تويت
كليه (فيزيولوجيه) Kidney (Physiology) - Rein (Physiologie)
الكلية (فيزيولوجية -)
الكلية عضو مزدوج وظائفه إزالة الفضلات الناجمة عن هضم الأطعمة واستقلابها من الدم، وتنظيم كميّة السوائل في الجسم والحفاظ على التوازن الحمضي القلوي في الجسم.
الوحدة الأساسية المجهرية في الكلية تدعى الكليون (النفرون)، وهو الوحدة الوظيفية الكلوية التي تنقي الدم، وتزيل الفضلات الذائبة بشكل سائل يدعى البول. وتحوي كل كلية أكثر من مليون كليون. والكليونات وحدات غير قابلة للتجدد فيما إذا تلفت.
يوجد في منتصف الحافة الإنسية للكلية وعاءان دمويان أساسيان؛ هما الشريان الكلوي والوريد الكلوي؛ إضافة إلى الحالب وهو الوعاء النبيبي الذي يحمل البول إلى المثانة.
الوظيفة الأساسية للكلى إزالة الفضلات السامة من الدم، والأهم من بينها الآزوتية، مثل البولة urea وحمض البول uric acid الناجمين عن هضم واستقلاب metabolism للبروتينات والحموض النووية، وتحدث أمراض خطيرة قاتلة عندما تتراكم هذه الفضلات السامة في الدم بسبب الفشل الكلوي.
الكلية
كيف ينتج البول
يدخل الدم إلى الكلية من الشريان الكلوي الذي ينقسم انقسامات عدة إلى أوعية دقيقة؛ تدعى الشرينات الواردة التي تنتهي بالأوعية الشعرية ضمن الكبيبة الكلوية، جدار الوعاء الشعري رقيق جداً. أما الضغط الهيدروليكي الدموي فيه فهو عالٍ نسبياً، مما يسمح برشح الماء مع المواد المنحلة، مثل الملح والسكّر والحموض الأمينية والمواد السمية كالبولة الدمويّة والكرياتنين وحمض البول من خلال جدار النبيب الشعري؛ لتجتمع ضمن محفظة بومان، أما الجزيئات الأكبر المكونة للدم، مثل الكريات الحمر والبروتينات الدموية؛ فتبقى ضمن الوعاء الدموي بسبب حجمها الكبير نسبياً، ويغادر الدم الذي تمت تصفيته في الكبيبة من خلال الشرين الصادر الذي يتفرع إلى شبكة وعائية شعرية تحيط بالنبيبات الكلوية، وبعد ذلك يخرج الدم من الكلية بطريق الوريد الكلوي. ويدخل إلى الكليتين نحو 180 ليتر من الدم يومياً.
يبدأ تشكّل البول من الرشاحة التي تغادر الدم بعد مروره من الكلية؛ وهي الماء والأملاح والمواد الأخرى التي جمعت من الكبيبة الكلوية بوساطة محفظة بومان، لتنتقل إلى النبيب الكلوي، حيث تمتص الأوعية الشعرية المحيطة بالنبيب معظم الماء والأملاح والمواد الغذائية، مثل السكّر والحموض الأمينيّة، هذه الآلية المهمة التي تدعى الامتصاص النبيبي تمكن الجسم من إعادة امتصاص المواد المحتاج إليها والتخلص من الفضلات السامة، وبالنتيجة فإن 99٪ من الماء والأملاح والمواد المغذية الراشحة يعاد امتصاصها.
وفي الوقت نفسه الذي يعاد فيه امتصاص الموادّ من الرشاحة الكبيبيّة من قبل خلايا النبيبات الكلوية تقوم هذه بعمل معاكس؛ وهو الإفراز النبيبي أو طرح المواد غير المرغوب بها من الأوعية الشعرية المحيطة بالنبيبات إلى داخل لمعة النبيبات، وتضاف إلى الرشاحة الكبيبيّة. تتضمن هذه المواد جزيئات متعددة الشحنة الكهربائية تدعى الشوارد، مثل الأمونيوم والهيدروجين وشوارد البوتاسيوم.
يتكون سائل البول الممدد نتيجة الرشح الكبي والامتصاص والإفراز النبيبي، ويتكثف خلال سيره في النبيبات الجامعة والنبيبات الدقيقة المشكلة للأهرامات الكلوية، وبعدها يخزن البول في مركز الكلية في جوف يسمى حوض الكلية، ثم يفرغ إلى الحالب؛ وهو الأنبوب الطويل الضيق الذي ينتهي في المثانة.
وبسبب قدرة الكليتين على طرح الفضلات ونواتج الاستقلاب غير المرغوب بها والمحافظة على السوائل الضرورية واللازمة للجسم؛ فإنه ينتج عنهما تكوين نحو ليتر ونصف من البول من أصل الـ 180 ليتراً من الدم تدخل إليهما في كل يوم.
الوظائف الأخرى للكلية
تقوم الكلى إضافة إلى تنقية الدم بوظائف أخرى أساسية، إحداها تنظيم حجم الماء ضمن الكتلة الدموية وضبطه، تتم هذه الآلية بتأثير هرمون الإدرار الذي يدعى أيضاً فازوبريسين vasopressin. يخزن هذا الهرمون في الفص الخلفي من الغدة النخامية. وتعمل المستقبلات في الدماغ على تنظيم تركيز الماء بالدم، فعندما تزداد كمية الأملاح والمواد الأخرى على نحو كبير تطرح الغدة النخامية هرمون الفازوبريسين الذي يزيد من قدرة النبيبات والأقنية الجامعة الكلوية على عود امتصاص الماء، فيتم دخوله من ثمّ إلى الجريان الدموي.
وهناك وظيفة أخرى للكليتين وهي تنظيم محتوى الدم من البوتاسيوم والصوديوم، عن طريق هرمون الألدوسترون[ر] المفرز من قبل الغدد الكظرية الذي يؤثر على الكليون، فيعيد امتصاص شوارد الصوديوم مع كمية أكثر من الماء وقليل من شوارد البوتاسيوم، أما إذا قلّ إفراز هذا الهرمون فله تأثير معاكس تماماً. واستجابة الكلية لهرمون الألدوسترون يساعد على بقاء تركيز أملاح الدم ثابتاً ضمن مجال ضيق، وهو ضروريّ للحفاظ على النشاط الخلوي الفيزيولوجي الحساس جداً لهذه التغيرات.
ومن وظائف الكلية أيضاً تنظيم الضغط الدموي الشرياني، فعندما يهبط الضغط الشرياني تفرز الكلية أنزيماً يدعى الرينين الذي يحول أحد البروتينات الدموية إلى هرمون الأنجيوتنسين الذي يسبّب تقبّض الأوعية الدموية مما يرفع الضغط الشرياني، وكذلك يقوم هرمون الأنجيوتنسين بحثّ الغدد الكظرية على إفراز هرمون الألدوسترون[ر] الذي يحتبس الماء وشاردة الصوديوم؛ مما يزيد حجم الدم، ومن ثمّ يرتفع الضغط الدموي الشرياني.
ومن وظائف الكلية المهمة ضبط التوازن الحمضي القلوي، مما يجنب حدوث احمضاض دموي أو قلاء دموي، فإذا كان الدم حامضياً أي إن شوارد الهدروجين زائدة؛ فإن الكلية تطرح هذه الشوارد إلى البول بوساطة الإفراز النبيبي.
تعمل الكلية أيضاً على تكوين فيتامين (د) بتحويله إلى شكله الفعّال الذي يحرض على بناء العظم. كما تفرز هرمونات عدة أخرى، منها هرمون الإريثروبويتين erythropoietin الذي يحثّ على إنتاج كريات الدم الحمر بالتأثير في نقيّ العظم، فعندما تستشعر الكلية أن عدد الكريات الحمر ناقص، تقوم بإفراز هرمون الإريثروبويتين الذي ينتقل بالجريان الدموي إلى نقيّ العظم، ويحثّه على إنتاج المزيد من الكريات الدموية الحمر.
ـ معدل الرشح الكبيبي glomerular filtration ratio (GFR): هو مجموع الرشاحة الكبيبية لكل الكليونات بالدقيقة، أي السائل الذي يرشح عبر الغشاء الكبيبي القاعدي إلى محفظة بومان، وتقاس بمقدار الإطراح البولي لمادة الإينولين بعد إعطائها في الوريد، وهي مادة لا يعاد امتصاصها، ولا تفرز من قبل النبيبات الكلوية. ويستعاض عن تصفية الإينولين في السريريات- للتعبير عن وظيفة الكلية- بمعدل تصفية الكرياتينينن على الرغم من أن تصفية الكرياتينين أقل دقة من اختبار تصفية الإينولين، لأن الكرياتينين بالرغم من أنه لا يمتصّ من قبل النبيبات الكلوية فهو يفرز منها، مما يجعل اختبار تصفية الكرياتينين أقلّ دقة من تصفية الإينولين بنسبة 15٪.
ـ البولة الدموية: وهي حاصل استقلاب جميع البروتينات، تدخل الدم بعد هضم البروتينات المأكولة. مستواها في الدم ثابت تقريباً؛ ولكنه يتأثر بعوامل كثيرة، منها النزف الهضمي والتجفف وسرعة جريان الرشاحة في النبيبات الكلوية كما يتأثر بعد تناول الستيروئيدات القشرية، هذه العوامل كلها تزيد من نسبة تركيزها الدموي، وعلى نقيض ذلك فإن قصور الكبد ينقص مستواها الدموي بسبب نقص تصنيعها في الكبد المصاب، ولذلك فإن معدل تصفية البولة لا يعتمد عليه في تقييم الوظيفة الكلوية لكثرة تأثر مقدار البولة بالعوامل المختلفة.
ـ بلاسما السيستاتين C: وهي الطريقة الحديثة الواعدة لقياس معدل التصفية الكلوية، والسيستاتين Cينتج من الخلايا المنواة كلها، ومعدّل إنتاجه ثابت، ولا يتغير في الحالات الخمجية أو تغير نمط الطعام، هذه الطريقة غير معتمدة حالياً، ولكنها تلقى اهتماماً متزايداً بسبب دقتها في تقدير وظائف الكلية.
ـ الجهاز جانب الكبيبي: وهو متوضع بجانب كل كبيبة كلوية عند مكان دخول الشرينات الواردة والصادرة وخروجها، وهو صفيحة ملتصقة بخلايا النبيب الكلوي البعيد، هذا الموضع خاص جداً؛ لأنه المكان الذي يتبدل فيه تركيز ملح الطعام كثيراً في الرشاحة النبيبية، وبوساطته يتمّ التحكم بالجريان الدموي للكبيبة الكلوية من خلال استشعار تركيز ملح الطعام، فإذا كان عالياً فمعناه أن الجريان قوي؛ فتعطى الأوامر للشرينات بتخفيف الجريان الدموي، والعكس صحيح، أما الوظيفة الأخرى لهذا الجهاز فهي إفراز الرينين الذي يتحكم به أيضاً تركيز الملح والجهاز العصبي الودي.
أنس دياب
الكلية (فيزيولوجية -)
الكلية عضو مزدوج وظائفه إزالة الفضلات الناجمة عن هضم الأطعمة واستقلابها من الدم، وتنظيم كميّة السوائل في الجسم والحفاظ على التوازن الحمضي القلوي في الجسم.
الوحدة الأساسية المجهرية في الكلية تدعى الكليون (النفرون)، وهو الوحدة الوظيفية الكلوية التي تنقي الدم، وتزيل الفضلات الذائبة بشكل سائل يدعى البول. وتحوي كل كلية أكثر من مليون كليون. والكليونات وحدات غير قابلة للتجدد فيما إذا تلفت.
يوجد في منتصف الحافة الإنسية للكلية وعاءان دمويان أساسيان؛ هما الشريان الكلوي والوريد الكلوي؛ إضافة إلى الحالب وهو الوعاء النبيبي الذي يحمل البول إلى المثانة.
الوظيفة الأساسية للكلى إزالة الفضلات السامة من الدم، والأهم من بينها الآزوتية، مثل البولة urea وحمض البول uric acid الناجمين عن هضم واستقلاب metabolism للبروتينات والحموض النووية، وتحدث أمراض خطيرة قاتلة عندما تتراكم هذه الفضلات السامة في الدم بسبب الفشل الكلوي.
الكلية
كيف ينتج البول
يدخل الدم إلى الكلية من الشريان الكلوي الذي ينقسم انقسامات عدة إلى أوعية دقيقة؛ تدعى الشرينات الواردة التي تنتهي بالأوعية الشعرية ضمن الكبيبة الكلوية، جدار الوعاء الشعري رقيق جداً. أما الضغط الهيدروليكي الدموي فيه فهو عالٍ نسبياً، مما يسمح برشح الماء مع المواد المنحلة، مثل الملح والسكّر والحموض الأمينية والمواد السمية كالبولة الدمويّة والكرياتنين وحمض البول من خلال جدار النبيب الشعري؛ لتجتمع ضمن محفظة بومان، أما الجزيئات الأكبر المكونة للدم، مثل الكريات الحمر والبروتينات الدموية؛ فتبقى ضمن الوعاء الدموي بسبب حجمها الكبير نسبياً، ويغادر الدم الذي تمت تصفيته في الكبيبة من خلال الشرين الصادر الذي يتفرع إلى شبكة وعائية شعرية تحيط بالنبيبات الكلوية، وبعد ذلك يخرج الدم من الكلية بطريق الوريد الكلوي. ويدخل إلى الكليتين نحو 180 ليتر من الدم يومياً.
يبدأ تشكّل البول من الرشاحة التي تغادر الدم بعد مروره من الكلية؛ وهي الماء والأملاح والمواد الأخرى التي جمعت من الكبيبة الكلوية بوساطة محفظة بومان، لتنتقل إلى النبيب الكلوي، حيث تمتص الأوعية الشعرية المحيطة بالنبيب معظم الماء والأملاح والمواد الغذائية، مثل السكّر والحموض الأمينيّة، هذه الآلية المهمة التي تدعى الامتصاص النبيبي تمكن الجسم من إعادة امتصاص المواد المحتاج إليها والتخلص من الفضلات السامة، وبالنتيجة فإن 99٪ من الماء والأملاح والمواد المغذية الراشحة يعاد امتصاصها.
وفي الوقت نفسه الذي يعاد فيه امتصاص الموادّ من الرشاحة الكبيبيّة من قبل خلايا النبيبات الكلوية تقوم هذه بعمل معاكس؛ وهو الإفراز النبيبي أو طرح المواد غير المرغوب بها من الأوعية الشعرية المحيطة بالنبيبات إلى داخل لمعة النبيبات، وتضاف إلى الرشاحة الكبيبيّة. تتضمن هذه المواد جزيئات متعددة الشحنة الكهربائية تدعى الشوارد، مثل الأمونيوم والهيدروجين وشوارد البوتاسيوم.
يتكون سائل البول الممدد نتيجة الرشح الكبي والامتصاص والإفراز النبيبي، ويتكثف خلال سيره في النبيبات الجامعة والنبيبات الدقيقة المشكلة للأهرامات الكلوية، وبعدها يخزن البول في مركز الكلية في جوف يسمى حوض الكلية، ثم يفرغ إلى الحالب؛ وهو الأنبوب الطويل الضيق الذي ينتهي في المثانة.
وبسبب قدرة الكليتين على طرح الفضلات ونواتج الاستقلاب غير المرغوب بها والمحافظة على السوائل الضرورية واللازمة للجسم؛ فإنه ينتج عنهما تكوين نحو ليتر ونصف من البول من أصل الـ 180 ليتراً من الدم تدخل إليهما في كل يوم.
الوظائف الأخرى للكلية
تقوم الكلى إضافة إلى تنقية الدم بوظائف أخرى أساسية، إحداها تنظيم حجم الماء ضمن الكتلة الدموية وضبطه، تتم هذه الآلية بتأثير هرمون الإدرار الذي يدعى أيضاً فازوبريسين vasopressin. يخزن هذا الهرمون في الفص الخلفي من الغدة النخامية. وتعمل المستقبلات في الدماغ على تنظيم تركيز الماء بالدم، فعندما تزداد كمية الأملاح والمواد الأخرى على نحو كبير تطرح الغدة النخامية هرمون الفازوبريسين الذي يزيد من قدرة النبيبات والأقنية الجامعة الكلوية على عود امتصاص الماء، فيتم دخوله من ثمّ إلى الجريان الدموي.
وهناك وظيفة أخرى للكليتين وهي تنظيم محتوى الدم من البوتاسيوم والصوديوم، عن طريق هرمون الألدوسترون[ر] المفرز من قبل الغدد الكظرية الذي يؤثر على الكليون، فيعيد امتصاص شوارد الصوديوم مع كمية أكثر من الماء وقليل من شوارد البوتاسيوم، أما إذا قلّ إفراز هذا الهرمون فله تأثير معاكس تماماً. واستجابة الكلية لهرمون الألدوسترون يساعد على بقاء تركيز أملاح الدم ثابتاً ضمن مجال ضيق، وهو ضروريّ للحفاظ على النشاط الخلوي الفيزيولوجي الحساس جداً لهذه التغيرات.
ومن وظائف الكلية أيضاً تنظيم الضغط الدموي الشرياني، فعندما يهبط الضغط الشرياني تفرز الكلية أنزيماً يدعى الرينين الذي يحول أحد البروتينات الدموية إلى هرمون الأنجيوتنسين الذي يسبّب تقبّض الأوعية الدموية مما يرفع الضغط الشرياني، وكذلك يقوم هرمون الأنجيوتنسين بحثّ الغدد الكظرية على إفراز هرمون الألدوسترون[ر] الذي يحتبس الماء وشاردة الصوديوم؛ مما يزيد حجم الدم، ومن ثمّ يرتفع الضغط الدموي الشرياني.
ومن وظائف الكلية المهمة ضبط التوازن الحمضي القلوي، مما يجنب حدوث احمضاض دموي أو قلاء دموي، فإذا كان الدم حامضياً أي إن شوارد الهدروجين زائدة؛ فإن الكلية تطرح هذه الشوارد إلى البول بوساطة الإفراز النبيبي.
تعمل الكلية أيضاً على تكوين فيتامين (د) بتحويله إلى شكله الفعّال الذي يحرض على بناء العظم. كما تفرز هرمونات عدة أخرى، منها هرمون الإريثروبويتين erythropoietin الذي يحثّ على إنتاج كريات الدم الحمر بالتأثير في نقيّ العظم، فعندما تستشعر الكلية أن عدد الكريات الحمر ناقص، تقوم بإفراز هرمون الإريثروبويتين الذي ينتقل بالجريان الدموي إلى نقيّ العظم، ويحثّه على إنتاج المزيد من الكريات الدموية الحمر.
ـ معدل الرشح الكبيبي glomerular filtration ratio (GFR): هو مجموع الرشاحة الكبيبية لكل الكليونات بالدقيقة، أي السائل الذي يرشح عبر الغشاء الكبيبي القاعدي إلى محفظة بومان، وتقاس بمقدار الإطراح البولي لمادة الإينولين بعد إعطائها في الوريد، وهي مادة لا يعاد امتصاصها، ولا تفرز من قبل النبيبات الكلوية. ويستعاض عن تصفية الإينولين في السريريات- للتعبير عن وظيفة الكلية- بمعدل تصفية الكرياتينينن على الرغم من أن تصفية الكرياتينين أقل دقة من اختبار تصفية الإينولين، لأن الكرياتينين بالرغم من أنه لا يمتصّ من قبل النبيبات الكلوية فهو يفرز منها، مما يجعل اختبار تصفية الكرياتينين أقلّ دقة من تصفية الإينولين بنسبة 15٪.
ـ البولة الدموية: وهي حاصل استقلاب جميع البروتينات، تدخل الدم بعد هضم البروتينات المأكولة. مستواها في الدم ثابت تقريباً؛ ولكنه يتأثر بعوامل كثيرة، منها النزف الهضمي والتجفف وسرعة جريان الرشاحة في النبيبات الكلوية كما يتأثر بعد تناول الستيروئيدات القشرية، هذه العوامل كلها تزيد من نسبة تركيزها الدموي، وعلى نقيض ذلك فإن قصور الكبد ينقص مستواها الدموي بسبب نقص تصنيعها في الكبد المصاب، ولذلك فإن معدل تصفية البولة لا يعتمد عليه في تقييم الوظيفة الكلوية لكثرة تأثر مقدار البولة بالعوامل المختلفة.
ـ بلاسما السيستاتين C: وهي الطريقة الحديثة الواعدة لقياس معدل التصفية الكلوية، والسيستاتين Cينتج من الخلايا المنواة كلها، ومعدّل إنتاجه ثابت، ولا يتغير في الحالات الخمجية أو تغير نمط الطعام، هذه الطريقة غير معتمدة حالياً، ولكنها تلقى اهتماماً متزايداً بسبب دقتها في تقدير وظائف الكلية.
ـ الجهاز جانب الكبيبي: وهو متوضع بجانب كل كبيبة كلوية عند مكان دخول الشرينات الواردة والصادرة وخروجها، وهو صفيحة ملتصقة بخلايا النبيب الكلوي البعيد، هذا الموضع خاص جداً؛ لأنه المكان الذي يتبدل فيه تركيز ملح الطعام كثيراً في الرشاحة النبيبية، وبوساطته يتمّ التحكم بالجريان الدموي للكبيبة الكلوية من خلال استشعار تركيز ملح الطعام، فإذا كان عالياً فمعناه أن الجريان قوي؛ فتعطى الأوامر للشرينات بتخفيف الجريان الدموي، والعكس صحيح، أما الوظيفة الأخرى لهذا الجهاز فهي إفراز الرينين الذي يتحكم به أيضاً تركيز الملح والجهاز العصبي الودي.
أنس دياب