با کلیه و طرز کار آن بیشتر آشنا شویم!
کلیه‌ها دو عضو لوبیایی شکل در بدن ما هستند که در دو طرف ستون فقرات و زیر دنده‌ها قرار گرفته‌اند. کار اصلی آنها تصفیه خون است. آنها مواد زائد و آب اضافی را از خون می‌گیرند و آن را به صورت ادرار از بدن خارج می‌کنند. این فرآیند برای پاکسازی بدن و حفظ تعادل مواد معدنی و مایعات بسیار حیاتی است.
هر کلیه از حدود یک میلیون واحد تصفیه‌کننده بسیار ریز به نام «نفرون» ساخته شده است. هر نفرون مانند یک کارخانه کوچک تصفیه خون عمل می‌کند.
نفرون خود از دو بخش اصلی تشکیل شده است:
* **یک صافی:** که مانند یک الک ریز عمل می‌کند و مواد زائد، نمک‌ها و آب را از خون جدا می‌کند.
* **یک لوله کوچک:** که مایع تصفیه شده را دریافت می‌کند. این لوله مواد مفید برای بدن مانند قند و بخشی از آب و نمک‌ها را دوباره جذب کرده و به خون بازمی‌گرداند. در عین حال، مواد زائد بیشتری را به این مایع اضافه می‌کند تا در نهایت ادرار تشکیل شود.
در نتیجه، نفرون واحد سازنده و عامل اصلی عملکرد کلیه است. سلامت کلیه‌ها به سلامت این نفرون‌های ریز بستگی دارد.
نفرون چیست؟
نفرون که به آن گُردیزه هم می‌گویند، کوچک‌ترین بخش سازنده و فعال کلیه در بدن جانوران مهره‌دار است. نام «گردیزه» را فرهنگستان زبان فارسی برگزیده است. این کلمه از ترکیب «گُرده» (به معنای کلیه) و پسوند «-یزه» که برای کوچک‌سازی به کار می‌رود، ساخته شده است.
نفرون در واقع یک لوله باریک و پرپیچ‌وخم است که از یک لایه سلول‌های پوششی تشکیل شده است. یک سر این لوله بسته است و سر دیگر آن به قسمت قیفی‌شکل کلیه به نام لگنچه باز می‌شود. تعداد نفرون‌های کلیه انسان پس از به دنیا آمدن، افزایش نمی‌یابد؛ اما در دوران رشد، طول آنها بیشتر می‌شود. هر نفرون از قسمت‌های مختلفی تشکیل شده است: کپسول بومن، لوله پیچ‌خورده نزدیک، قوس هنله، لوله پیچ‌خورده دور و در پایان، مجرای جمع‌کننده.
چگونگی تشکیل ادرار در نفرون
واحد سازنده کلیه، نفرون نام دارد که کار تولید ادرار را از طریق چند مرحله انجام می‌دهد.
**پالایش گلومرولی:**
بخشی از پلاسمای خون از گلومرول عبور می‌کند و از لایه‌ی کپسول بومن گذر می‌کند. در این مایع پالایش شده، معمولاً سلول‌های خونی و مولکول‌های درشتی مثل پروتئین وجود ندارند. در این مرحله، انتخاب خاصی برای ورود مواد به داخل کپسول بومن صورت نمی‌گیرد، بلکه فرآیند پالایش فقط به فشار خون و اندازه مولکول‌ها بستگی دارد.
**بازجذب:**
این مرحله در شبکه مویرگی اطراف لوله‌های نفرون اتفاق می‌افتد. در اینجا، مواد مفید برای بدن مانند آب، گلوکز و اسیدهای آمینه دوباره به جریان خون بازمی‌گردند. به این فرآیند، بازجذب گفته می‌شود.
**عوامل مؤثر در بازجذب:**
– **انتشار:** وقتی غلظت یک ماده در لوله‌های نفرون بیشتر از خون باشد، آن ماده از طریق انتشار دوباره جذب خون می‌شود. بخش عمده‌ای از آب و برخی املاح به این صورت بازجذب می‌شوند.
– **انتقال فعال:** این روش برای موادی استفاده می‌شود که برای بدن بسیار حیاتی هستند، مانند گلوکز، اسیدهای آمینه و سدیم. در انتقال فعال، مواد در خلاف جهت انتشار و با صرف انرژی به خون بازگردانده می‌شوند. سلول‌های لوله‌های نفرون برای این کار یک حد نهایی دارند که به آن “آستانه توانایی لوله‌ای” می‌گویند. تا زمانی که مقدار این مواد در مایع پالایش شده کمتر از این آستانه باشد، همه آنها به طور کامل بازجذب می‌شوند. اما اگر بیشتر باشد، بخشی از ماده در ادرار باقی می‌ماند و دفع می‌شود.
در افراد سالم، همه گلوکز موجود دوباره جذب خون می‌شود و در نتیجه ادرار فاقد قند است. اما در افراد مبتلا به دیابت، به دلیل بالا بودن قند خون و ثابت بودن آستانه بازجذب در نفرون، مقداری قند در ادرار ظاهر می‌شود. در مورد سدیم نیز آستانه بازجذب پایین است و کلیه از این مکانیسم برای تنظیم نمک خون استفاده می‌کند. یکی از مهمترین موادی که بازجذب می‌شود، آب است.
در هر دقیقه حدود ۵۰۰ سی‌سی پلاسما وارد نفرون می‌شود، اما تنها ۱۰۰ سی‌سی از آن پالایش می‌گردد. از این مقدار نیز کمتر از ۱ سی‌سی به ادرار نهایی تبدیل می‌شود. این یعنی بیش از ۹۹٪ آبی که وارد کپسول بومن شده، دوباره به خون بازمی‌گردد. یکی از وظایف اصلی کلیه در انسان و پستانداران، دفع مواد نیتروژندار مانند اوره است. نفرون‌ها می‌توانند اوره را تا صد برابر در ادرار غلیظ کنند، اما اگر غلظت آن به ۵ درصد برسد، باعث مسمومیت می‌شود.
**ترشح:**
علاوه بر بازجذب فعال، لوله‌های نفرون توانایی ترشح فعال نیز دارند. در این فرآیند، برخی مواد مستقیماً توسط سلول‌های دیواره لوله‌ها به درون ادرار ترشح می‌شوند. کراتینین، پتاسیم و یون هیدروژن از این دسته مواد هستند. کراتینین یک ماده نیتروژندار است که از تجزیه کراتین در سلول‌های مغزی و عضلانی به وجود می‌آید. اندازه‌گیری ترشح کراتینین برای بررسی سلامت کلیه‌ها بسیار مهم است.
اگر یون هیدروژن که در اثر تولید اسید در سوخت و ساز بدن ایجاد می‌شود، در مایعات بدن جمع شود، باعث اسیدوز می‌گردد. پتاسیم نیز اگرچه در بخش‌های اولیه نفرون بازجذب می‌شود، اما در بخش‌های انتهایی به ادرار ترشح می‌شود تا از افزایش غلظت آن در مایعات اطراف سلول‌ها – که می‌تواند خطرناک باشد – جلوگیری کند.
ساختار نفرون
هر کلیه از واحدهای بسیار کوچکی به نام نفرون ساخته شده است. هر نفرون خود از چهار قسمت اصلی تشکیل می‌شود که به ترتیب عبارتند از:
* **کپسول بومن**
* **لوله پیچیده نزدیک**
* **قوس هنله**
* **لوله پیچیده دور**
کپسول بومن:
هر واحد کلیه با بخشی به نام نفرون شروع می‌شود.
این بخش شکلی شبیه به یک قیف دارد.
در لایه بیرونی کلیه قرار گرفته است.
در داخل آن، شبکه‌ای از رگ‌های بسیار کوچک به نام گلومرول دیده می‌شود.
کار اصلی این بخش، تصفیه و خارج کردن مواد زائد به صورت ادرار است.
وظیفه کپسول بومن:
سرخرگ کلیوی، خون تازه را که حاوی اکسیژن و مواد مغذی است، از راه ناف کلیه وارد آن می‌کند. سپس این خون توسط سرخرگ‌های کوچک‌تری به بخش قشری کلیه راه پیدا می‌کند و از طریق سرخرگ آوران، به شبکه مویرگی درون گلومرول می‌رسد که درون کپسول بومن قرار دارد.
کپسول بومن مانند یک صافی عمل می‌کند و مواد موجود در خون را پالایش می‌کند. نکته مهم این است که این صافی، بین مواد مفید و مواد زائد تفاوتی قائل نمی‌شود و تنها بر اساس اندازه مولکول‌ها عمل می‌کند. مولکول‌های کوچک‌تر اجازه عبور می‌یابند و وارد کپسول می‌شوند، در حالی که مولکول‌های بزرگ‌تر از آن عبور نمی‌کنند.
لوله پیچیده نزدیک:
لایه بیرونی کلیه دربردارنده بخشی به نام قشر است.
در این قسمت، شبکه دوم رگ‌های بسیار کوچک وجود دارد که در ادامه رگ‌های کوچک گلومرولی تشکیل می‌شود.
وظیفه لوله پیچیده نزدیک:
بازجذب مواد از قسمت ابتدایی لوله کلیه آغاز می‌شود. موادی که در این ناحیه دوباره جذب بدن می‌شوند شامل موارد زیر هستند:
* قندهای ساده و اسیدهای آمینه با استفاده از انرژی جذب می‌شوند.
* آب بدون نیاز به انرژی بازجذب می‌شود.
* نمک (سدیم و کلر) با مصرف انرژی جذب می‌گردد.
* بیکربنات نیز بدون صرف انرژی بازجذب می‌شود.
همچنین در این بخش، مواد زائدی مانند کراتینین و یون‌های هیدروژن از بدن دفع می‌شوند.
قوس هنله:
این ساختار به شکل حرف U است.
در ناحیه بیرونی و همچنین در بخش مرکزیِ هرمی‌شکل جای گرفته است.
دارای یک شبکه مویرگی ثانویه می‌باشد.
وظیفه قوس هنله:
قوس هنله هم در جذب دوباره مواد مؤثر است.
در بخش پایین‌رونده قوس هنله، آب به صورت غیرفعال دوباره جذب می‌شود.
همچنین در بخش بالارونده آن، سدیم کلرید (نمک) بازجذب می‌گردد.
لوله پیچیده دور:
بخش قشری کلیه شامل ساختار کوچکی است که از طریق یک لوله رابط به مجرای جمع‌آوری ادرار متصل می‌شود. این ساختار دارای شبکه مویرگی دوم نیز می‌باشد.
وظیفه لوله پیچیده دور:
در بخشی از کلیه، نمک خوراکی (NaCl) به صورت فعال دوباره جذب بدن می‌شود.
همچنین، بیکربنات که برای متعادل نگه داشتن محیط بدن مهم است، نیز به طور فعال بازجذب می‌گردد.
در کنار این فرآیندها، مواد زائد و اضافی مانند کراتینین و همچنین یون‌های هیدروژن از بدن دفع می‌شوند.
مجرای جمع کننده ادرار
انتهای هر واحد تصفیه کننده کلیه (نفرون) به یک لوله مشترک به نام مجرای جمع‌آوریکننده ادرار وصل می‌شود. این لوله، ادرار تولیدشده توسط چندین نفرون را جمع‌آوری کرده و به قسمت قیفی‌شکل کلیه (لگنچه) می‌برد. سپس ادرار از کلیه خارج شده و از طریق دو لوله به نام میزنای به مثانه منتقل می‌شود تا در آنجا ذخیره شود.
علاوه بر این، لوله‌های جمع‌آوریکننده ادرار در جذب مجدد آب و اوره نیز نقش دارند.
پیشنهادی: درباره سنگ کلیه بیشتر بخوانید.