EN |   ثبت نام  
    ورود
 
فیزیولوژی کلیه
 
گردآورنده دکتر رضانجات 
 
 
بخش اول:

 

چگونه کلیه کار می کند؟

عملکرد تصفیه ای کلیه

همان طور که در پیش گفتار گفته شد برقراری جریان آب در اطراف سلول ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است. این جریان موجب رساندن مواد مورد نیاز به سلول ها و دور کردن مواد زائد از محیط سلول ها می شود. نیروی لازم برای برقراری این جریان در فضای اطراف سلول ها توسط پمپ قلب تامین شده و به وسیله راه های ارتباطی (رگ ها) در بخش های مختلف بدن هدایت می گردد. مایعی (خون) که از قلب به رگ ها پمپ می شود حاوی سلول های زنده (گلبول های قرمز و سفید)، پروتئین ها و عناصر مختلف مورد نیاز سلول ها بوده و امکان تامین اکسیژن و مواد غذایی لازم برای سلول ها را فراهم می آورد. این رگ ها پس از خروج از قلب به صورت مداوم تقسیم شده و در نهایت به شکل یک توری (مویرگ) درمی آیند. در مویرگ به علت فاصله افتادن در میان سلول های پوشاننده جدار رگ از یکدیگر روزنه هایی پدید می آید که از راه آن مواد لازم برای سلول ها از رگ خارج می شود. این توری در واقع موجب خروج مایعی تصفیه شده از مویرگ می گردد که فاقد سلول های موجود در خون می باشد. این مایع در فضای خارج سلول ها جریان می یابد. مواد لازم در این مایع به سلول ها رسیده و مواد زائد تولید شده توسط سلول ها وارد آن می گردد. این مایع از راه همان روزنه های موجود در دیواره مویرگ ها به داخل مویرگ بازمی گردد. به این شکل خونی که به قلب بازمی گردد حاوی مواد زائد دفعی سلول ها نیز می باشد. اگر این جریان به همین شکل ادامه یابد و مواد زائد خارج نشود این مواد در بدن جمع می شود. این موادحالت اسیدی داشته و برای سلول ها زیان آور است. از این رو خون باید در مسیر جریان بعدی از قلب به سوی سلول ها از این مواد پاک شود. با عبور خون از ریه ها گاز دی اکسید کربن حاصل از متابولیسم سلول ها از بدن خارج می شود.

کلیه عضوی است که مسئول خارج کردن مواد زائد محلول از خون و در واقع از جریان آب اطراف سلول ها می باشد. عمل پاک شدن مواد زائد درست مانند یک تصفیه صورت می گیرد.

این تصفیه به چه شکل کار می کند؟

برای تصفیه کردن یک محلول و مخلوطی از مواد به یک توری نیاز است. برای انجام تصفیه جریانی از محلول از این توری عبور داده می شود. این توری ممکن است در مسیر عبور جریان قرار گیرد.(شکل 1) قرار گرفتن توری مذکور بر سر جریان نه تنها نمی تواند هدف نهایی در تصفیه خون را تامین نماید بلکه می تواند به صورت مانعی بر سر جریان عمل نماید. از این رو از این شکل توری نمی توان برای تصفیه جریان خون استفاده کرد.برای انجام یک تصفیه مداوم و کارآمد این توری را می توان در کنار دیواره مسیر عبور جریان قرارداد. به این شیوه به کمک نیرویی که به علت فشار جریان به دیواره مسیر وارد می گردد عمل تصفیه صورت پذیرد.(شکل 1) این روش امکان جمع آوری مداوم مایع تصفیه شده را نیزفراهم آورده و مایع تصفیه شده را می توان برای دفع به یک مسیر لوله مانند (لوله های کلیه) وارد نمود.
 
 

شکل 1- در تصویر بالا توری در مسیر قرار داده شده است. این امر خود می تواند موجب بروز مقاومت در مسیر گردد. هم چنین با این روش نمی توان مایع تصفیه شده را به صورت مداوم خارج نمود. تصویر پائین روش مناسبی را برای برقراری جریان گردش آب، انجام تصفیه مداوم و جمع آوری مایع تصفیه شده نشان می دهد.

از آن جا که بیشترین فشار موجود در مسیر عبور خون به کلیه ها که برای انجام فرآیند تصفیه مناسب است در مسیر شریانی یافت می شود بهترین جا برای جای دادن توری مورد نظر برای انجام فرایند تصفیه، بخشی از شریانی است که خون را از قلب به بافت کلیه می رساند. در واقع این تصفیه به صورت دائم در حال انجام است و خونی که از راه ورید کلیه به گردش خون سیستمیک بازمی گردد خون اصلاح شده و فاقد مواد زائد حاصل متابولیسم سلول ها و متعادل از نظر اسیدیته است.

این توری با نوع توری که در مویرگ های معمولی در بافت های دیگر وجود دارد تفاوت دارد. روزنه های این توری امکان خروج حجم زیادی از یک مایع تصفیه شده از خون را فراهم می آورد. این تصفیه مانند همان چیزی که در مویرگ ها در بافت های دیگر دیده می شود به صورت غیر فعال صورت می پذیرد و نیروی خود را از پمپ قلب تامین می کند. به این شکل حجم زیادی به شکل مایع تصفیه از این توری خارج می گردد. از آن جا که سیستم جریان خون و مایعات در بدن انسان یک سیستم بسته است خروج این حجم زیاد موجب خالی شدن رگ ها از خون و مایع مورد نیاز سلول ها می شود. برای حل این مشکل مایع تصفیه شده در یک مسیر (لوله های کلیه) وارد شده و در عبور از این مسیر مقدار زیادی از آب و مواد مورد نیاز سلول ها که در زمان تصفیه همراه با مواد زائد دفعی وارد این مایع شده است دوباره جذب (پدیده بازجذب) می شود. این عمل در لوله های کلیه به صورت فعال (با مصرف انرژی) و یا به شکل غیر فعال (بدون مصرف انرژی) صورت می پذیرد.

توری تصفیه کننده در مسیر شریانی قرار دارد که خون را به کلیه می رساند. بخشی از این شریان که قبل از توری قرار دارد و خون را به توری می آورد (آوران) می تواند به شکلی متفاوت از بخشی که خون را از محل توری می برد (وابران) عمل کند. (شکل 2) با این خاصیت مقدار مطلق مایعی که از این توری تصفیه می شود می تواند تغییر کند و هم چنین نسبتی از خون ورودی به شریان آوران که از این توری تصفیه شده وارد لوله های کلیه می گردد، می تواند در شرایط مختلف بر حسب نیاز بدن ثابت مانده و یا کم شود. اگر در این مجموعه فقط شریان آوران تنگ شود (و یا شریان آوران نسبت به شریان وابران بیشتر تنگ گردد) و جریان عبوری از شریان کلیه از حد مشخصی کمتر نشود مقدار مطلق مایع تصفیه شده نیز کاهش یافته ولی نسبت مقدار تصفیه شده به خون ورودی به محل توری ثابت می ماند. در همین شرایط اگر میزان جریان خون شریان آوران از حد مشخصی کمتر گردد دیگر شاید فشار لازم برای انجام تصفیه از توری موجود در مسیر کافی نبوده و نسبت مقدار مایع تصفیه شده به میزان جریان خون ورودی به این تصفیه خانه کاهش یابد. در مقابل اگر شریان وابران تنگ گردد فشار بر دیواره این توری که پیش از شریان وابران جای گرفته است بیشتر شده، جریان مایع تصفیه شده به سوی لوله های کلیه افزایش می یابد. پس با تنگ یا گشاد شدن شریان های آوران و وابران و تنظیم مقاومت در مقابل عبور جریان در این دو بخش می توان میزان مایع تصفیه شده را به دقت و بر حسب نیاز بدن تنظیم نمود. (شکل 2) 

شکل 2- a- شریان آوران A، شریان وابران E و مایع تصفیه شده، b- شریان آوران تنگ شده جریان خون کلیه و میزان مایع تصفیه شده کاهش یافته است، c- شریان وابران تنگ شده و جریان مایع تصفیه شده افزایش یافته است.

این توری که از یک مجموعه مویرگی تشکیل یافته، برای آن که حجم کمتری در بافت کلیه اشغال کند و فضای بیشتری برای تصفیه پدید آورد، در روی خود جمع شده به شکل یک کلافه در هم پیچیده (گلومرول)عروقی در آمده است. میزان مایع تصفیه شده به سطح روزنه های موجود در این توری و هم چنین به ضخامت مسیری که مایع تصفیه شده باید از این روزنه ها عبور یابد بستگی دارد. نکته جالب آن است که با جمع شدن این توری به شکل یک کلافه فضایی در بین حلقه های این کلافه به وجود می آید. (شکل 3- فضاهای S) اگر عاملی موجب تنگ شدن این حلقه ها شود مقدار مایع تصفیه شده را کاهش خواهد داد. در این فضاها سلول هایی (مزانژیال) وجود دارد که می توانند با تنگ کردن این حلقه ها مقاومت در مقابل تصفیه را افزایش داده ازمیزان تصفیه بکاهند.

مایع تصفیه شده از گلومرول ها وارد فضایی می شود (کپسول بومن) که به لوله های کلیه می رسد. میزان مایع وارد شده به کپسول بومن به فشار خون گلومرول بستگی دارد. با وارد شدن مایع به کپسول بومن فشار در این فضا افزایش می یابد. به این شکل میزان تصفیه در گلومرول به اختلاف فشار گلومرول و کپسول بومن بستگی خواهد داشت.

با خارج شدن مایع تصفیه شده از گلومرول و عدم خروج پروتئین ها از گلومرول به کپسول بومن اختلاف فشار اسموزی بین فضای درون گلومرول و کپسول بومن پدید می آید که مانع خروج مایع از گلومرول می شود. اگر مقداری پروتئین در مایع تصفیه شده وجود داشته باشد این پروتئین نیز با فشار اسموزی خود موجب تقویت ورود مایع به کپسول بومن می گردد. از این رو مقدار مایع تصفیه شده به اختلاف فشار هیدرواستاتیک بین گلومرول و کپسول بومن و اختلاف فشار اسموزی گلومرول و کپسول بومن بستگی خواهد داشت. رابطه میان این فشارها براساس رابطه استارلینگ تعریف می شود.(رابطه 1)

GFR=K[(Pglu-Pb)-(∏glu-∏b)]
رابطه 1- رابطه استارلینگ
در این رابطه GFR میزان تصفیه گلومرولی، K ضریب تصفیه، Pglu فشار هیدرواستاتیک گلومرول، Pb فشار هیدرواستاتیک کپسول بومن، glu∏ فشار اسموزی گلومرول و b∏ فشار اسموزی کپسول بومن است.

همان طور که اشاره شد میزان تصفیه گلومرولی (GFR) نسبت به جریان خون (RBF) و یا پلاسمای (RPF) ورودی به گلومرول از راه شریان آوران و یا نسبت میزانی از خون و یا پلاسما که از این توری کلافه مانند تصفیه می شود (GFR/RPF or GFR/RBF) نشانه خوبی از میزان نسبی انقباض دو شریان آوران و وابران است. از آن جا که جریان خون و یا پلاسما در کلیه به فشار و مقاومت در مسیر عبور خون و پلاسما بستگی دارد اگر بتوان راهی برای محاسبه نسبت تصفیه گلومرولی و جریان خون و یا پلاسمای ورودی به گلومرول (که همان جریان خون کلیه و یا جریان پلاسمای ورودی به کلیه است) یافت می توان به نسبت فشار و انقباض در این دو شریان دست یافت.

اهمیت نسبت GFR/RBF در چیست؟

به http://fa.rezanejat.com/Default.aspx?PageID=70 مراجعه کنید

 
 

 
 
Design by: نرم افزار طراحی و مدیریت پرتال (پورتال) و وب سایت - استارت سایت