25.7: تنظيم تدفق الدم الكلوي
- Page ID
- 203181
أهداف التعلم
- وصف آليات التغذية الراجعة العضلية والأنبوبية الكبيلية وشرح كيفية تأثيرها على حجم البول وتكوينه
- وصف وظيفة الجهاز التكافلي الجزيئي
من الضروري أن يكون تدفق الدم عبر الكلى بمعدل مناسب للسماح بالترشيح. يحدد هذا المعدل مقدار المادة المذابة التي يتم الاحتفاظ بها أو التخلص منها، وكمية المياه التي يتم الاحتفاظ بها أو التخلص منها، وفي النهاية، أسمولية الدم وضغط الدم في الجسم.
أعصاب متعاطفة
يتم تعصيب الكلى عن طريق الخلايا العصبية السمبثاوية للجهاز العصبي اللاإرادي عبر الضفيرة الهضمية والأعصاب المتقشرة. يؤدي تقليل التحفيز الودي إلى توسع الأوعية وزيادة تدفق الدم عبر الكلى أثناء ظروف الراحة. عندما يزداد تواتر إمكانات العمل، تنقبض العضلات الملساء الشريانية (تضيق الأوعية)، مما يؤدي إلى انخفاض التدفق الكبيبي، وبالتالي يحدث ترشيح أقل. في ظل ظروف الإجهاد، يزداد النشاط العصبي الودي، مما يؤدي إلى تضيق الأوعية المباشر للشرايين الواردة (تأثير النوربينفرين) بالإضافة إلى تحفيز النخاع الكظري. ينتج النخاع الكظري بدوره تضييقًا عامًا للأوعية من خلال إطلاق الإيبينيفرين. ويشمل ذلك تضيق الأوعية في الشرايين الواردة، مما يقلل من حجم الدم المتدفق عبر الكلى. تقوم هذه العملية بإعادة توجيه الدم إلى أعضاء أخرى ذات احتياجات أكثر إلحاحًا. إذا انخفض ضغط الدم، فإن الأعصاب السمبثاوية ستحفز أيضًا إطلاق الرينين. يزيد الرينين الإضافي من إنتاج مضيق الأوعية القوي الأنجيوتنسين II. الأنجيوتنسين II، كما تمت مناقشته أعلاه، سيحفز أيضًا إنتاج الألدوستيرون لزيادة حجم الدم من خلال الاحتفاظ بمزيد من Na + والماء. مطلوب فقط فرق ضغط 10 مم زئبق عبر الكبيبة من أجل GFR العادي، لذا فإن التغييرات الصغيرة جدًا في الضغط الشرياني الوافد تزيد أو تنقص بشكل كبير GFR.
التنظيم التلقائي
تعتبر الكلى فعالة جدًا في تنظيم معدل تدفق الدم على نطاق واسع من ضغوط الدم. سينخفض ضغط الدم عند الاسترخاء أو النوم. سوف تزداد عند ممارسة الرياضة. ومع ذلك، على الرغم من هذه التغييرات، فإن معدل الترشيح عبر الكلى لن يتغير إلا قليلاً. ويرجع ذلك إلى آليتين داخليتين للتنظيم الذاتي تعملان بدون تأثير خارجي: الآلية العضلية وآلية التغذية الراجعة الأنبوبية الكبيلية.
الآلية العضلية الشريانية
تعتمد الآلية العضلية التي تنظم تدفق الدم داخل الكلى على خاصية مشتركة بين معظم خلايا العضلات الملساء في الجسم. عندما تقوم بتمديد خلية عضلية ناعمة، فإنها تنقبض؛ وعندما تتوقف، فإنها تسترخي وتستعيد طول فترة الراحة. تعمل هذه الآلية في الشرايين القادمة التي تغذي الكبيبة. عندما يزداد ضغط الدم، تتمدد خلايا العضلات الملساء في جدار الشرايين وتستجيب بالتقلص لمقاومة الضغط، مما يؤدي إلى تغيير طفيف في التدفق. عندما ينخفض ضغط الدم، تسترخي نفس خلايا العضلات الملساء لتقليل المقاومة، مما يسمح باستمرار تدفق الدم بشكل متساوٍ.
التغذية الراجعة الأنبوبية
تتضمن آلية التغذية الراجعة الأنبوبية الكبيلية JGA وآلية إشارات الباراكرين باستخدام ATP والأدينوزين وأكسيد النيتريك (NO). تحفز هذه الآلية إما تقلص أو استرخاء خلايا العضلات الملساء الشريانية الواردة (الجدول\(\PageIndex{1}\)). تذكر أن DCT على اتصال وثيق مع الشرايين الواردة والفعالة في الكبيبة. تستجيب خلايا كثافة البقعة المتخصصة في هذا الجزء من الأنبوب للتغيرات في معدل تدفق السوائل وتركيز Na +. مع زيادة معدل GFR، يكون هناك وقت أقل لإعادة امتصاص NaCl في PCT، مما يؤدي إلى ارتفاع الأسمولية في المرشح. تعمل حركة السوائل المتزايدة بشكل أكثر قوة على تشتيت الأهداب الفردية غير المتحركة على خلايا كثافة البقعة. تعمل هذه الأسمولية المتزايدة للبول المتشكل، وزيادة معدل التدفق داخل DCT، على تنشيط خلايا البقعة الكثيفة للاستجابة عن طريق إطلاق ATP والأدينوزين (مستقلب ATP). يعمل ATP والأدينوزين محليًا كعوامل باراكرين لتحفيز الخلايا التكافلية العضلية للشريان القادم على الانقباض وإبطاء تدفق الدم وتقليل معدل GFR. على العكس من ذلك، عندما ينخفض معدل GFR، يقل Na + في البول المكون، وسيتم إعادة امتصاص معظمها قبل الوصول إلى كثافة البقعة، مما سيؤدي إلى انخفاض ATP والأدينوزين، مما يسمح للشرايين الواردة بتوسيع وزيادة GFR. يؤدي NO إلى التأثير المعاكس، حيث يؤدي إلى إرخاء الشرايين الواردة في نفس الوقت الذي يحفزه فيه ATP والأدينوزين على الانقباض. وبالتالي، لا يضبط NO تأثيرات الأدينوزين و ATP على GFR.
طاولة\(\PageIndex{1}\)
آليات الباراكرين التي تتحكم في معدل الترشيح الكبيبي | |||
---|---|---|---|
التغيير في معدل GFR | امتصاص كلوريد الصوديوم | دور ATP والأدينوسين/دور NO | التأثير على GFR |
زيادة معدل الخصوبة الإجمالي | يزيد كلوريد الصوديوم الأنبوبي | زيادة ATP والأدينوزين، مما يتسبب في تضيق الأوعية | يؤدي تضيق الأوعية إلى إبطاء معدل GFR |
انخفاض معدل الخصوبة الإجمالي | يتناقص كلوريد الصوديوم الأنبوبي | انخفاض ATP والأدينوزين، مما يتسبب في توسع الأوعية | يزيد توسع الأوعية من GFR |
زيادة معدل الخصوبة الإجمالي | يزيد كلوريد الصوديوم الأنبوبي | لا توجد زيادات، مما يسبب توسع الأوعية | يزيد توسع الأوعية من GFR |
انخفاض معدل الخصوبة الإجمالي | يتناقص كلوريد الصوديوم الأنبوبي | لا يوجد انخفاض، مما يسبب تضيق الأوعية | يقلل تضيق الأوعية من GFR |
مراجعة الفصل
تُصاب الكلى بالأعصاب الودية للجهاز العصبي اللاإرادي. يقلل النشاط العصبي الودي من تدفق الدم إلى الكلية، مما يجعل المزيد من الدم متاحًا لمناطق أخرى من الجسم في أوقات الإجهاد. تحافظ الآلية العضلية الشريانية على تدفق الدم الثابت عن طريق التسبب في تقلص العضلات الشريانية الملساء عند زيادة ضغط الدم والتسبب في استرخائها عند انخفاض ضغط الدم. تتضمن التغذية الراجعة الأنبوبية الكبيلية إرسال إشارات الباراكرين في JGA للتسبب في تضيق الأوعية أو توسع الأوعية للحفاظ على معدل ثابت لتدفق الدم.
مراجعة الأسئلة
س: يرجع توسع الأوعية الدموية إلى الكلى إلى ________.
أ. إمكانات العمل الأكثر تكرارًا
ب. إمكانات عمل أقل تكرارًا
الإجابة: ب
س: عندما يزداد ضغط الدم، ستقوم الأوعية الدموية التي تغذي الكلية بـ ________ بزيادة معدل الترشيح بشكل ثابت.
أ. عقد
ب. الاسترخاء
الإجابة: أ
س: أي من هذه المواد الكيميائية الباراكرين الثلاثة تسبب توسع الأوعية؟
أ. حنفية
ب. أدينوزين
C. أكسيد النيتريك
الإجابة: ج
أسئلة التفكير النقدي
س: اشرح ما يحدث لتركيز Na + في النيفرون عندما يزداد GFR.
أ- يزداد تركيز الصوديوم في المرشح عندما يزداد معدل GFR؛ سينخفض عندما ينخفض GFR.
س: إذا كنت تريد أن تفرز الكلية المزيد من Na + في البول، فماذا تريد أن يفعل تدفق الدم؟
ج: لإفراز المزيد من Na + في البول، قم بزيادة معدل التدفق.
مسرد المصطلحات
- آلية ميوجينية
- آلية تستجيب بها العضلات الملساء للتمدد عن طريق الانقباض؛ تؤدي الزيادة في ضغط الدم إلى تضيق الأوعية ويؤدي انخفاض ضغط الدم إلى توسع الأوعية بحيث يظل تدفق الدم في اتجاه مجرى النهر ثابتًا
- ردود الفعل الأنبوبية
- آلية التغذية الراجعة التي تشمل JGA؛ تراقب خلايا الكثافة البقعية تركيز Na + في الجزء النهائي من الحلقة الصاعدة من Henle وتعمل على التسبب في تضيق الأوعية أو توسع الأوعية للشرايين الواردة والفاعلة لتغيير GFR