کلیه ها و مجاری ادراری نقش مهمی در حفظ تعادل بدن ایفا می‌کنند. این مقاله به بررسی فیزیولوژی کلیه ها و مجاری ادراری می پردازد و فرآیندهای تشکیل ادرار، تنظیم تعادل آب و الکترولیتها، و سایر عملکردهای مهم این اندام‌ها را توضیح می‌دهد.
قسمت های مختلف سیستم ادراری
- کلیه ها
- حالب ها
- مثانه
- مجرای ادراری
کلیه‌ها در جسم انسان در قسمت لترال ستون فقرات نزدیک به دیواره پوستریور شکم و در پشت دنده‌های شناور (Floating Ribs) واقع شده‌اند. این اعضای حیاتی ابعادی حدوداً 12-10 سانتیمتر طول، 7-6 سانتیمتر عرض، و 4 سانتیمتر ضخامت دارند. وزن کلیه‌ها در افراد بالغ تقریباً بین 120 تا 180 گرم است. شکل کلیه‌ها لوبیایی است و کناره محدب آنها به سمت لترال و کناره مقعر به سمت مدیال جهت‌گیری دارد.
ناف کلیه در قسمت مدیال قرار گرفته و به عنوان محل ورود و خروج عروق و حالب عمل می‌کند. علاوه بر این، در بالای هر کلیه، غده فوق کلیوی یا آدرنال واقع شده است. این غده‌ها نقش مهمی در تنظیم فشار خون، متابولیسم، و پاسخ به استرس دارند. به طور کلی، توصیف ابعاد و ویژگی‌های مکانیکی و عملکردی کلیه‌ها اطلاعات مهمی را درباره ساختار دقیق این اعضا ارائه می‌دهد.
اعمال مهم سیستم ادراری (کلیه ها)
- دفع مواد زائد حاصل از متابولیسم و مواد خارجی
- تنظیم تعادل آب و الکترولیتها
- تنطیم حجم و اسمولالیته مایع خارج سلولی
- تنظیم تولید گلبولهای قرمز خون
- تنظیم مقاومت عروقی
- تنظیم تعادل اسید ـ باز
- تنظیم تولید ویتامین D
- گلوکونئوژنز
دفع مواد زائد حاصل از متابولیسم و مواد خارجی
بدن به طور مداوم مواد نهایی حاصل از روندهای متابولیک را تولید می‌کند که در اکثر موارد برای بدن مفید نیستند و در غلظت‌های بالا می‌توانند مضر باشند. این مواد شامل اوره که از متابولیسم پروتئینها به دست می‌آید، اسید اوریک که از متابولیسم اسیدهای نوکلئیک ناشی میشود، کراتینین که از متابولیسم کراتین عضله به وجود می‌آید، اوروبیلین که محصول نهایی شکسته شدن هموگلوبین است، و متابولیت‌های مختلف هورمونها که نمونه‌های دیگری از این مواد دفعی می‌باشند. باید توجه داشت که تعادل بین میزان تولید و دفع این مواد حائز اهمیت است تا جلوگیری از افزایش غیر طبیعی غلظت آنها در بدن.
بسیاری از مواد خارجی از جمله داروها نیز بوسیله کلیه‌ها دفع میشوند. همچنین، مولکول‌های آلی که در کبد به اشکال محلول در آب متابولیزه میشوند، اکثراً توسط کلیه‌ها دفع می‌گردند. این فرآیند دفع از طریق کلیه‌ها نقش اساسی در حفظ تعادل و تصفیه مواد مضر از بدن ایفا می‌کند و اهمیت بهسازی عملکرد این عضو حیاتی را تاکید می‌کند.
تنظیم تعادل آب و الکترولیتها
کلیه‌ها نقش حیاتی در تنظیم ترکیب الکترولیتها و حفظ تعادل آب در بدن دارند. این اعضای حیاتی، با دفع الکترولیتها و آب، به منظور حفظ غلظت‌های طبیعی این مواد، تغییرات لازم را ایجاد می‌کنند. این فرایند امکان حفظ تعادل میان خروجی ورودی مواد را فراهم می‌آورد و باعث ثبات مقادیر آنها در بدن میشود.
کلیه‌ها نه تنها در مقابل مواجهه با افزایش مواد در بدن با افزایش دفع به تعادل کمک می‌کنند، بلکه در شرایط کمبود این مواد نیز از طریق کاهش دفع، ذخایر آنها را در بدن حفظ می‌نمایند. این شاهکارهای طبیعی کلیه‌ها نشان‌دهنده توانایی آنها در تنظیم مستقل این مواد است. با این حال، باید توجه داشت که تعادل بدن به معنای وجود شرایط طبیعی و سالم برای هر یک از مواد خاص نیست. افراد ممکن است با اضافی یا کمبود مواد خاصی مواجه شوند، اما برای آن مواد خاص در تعادل باشند. این شرایط اغلب در اختلالات مزمن کلیوی به وجود می‌آیند و نشان‌دهنده پیچیدگی فرآیندهای تنظیمی و مهم کلیه‌ها می‌باشند.
تنطیم حجم و اسمولالیته مایع خارج سلولی
کلیه‌ها و سیستم قلبی عروقی به عنوان دو عامل حیاتی در بدن با همکاری نزدیکی به منظور حفظ تعادل و عملکرد صحیح بدن هماهنگی دارند. یکی از وظایف اساسی کلیه‌ها، حفظ حجم مایعات خارج از سلولی از طریق تنظیم پلاسمای خون میباشد. این اقدام باعث پربودن عروق خونی از حجم کافی شده و در نتیجه، گردش طبیعی خون را در سراسر بدن تضمین می‌کند. همچنین، کلیه‌ها در تغییر اسمولالیته، که زمانی رخ می‌دهد که تناسب ورودی و خروجی آب و مواد محلول به نامتناسبی تغییر کند، نقش دارند. در این زمینه، کلیه‌ها نه تنها باید دفع آب و مواد محلول را به نسبت واردات آنها انجام دهند، بلکه باید این کار را به گونه‌ای انجام دهند که نسبت ثابتی از آب و مواد محلول در بدن حفظ شده و تعادل مناسبی حاصل گردد.
تنظیم تولید گلبولهای قرمز خون
تولید گلبولهای قرمز خون در بدن توسط هورمون پپتیدی به نام اریتروپویتین تنظیم میشود. این هورمون ابتدا در طی تکامل جنینی از کبد تولید میشود و در دوران بلوغ، کلیه‌ها به عنوان محل اصلی تولید این هورمون شناخته میشوند. تحریک تولید اریتروپویتین به واسطه کاهش فشار سهمی اکسیژن در کلیه‌ها اتفاق می‌افتد. به عبارت دیگر، در شرایطی نظیر آنمی، هیپوکسی شریانی یا کاهش جریان خون کلیوی، این هورمون تولید بیشتری را آغاز می‌کند. در صورت نارسایی مزمن کلیوی، کاهش ترشح اریتروپویتین اتفاق می‌افتد که به تبع آن، کاهش فعالیت مغز استخوان ایجاد میشود، که یکی از علل اصلی آنمی در این شرایط میباشد.
تنظیم مقاومت عروقی کلیه ها
کلیه‌ها علاوه بر تأمین حجم مناسب برای سیستم قلبی عروقی، در تولید مواد مؤثر بر عروق نیز نقش فعالی دارند که به تنظیم انقباض عضله صاف عروقی می‌پردازند. این مواد تأثیرگذار بر تون انقباضی عروق، مقاومت عروق محیطی را تغییر می‌دهند و در نتیجه، فشار خون شریانی سیستمیک را کنترل می‌کنند. اشتباه یا اختلال در این عملکرد کلیه می‌تواند منجر به افزایش فشار خون شود، زیرا تنظیم ناپایدار مواد موثر بر عروق می‌تواند به تغییرات غیرمطلوب در فشار خون منتج شود. به عبارت دیگر، نقص در عملکرد کلیه ممکن است باعث اختلال در تعادل سیستم فیزیولوژیک فشار خون گردد و در نهایت، به افزایش فشار خون و اثرات منفی آن بر سلامت عروق و قلب منجر گردد.
تنظیم تعادل اسید ـ باز
اسیدها و بازها از طریق مصرف غذا و روندهای متابولیک وارد مایعات بدن میشوند. بدن ما باید جهت حفظ تعادل و تنظیم غلظت یونهای آزاد هیدروژن، اسیدها و بازها را دفع کند.
تنظیم تولید ویتامین D
ویتامین D در بدن ما نیازمند یک سری تغییر شکلهای بیوشیمیایی است که آخرین سری آن در کلیه ها انجام میشود. فرم فعال ویتامین D ، که کلسیتریول نامیده می شود، در کلیه ها ساخته می شود.
سنتز گلوکز
سلول های دستگاه اعصاب مرکزی در تمامی شرایط فقط می توانند از گلوکز برای سوخت و ساز استفاده کنند. هنگامیکه بیش از نصف روز غذای حاوی کربوهیدرات به بدن نرسد این توانایی در بدن وجود دارد که با استفاده از منابع غیرکربوهیدراتی نظیر اسیدهای آمینه (از پروتئینها) و گلیسرول (از تری گلیسریدها) گلوکز جدید تولید نماید. به این روند گلوکونئوژنز گفته می شود. بیشترین میزان گلوکونئوژنز در کبد انجام میشود، اما بخصوص در زمان دوره های طولانی بی غذایی، درصد قابل ملاحظه ای از این روند در کلیه ها نیز صورت می گیرد.
فهرست مطالب
- سیستم کلیه و مجاری ادراری
- قسمت های مختلف سیستم ادراری
- اعمال مهم سیستم ادراری (کلیه ها)
- دفع مواد زائد حاصل از متابولیسم و مواد خارجی
- تنظیم تعادل آب و الکترولیتها
- تنطیم حجم و اسمولالیته مایع خارج سلولی
- تنظیم تولید گلبولهای قرمز خون
- تنظیم مقاومت عروقی
- تنظیم تعادل اسید ـ باز
- تنظیم تولید ویتامین D
- گلوکونئوژنز
- آناتومی کلیه
- خون رسانی کلیه ها
- نفرون
- انواع نفرون
- فرایند های کلیوی
- فیلتراسیون گلومرولی
- فشار های موثر در فیلتراسیون
- فرایند های کلیوی (فیلتراسیون)
- کلیرانس کلیوی
- محاسبه کلیرانس کلیوی
- انتقال توبولی
- جذب مجدد و ترشح در توبول ابتدایی
- جذب مجدد و ترشح در سایر نقاط توبول
- جذب مجدد اوره
- جذب مجدد و ترشح در سایر نقاط توبول
- جذب مجدد اوره
- مقدار اوره در شاخه صعودی قوس هنله 100 درصد است چرا؟
- تنظیم GFR
- مکانیسم میوژنیک
- مکانیسم فیدبک توبولی – گلومرولی
- کنترل همورال
- کنترل عصبی
- کنترل حجم و غلطت ادرار
- افزایش اسمولالیته در مرکز کلیه به وسیله جریان های مخالف قوس هنله و رگ های مستقیم
- ترشح هورمون ضد ادراریADH از غده هیپوفیز خلفی
- کنترل حجم خون و مایعات بدن
- دستگاه ژوکستا گلومرولار
- پایان