عملکرد کلیه ها

بخش مرکزی کلیه

این بخش از اندام های هرمی شکل به نام هرم های مالپیگی تشکیل شده است. قاعده هر هرم به طرف قشر کلیه و راس آن که پاپیلا نامیده می‌شود و واجد تعدادی منفذ است، به طرف لگنچه قرار دارد. انشعابات سرخرگ ها و سیاه رگ ها کلیه این هرم ها را فرا می‌گیرد. بخشی از لوله‌های نفرون و اجتماع فشرده‌ای از لوله‌های جمع کننده در این قسمت قرار دارد.

بخش قشری کلیه

بخش قشری کلیه بخش مرکزی را می‌پوشاند و دارای انشعابات شعاعی سرخرگ ها، سیاهرگ ها و جسمک‌های مالپیگی و قسمت های دیگری از نفرون می‌باشد. قسمتی از بخش قشری که بین هرم های مالپیگی و قسمت های دیگری از نفرون می‌باشد. قسمتی از بخش قشری که بین هرم های مالپیگی در بخش مرکزی نفوذ می‌کند، ستون های بافت قشری یا ستون های بر تن نامیده می‌شود. یک هرم مالپیگی به انضمام نیمی از ستون بر تن اطرافش را یک لوب کلیه می‌نامند که در انسان پس از طی دوران جنینی قابل تشخیص نیست. ولی در برخی جانوران مانند پرندگان قابل مشاهده است.

ساختمان یک نفرون

یک نفرون از جسمک مالپیگی، لوله خمیده مجاور، لوله هنله و لوله خمیده دور که به لوله جمع کننده ادرای منتهی می‌شود، تشکیل شده است. لوله‌های ادراری کاملا از یک ردیف سلول تشکیل شده است.

جسمک مالپیگی

توده مدوری است که حاوی یک کلاف عروقی به نام موئینه گلومرولی است و توسط پرده دو لایه قیف مانندی به نام کپسول بومن احاطه گردیده است.

لوله خمیده مجاور

به دنبال کپسول بومن قرار دارد و دارای چند خم کوتاه است.

لوله هنله

پس از لوله خمیده مجاور قرار دارد و به شکل U می‌باشد. بیشترین قسمت این لوله در بخش مرکزی کلیه قرار دارد. این لوله شامل قسمت پایین رونده ، قوس هنله و قسمت بالا رونده می‌باشد. قسمت پایین رونده را بخش نازک و قسمت بالا رونده را قسمت ضخیم لوله هنله تشکیل می‌دهد.

لوله خمیده دور

لوله هنله پس از بازگشت به بخش قشری کلیه ، خم های دیگری را به وجود می‌آورد که لوله خمیده دور نام دارد. این لوله مجددا به بخش مرکزی بر می‌گردد.

مجرای جمع کننده

لوله‌های خمیده دور از نفرون های متعدد به مجرای جمع کننده می‌پیوندند. این مجرا در انتهای گشاد شده لوله بلینی نامیده می‌شود که از طریق منافذ بلینی در راس هرم به لنگچه راه می‌یابد. توضیح آن که کپسول بومن، لوله خمیده مجاور و لوله خمیده دور در بخش قشری، لوله هنله و قسمت اعظم لوله جمع کننده در بخش مرکزی قرار دارد.

رابطه رگ های خونی با نفرون

به هر کپسول بومن یک سرخرگ به نام سرخرک آوران (از انشعابات سرخرگی شعاعی) وارد می‌شود و در محفظه کپسول تولید یک کلاف مویرگی به نام شبکه اول مویرگی یا کلافه گلومرولی می‌نماید.
از کلافه گلومرولی، سرخرگ کوچکی به نام سرخرگ وابران خارج می‌گردد که در اطراف لوله‌های نفرونی شبکه دوم مویرگی را می‌سازد.
بعد از تشکیل شبکه دوم مویرگی، سیاهرگ کوچک نفرون ایجاد می‌گردد که وارد سیاهرگ شعاعی می‌شود. از اتحاد سیاهرگ های شعاعی بالاخره سیاهرگ کلیه بوجود می‌آید که پس از خروج از کلیه به بزرگ سیاهرگ زیرین می‌ریزد.

چگونگی تشکیل ادرار در نفرون

واحد فیزیولوژیکی کلیه یک نفرون است که توسط آن اعمال زیر جهت تشکیل ادرار صورت می‌گیرد.

تراوش گلومرولی

قسمتی از پلاسما که از گلومرول می‌گذرد. از غشای کپسول بومن تصفیه می‌شود. معمولا در پا لایه گلومرولی سلول خونی و مواد درشت مولکول پروتئین وجود ندارند. ضمنا در این مرحله هیچ گونه انتخابی در ورود مواد به درون کپسول بومن صورت نمی‌گیرد. بلکه عمل تراوش تابع فشار هیدروستاتیک و درشتی یا ریزی مولکول ها می‌باشد.

باز جذب

در این مرحله که در محل شبکه دوم مویرگی صورت می‌گیرد، مواد مورد نیاز بدن نظیر آب - گلوکز و اسیدآمینه مجددا به خون برگشت داده می‌شوند. این عمل را باز جذب می‌نامند.

عوامل موثر در بازجذب

انتشار:

برای موادی صورت می‌گیرد که غلظت آن ها در لوله‌های نفرونی بیشتر از خون است. قسمت اعظم آب و بعضی املاح از طریق انتشار دوباره جذب می‌گردند.

انتقال فعال:

در مورد موادی صورت می‌گیرد که برای بدن ارزش حیاتی فوق العاده دارند. مانند گلوکز ، اسیدهای آمینه وسدیوم . اصولا سیر مواد در جهت مخالف انتشار که همراه با مصرف انرژی می‌باشد، انتقال فعال نام دارد. سلول های جدار نفرون برای انتقال فعال دارای یک حد ماکزیمم فعالیت هستند که آن را اصطلاحا آستانه یا حد توانایی لوله‌ای نفرون می‌نامند. تا زمانی که غلظت مواد درون نفرون (در مایع صاف شده) کمتر از حد آستانه باشد، همه این مواد به خون برگشت داده می‌شوند.

در غیر این صورت این مواد درون نفرون باقی مانده و به خون برگشت داده نمی‌شوند. بنابراین در ادرار ظاهر می‌گردند. در اشخاص سالم عمل باز جذب برای گلوکز کامل است. یعنی همه گلوکز دوباره به پلاسما  پس داده می‌شود و در ادرارقند  وجود ندارد. در صورتی که در مبتلایان به بیماری قند مقداری قند در ادرار ظاهر می‌شود. علت آن است که اولا در این افراد میزان قند خون چند برابر فرد سالم است. ثانیا آستانه فعالیت در نفرون تغییر نمی‌کند. لذا مقداری از قند در ادرار باقی می‌ماند. در مورد سدیم نیز آستانه فعالیت بالا نیست و کلیه از این امر برای تنظیم نمک خون استفاده می‌کند. از مهم ترین موادی که باید باز جذب شود، آب است.

در هر دقیقه 500 سی سی پلاسما وارد نفرون شده و تنها 100 سی سی از آن تصفیه می‌گردد. با توجه به این که در همین مدت تنها کمتر از 1 سی سی ادرار تشکیل می‌گردد، بنابراین بیشتر از 99% از آبی که وارد کپسول بومن شده است، در عمل باز جذب به خون بازگشت داده می‌شود. مهم ترین عمل کلیه‌ها در انسان و پستانداران دفع مواد نیتروژن دار مانند اوره  است. نفرون ها می‌توانند اوره را تا صد برابر در ادرار تغلیظ کنند. ولی اگر میزان آن در ادرار به 5 درصد برسد تولید مسمومیت می‌کند.

ترشح:

علاوه بر جذب مجدد فعال ، لوله‌های نفرونی قادر به ترشح فعال نیز می‌باشند و ترشح آن ها همان موادی است که به طور فعال جذب می‌گردند. در طی این عمل بعضی از مواد توسط سلول های جدار لوله‌های نفرون ترشح می‌گردد. کراتی نین، پتاسیم و هیدروژن از این مواد هستند. کراتی نین یک ماده نیتروژن دار است و از تجزیه کراتین موجود در سلول های مغزی و عضلانی به وجود می‌آید.

ترشح کراتی نین به خصوص از نظر بررسی کار کلیه‌ها اهمیت دارد. هیدروژنی که به علت تولید اسید در اعمال متابولیسمی  ایجاد می‌شود، اگر در مایعات بدن انباشته شود، تولید اسیدوز می‌نماید. پتاسیم گرچه از لوله‌های ابتدایی نفرون جذب مجدد می‌گردد، در لوله‌های انتهایی به ادرار ترشح می‌شود و از بالا رفتن غلظت آن در مایعات خارج سلولی که خطرناک است جلوگیری می‌نماید.

نقش لوله هنله در تشکیل ادرار

لوله هنله را مایع سلولی که از پلاسمای خون به وجود می‌آید، فرا گرفته است. سلول های لوله هنله با روش انتقال فعال،  سدیم را از درون لوله در مایع بین سلولی می‌فرستند. بنابراین فشار اسمزی  مایع بین سلولی را بالا می‌برد. در نتیجه آب همیشه از لوله هنله به بیرون می‌رود و بدین ترتیب جلوی اتلاف آب بدن گرفته می‌شود. زیرا آب از مایع بین سلولی به مویرگ ها و در نتیجه به جریان خون وارد می‌گردد.

مرکز یادگیری سایت تبیان

نویسنده: مجتبی مشهدی