گردش خون در کلیه – به زبان ساده

۲۲۴ بازدید
آخرین به‌روزرسانی: ۲ بهمن ۱۴۰۳
زمان مطالعه: ۱۶ دقیقه
دانلود PDF مقاله
گردش خون در کلیه – به زبان سادهگردش خون در کلیه – به زبان ساده

کلیه‌ها اندام‌هایی لوبیایی‌شکل با عملکرد متنوع هستند که برای حفظ ثبات همودینامیک (حرکت‌ خون) با سیستم گردش خون همکاری دارند. گردش خون در کلیه و فیلتراسیون گلومرولی بخش‌هایی مهم برای فعالیت کلیه‌ها هستند. در بدن ما دو سرخرگ کلیوی وجود دارند که از شاخه شکمی شاهرگ آئورت منشعب می‌شوند و هر کدام از آن‌ها به سمت یکی از کلیه‌ها می‌روند. حدود یک چهارم خونی که توسط قلب به بدن پمپ می‌شود به منظور تصفیه شدن و حذف حجم اضافی مایعات خون و مواد زائد، وارد کلیه‌ها می‌شود که همین موضوع کلیه‌ها را تبدیل به یکی از اندام‌هایی با بیشترین سطح دریافت خون در بدن می‌کند.

997696

در این مطلب از مجله فرادرس یاد می‌گیریم که نحوه گردش خون در کلیه چیست و سرخرگ کلیوی با ورود به کلیه چطور تقسیم می‌شود تا به تمام بخش‌های این اندام خون‌رسانی انجام شود. مویرگ‌های موجود در کلیه پس از تبادل مواد به یکدیگر می‌پیوندند و سیاهرگ‌ها را می‌سازند که در نهایت از هر کلیه یک سیاهرگ کلیوی خارج می‌شود تا به بزرگ‌ سیاهرگ زیرین بپیوندد، بنابراین بخش‌هایی را به هر یک از این موارد اختصاص خواهیم داد. در ادامه مطلب نیز نگاهی جزئی تر به گردش خون در کلیه خواهیم داشت و مواردی مثل فیلتراسیون گلومرولی، تنظیم میزان فیلتراسیون و مویرگ‌های دورلوله‌ای را بررسی خواهیم کرد.

گردش خون در کلیه

در بدن دو کلیه وجود دارد که یکی در سمت راست و دیگری در سمت چپ بدن قرار دارد. به هر یک از این کلیه‌ها سرخرگی وارد می‌شود که از شاهرگ آئورت منشعب شده است. طول این سرخرگ‌های کلیوی حدود ۴ الی ۵ سانتی‌متر و قطر آن‌ها نیز ۵ الی ۱۰ میلی‌متر است، اما به طور معمول یکی از این سرخرگ‌ها از دیگری کمی بزرگ‌تر است.

در بدن انسان پیش از آن که این سرخرگ‌ها وارد پارانشیم شوند، به دو شاخه اصلی قدامی و خلفی تقسیم می‌شوند. این دو شاخه اصلی نیز در ادامه تقسیم شده و سرخرگ‌های بخش‌های مختلف کلیه را می‌سازند که آن‌ها را با عنوان «سرخرگ‌های بین هرمی» (Interlobar Arteries) می‌شناسیم.

این تقسیمات سرخرگی تا جایی ادامه می‌یابد که به هر نفرون خون‌رسانی انجام شود، نفرون‌ها واحدهای ساختاری کلیه‌ها هستند و فیلتراسیون شبکه مویرگی گلومرولی در بخشی از نفرون‌ها انجام می‌شود تا مواد خارج شده از خون وارد نفرون شده و روند تشکیل ادرار آغاز شود. در ادامه نیز پس از آن که مواد زائد خون حذف شدند، خون از طریق سیاهرگ کلیوی از کلیه‌ خارج می‌شود.

در ناحیه میانی کلیه‌ها فرورفتگی وجود دارد که از آن با عنوان «ناف» (Hilum) یاد می‌شود. در همین نقطه است که سرخرگ کلیوی به کلیه وارد شده و سیاهرگ و لگنچه کلیوی نیز از کلیه خارج می‌شوند. اعصاب سیستم عصبی خودمختار نیز از طریق ناف کلیه وارد این اندام شده و کنترل آن را برعهده می‌گیرند.

مسیری که خون در کلیه ها در سرخرگ ها و سیاهرگ های مختلف طی می کند تا به کلیه وارد و از آن خارج شود.
گردش خون در کلیه‌ها سرخرگ‌ها وسیاهرگ‌های متفاوتی را درگیر می‌کند - برای مشاهده تصویر در ابعاد بزرگ‌تر، روی آن کلیک کنید.

سیستم گردش خون کلیوی حدود ۲۲ درصد از خون خارج شده از قلب را برداشت می‌کند که این مقدار برابر با هزار و صد میلی‌لیتر بر دقیقه است. این میزان ورودی خون به کلیه‌ها باعث می‌شود که کلیه‌ها تبدیل به یکی از اندام‌هایی بشوند که بیشترین دریافت خون را دارند، تنها ۱۰ درصد از اکسیژن رسیده به کلیه‌ها برای رفع نیاز آن‌ها در فرآیندهای متابولیسمی کافی است. ساختار کلیه به دو بخش قشری و مرکزی تقسیم می‌شود و توزیع خون بین این دو بخش به این صورت است که حدود ۹۴ درصد خون رسیده به این اندام، به بخش قشری می‌رود.

در رابطه با کلیه پارامتر‌های متفاوتی وجود دارند که موارد مختلفی مانند نرخ فیلتراسیون گلومرولی، نرخ جریان ادرار، جریان پلاسمای کلیوی و غیره تعریف می‌شوند که در ادامه با استفاده از یک جدول با مقدار طبیعی هر یک از این موارد آشنا می‌شویم.

پارامترمیزان طبیعی
«جریان خون کلیوی» (Renal Blood Flow | RBF)۱۰۰۰ میلی‌لیتر بر دقیقه
«هماتوکریت» (Hematocrit | HCT)۴۰ درصد
«جریان پلاسمای کلیوی» (Renal Plasma Flow | RPF)۶۰۰ میلی‌لیتر بر دقیقه
«نرخ فیلتراسیون گلومرولی»
(Glomerular Filtration Rate | GFR)
۱۲۰ میلی‌لیتر بر دقیقه
«کسر فیلتراسیون» (Filtration Fraction | FF)۲۰ درصد
«نرخ جریان ادرار» (Urine Flow Rate | V)۱ میلی‌لیتر بر دقیقه

سرخرگ‌های کلیوی

شاخه شکمی آئورت به شاخه‌های متعددی تقسیم می‌شود که دو تا از آن‌ها «سرخرگ‌های کلیوی» (Renal Arteries) هستند که هر کدام به یکی از کلیه‌ها خون‌رسانی می‌کنند. سرخرگ کلیوی از طریف ناف کلیه وارد این اندام می‌شود و سپس به دو شاخه‌ مختلف تقسیم می‌شود.

  1. انشعاب پشتی (خلفی): این شاخه به نواحی پشتی کلیه خون‌رسانی می‌کند.
  2. انشعاب جلویی (قدامی): این شاخه از سرخرگ کلیوی به ۴ قسمت تقسیم می‌شود.
    • شاخه «رأسی» (Apical)
    • شاخه «جلویی بالایی» (Anterior Superior)
    • شاخه «جلویی پایینی» (Anterior Inferior)
    • شاخه «زیرین» (Inferior)

در هنگام آشنایی با هر بخشی از بدن مسئله خون‌رسانی به آن اندام یکی از مهم‌ترین مواردی است که باید بررسی کرد، با توجه گستردگی و پیچیدگی دستگاه قلب و عروق، استفاده از فیلم‌ آموزشی علوم تشریح سیستم قلبی – عروقی فرادرس می‌تواند در جهت تسلط به تمام نکات مربوط به این سیستم سودمند باشد. لینک دسترسی به این فیلم آموزشی در کادر زیر درج شده است.

محل منشعب شدن سرخرگ های کلیوی از آئورت و ورود آن ها به کلیه
سرخرگ‌های کلیوی - برای مشاهده تصویر در ابعاد بزرگ‌تر، روی آن کلیک کنید.

چهار انشعاب جلویی سرخرگ کلیه زمانی که به اهرام کلیوی (Minor Calices) می‌رسند، تقسیم شده و «سرخرگ‌های بین هرمی» (Interlobar Arteries) را تشکیل می‌دهند. سرخرگ‌های بین هرمی در مرز بین هرم‌های میانی کلیه حرکت می‌کنند و در قاعده هرم آن‌ها را با عنوان «سرخرگ‌های کمانی کلیه» (Arcuate Arteries) می‌شناسیم.

این سرخرگ‌ها همچنان به تقسیم شدن ادامه می‌دهند تا زمانی که سرخرگچه‌ها آوران را بسازند که خون را به مویرگ‌های گلومرولی می‌فرستند. در ادامه انتهای مویرگ‌های گلومرولی به یکدیگر می‌پیوندند تا سرخرگچه‌های وابران شکل بگیرند. شبکه مویرگی دوم که توسط مویرگ‌های اطراف لوله‌های نفرون‌ها شکل می‌گیرد از سرخرگچه وابران منشعب می‌شود.

یکی از ویژگی‌های خاص گردش خون در کلیه‌ها وجود دو شبکه مویرگی است که هر دو در تصفیه خون نقش دارند.

  • شبکه مویرگی گلومرولی: بخش بزرگی از مایعات و ترکیبات خون به جز پروتئین‌های پلاسما توسط فرآیند فیلتراسیون از مویرگ خارج می‌‌شوند.
  • شبکه مویرگی اطراف لوله‌های نفرون: این بخش در فیلتراسیون، ترشح و بازجذب مواد معدنی و حذف موادی که به طور ناخواسته از خون وارد نفرون شده‌اند، نقش دارد.

با وجود همکاری این دو شبکه مویرگی کلیه‌ها قادر به تولید ادرار و حذف مواد زائد از خون و بدن هستند. در ادامه این مطلب با اختصاص دادن بخشی جداگانه به این شبکه‌های مویرگی اطلاعات کاملی در مورد آن‌ها به دست خواهیم آورد.

شبکه مویرگی

با ورود «سرخرگچه آوران» (Afferent Arterioles) به گلومرول، شبکه‌ای از مویرگ‌ها تشکیل می‌شود که با یکدیگر ارتباط دارند و یکی از مهم‌ترین بخش‌های گردش خون در کلیه را می‌سازند. ساختار این مویرگ‌ها از نوع مویرگ‌های منفذدار است، یعنی در دیواره مویرگ منفذهایی با عرضی در حدود ۷۰ الی ۱۰۰ نانومتر وجود دارند. این منافذ به طور انتخابی اجازه می‌دهند که مولکول‌های کوچک از دیواره مویرگ‌ها عبور کرده و وارد لوله‌های کلیوی شوند، اما مولکول‌های بزرگ خون توانایی عبور از منافذ را ندارند و به این ترتیب در خون باقی می‌مانند.

زمانی که این مویرگ‌ها از گلومرول‌ خارج شوند با عنوان «سرخرگچه وابران» (Efferent Arterioles) شناخته می‌شوند. سرخرگچه وابران با ادامه دادن مسیر به «قوس هنله» (Loop Of Henle) نفرون می‌رسد و در این ناحیه دومین شبکه مویرگی را تشکیل می‌دهد. شبکه دوم مویرگی با توجه به این که نفرون در چه نقطه‌ای از کلیه قرار دارد نام‌های متفاوتی دارد که در ادامه آن‌ها را توضیح می‌‌دهیم.

  • «مویرگ‌های دور لوله‌ای» (Peritubular Capillaries): قوس هنله در نفرون‌هایی که در بخش قشری کلیه قرار دارند، تا بخش مرکزی ادامه پیدا نمی‌کند؛ به شبکه مویرگی دوم موجود در اطراف این نفرون‌ها مویرگ‌های دور لوله‌ای می‌گوییم.
  • «عروق مستقیم» (Vasa Recta): نفرون‌هایی که در جنب بخش مرکزی کلیه (مدولا) قرار دارند دارای قوس هنله‌ای عمیق هستند که به درون بخش مرکزی کشیده شده است. به شبکه مویرگی تشکیل شده اطراف این نفرون‌ها عروق مستقیم می‌گوییم.
جریان خون در نفرون ها شامل نام گذاری سرخرگ های آوران و وابران و شبکه های مویرگی اطراف نورون ها
جریان خون در سرخرگ‌های آوران و وابران و تشکیل دو شبکه مویرگی گلومرولی و دور لوله‌ای در نفرون - برای مشاهده تصویر در ابعاد بزر‌گ‌تر، روی آن کلیک کنید.

هورمون‌های موثر بر شبکه مویرگی

شبکه‌های مویرگی دو فعالیت اصلی برعهده دارند که می‌توانند تحت تاثیر هورمون‌های خاصی نیز قرار بگیرند.

  1. تنظیم فشار خون
  2. هومئوستازی یونی

یکی از این هورمون‌ها آلدسترون است که طی سیستمی تنظیمی «رنین-آنژیوتانسین-آلدسترون» (Renin–Angiotensin–Aldosterone) ترشح می‌شود. رنین آنزیمی است که توسط سلول‌های خاصی در سرخرگچه آوران ترشح می‌شود و قادر به تبدیل آنژیوتانسینوزن به آنزیوتانسین ۱ است. ترشخ رنین در پاسخ به کاهش حجم مایع خارج سلولی انجام می‌شود. سپس آنژیوتانسین ۱ به کمک آنزیم دیگری به نام «آنزیم مبدل آنژیوتانسین» به آنژیوتانسین ۲ تبدیل می‌شود که فرم فعال و دارای عملکرد آنژیوتانسین ۱ است.

آنژیوتانسین ۲ ماده‌ای با خاصیت تنگ‌کنندگی عروق است و می‌تواند به سرعت فشار خون را تنظیم کند. این ماده روی هر دو سرخرگچه آوران و وابران اثر می‌گذارد و در صورتی که بدن در شرایطی باشد که خون از دست داده است، آنژیوتانسین ۲ با کاهش میزان فیلتراسیون گلومرولی و جریان خون کلیوی مانع کاهش حجم مایعات بدن می‌شود تا از حجم خون بدن محافظت شود.

آلدسترون از قشر غده فوق کلیه در پاسخ به دو عامل زیر ترشح می‌شود و میزان بازجذب یون سدیم در نفرون‌ها را افزایش می‌دهد.

  • آنژیوتانسین ۲
  • افزایش یون پتاسیم موجود در پلاسما

آلدسترون علاوه بر اثرگذاری روی نرخ بازجذب سدیم، باعث حفظ آب بدن و افزایش ترشح K+\text{K}^+ به منظور تنظیم سطح یون پتاسیم خون می‌شود.

مسیرهای فعال سازی و مولکول های حاضر در سیستم رنین آنژیوتانسین آلدسترون
چهار اندام کبد، کلیه، ریه و غده فوق کلیه در سیستم رنین-آنژیوتانسین-آلدسترون فعالیت دارند - برای مشاهده تصویر در ابعاد بزرگ‌تر، روی آن کلیک کنید.

«اندوتلین‌ها» (Endothelins) پپتیدهایی با ۲۱ آمینواسید هستند که قدرت بسیار بالایی در منقبض کردن عروق خونی دارند. این پپتیدها توسط سلول‌های زیر ترشح می‌شوند.

  • سلول‌های اندوتلیال رگ‌های خونی کلیه
  • «سلول‌های مسنجیال» (Mesangial Cells)
  • سلول‌های لوله پیچ خورده نزدیک نفرون‌ها

ترشح اندوتلین‌ها علاوه بر کلیه روی عروق خونی اندام‌های دیگر نیز تاثیرگذار است. این پپتیدها با اثر انقباضی که بر عروق دارند، باعث افزایش فشار خون می‌شوند. درصورتی که تمایل به آشنایی بهتر و کامل‌تر با انواع هورمون‌های بدن دارید که توسط غدد مختلف تولید و ترشح می‌شوند، مطالعه مطلب «انواع هورمون ها در بدن و عملکرد آن ها – به زبان ساده» از مجله فرادرس را به شما پیشنهاد می‌دهیم.

سیاهرگ کلیوی

در ادامه مسیر گردش خون در کلیه زمانی که مویرگ‌ها نفرون را ترک می‌کنند، به یکدیگر می‌پیوندند تا «سیاهرگ‌های بین لوبولی» (Interlobular Veins) را تشکیل دهند. سپس سیاهرگ‌های بین لوبولی در قاعده هرم‌های مرکزی کلیه تبدیل به «سیاهرگ‌های کمانی» (Arcuate Veins) می‌شوند و در ادامه شاهد شکل‌گیری «سیاهرگ‌های بین هرمی» (Interlobar Veins) هستیم. در نهایت با به هم پیوستن ۵ یا ۶ سیاهرگ بین هرمی «سیاهرگ کلیوی» (Renal Vein) شکل گرفته و از ناف کلیه خارج می‌شود.

نام‌گذاری سرخرگ ها و سیاهرگ های کلیه
انشعابات سرخرگ‌ها و سیاهرگ‌های کلیه - برای مشاهده تصویر در ابعاد بزرگ‌تر، روی آن کلیک کنید.

تخلیه لنفاوی

رگ‌های لنفاوی سطحی یک شبکه عروقی زیر کپسول کلیه تشکیل می‌دهند که به آن «شبکه لنفاوی زیرکپسولی» (Subcapsular Lymphatic Plexus) می‌گوییم. این رگ‌ها به همراه رگ‌های لنفی مدولا (بخش مرکزی کلیه) با رگ‌های لنفی قشر کلیه در ارتباط هستند. رگ‌های لنفی قشری همراه با سرخرگ‌های بین لوبولی، کمانی و بین هرمی در کلیه پخش شده‌اند. در نهایت عروق لنفاوی کلیه مستقیم به تنه لنفاوی کمری و سپس مجرای سینه‌ای می‌ریزد و از «غدد لنفاوی شبه آئورت» (Para-Aortic Nodes) می‌گذرد.

تصویری از بخش‌های مختلف رگ‌های سیستم لنفاوی در کلیه
انواع رگ‌های لنفاوی در کلیه - برای مشاهده تصویر در ابعاد بزرگ‌تر، روی آن کلیک کنید.

یادگیری زیست شناسی با فرادرس

تا اینجای این مطلب از مجله فرادرس با بخشی از سیستم گردش خون در کلیه آشنا شدیم و یاد گرفتیم که برای پیشرفت یکی از صدها فعالیتی که بدن ما پیوسته در حال انجام آن است، ساختارها و سلول‌های متفاوتی باید با یکدیگر ارتباط داشته باشند. زیست‌شناسی علم بسیار گسترده‌ای است که شاخه‌های زیادی ازجمله فیزیولوژی، آناتومی، بافت‌شناسی و... دارد. یادگیری جزئیات مربوط به هر یک از این شاخه‌ها می‌تواند چالش برانگیز باشد.

استفاده از فیلم‌های آموزشی یکی از مطمئن‌ترین روش‌هایی است می‌توان به سراغ آن رفت و با استفاده از دانش یک مدرس با تجربه مباحث مختلف را گام به گام یاد گرفت. برای مثال برای تسلط به گردش خون در کلیه نیاز است با آناتومی کلیه آشنا باشیم. دلیل اهمیت عملکرد این اندام را بدانیم. سلول‌های سازنده نفرون‌ها را بشناسیم و حتی اطلاعاتی کامل در مورد سیستم گردش خون بدن و ساختار آن داشته باشیم. در ادامه تعدادی از فیلم‌های آموزشی منتشر شده توسط فرادرس را به شما معرفی می‌کنیم که می‌توانند مسیر یادگیری را هموار سازند.

صفحه مجموعه فیلم های آموزش زیست شناسی – از دروس دانشگاهی تا کاربردی فرادرس
برای مشاهده صفحه مجموعه فیلم‌های آموزش زیست شناسی – از دروس دانشگاهی تا کاربردی فرادرس، روی عکس کلیک کنید.

جریان خون و پلاسما در کلیه

در مطالعه فیزیولوژی کلیه به حجم خونی که در واحد زمان به کلیه فرستاده می‌شود «جریان خون کلیوی» (Renal Blood Flow | RBF) می‌گوییم. جریان خون کلیوی ارتباط نزدیکی با «جریان پلاسمای کلیوی» (Renal Plasma Flow | RPF) دارد که به حجم پلاسمای وارد شده به کلیه‌ها در واحد زمان اشاره دارد.

جریان پلاسمای کلیوی از «اصول فیک» (Fick Principle) پیروی می‌کند. طبق اصول فیک جریان خون ورودی به یک اندام را می‌توان با استفاده از یک ترکیب نشانگر اندازه‌گیری کرد، اما باید اطلاعات زیر در مورد ترکیب مدنظر در دسترس باشد.

  • میزان برداشت ترکیب نشانگر توسط اندام در واحد از زمان
  • غلظت ماده نشانگر در خون سرخرگی ورودی به اندام
  • غلظت ماده نشانگر در خون سیاهرگی خروجی از اندام

با توجه به اصول فیک می‌توان جریان پلاسمای کلیوی را طبق فرمول زیر محاسبه کرد.

RPF=UxVPaPvRPF=\frac{U_{x}V}{P_{a}-P_{v}}

این معادله پایستگی جرم، تعادلی بین خون ورودی به کلیه توسط سرخرگ کلیوی و مواد خروجی از کلیه که شامل خون سیاهرگ کلیوی و ادرار است، برقرار می‌کند. برای اندازه‌گیری جریان خون کلیوی می‌توان یک ماده محلول غیرمتابولیسمی را از طریق سرخرگ کلیوی وارد کلیه کرد، برای خروج دو راه پیش روی این ماده است که یکی از آن‌ها سیاهرگ کلیوی و دیگری دفع به وسیله ادرار است. جرم ماده وارد شده به کلیه توسط سرخرگ در واحد زمان باید برابر با جرم خروجی در واحد زمان باشد. توجه داشته باشید که برای جرم خروجی علاوه بر سیاهرگ، ادرار را نیز باید در نظر بگیریم.

RPFa×Pa=RPFv×Pv+Ux×VRPF_{a}\times P_{a}=RPF_{v}\times P_{v}+U_{x}\times V

در ادامه معنی علائم اختصاری استفاده شده در این فرمول را توضیح می‌دهیم.

  • PaP_{a}: غلظت پلاسمایی ترکیب در سرخرگ
  • PvP_{v}: غلظت پلاسمایی ترکیب در سیاهرگ
  • UxU_{x} غلظت ترکیب در ادرار
  • VV: نرخ جریان ادرار

تفاوت میان جریان خون سرخرگی و سیاهرگی ناچیز است، بنابراین RPFaRPF_{a} را می‌توان با RPFvRPF_{v} برابر در نظر گرفت، بنابراین به معادله زیر می‌رسیم.

RPF×Pa=RPF×Pv+UxVRPF\times P_{a}=RPF\times P_{v}+U_{x}V

این فرمول را می‌توان به صورت دیگری نوشت تا RPF در سمت چپ معادله قرار بگیرد و به فرمولی برای محاسبه آن برسیم.

RPF=UxVPaPvRPF=\frac{U_{x}V}{P_{a}-P_{v}}

نشانه گذاری رگ‌های ورودی و خروجی به کلیه
سرخرگ و سیاهرگ کلیوی و میزنای - برای مشاهده تصویر در ابعاد بزرگ‌تر، روی آن کلیک کنید.

فیلتراسیون گلومرولی

در بخش مربوط به گردش خون در کلیه گفتیم که حدود ۲۰ درصد از خون خروجی از قلب وارد کلیه‌ها می‌شود، این میزان خون ورودی به کلیه‌ها وارد فرآیند تولید ادرار می‌شود که اولین مرحله آن «فیلتراسیون گلومرولی» (Glomerular Filtration) است. در طی فیلتراسیون گلومرولی، پلاسمای خون که حاوی مواد محلول نیز هست از خون جدا شده و وارد نفرون می‌شود. هر نفرون دارای فیلتری میکروسکوپی است که می‌تواند خون را تصفیه کند و «گلومرول» (Glomerulus) نام دارد.

گلومرول کلافی از مویرگ‌های خونی است که درون ساختاری فنجان‌مانند به نام «کپسول گلومرولی» (Glomerular Capsule) یا «کپسول بومن» (Bowman's Capsule) قرار می‌گیرند. مویرگ‌های گلومرولی در دیواره خود دارای منافذی کوچک مانند سوراخ‌های اَلک هستند. بیشتر شبکه‌های مویرگی که در بدن می‌بینیم از سرخرگچه‌ای سرچشمه گرفته و بعد به یک سیاهرگچه می‌رسند، فشار هیدرواستاتیکی نیز در حین حرکت خون به سمت سیاهرگچه دچار کاهش شدیدی می‌شود، اما شبکه مویرگی گلومرولی فاقد هر دو این ویژگی‌ها است.

هر دو انتهای شبکه مویرگی به سرخرگچه‌ها می‌رسد. در سمتی که شبکه مویرگی آغاز می‌شود، سرخرگچه آوران را می‌بینیم که خون را به سمت گلومرول هدایت می‌کند و در سمت دیگر خون هنگام خروج از شبکه مویرگی به سرخرگچه وابران وارد می‌شود. انقباض دیواره سرخرگچه وابران باعث مقاومت مویرگ در برابر ورود خون به آن می‌شود، بنابراین شاهد افزایش فشار خون در هنگام خروج از شبکه مویرگی گلومرولی هستیم. در صورتی که پس از شبکه مویرگی گلومرولی یک سیاهرگچه قرار داشت، به دلیل کمتر بودن قطر دیواره ماهیچه‌ای سیاهرگ‌ها، چنین انقباضی رخ نمی‌داد و فشار خون کاهش می‌یافت.

ساختار گلومرول و نشانه گذاری سرخرگچه های آوران و وابران
سرخرگچه‌های آوران و وابران در دو انتهای شبکه مویرگی گلومرولی قرار دارند که بخشی از سیستم گردش خون در کلیه است - برای مشاهده تصویر در ابعاد بزرگ‌تر، روی آن کلیک کنید.

دو سرخرگچه‌ای که پیش و پس از شبکه مویرگی گلومرولی قرار دارند با افزایش و کاهش اندازه منفذ درونی خود می‌توانند باعث کاهش یا افزایش فشار خون گلومرولی شوند. نکته دیگری که در مورد این سرخرگچه‌ها وجود دارد تفاوت اندازه قطر درونی آن‌ها است.

قطر منفذ درونی سرخرگچه وابران مقداری کمتر از سرخرگچه آوران است که باعث می‌شود خون با فشار زیادی از یک سرخرگچه با قطر زیاد وارد بستر مویرگی شود و سپس مجبور باشد برای خروج وارد سرخرگچه‌ای شود که منفذی کوچک‌تر دارد. این موضوع نیز ‌می‌تواند بر فرآیند فیلتراسیون تاثیر بگذارد، زیرا باعث می‌شود خون مدت بیشتری در بستر مویرگی بماند و پلاسمای آن جدا شود.

تمام این ویژگی‌های منحصر به فردی که بررسی کردیم به همراه این نکته که قلب در هر دقیقه در حدود بیش از یک لیتر خون به کلیه‌ها می‌فرستد، باعث می‌شوند که فشار مویرگ‌های گلومرولی و سطح فیلتراسیون انجام شده توسط کلیه‌ها بدون در نظر گرفتن تغییرات جریان خون، پیوسته بالا باقی بماند. یکی از مثال‌های تغییر جریان خون، اثر سیستم عصبی سمپاتیک روی دیواره سرخرگچه وابران است. این بخش از سیستم عصبی خودمختار بدن باعث می‌شود که سرخرگچه وابران در حین فعالیت‌هایی مانند ورزش منقبض شود و به این ترتیب جریان خون کلیوی کاهش می‌یابد.

دیواره مویرگ‌های گلومرولی

خصوصیات فیزیکی دیواره مویرگ‌های گلومرولی تعیین کننده این است که چه چیزهایی فیلتر شوند و فیلتراسیون به چه میزانی انجام شود. بنابراین در ادامه با ساختار دیواره مویرگ‌های گلومرولی آشنا می‌شویم.

دیواره این مویرگ‌ها از سه لایه مختلف تشکیل شده است که به شرح زیر هستند.

  • «اندوتلیوم» (Endothelium)
  • «غشای پایه» (Basement Membrane)
  • «اپی‌تلیوم» (Epithelium)

در ادامه با اختصاص دادن بخشی به هر یک از این لایه‌ها، با آن‌ها آشنا می‌شویم.

اندوتلیوم

در این لایه منافذ بزرگی با قطر ۷۰ الی ۱۰۰ نانومتر وجود دارند که مواد محلول، پروتئین‌های پلاسما و مایعات می‌توانند از آن عبور کنند، اما سلول‌‌های خونی توانایی عبور از این منافذ را ندارند.

غشای پایه

این غشا که به لایه اندوتلیوم چسبیده است نیز دارای سه لایه ساختاری است. وظیفه غشای پایه جلوگیری عبور پروتئین‌های پلاسما می‌باشد و به این ترتیب این پروتئین‌ها از گردش خون خارج نمی‌شوند.

اپی‌تلیوم

این لایه دارای سلول‌های تخصص یافته‌ای به نام «پودوسیت» (Podocyte) است. این سلول‌ها به غشای پایه متصل شده اند و به این ترتیب دور مویرگ را پوشانده‌اند، اما بین آن‌ها روزنه‌هایی وجود دارد که آن‌ها را با عنوان «روزنه‌های فیلتراسیون»‌(Filtration Slits) می‌شناسیم. یک لایه میان‌بند نیز در این روزنه‌ها به عنوان آخرین سد فیلتراسیون در راه ورود مایعات به فضای گلومرولی وجود دارد.

ساختار سلولی مویرگ ها در گلومرول
سلول‌های مویرگ‌ گلومرولی

نرخ فیلتراسیون گلومرولی

«نرخ فیلتراسیون گلومرولی» (Glomerular Filtration Rate | GFR) به میزان مایع تصفیه شده توسط گلومرول‌های کلیوی در واحد زمان گفته می‌شود، توجه داشته باشید که فیلتر شدن مواد در شبکه مویرگی گلومرولی باعث ورود مایعات به کپسول بومن می‌شود. نرخ فیلتراسیون گلومرولی وابسته به تفاوت فشار خون دو سرخرگچه آوران و وابران است. فشار خون بالاتر سرخرگچه آوران نتیجه انقباض دیواره آن‌ها است، اما میزان انقباض در سرخرگچه وابران کمتر است و به همین دلیل فشار خون سرخرگچه وابران کمتر است.

نرخ فیلتراسیون گلومرولی برابر با «میزان قابلیت دفع کلیه» (Renal Clearance Rate) در هنگامی است که هر ماده حل شونده‌ای آزادانه فیلتر شود و هیچ میزانی از بازجذب و ترشح توسط کلیه انجام نشود. برای به دست آوردن فیلتراسیون گلومرولی فرمولی وجود دارد که به شرح زیر است.

غلظت پلاسما/(جریان ادرار)(غلظت ادرار)GFR=GFR=

حاصل ضرب غلظت ادرار در جریان ادرار برابر با جرم ماده ترشح شده در حین تولید ادرار است. این جرم با جرم تصفیه شده گلومرولی در صورتی که چیزی به نفرون اضافه یا کم نشده باشد، برابر است. تقسیم کردن این جرم بر غلظت پلاسما، ما را به مقدار حجم پلاسمایی می‌رساند که این جرم از تصفیه آن حاصل شده است. این مقدار مساوی با حجم مایع پلاسمایی که در بازه زمانی مشخص شده وارد کپسول بومن شده است نیز هست. آخرین نکته‌ای که در مورد این فرمول وجود دارد، واحد آن است که به صورت میلی‌لیتر بر دقیقه مطرح می‌شود.

بازه نرخ فیلتراسیون گلومرولی که در آن محدوده سالم، بیمار و از کار افتادگی کلیه مشخص شده است
مقادیر متفاوت نرخ فیلتراسیون گلومرولی

شیوه تنظیم میزان فیلتراسیون گلومرولی

تا اینجای این مطلب به طور کامل یاد گرفتیم که روند گردش خون در کلیه چیست، اما نحوه تنظیم فشار خون نیز یکی از مسائلی است که اهمیت بالایی دارد زیرا تاثیری مستقیم بر میزان فیلتراسیون گلومرولی دارد. تغییرات فشار خون در طول روز و فعالیت‌های مختلف اتفاقی طبیعی است، اما این تغییرات اثری روی فعالیت کلیه‌ها و به طور جزئی‌تر روی میزان فیلتراسیون گلومرولی ندارند. روش‌های تنظیمی دقیقی وجود دارند که می‌توانند روند کار کلیه‌ها در شرایط مختلف را ثابت نگه‌ دارند که در ادامه با آن‌ها آشنا می‌شویم.

  1. مکانیسم‌های ذاتی
  2. مکانیسم‌های بیرونی

منظور از مکانیسم‌های ذاتی اتفاقاتی است که درون خود کلیه و به وسیله این اندام صورت می‌گیرد، اما اگر تنظیم فشار خون کلیه حاصل فعالیت هورمون‌ها یا سیستم عصبی باشد، مکانیسم بیرونی وارد عمل شده است.

مکانیسم‌های ذاتی

کلیه توانایی خودتنظیمی دارد، یعنی می‌تواند باعث اتساع یا انقباض سرخرگچه‌های آوران شود و همین قابلیت به سیستم فیلتراسیون گلومرولی قدرت مقابله با تغییرات فشار خون را می‌دهد. مکانیسم ذاتی می‌تواند تغییرات گسترده‌ای را مدیریت کند، اما در صورتی که کلیه‌ها دچار اختلال شوند، ممکن است این مکانیسم نیز عملکرد درستی نداشته باشد.

مکانیسم‌های بیرونی

مکانیسم‌های بیرونی برای تنظیم میزان فیلتراسیون گلومرولی شامل دو دسته عصبی و هورمونی می‌شوند که در ادامه با هر دو آشنا می‌شویم.

  • کنترل عصبی و کنترل هورمونی: این مکانیسم‌های بیرونی می‌توانند خود تنظیمی کلیه را از بین برده و میزان فیلتراسیون گلومرولی را در مواقع لزوم کاهش دهند. برای مثال زمانی که حجم خون به شدت کاهش می‌یابد، سیستم عصبی با تحریک سرخرگچه‌های آوران باعث انقباض آن‌ها می‌شود و به این ترتیب تولید ادرار نیز کاهش می‌یابد. در صورتی که نیاز باشد تا فعالیت کلیه بیش از این تنظیم شود، سیستم عصبی با فعال کردن سیستم رنین-آنژیوتانسین-آلدسترون که یک سیستم هورمونی است فشار خون و تعادل مایعات را تنظیم می‌کند.
  • کنترل هورمونی: هورمونی به نام «پپتید ناتریورتیک دهلیزی» (Atrial Natriuretic Peptide) می‌تواند میزان فیلتراسیون گلومرولی را افزایش دهد. این هورمون توسط قلب در هنگامی که حجم پلاسما افزایش یافته باشد، تولید و ترشح می‌شود. با ترشح و اثرگذاری این هورمون، میزان تولید ادرار افزایش می‌یابد.
تصویری تزئینی از جریان خون و مولکول های موجود در خون

یادگیری اندام‌های بدن با فرادرس

بدن انسان دارای دستگاه‌های مختلفی از قبیل دستگاه عصبی، دستگاه گوارش و... است که هر کدام از آن‌ها نیز متشکل از چندین اندام و بافت هستند که با یکدیگر به منظور رسیدن به اهدافی خاص همکاری دارند. در این مطلب با گردش خون در کلیه که یکی از اندام‌های دستگاه ادراری است، آشنا شدیم.

با توجه به گستردگی فعالیت‌های هر دستگاه و اندام بدن انسان، استفاده از فیلم‌های آموزشی می‌تواند سرعت یادگیری را افزایش دهد. فرادرس در زمینه‌های مختلفی مانند فیزیولوژی، آناتومی و هیستولوژی اندام‌ها و دستگاه‌های مختلف فیلم‌های آموزشی جامعی تهیه و منتشر کرده است که در ادامه تعدادی از آن‌ها را به شما پیشنهاد می‌دهیم.

صفحه مجموعه فیلم آموزش علوم پزشکی – از دروس دانشگاهی تا کاربردی فرادرس
برای مشاهده صفحه مجموعه فیلم آموزش علوم پزشکی – از دروس دانشگاهی تا کاربردی فرادرس، روی عکس کلیک کنید.

مویرگ‌های دور لوله‌ای

مویرگ‌های دورلوله‌ای دومین شبکه مویرگی را در اطراف نفرون‌ها تشکیل داده و مواد مغذی که در حین فیلتراسیون از خون خارج شده‌اند و بدن به آن‌ها نیاز دارد را بازجذب می‌کنند تا به این ترتیب مواد مورد نیاز بدن از دست نروند و در ادرار فقط مواد و مایعات زائد دفع شوند.

یکی از ویژگی‌های شبکه مویرگی دورلوله‌ای فشار خون پایین آن‌ها است که امکان بازجذب مواد مغذی و مایعات را فراهم می‌کند. موادی مانند آمینواسید‌ها، گلوکز و مواد معدنی ازجمله ترکیباتی هستند که بدن برای فعالیت‌های مختلف خود به آن‌ها نیاز دارد و نباید در ادرار دفع شوند، بنابراین شبکه مویرگی دورلوله‌ای بستری را فراهم می‌کند که این مواد به گردش خون بازگردند.

جمع‌بندی

در این مطلب از مجله فرادرس با گردش خون در کلیه آشنا شدیم و در گام اول یاد گرفتیم که سرخرگ‌ کلیوی که از شاخه شکمی آئورت منشعب شده است، از محلی به نام ناف کلیه وارد این اندام می‌شود، سپس به دو شاخه خلفی و قدامی تقسیم می‌گردد که شاخه قدامی نیز با تقسیم شدن به چهار شاخه در کلیه به پیش می‌روند تا به اهرام کلیوی برسند، در این ناحیه این شاخه‌ها دوباره تقسیم می‌شوند و سرخرگ‌های بین هرمی را می‌سازند. ایجاد انشعابات بیشتر در کلیه تا جایی ادامه می‌یابد که شبکه مویرگی گلومرولی توسط دو سرخرگچه آوران و وابران ایجاد می‌شوند.

این شبکه مویرگی یکی از استثنائات موجود در گردش خون است، زیرا در هر دو سر این شبکه ساختار سرخرگ را مشاهده می‌کنیم، در حالی که مویرگ‌های دیگر بدن از یک سمت به سرخرگچه و از سمت دیگر به سیاهرگچه منتهی می‌شوند. در شبکه‌ مویرگی گلومرولی پلاسمای خون به همراه تعدادی از ترکیبات خونی به جز سلول‌های خون و پروتئین‌های پلاسما خارج می‌شوند تا روند تولید ادرار تولید شود.

با وجود تغییراتی که در سطح فشار خون در حین فعالیت‌های روزمره ایجاد می‌شود، سطح فشار خون گلومرول‌ها تغییر نمی‌کند و این موضوع به ما مدیریت بسیار دقیق این ساختار را نشان می‌دهد. سیستم عصبی خودمختار و تعدادی هورمون می‌توانند بر این روند اثراتی داشته باشند، بنابراین در این نوشته بخشی را به این موضوع اختصاص دادیم.

بر اساس رای ۰ نفر
آیا این مطلب برای شما مفید بود؟
اگر بازخوردی درباره این مطلب دارید یا پرسشی دارید که بدون پاسخ مانده است، آن را از طریق بخش نظرات مطرح کنید.
منابع:
Kenhubkhan academylumen learningwikipediawikipedia
دانلود PDF مقاله
نظر شما چیست؟

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *