ما هو مبدأ عمل النفرون

الكليتان هما عضوان يشبهان حبة بحجم قبضة اليد، ويقعان مباشرة تحت القفص الصدري، واحدة على كل جانب من الجانبين الفقريين. تقوم الكليتان بضخ نحو نصف كوب من الدم السليم في الدقيقة الواحدة، وتعمل على تصفية النفايات والماء الزائد وتحويلهما إلى البول. يتدفق البول من الكليتين إلى المثانة عبر أنبوبين رقيقين من العضلات يسميان الحالب، واحدة على كل جانب من جوانب المثانة، حيث تخزن المثانة البول. الكليتان والحالب والمثانة هي جزء من المسالك البولية، ويتكون الكلية نفسها من عدة أجزاء، منها النفرون أو الوحدة الكلوية التي تعمل كمصفاة للكلى وتنظم كمية الماء وتركيز المواد مثل الصوديوم في الجسم

يستمر جسمك في عملية الأيض الخلوي وإخراج النفايات طالما كنت على قيد الحياة. وإذا لم يتم التخلص من نفايات الأيض، فستتراكم إلى مستويات سامة وتسمم جسمك. ويعد الجهاز البولي من الأجهزة الهامة جدًا، حيث يقوم بالوظيفة الأساسية للتخلص من هذه النفايات الأيضية.

تكوين الجهاز البولي

يتألف الجهاز البولي من كليتين مزودة بالنفرون، والحالب، والمثانة، ومجرى البول، والشرايين والأوردة. تربط الحالب الكلى بالمثانة، وتقوم المثانة بتخزين البول، ومن ثم يتم إفراز البول إلى خارج الجسم عبر مجرى البول.

لماذا الكلى مهمة

تقوم الكليتان بتصفية الجسم من النفايات والسوائل الزائدة، وإزالة الأحماض التي تنتجها خلايا الجسم، والحفاظ على التوازن الصحي للماء والأملاح والمعادن في الدم، مثل الصوديوم والكالسيوم والفوسفور والبوتاسيوم، وبدون هذا التوازن، قد لا يعمل الجهاز العصبي والعضلي والأنسجة الأخرى في الجسم بشكل طبيعي

وظيفة الكلى هي تنظيم ضغط الدم من خلال ضبط كمية السوائل المفرزة واستعادة كمية الماء في الدم. عندما تقل إفرازات الكلى من الماء، يزداد حجم الدم ويزيد ضغط الدم. وبالمقابل، عندما تزيد إفرازات الكلى من الماء، ينخفض حجم الدم. وهذا يؤدي إلى انخفاض ضغط الدم.

تلعب الخلايا الحمراء دورا مهما في تنظيم إنتاج خلايا الدم الحمراء، حيث يؤدي انخفاض عددها إلى انخفاض مستوى الأكسجين في الدم، مما يؤدي إلى إفراز الكلى مادة تسمى الإريثروبويتين. وتنتقل الإريثروبويتين إلى نخاع العظم وتتسبب في إنتاج المزيد من خلايا الدم الحمراء، وعندما يتم إنتاج ما يكفي من خلايا الدم الحمراء، يتم إيقاف هذه العملية بواسطة آلية التغذية المرتدة السلبية.

تقوم الشوارد في الدم بتنظيم إفراز وامتصاص أيونات الصوديوم والبوتاسيوم، وتسهم أيضا في تنظيم درجة الحموضة في الدم عن طريق التحكم في إفراز وامتصاص أيونات الهيدروجين. عندما يتم إفراز مزيد من أيونات الهيدروجين في الدم، يصبح الدم أقل حموضة (أكثر قلوية)، ولكن عندما يتم الاحتفاظ بمزيد من أيونات الهيدروجين في الدم، يصبح الدم أكثر حموضة (أقل قلوية).

ما هو النفرون وآلية عمله

تتكون الكلى من حوالي مليون وحدة ترشيح تسمى النفرون. يتضمن كل نفرون مرشحًا يسمى الكبيبة ، والكبيبة عبارة عن شبكة من كتل الشعيرات الدموية المتشابكة ، وهي محاطة ببنية على شكل كوب تسمى كبسولة بومان ، ويطلق على المسافة بين كبسولة أو محفظة بومان والكبيبة مساحة بومان ” bowman’s space” ، يتم ترشيح السوائل من الشعيرات الدموية ويتم جمع المرشح في مساحة البومان عبر غشاء الترشيح الكبيبي.

يطلق على السائل المصفى الذي يمر عبر غشاء الترشيح الكبيبي اسم الفلتر، حيث يسمح فقط للعناصر الصغيرة بمرورها. ينتقل السائل المصفى بعد ذلك عبر نظام الأنابيب حيث يتم إضافة العناصر (إفرازات الدم) أو إزالتها (إعادة الامتصاص إلى الدم)، وبذلك يعمل النفرون في خطوتين: يقوم الفلتر بترشيح دمك، وتقوم الأنابيب بإعادة المواد اللازمة إلى الدم وإزالة النفايات. يتدفق الدم إلى كل نفرة في مجموعة من الشعيرات الدموية الصغيرة الكبيبية، حيث تسمح الشعيرات الرقيقة للجزيئات الصغيرة والنفايات والسوائل – معظمها ماء – بالمرور إلى الأنابيب، في حين تبقى الجزيئات ذات الحجم الأكبر، مثل البروتينات وخلايا الدم، في الأوعية الدموية .

وتقوم الأنابيب بإعادة المواد اللازمة إلى دمك وإزالة النفايات ، حيث يعمل الوعاء الدموي بجانب الأنبوب ، وعندما يتحرك السائل المفلتر على طول الأنبوب يستوعب الوعاء الدموي كل الماء تقريبًا جنبًا إلى جنب مع المعادن والمواد الغذائية التي يحتاجها الجسم ، وتساعد الأنبوبة في إزالة الحمض الزائد من الدم ، ويصبح السائل المتبقي والنفايات في الأنابيب عبارة عن بول .

كيف يتدفق الدم إلى الكلى

يتدفق الدم إلى الكلى من خلال الشريان الكلوي، وتنقسم هذه الأوعية الدموية الكبيرة إلى أوعية دموية أصغر وأصغر حتى يصل الدم إلى النفرون. في النفرون، يتم تدفق الدم بواسطة الأوعية الدموية الدقيقة للكبيبات، ثم يتدفق خارج الكلى عبر الشريان الكلوي. يدور الدم عبر الكلى عدة مرات في اليوم، وتقوم كليتك بتدفق حوالي 150 لتر من الدم في اليوم. يتم إرجاع معظم الماء والمواد الأخرى التي يتم تدفقها عبر الكبيبات إلى الدم بواسطة الأنابيب لتكون البول .