25.1: الخصائص الفيزيائية للبول

Last updated
Save as PDF

Page ID: 203151

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

أهداف التعلم

قارن وقارن بين خصائص بلازما الدم والمرشح الكبيبي والبول
وصف خصائص عينة البول الطبيعية، بما في ذلك النطاق الطبيعي لدرجة الحموضة والأسمولية والحجم

تكمن قدرة الجهاز البولي على تصفية الدم في حوالي 2 إلى 3 ملايين خصلة من الشعيرات الدموية المتخصصة - الكبيبة - الموزعة بالتساوي تقريبًا بين الكليتين. نظرًا لأن الكبيبات تقوم بتصفية الدم استنادًا في الغالب إلى حجم الجسيمات، يتم استبعاد العناصر الكبيرة مثل خلايا الدم والصفائح الدموية والأجسام المضادة والألبومين. الكبيبة هي الجزء الأول من النيفرون، والتي تستمر بعد ذلك كهيكل أنبوبي عالي التخصص مسؤول عن تكوين تكوين البول النهائي. تتم تصفية جميع المواد المذابة الأخرى، مثل الأيونات والأحماض الأمينية والفيتامينات والنفايات، لإنشاء تركيبة مرشحة تشبه إلى حد كبير البلازما. تنتج الكبيبات حوالي 200 لتر (189 كوارتًا) من هذا المرشح يوميًا، ومع ذلك تفرز أقل من لترين من النفايات التي تسميها البول.

خصائص تغير البول، اعتمادًا على تأثيرات مثل تناول الماء، والتمارين، ودرجة الحرارة البيئية، وتناول المغذيات، وعوامل أخرى (الجدول\(\PageIndex{1}\)). بعض الخصائص مثل اللون والرائحة هي واصفات تقريبية لحالة الترطيب الخاصة بك. على سبيل المثال، إذا كنت تمارس الرياضة أو تعمل في الخارج، وتعرق كثيرًا، فسوف يتحول لون البول إلى اللون الداكن وينتج عنه رائحة خفيفة، حتى إذا كنت تشرب الكثير من الماء. غالبًا ما يُنصح الرياضيون باستهلاك الماء حتى يصبح بولهم صافيًا. هذه نصيحة جيدة؛ ومع ذلك، تستغرق الكلى وقتًا لمعالجة سوائل الجسم وتخزينها في المثانة. هناك طريقة أخرى للنظر إلى هذا وهي أن جودة البول المنتج تكون متوسطة بمرور الوقت الذي يستغرقه صنع هذا البول. قد يستغرق إنتاج البول الصافي بضع دقائق فقط إذا كنت تشرب الكثير من الماء أو عدة ساعات إذا كنت تعمل بالخارج ولا تشرب الكثير.

طاولة\(\PageIndex{1}\)

خصائص البول العادية
صفة	القيم العادية
اللون	أصفر شاحب إلى كهرماني عميق
رائحة	عديم الرائحة
مستوى الصوت	750-2000 مل/24 ساعة
الأس الهيدروجيني	4.5—8.0
جاذبية محددة	1.003-1.032
الأسمولية	40-1350 موسمول/كجم
يوروبيلينوجين	0.2-1.0 مجم/100 مل
خلايا الدم البيضاء	0-2 HPF (لكل مجال عالي الطاقة من المجهر)
استراز كريات الدم البيضاء	لا شيء
بروتين	لا شيء أو أثر
البيليروبين	<0.3 مجم/100 مل
الكيتونات	لا شيء
النتريت	لا شيء
الدم	لا شيء
جلوكوز	لا شيء

غالبًا ما يوفر تحليل البول (تحليل البول) أدلة على الإصابة بأمراض الكلى. عادةً ما يتم العثور على آثار البروتين فقط في البول، وعندما يتم العثور على كميات أكبر، يكون الضرر الذي يلحق بالكبيبات هو الأساس المحتمل. قد تشير كميات كبيرة غير عادية من البول إلى أمراض مثل داء السكري أو أورام المهاد التي تسبب مرض السكري الكاذب. يتم تحديد لون البول في الغالب من خلال منتجات انهيار تدمير خلايا الدم الحمراء (الشكل\(\PageIndex{1}\)). يتم تحويل «الهيم» للهيموغلوبين عن طريق الكبد إلى أشكال قابلة للذوبان في الماء يمكن إفرازها في الصفراء وبشكل غير مباشر في البول. هذه الصبغة الصفراء هي أوروكروم. قد يتأثر لون البول أيضًا ببعض الأطعمة مثل البنجر والتوت والفاصوليا. قد ينتج عن حصى الكلى أو سرطان الجهاز البولي نزيفًا كافيًا ليظهر في صورة بول وردي أو حتى أحمر فاتح. تنقل أمراض الكبد أو عوائق تصريف الصفراء من الكبد صبغة «شاي» داكنة أو «كولا» إلى البول. ينتج الجفاف بولًا داكنًا ومركزًا قد يحتوي أيضًا على رائحة خفيفة من الأمونيا. يتم تحويل معظم الأمونيا الناتجة عن تكسير البروتين إلى اليوريا بواسطة الكبد، لذلك نادرًا ما يتم اكتشاف الأمونيا في البول الطازج. تعود رائحة الأمونيا القوية التي قد تكتشفها في الحمامات أو الأزقة إلى تحلل اليوريا إلى أمونيا بواسطة البكتيريا في البيئة. يكتشف حوالي واحد من كل خمسة أشخاص رائحة مميزة في بولهم بعد تناول الهليون؛ يمكن للأطعمة الأخرى مثل البصل والثوم والأسماك أن تنقل روائحها الخاصة! هذه الروائح التي يسببها الطعام غير ضارة.

يختلف حجم البول بشكل كبير. النطاق الطبيعي هو 1-2 لتر في اليوم (الجدول\(\PageIndex{2}\)). يجب أن تنتج الكلى كمية بول لا تقل عن 500 مل/يوم لتخليص الجسم من النفايات. قد يكون الناتج الذي يقل عن هذا المستوى ناتجًا عن الجفاف الشديد أو مرض كلوي ويسمى قلة البول. يُطلق على الغياب الافتراضي لإنتاج البول أنوريا. إنتاج البول المفرط هو بوليوريا، والذي قد يكون بسبب داء السكري أو مرض السكري الكاذب. في مرض السكري، تتجاوز مستويات الجلوكوز في الدم عدد ناقلات جلوكوز الصوديوم المتاحة في الكلى، ويظهر الجلوكوز في البول. تجذب الطبيعة الاسموزية للجلوكوز الماء، مما يؤدي إلى فقدانه في البول. في حالة مرض السكري الكاذب، فإن الإطلاق غير الكافي لهرمون الغدة النخامية المضاد لإدرار البول (ADH) أو عدم كفاية أعداد مستقبلات ADH في قنوات التجميع يعني أنه يتم إدخال عدد قليل جدًا من قنوات الماء في أغشية الخلايا التي تبطن قنوات التجميع للكلية. تقلل الأعداد غير الكافية من قنوات المياه (الأكوابورينات) من امتصاص الماء، مما يؤدي إلى كميات كبيرة من البول المخفف للغاية.

طاولة\(\PageIndex{2}\)

أحجام البول
حالة الصوت	مستوى الصوت	أسباب
عادي	1-2 لتر/يوم
بولياوريا	> 2.5 لتر/يوم	داء السكري؛ مرض السكري الكاذب؛ الكافيين الزائد أو الكحول؛ أمراض الكلى؛ بعض الأدوية، مثل مدرات البول؛ فقر الدم المنجلي؛ الإفراط في تناول الماء
قلة البول	300—500 مل/يوم	الجفاف؛ فقدان الدم؛ الإسهال؛ الصدمة القلبية؛ أمراض الكلى؛ تضخم البروستاتا
أنوريا	<50 مل/يوم	الفشل الكلوي؛ الانسداد، مثل حصى الكلى أو الورم؛ تضخم البروستاتا

يمكن أن تختلف درجة الحموضة (تركيز أيون الهيدروجين) في البول أكثر من 1000 مرة، من مستوى طبيعي منخفض يبلغ 4.5 إلى 8.0 كحد أقصى. يمكن أن يؤثر النظام الغذائي على درجة الحموضة؛ فاللحوم تخفض درجة الحموضة، بينما ترفع الفواكه الحمضية والخضروات ومنتجات الألبان درجة الحموضة. يمكن أن يؤدي ارتفاع درجة الحموضة أو انخفاضها بشكل مزمن إلى اضطرابات، مثل تطور حصوات الكلى أو لين العظام.

الجاذبية النوعية هي مقياس لكمية المواد المذابة لكل وحدة حجم من المحلول وهي تقليديًا أسهل في القياس من الأسمولية. سيكون للبول دائمًا جاذبية محددة أكبر من الماء النقي (الماء = 1.0) بسبب وجود المواد المذابة. يمكن للمختبرات الآن قياس الأسمولية البولية مباشرة، وهو مؤشر أكثر دقة للمذيبات البولية من الجاذبية النوعية. تذكر أن الأسمولية هي عدد الأسموولات أو المليوسولات لكل لتر من السائل (Mosmolate). تتراوح الأسمولية في البول من 50 إلى 100 مللي مول/لتر إلى 1200 موسميمول/لتر H ₂ O.

لا توجد الخلايا عادة في البول. قد يشير وجود كريات الدم البيضاء إلى عدوى المسالك البولية. يتم إطلاق إستراز الكريات البيضاء بواسطة كريات الدم البيضاء؛ وإذا تم اكتشافه في البول، يمكن اعتباره دليلاً غير مباشر على عدوى المسالك البولية (UTI).

لا يترك البروتين عادة الشعيرات الدموية الكبيبية، لذلك يجب العثور على كميات ضئيلة فقط من البروتين في البول، حوالي 10 مجم/100 مل في عينة عشوائية. إذا تم اكتشاف بروتين مفرط في البول، فهذا يعني عادةً أن الكبيبة تالفة وتسمح للبروتين «بالتسرب» إلى المرشح.

الكيتونات هي منتجات ثانوية لعملية التمثيل الغذائي للدهون. يشير العثور على الكيتونات في البول إلى أن الجسم يستخدم الدهون كمصدر للطاقة بدلاً من الجلوكوز. في داء السكري عندما لا يكون هناك ما يكفي من الأنسولين (داء السكري من النوع الأول) أو بسبب مقاومة الأنسولين (داء السكري من النوع الثاني)، يوجد الكثير من الجلوكوز، ولكن بدون عمل الأنسولين، لا تستطيع الخلايا تناوله، لذلك يبقى في مجرى الدم. بدلاً من ذلك، تضطر الخلايا إلى استخدام الدهون كمصدر للطاقة، وتنتج الدهون المستهلكة عند هذا المستوى الكيتونات الزائدة كمنتجات ثانوية. ستظهر هذه الكيتونات الزائدة في البول. قد تظهر الكيتونات أيضًا إذا كان هناك نقص حاد في البروتينات أو الكربوهيدرات في النظام الغذائي.

النترات (NO ₃ ^—) تحدث بشكل طبيعي في البول. تقوم البكتيريا سالبة الجرام باستقلاب النترات إلى نتريت (NO ₂ ^-)، ووجودها في البول دليل غير مباشر على الإصابة.

يجب ألا يكون هناك دم في البول. قد تظهر أحيانًا في عينات البول نتيجة تلوث الدورة الشهرية، ولكن هذه ليست حالة غير طبيعية. الآن بعد أن فهمت الخصائص الطبيعية للبول، سيقدم لك القسم التالي كيفية تخزين منتج النفايات هذا والتخلص منه وكيفية صنعه.

مراجعة الفصل

تقوم الكبيبة الكلوية بتصفية الدم بشكل أساسي بناءً على حجم الجسيمات لإنتاج مرشح يفتقر إلى الخلايا أو البروتينات الكبيرة. يحتاج الجسم إلى معظم الأيونات والجزيئات الموجودة في المرشح ويجب إعادة امتصاصها بعيدًا في أنابيب النيفرون، مما يؤدي إلى تكوين البول. تتغير خصائص البول اعتمادًا على تناول الماء وممارسة الرياضة ودرجة الحرارة البيئية وتناول المغذيات. يحلل تحليل البول خصائص البول ويستخدم لتشخيص الأمراض. يجب إنتاج ما لا يقل عن 400 إلى 500 مل من البول يوميًا لتخليص الجسم من النفايات. قد تشير الكميات الزائدة من البول إلى مرض السكري الكاذب أو داء السكري. يتراوح نطاق درجة الحموضة في البول من 4.5 إلى 8.0، ويتأثر بالنظام الغذائي. تتراوح الأسمولية من 50 إلى 1200 مليون مول، وهي انعكاس لكمية الماء التي يتم استردادها أو فقدها بواسطة النيفرون الكلوية.

مراجعة الأسئلة

س: من المرجح أن يشير ________ إلى مرض السكري الكاذب أو داء السكري.

أ. أنوريا

ب. بوليوريا

جيم- قلة البول

D. لا شيء مما سبق

الإجابة: ب

س: يتم تحديد لون البول بشكل أساسي من خلال ________.

أ. نظام غذائي

ب. معدل الترشيح

C. المنتجات الثانوية لانهيار خلايا الدم الحمراء

D. كفاءة الترشيح

الإجابة: ج

س: إنتاج أقل من 50 مل/يوم من البول يسمى ________.

أ. عادي

ب. بوليوريا

جيم- قلة البول

د. أنوريا

الإجابة: د

أسئلة التفكير النقدي

س: ما الذي يشير إليه وجود خلايا الدم البيضاء الموجودة في البول؟

ج: يشير وجود خلايا الدم البيضاء الموجودة في البول إلى التهاب المسالك البولية.

س: ينتج كل من داء السكري والسكري الكاذب كميات كبيرة من البول، ولكن كيف تختلف الخصائص الأخرى للبول بين المرضين؟

ج: قد يؤدي داء السكري إلى احتواء البول على الجلوكوز، وسينتج مرض السكري الكاذب بولًا ذو أسمولية منخفضة جدًا (جاذبية نوعية منخفضة، مخففة).

مسرد المصطلحات

أنوريا: عدم إنتاج البول؛ إنتاج 50 مل أو أقل يوميًا

إستراز كريات الدم البيضاء: إنزيم تنتجه كريات الدم البيضاء يمكن اكتشافه في البول ويعمل كمؤشر غير مباشر لعدوى المسالك البولية

قلة البول: أقل من إنتاج البول الطبيعي من 400-500 مل/يوم

بولياريا: إنتاج البول الذي يزيد عن 2.5 لتر/يوم؛ قد يكون سببه مرض السكري الكاذب أو داء السكري أو الاستخدام المفرط لمدرات البول

جاذبية محددة: وزن السائل مقارنة بالماء النقي، الذي له جاذبية محددة تبلغ 1.0؛ أي مذاب يضاف إلى الماء سيزيد من جاذبيته النوعية

تحليل البول: تحليل البول لتشخيص المرض

بولي كروم: صبغة مشتقة من الهيم تضفي اللون الأصفر النموذجي للبول