فسيولوجيا الكلية

فيزيولوجيا النفرون

فيزيولوجيا الكلية أو وظائفية الكلية هي دراسة جميع وظائف الكلى، مثل إعادة امتصاص الجلوكوز والأحماض الأمينية ، والجزيئات الصغيرة الأخرى؛ تنظيم الصوديوم والبوتاسيوم والأملاح الأخرى ؛ تنظيم توازن السوائل وضغط الدم، والحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي، وإنتاج مختلف الهرمونات بما في ذلك إرثروبويتين، وتنشيط فيتامين د.[1][2][3]

تدرس فيزيولوجيا الكلية على مستوى النفرون، وهو أصغر وحدة وظيفية في الكلى. كل نفرون يبدأ بتركيب يعمل على تشريح الدم الداخل إلى الكلى. يتدفق هذا الرشح بعد ذلك بطول نفرون، وهو هيكل أنبوبي مبطن بطبقة واحدة من الخلايا المتخصصة المحاطة بالشعيرات الدموية. المهام الرئيسية لهذه الخلايا المبطنة هي إعادة امتصاص الماء والجزيئات الصغيرة من الرشح إلى الدم، وإفراز النفايات من الدم إلى البول.

يتم التقييم الشامل لوظائف الكلى غالبا من خلال تقدير معدل الترشيح والذي يعرف بسرعة الترشيح الكبيبي (GFR).

تشكيل البول

تعتمد قدرة الكلى على أداء الكثير من وظائفها على وظائفها الأساسية الثلاث وهي الترشيح وإعادة الامتصاص والإفراز، والتي يطلق على مجموعها التصفية الكلوية أو الإطراح الكلوي. أي:

معدل إطراح البول = معدل الترشيح – معدل إعادة الامتصاص + معدل الإفراز[4]

على الرغم من أن المعنى الصارم لكلمة إطراح بما يتعلق بالجهاز البولي هو التبول نفسه، تُسمى التصفية الكلوية تقليديًا أيضًا الإطراح (على سبيل المثال، الإطراح الجزئي للصوديوم).

الترشيح

يجري ترشيح الدم ضمن النفرونات، وهي الوحدات الوظيفية للكلية. يبدأ كل نفرون بجُسيم كلوي، يتكون من كُبيبات محاطة بمحفظة بومان. ترشح الخلايا والبروتينات والجزيئات الكبيرة الأخرى خارج الكبيبات من خلال عملية الترشيح الفائق، فتتكون رشاحة فائقة تشبه البلازما (باستثناء أن الرشاحة الفائقة تحتوي على كمية قليلة جدًا من بروتينات البلازما) تدخل مساحة بومان. يحدث الترشيح بفعل قوى ستارلينغ.

تمر الرشاحة الفائقة عبر النُبيب المعوجّ القريب، والتواء هنلي (عروة هنلي)، والنُبيب المعوج البعيد، وسلسلة من القنوات الجامعة لتشكيل البول.

إعادة الامتصاص

إعادة الامتصاص النُبيبي هي العملية التي تُزال من خلالها الذوائب والماء من السائل النُبيبي وتُنقل إلى الدم. يطلق عليها اسم إعادة الامتصاص (وليس الامتصاص) لأن هذه المواد امتُصت من قبل (خاصة في الأمعاء) ولأن الجسم يستعيدها من سائل خرج من الكبيبات وفي طريقه إلى تشكيل البول (أي أنها ستُفقد قريبًا في البول ما لم يُعاد امتصاصها).

إعادة الامتصاص هي عملية مكونة من خطوتين تبدأ بالاستخراج النشط أو السلبي للمواد من السائل النبيبي إلى الخلال الكلوي (النسيج الضام الذي يحيط بالنفرون)، ثم نقل هذه المواد من الخلال إلى مجرى الدم. عمليات النقل هذه مدفوعة بقوى ستارلينغ والانتشار والنقل النشط.

إعادة الامتصاص غير المباشر

في بعض الحالات، تكون إعادة الامتصاص غير مباشرة. فمثلًا، ليس للبيكربونات ناقل، لذا فإن إعادة امتصاصها تنطوي على سلسلة من التفاعلات التي تجري في لُمعة النبيب والظهارة النبيبية. تبدأ بالإفراز النشط لأيون الهيدروجين في سائل النبيب عبر ناقل هيدروجين/صوديوم:

  • في اللمعة
    • تتحد شوارد الهيدروجين مع شوارد البيكربونات لتشكيل حمض الكربونيك.
    • يحول الأنهيدراز الكربوني اللمعي إنزيميًا حمض الكربونيك إلى ماء وثنائي أوكسيد الكربون.
    • ينتشر ثنائي أوكسيد الكربون بحرية إلى داخل الخلية.
  • في الخلية الظهارية
    • يحول أنهيدراز الكربونيك السيتوبلازمي ثنائي أوكسيد الكربون والماء (وهو وافر في الخلية) إلى حمض الكربونيك.
    • ينفصل حمض الكربونيك بسهولة إلى أيون هيدروجين وأيون بيكربونات.
    • يخرج أيون البيكربونات بالانتشار المُسهَل عبر الغشاء القاعدي الجانبي للخلية.

تأثير الهرمونات

تتضمن بعض الهرمونات الرئيسية التي تنظم إعادة الامتصاص ما يلي:

  • الألدوستيرون، الذي يحفز إعادة الامتصاص النشط للصوديوم (وبالنتيجة الماء).
  • الهرمون المضاد لإدرار البول، الذي يحفز إعادة الامتصاص السلبي للماء.

يمارس كلا الهرمونين آثارهما بشكل أساسي على القنوات الجامعة.

يحدث الإفراز الأنبوبي بنفس الوقت مع إعادة امتصاص الرشاحة. تضم الرشاحة المواد التي ينتجها الجسم بشكل عام أو المنتجات الثانوية لعملية التمثيل الغذائي للخلايا التي يمكن أن تصبح سامة حين تصل تراكيزًا عالية، وبعض الأدوية. تُفرز كل هذه المواد في لُمعة النبيب الكلوي. يمكن أن يكون الإفراز الأنبوبي نشطًا أو سلبيًا أو من نمط النقل المشترك. المواد التي تفرز بشكل رئيسي في النبيب الكلوي هي؛ أيونات الهيدروجين وأيونات البوتاسيوم والأمونيا واليوريا والكرياتينين والهيستامين والأدوية مثل البنسلين. يحدث الإفراز الأنبوبي في النبيب المعوجّ القريب والنُبيب المعوجّ البعيد؛ فمثلًا، في النبيب المعوج القريب، يُفرز البوتاسيوم عن طريق مضخة الصوديوم والبوتاسيوم، ويُفرز أيون الهيدروجين عن طريق النقل النشط والنقل المشترك، وتنتشر الأمونيا في النبيب الكلوي.

وظائف أخرى

إفراز الهرمونات

تفرز الكليتان مجموعة متنوعة من الهرمونات، منها الإريثروبويتين والكالسيتريول والرينين. يُطلق الإريثروبويتين استجابة لنقص الأكسجة (مستويات منخفضة من الأوكسجين على مستوى الأنسجة) في الدورة الدموية الكلوية. يحفز هذا الهرمون الكريات الحمر (إنتاج خلايا الدم الحمراء) في نخاع العظام. يعزز الكالسيتريول، وهو الشكل النشط للفيتامين (د)، امتصاص الكالسيوم في الأمعاء وإعادة امتصاص الفوسفات في الكلية. أما الرينين فهو إنزيم ينظم مستويات الأنجيوتنسين والألدوستيرون.

المحافظة على الاستتباب

تكون الكلية مسؤولة عن المحافظة على توازن مواد مختلفة أهمها:

المادة الوصف النُبيب القريب عروة هنلي النُبيب البعيد القناة الجامعة
الغلوكوز إذا لم يُعاد امتصاص الغلوكوز في الكلية فإنه يظهر في البول وهو ما يُسمى البيلة الغلوكوزية. ترافق هذه الحالة السكري.[3] إعادة امتصاص (بنسبة 100%) تقريبًا عبر بروتينات ناقلة للصوديوم والغلوكوز.[5] - - -
الببتيدات قليلة التعدد والبروتينات والحموض الأمينية يُعاد امتصاصها جميعها بالكامل تقريبًا.[6] إعادة امتصاص - - -
البولة تنظيم الأوسمولية. تختلف تبعًا للهرمون المضاد للإبالة إعادة امتصاص (بنسبة 50%) من خلال النقل السلبي. إفراز. - إعادة امتصاص في القنوات الجامعة اللبية.
الصوديوم الناقل المعاكس للصوديوم والهيدروجين، الناقل المشترك للصوديوم والغلوكوز، قنوات الصوديوم (بكمية قليلة).[7] إعادة امتصاص (65%، مُعادل الأوسموزية). إعادة امتصاص (25%، طرف صاعد سميك، ناقل مشترك للصوديوم والبوتاسيوم والكلوريد). إعادة امتصاص (5%، ناقل مشترك للصوديوم والكلوريد) إعادة امتصاص (5%، الخلايا الرئيسية) بتحريض الألدوستيرويد عبر قنوات الصوديوم الظهارية.
الكلوريد يتبع عادةً الصوديوم. النقل النشط (عبر الخلية) والسلبي (مسار خارج الخلية). إعادة امتصاص إعادة امتصاص (طرف صاعد سميك، ناقل مشترك للصوديوم والبوتاسيوم والكلوريد)[8] إعادة امتصاص (ناقل مشترك للصودويوم والكلوريد). -
الماء باستخدام القنوات المائية البورينية. يمتص أسموزيًا مع الذوائب. إعادة امتصاص (الطرف الصاعد). - إعادة امتصاص (تنظم من قبل الهرمون المضاد للإبالة، عبر مستقبل الأرجنين فازوبريسين 2)
البيكربونات تساعد في التنظيم الحمضي القاعدي. إعادة امتصاص (80-90%). إعادة امتصاص (صاعد سميك). - إعادة امتصاص (الخلايا البينية، عبر الحزمة 3 وبندرين)

الجسم حساس للغاية لدرجة الحموضة. حين تصبح قيمة الحموضة خارج النطاق المتوافق مع الحياة، تتشوه البروتينات وتُهضم، وتفقد الإنزيمات قدرتها على العمل، ويصبح الجسم غير قادر على الحفاظ على نفسه. تحافظ الكليتان على التوازن الحمضي القاعدي من خلال تنظيم درجة حموضة بلازما الدم. يجب أن تتوازن زيادة الحموض والأسس ونقصانها. تنقسم الأحماض إلى «أحماض متطايرة» و «أحماض غير متطايرة».[9]

نقطة الضبط الرئيسية في الاستتباب للحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي هي إفراز الكليتين. تُوجه الكلى لإفراز الصوديوم أو الاحتفاظ به عن طريق عمل الألدوستيرون، والهرمون المضاد لإدرار البول (الذي يسمى أيضًا الفازوبريسين)، والببتيد الأذيني المدر للصوديوم، والهرمونات الأخرى. يمكن أن تعني القيم خارج المجال الطبيعي للإفراز الجزئي للصوديوم وجود نخر أنبوبي حاد أو اختلال وظيفي كُبيبي.

التوازن الحمضي القاعدي

يحافظ نظامان عضويان، هما الكليتان والرئتان، على التوازن الحمضي القاعدي، أي إبقاء درجة الحموضة ضمن مجال مستقر نسبيًا. تساهم الرئتان في التوازن الحمضي القاعدي عن طريق تنظيم تركيز ثناني أكسيد الكربون. للكليتين دوران مهمان للغاية في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي: إعادة امتصاص البيكربونات وإعادة تشكيلها من البول، وإفراز أيونات الهيدروجين والأحماض الثابتة (أنيونات الأحماض) في البول.

مراجع

  1. ^ Gerich، J. E. (2010). "Role of the kidney in normal glucose homeostasis and in the hyperglycaemia of diabetes mellitus: Therapeutic implications". Diabetic Medicine. ج. 27 ع. 2: 136–142. DOI:10.1111/j.1464-5491.2009.02894.x. PMID:20546255.
  2. ^ Walter F., PhD. Boron (2005). Medical Physiology: A Cellular And Molecular Approaoch. Elsevier/Saunders. ISBN:1-4160-2328-3.
  3. ^ ا ب Sect. 7, Ch. 6: Characteristics of Proximal Glucose Reabsorption. lib.mcg.edu
  4. ^ p 314, Guyton and Hall, Medical Physiology, 11th edition
  5. ^ Sect. 7, Ch. 5: Cotransport (Symport). lib.mcg.edu
  6. ^ Sect. 7, Ch. 6: Proximal Reabsorption of Amino Acids: Site of Reabsorption. lib.mcg.edu
  7. ^ VI. Mechanisms of Salt & Water Reabsorption نسخة محفوظة 2007-02-10 على موقع واي باك مشين.
  8. ^ Sect. 7, Ch. 12: Bicarbonate Reabsorption, Thick Limb of Henle’s Loop. lib.mcg.edu
  9. ^ Sect. 7, Ch. 12: Nonvolatile Acids. lib.mcg.edu

Read other articles:

كيمياء عضويةصنف فرعي من كيمياء جزء من كيمياء يمتهنه organic chemist (en) الموضوع مركب عضوي التاريخ تاريخ الكيمياء العضوية تعديل - تعديل مصدري - تعديل ويكي بيانات بنية جزيئة الميثان أبسط مركب هيدروكربوني. ذرة الكربون في الوسط (أحمر)، ويرتبط بها 4 ذرات هيدروجين. نماذج مركبات عضوية الكيم…

جامعة كاتانيا   معلومات التأسيس 19 أكتوبر 1434  الموقع الجغرافي إحداثيات 37°30′13″N 15°05′12″E / 37.5036°N 15.0867°E / 37.5036; 15.0867   المكان قطانية  البلد إيطاليا  رقم الهاتف 095 7307777[1]،  و800644590  إحصاءات عدد الطلاب 44338 (2016)[2]  عضوية أورسيد  [لغات أخرى]̴…

Component of the Maratha-Nizam War Battle of PalkhedPart of Maratha-Nizam WarDate28 February 1728LocationPalkhed, Vaijapur, Aurangabad, Maharashtra, India20°11′12.7″N 73°51′50.3″E / 20.186861°N 73.863972°E / 20.186861; 73.863972Result Maratha Empire victoryBelligerents Maratha Empire Mughal Empire Nizam of HyderabadCommanders and leaders Bajirao I Dawalji Somvanshi Pilajirao Jadhavrao Ranoji Shinde Malhar Rao Holkar Asaf Jah IAiwaz Khan Altaz Khanclass=notpage…

Chairman of the Committee for State SecurityFlag of the ChairmanLongest servingYuri Andropov18 May 1967–26 May 1982Committee for State SecuritySeatLubyanka Building, 2 Bolshaya Lubyanka Street, Moscow, Russian SFSRAppointerPremierPrecursorMinister of State SecurityFormation13 March 1954First holderIvan SerovFinal holderVadim BakatinAbolished3 December 1991[1]Superseded byHead of the Inter-republican Security Service [ru]DeputyFirst Deputy Chairman The chairman of the KGB w…

You can help expand this article with text translated from the corresponding article in Dutch. (April 2016) Click [show] for important translation instructions. View a machine-translated version of the Dutch article. Machine translation, like DeepL or Google Translate, is a useful starting point for translations, but translators must revise errors as necessary and confirm that the translation is accurate, rather than simply copy-pasting machine-translated text into the English Wikipedia. Do…

يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. فضلاً، ساهم في تطوير هذه المقالة من خلال إضافة مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (فبراير 2016) توزيع شبكة الرموز الهاتفية بهولندا هذه قائمة بالرموز الهاتفية لهولندا التوزيع الجغرافي للرموز الهاتفية ب…

Grupp 3-element kallas gruppen av grundämnen i periodiska systemet som omfattar följande ämnen: Skandium (Sc) Yttrium (Y) Lutetium (Lu) Lawrencium (Lr) v • rPeriodiska systemet 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18  1  H He  2  Li Be B C N O F Ne  3  Na Mg Al Si P S Cl Ar  4  K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr  5  Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe  6  Cs Ba Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt …

Town in Friuli-Venezia Giulia, Italy Lignano redirects here. For other uses, see Lignano (disambiguation). Comune in Friuli-Venezia Giulia, ItalyLignano Sabbiadoro Lignan (Friulian)ComuneCittà di Lignano SabbiadoroLignano beach Coat of armsLocation of Lignano Sabbiadoro Lignano SabbiadoroLocation of Lignano Sabbiadoro in ItalyShow map of ItalyLignano SabbiadoroLignano Sabbiadoro (Friuli-Venezia Giulia)Show map of Friuli-Venezia GiuliaCoordinates: 45°41′N 13°07′E / 45.…

هذه المقالة بحاجة لصندوق معلومات. فضلًا ساعد في تحسين هذه المقالة بإضافة صندوق معلومات مخصص إليها. هذه المقالة يتيمة إذ تصل إليها مقالات أخرى قليلة جدًا. فضلًا، ساعد بإضافة وصلة إليها في مقالات متعلقة بها. (مايو 2021) تشرح هذه المقالة عن تفاصيل العمل المصرفي في الولايات المتحدة…

يفتقر محتوى هذه المقالة إلى الاستشهاد بمصادر. فضلاً، ساهم في تطوير هذه المقالة من خلال إضافة مصادر موثوق بها. أي معلومات غير موثقة يمكن التشكيك بها وإزالتها. (مارس 2016) منتخب جنوب إفريقيا لكرة القدم الشاطئية معلومات عامة بلد الرياضة  جنوب إفريقيا رمز الفيفا RSA  الاتحاد ات…

2011 studio album by Rahsaan PattersonBleuphoriaStudio album by Rahsaan PattersonReleasedJuly 19, 2011Length52:29Label Artistry Mack Avenue Producer Keith Crouch Jamey Jaz Rahsaan Patterson Erik Reichers Rahsaan Patterson chronology The Ultimate Gift(2008) Bleuphoria(2011) Heroes & Gods(2019) Singles from Bleuphoria Easier Said Than DoneReleased: 2010 Bleuphoria is the sixth studio album by American singer Rahsaan Patterson. It was released on July 19, 2011 on Artistry Music. Product…

Methods and measures for reducing the risk of death and injury on roads Sidewalks, curbs and traffic signals in Hagerstown, Maryland, United States Speed limits in different areas, unusually with only a recommended limit (130 km/h) for the Autobahn DRIP[Note 1] variable message sign guiding traffic on the Dutch A13 motorway Vehicles experiencing a breakdown or an emergency can stop in the emergency lane; these lanes may themselves present risks to traffic. Sacrifices to the Modern M…

Legislative branch of the state government of Oregon For the current session, see 82nd Oregon Legislative Assembly. Oregon Legislative Assembly82nd Oregon Legislative AssemblyTypeTypeBicameral HousesSenate House of RepresentativesLeadershipPresident of the SenateRob Wagner (D) since January 9, 2023 Senate Majority LeaderKate Lieber (D) since January 9, 2023 Speaker of the HouseDan Rayfield (D) since February 1, 2022 House Majority LeaderJulie Fahey (D) since October 1, 2021 Struc…

弗雷德里克·班廷Sir Frederick Grant BantingKBE MC FRS FRSC1931年时的班廷出生弗雷德里克·格蘭特·班廷(1891-11-14)1891年11月14日 加拿大安大略省愛麗斯頓(英语:Alliston)逝世1941年2月21日(1941歲—02—21)(49歲) 加拿大紐芬蘭自治領馬斯格雷夫港(英语:Musgrave Harbour)附近(目前是紐芬蘭與拉布拉多的一部分)国籍加拿大母校多倫多大學/西安大略大學知名于合作发现胰島素配偶…

American baseball player (1933-2013) Baseball player Ed BoucheeFirst basemanBorn: (1933-03-07)March 7, 1933Livingston, Montana, U.S.Died: January 23, 2013(2013-01-23) (aged 79)Phoenix, Arizona, U.S.Batted: LeftThrew: LeftMLB debutSeptember 19, 1956, for the Philadelphia PhilliesLast MLB appearanceJuly 24, 1962, for the New York MetsMLB statisticsBatting average.265Home runs61Runs batted in290 Teams Philadelphia Phillies (1956–1960) Chicago Cubs (1960–1961) …

American real estate developer (1880–1946) Harry CulverCulver, ca. 1913BornHarry Hazel Culver(1880-01-22)January 22, 1880[1]Milford, Nebraska, U.S.[1]DiedAugust 17, 1946(1946-08-17) (aged 66)Hollywood, California, U.S.EducationDoane CollegeAlma materUniversity of NebraskaOccupation(s)Real estate developer, philanthropistSpouse(s)Eunice Richardson Lillian Roberts ​(m. 1916)​Children1 Harry Hazel Culver (January 22, 1880 – August 17, 1946)…

2011 studio album by Jakszyk, Fripp and CollinsA Scarcity of MiraclesStudio album by Jakszyk, Fripp and CollinsReleasedMay 30, 2011GenreAmbientprogressive rockjazz fusionLength42:22LabelDiscipline Global MobileProducerRobert Fripp, Jakko Jakszyk Professional ratingsReview scoresSourceRatingAll About Jazzpositive[1]PopMatterspositive[2] A Scarcity of Miracles is the lone album by Jakszyk, Fripp and Collins, released in 2011. It united singer and guitarist Jakko Jakszyk wit…

Cet article est une ébauche concernant un écrivain norvégien. Vous pouvez partager vos connaissances en l’améliorant (comment ?) selon les recommandations des projets correspondants. Carl Frode TillerBiographieNaissance 4 janvier 1970 (54 ans)NamsosNationalité norvégienneActivités Écrivain, romancier, historien, musicienAutres informationsGenre artistique RomanSite web www.cftiller.noDistinctions Liste détailléePrix du meilleur roman P2-lytternes (2001 et 2010)Prix des déb…

American lexicographer Joseph Emerson Worcester Joseph Emerson Worcester (August 24, 1784 – October 27, 1865) was an American lexicographer who was the chief competitor to Noah Webster of Webster's Dictionary in the mid-nineteenth-century. Their rivalry became known as the dictionary wars. Worcester's dictionaries focused on traditional pronunciation and spelling, unlike Noah Webster's attempts to Americanize words. Worcester was respected by American writers and his dictionary maintained …

County in Missouri, United States County in MissouriHenry CountyCountyHenry County courthouse in ClintonLocation within the U.S. state of MissouriMissouri's location within the U.S.Coordinates: 38°23′N 93°47′W / 38.39°N 93.79°W / 38.39; -93.79Country United StatesState MissouriFoundedDecember 13, 1834Named forPatrick HenrySeatClintonLargest cityClintonArea • Total732 sq mi (1,900 km2) • Land697 sq mi (1,81…