra parte, più modesta, è attraverso la sudorazione e l'espirazione.
Fegato e reni hanno quindi un ruolo complementare, essendo questi due sistemi, inoltre, funzionalmente collegati. Quindi, è il fegato che trasforma l' ammoniaca in urea , che verrà eliminata dai reni. È anche il fegato che permette la trasformazione di un gran numero di composti tossici o estranei all'organismo in composti più solubili in acqua e successivamente eliminati con la bile o con l'urina.
L'altra funzione primaria dei reni è quella di mantenere il pH ei livelli ematici di alcuni ioni (come sodio , potassio , cloro e bicarbonati ) approssimativamente costanti , in modo che le cellule del corpo funzionino correttamente in modo ottimale.
Il sistema respiratorio regola anche il pH del sangue, rimuovendo l'anidride carbonica dal flusso sanguigno.
Molti medici nella storia hanno fatto ricorso all'uroscopia , all'ispezione e all'esame delle urine dei loro pazienti. Già Ippocrate descriveva l'esame delle urine, rispecchiando ed osservando la situazione dei depositi urinari in un apposito contenitore, la matula , ma preferiva sentire il polso, unico intervento diagnostico manuale diretto.
La pratica di uroscopy come qu'examen visive scompare XVIII ° secolo, con l'avvento della chimica , ma ancora utilizzare la "ruota di urina" (originariamente swatch venti colori urine i diversi colori a seconda dello stato di salute in seguito alla teoria degli umori , l'urina non è solo Miree, ma anche sentito, toccato e assaggiato) al XIX ° secolo , questa ruota viene poi utilizzato per dettaglio i vari sapori di urina.
Il colore e il volume dell'urina possono essere indicatori affidabili del livello di idratazione. L'urina chiara e abbondante è solitamente un segno di adeguata idratazione, mentre l'urina scura è un segno di disidratazione . Tuttavia, se si consumano alcol , caffeina o altri diuretici , o se il diabete non viene trattato o trattato male, l'urina può essere chiara e abbondante in una persona che è comunque disidratata.
Al giorno d'oggi, l' esame citobatteriologico delle urine (ECBU) è un esame medico di routine per rilevare possibili infezioni. Quando un medico sospetta un'infezione delle vie urinarie ( cistite , prostatite o pielonefrite ), l' esame citobatteriologico delle urine , eventualmente abbinato a un esame del sangue (per l' emocoltura ), troverà il germe responsabile, che guiderà il trattamento.
La maggior parte dei laboratori moderni utilizza test colorimetrici presentati sotto forma di una piccola striscia (la striscia contenente tutti i test) per cercare un problema urinario. I test spesso cercano componenti anormali dell'urina (vedi sopra) come l' emoglobina o il glucosio . Sono un modo semplice, efficiente ed economico per lo screening di malattie renali o sistemiche. Il più delle volte, sarà seguito, se necessario, da un esame microscopico delle urine per determinare se c'è presenza di muco, cristalli (e se sì, quali) cilindro, cellula renale, globulo rosso, lievito o batteri.
L'urina può essere utilizzata anche come fonte di energia
Contenuto energetico: da 13 a 21 ml di urina produrrebbe così acqua calda sufficiente per una doccia di 15 minuti; 70-130 ml di fagioli cotti in pentola a pressione per un'ora. 1.400 ml/giorno/persona in media sono più di 10 miliardi di litri per l'umanità. Servizi igienici migliorati, con impianto idraulico separato, o uso di orinatoi. Un processo di separazione elettrolitica è stato recentemente brevettato e potrebbe interessare agli allevatori (fino a 8 litri/giorno per un maiale e da 10 a 25 l/giorno per un bue). Potrebbe anche essere un modo per recuperare ossigeno, fosfato e potassio (i depositi di fosfati si stanno esaurendo in tutto il mondo); garantire che i residui di farmaci o ormoni presenti nelle urine (compresi gli interferenti endocrini ) possano essere recuperati e trattati invece di essere rilasciati nell'ambiente dove pongono discreti ma seri problemi di impoxx ed eventualmente aumento di malformazioni congenite nei bambini piccoli; immagazzinare energia (dalle cosiddette energie intermittenti come l'energia solare o eolica). Questo idrogeno può anche essere iniettato nella rete del gas (che può facilitare la produzione decentralizzata).
“Di tutti i carnivori, gli esseri umani possono fornire all'agricoltura la maggior quantità di urina. È facile riconoscere, dalla sua composizione, che può darci anche un fertilizzante fino ad ora generalmente troppo trascurato. […] Una popolazione di 37 milioni di individui, come quella francese, produrrebbe abbastanza urina per fumare, ogni anno, da 500 a 700 mila ettari. […] Come non deplorare, al contrario, la negligenza di coloro che lasciano perdere da ogni parte un fertilizzante così abbondante e prezioso, perdita che rappresenta certamente più di 30 milioni di franchi in tutta la Francia. "
- Joachim Isidore (1812-1881), Chimica agraria o Agricoltura considerata nel suo principale rapporto con la chimica (4a edizione...) Pag. 247,257
Per esempio, all'inizio del XX ° sono stati riciclati la metà delle urine della città di Parigi secolo, secondo la tesi di Fabien Esculier dimostrando che senza fertilizzanti sintetici l'umanità riciclato infatti la sua urina, fonte di nutrienti come l'azoto. Questa pratica si è spenta con il sistema fognario di Parigi e l'offerta petrolchimica, che è più facile da usare.
Sfide tecniche e socialiIn primo luogo, l'aspetto psico-sociologico ostacola l'accettazione della separazione dell'urina dagli altri rifiuti inviati alla fogna. Recuperare l'urina umana alla fonte facilita comunque la depurazione delle acque reflue domestiche (o dei servizi igienici in luoghi molto pubblici), perché l'urina è in queste acque reflue la fonte primaria di azoto (80%) e fosforo (55%), anche se solo rappresenta meno dell'1% del volume totale delle acque reflue domestiche. Le soluzioni cominciano ad arrivare con la comparsa dei gabinetti a secco e il coinvolgimento di alcuni pionieri (laboratori di analisi, festival, scuole superiori e collegi della Nuova Aquitania dotati di servizi igienici che raccolgono l'urina senza utilizzare l'acqua, alcuni stadi come il Parc des Princes , alcune aree autostradali con Vinci ) e progetti legati ai Giochi Olimpici del 2024 .
I problemi igienici legati ai patogeni umani sono già stati risolti, perché l'uso dell'urina umana non differisce tecnicamente da quello dell'urina animale ( letame ) ed i suoi effetti sono paragonabili o superiori a quelli ottenuti con fertilizzanti chimici.
L'urina contiene principalmente urea che costituisce dal 60 all'80% dell'azoto contenuto nei nostri escrementi. Contiene inoltre una notevole quantità di fosforo , elemento essenziale per gli organismi viventi ma talvolta raro nei bacini idrografici superiori. Il fosforo una volta veniva estratto dall'urina in cui era stato scoperto.
Inoltre, la biodisponibilità dei nutrienti nelle urine è elevata rispetto a quella di un fertilizzante chimico. Diversi studi hanno dimostrato che la separazione delle urine riduce le emissioni gassose dal sistema di trasporto e trattamento delle acque reflue e il loro consumo di risorse fossili.
I batteri naturalmente presenti nelle urine, normalmente in piccole quantità (ma molto grandi nella cistite ) producono un enzima , l' ureasi , che scompone l'urea in ammoniaca e anidride carbonica . Nel terreno, altri batteri trasformano questa ammoniaca (o lo ione ammonio ) in ione nitrito in poche ore, poi altri in ione nitrato , seguendo il ciclo dell'azoto . L'urina è quindi un'ottima fonte di azoto , molto bio-assimilabile, per le piante e un ottimo acceleratore per il compost . Formato dalla combinazione indiretta dei sottoprodotti di deaminazione (2 molecole NH 3 ) e respirazione cellulare (1 molecola di CO 2 ), l'urea è molto meno tossici dell'ammoniaca .
Programmi pilotaAlcuni agricoltori nei paesi emergenti o giardinieri usano l'urina come fertilizzante con una concentrazione di un volume di urina per 10-20 volumi di acqua di irrigazione su piante e fiori durante il periodo di crescita; l'urina non diluita brucerebbe le radici di molte specie. La possibilità di utilizzare l'urina come fertilizzante è stata confermata da uno studio pubblicato nel numero di agosto 2009 della rivista Agricultural and Food Chemistry . L'effetto fertilizzante è potenziato dall'aggiunta di cenere di legno (ricca di potassio sotto forma di potassio e fosforo ) alle urine. Sono stati condotti esperimenti in Africa. Test comparativi di urina e fertilizzante minerale in Burkina Faso hanno dato una resa 6 volte maggiore del controllo non fertilizzato e hanno dimostrato che non c'è differenza tra le rese con l'urina e quelle con fertilizzante minerale. È possibile conservare l'urina in contenitori opachi e ben chiusi che eviterà perdite di ammoniaca. Può essere conservato fino a 6 mesi.
Più recentemente, nel 2018, i test effettuati in Francia da Irstea e dalla società Ecosec hanno dimostrato che la conservazione per almeno sei mesi delle urine a temperatura ambiente all'uscita delle cabine di filtraggio delle urine alla fonte ha permesso di eliminare la maggior parte delle urine. patogeni. Ingegneri di ricerca e imprenditori hanno anche quantificato l'efficienza del processo da un punto di vista agronomico su piantagioni non alimentari e in via sperimentale su insalate e viti. Per Bruno Molle, ricercatore di Irstea, il processo ha un futuro: " Sapere che recuperare completamente l'azoto dagli effluenti antropici consentirebbe di soddisfare il 30% del fabbisogno mondiale di fertilizzazione azotata e che, inoltre, produrre una tonnellata di fertilizzante costa attualmente una tonnellata equivalente di petrolio, l'idea di recuperare l'azoto direttamente dallo scarico dei servizi igienici separati e delle abitazioni appare una delle opzioni più ovvie e rilevanti” . Proseguono le soluzioni di attrezzature, in particolare grazie ai processi innovativi sviluppati dalla giovane start-up Ecosec. Resta il problema dell'accettazione sociale che dovrà essere risolto...
Raccolta separata di feci e urine secche.
Contributo in unità di igienizzazione.
Installazione di igienizzazione.
Irrigazione delle urine (Nagasandra, India).
Urina di scolari a Tianshui, provincia di Gansu (Cina), per fertilizzare i meli.
Diffusione su colza (Svezia).
La principale difficoltà nell'uso dell'urina come fertilizzante risiede nella necessaria manipolazione di grandi quantità, ad esempio, per ottenere lo stesso risultato di 200 chili di fertilizzante è necessario l'equivalente di 30.000 litri di urina. Nel 2019, Michael Roes e il suo partner Pierre Huguier hanno creato la start-up Toopi Organics che aggiunge probiotici all'urina e la trasforma in fertilizzante inodore, igienizzato, stabile e organico venti volte meno costoso dei fertilizzanti chimici. File depositato nel febbraio 2021 con ANSES per ottenere l'autorizzazione all'immissione in commercio dopo 10-14 mesi.
Dal 1977 al 1978, Andy Warhol ha prodotto una serie di dipinti chiamati dipinti di ossidazione o dipinti di piscio . sono dipinti su lastre di rame, la cui superficie ossida per mezzo della propria urina o di quella dei suoi amici. Anche molti artisti contemporanei come Pierre et Gilles o Kiki Smith hanno affrontato questo tema nelle loro opere.
Gargantua si vendica di parigini curiosi e indiscreti.
In Venere e Cupido , il getto di urina simboleggia la fertilità.
Fontana di Marcel Duchamp .
Alcune statue, come il famoso Manneken-Pis , il "capretto che piscia" di Bruxelles , utilizzano anche la rappresentazione dell'urina nella loro architettura.