Skip to main content
Global

25.10: الجهاز البولي والتوازن

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    203180

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

    أهداف التعلم

    • وصف دور الكلى في تنشيط فيتامين د
    • وصف دور الكلى في تنظيم تكون الكريات الحمر
    • قدم أمثلة محددة لتوضيح كيفية استجابة الجهاز البولي للحفاظ على التوازن في الجسم
    • اشرح كيفية ارتباط الجهاز البولي بأنظمة الجسم الأخرى في الحفاظ على التوازن
    • توقع العوامل أو الحالات التي تؤثر على الجهاز البولي والتي يمكن أن تعطل التوازن
    • توقع أنواع المشاكل التي قد تحدث في الجسم إذا لم يتمكن الجهاز البولي من الحفاظ على التوازن

    جميع أنظمة الجسم مترابطة. قد يؤثر التغيير في نظام واحد على جميع الأجهزة الأخرى في الجسم، مع تأثيرات خفيفة إلى مدمرة. يمكن أن يكون فشل سلس البول محرجًا ومزعجًا، ولكنه لا يهدد الحياة. قد يكون فقدان الوظائف البولية الأخرى مميتًا. يعد الفشل في تصنيع فيتامين د أحد الأمثلة على ذلك.

    تخليق فيتامين د

    لكي يصبح فيتامين د نشطًا، يجب أن يخضع لتفاعل الهيدروكسيل في الكلى، أي يجب إضافة مجموعة —OH إلى الكالسيديول لصنع الكالسيتريول (1,25-dihydroxycolecalciferol). فيتامين D المنشط مهم لامتصاص Ca ++ في الجهاز الهضمي، وإعادة امتصاصه في الكلى، والحفاظ على تركيزات المصل الطبيعية من Ca ++ والفوسفات. الكالسيوم مهم للغاية في صحة العظام وتقلص العضلات وإفراز الهرمونات وإطلاق الناقلات العصبية. يؤدي عدم كفاية Ca ++ إلى اضطرابات مثل هشاشة العظام وتلين العظام لدى البالغين والكساح عند الأطفال. قد يؤدي العجز أيضًا إلى مشاكل في تكاثر الخلايا والوظيفة العصبية والعضلية وتجلط الدم والاستجابة الالتهابية. أكدت الأبحاث الحديثة أن مستقبلات فيتامين د موجودة في معظم، إن لم يكن كل، خلايا الجسم، مما يعكس الأهمية الجهازية لفيتامين د. اقترح العديد من العلماء أن يشار إليه على أنه هرمون وليس فيتامين.

    تكون الكريات الحمر

    EPO هو بروتين من الأحماض الأمينية 193 يحفز تكوين خلايا الدم الحمراء في نخاع العظام. تنتج الكلى 85 في المائة من EPO المتداول؛ والكبد، والباقي. إذا انتقلت إلى ارتفاع أعلى، يكون الضغط الجزئي للأكسجين أقل، مما يعني وجود ضغط أقل لدفع الأكسجين عبر الغشاء السنخي إلى خلية الدم الحمراء. إحدى الطرق التي يعوض بها الجسم هي تصنيع المزيد من خلايا الدم الحمراء عن طريق زيادة إنتاج EPO. إذا بدأت برنامجًا للتمارين الهوائية، فستحتاج أنسجتك إلى المزيد من الأكسجين للتكيف، وستستجيب الكلية بمزيد من EPO. في حالة فقدان كريات الدم الحمراء بسبب النزيف الشديد أو المطول، أو نقص إنتاجها بسبب المرض أو سوء التغذية الحاد، تأتي الكلى للإنقاذ من خلال إنتاج المزيد من EPO. يرتبط الفشل الكلوي (فقدان إنتاج EPO) بفقر الدم، مما يجعل من الصعب على الجسم التعامل مع زيادة الطلب على الأكسجين أو توفير الأكسجين بشكل كافٍ حتى في ظل الظروف العادية. يقلل فقر الدم من الأداء ويمكن أن يهدد الحياة.

    تنظيم ضغط الدم

    بسبب التناضح، يتبع الماء المكان الذي يؤدي إليه Na +. يتبع الكثير من الماء الذي تستعيده الكلى من البول المتكون إعادة امتصاص Na +. يسمح تحفيز ADH لقنوات الأكوابورين بتنظيم استعادة المياه في قنوات التجميع. عادة ما يتم استعادة كل الجلوكوز، ولكن فقدان السيطرة على الجلوكوز (داء السكري) قد يؤدي إلى إدرار البول الاسموزي الشديد بما يكفي لإنتاج الجفاف الشديد والوفاة. فقدان وظيفة الكلى يعني فقدان التحكم الفعال في حجم الأوعية الدموية، مما يؤدي إلى انخفاض ضغط الدم (انخفاض ضغط الدم) أو ارتفاع ضغط الدم (ارتفاع ضغط الدم)، مما قد يؤدي إلى السكتة الدماغية والنوبات القلبية وتشكيل تمدد الأوعية الدموية.

    تتعاون الكلى مع الرئتين والكبد وقشرة الغدة الكظرية من خلال نظام الرينين - الأنجيوتنسين - الألدوستيرون (انظر [رابط]). يقوم الكبد بتصنيع وإفراز السلائف غير النشطة للأنجيوتنسينوجين. عندما يكون ضغط الدم منخفضًا، تقوم الكلية بتصنيع الرينين وإطلاقه. يقوم الرينين بتحويل الأنجيوتنسين إلى أنجيوتنسين 1، ويقوم ACE المنتج في الرئة بتحويل الأنجيوتنسين 1 إلى أنجيوتنسين II النشط بيولوجيًا (الشكل\(\PageIndex{1}\)). التأثير الفوري وقصير المدى للأنجيوتنسين II هو رفع ضغط الدم عن طريق التسبب في تضيق الأوعية على نطاق واسع. يحفز الأنجيوتنسين II أيضًا قشرة الغدة الكظرية على إطلاق هرمون الستيرويد الألدوستيرون، مما يؤدي إلى إعادة الامتصاص الكلوي لـ Na + والتعافي التناضحي المرتبط به لـ ماء. تساعد إعادة امتصاص Na + على رفع ضغط الدم والحفاظ عليه على المدى الطويل.

    الشكل\(\PageIndex{1}\): يقوم إنزيم رينين بتحويل أنزيم الأنجيوتنسين المؤيد.

    تنظيم الأسمولية

    يتم تنظيم ضغط الدم والأسمولية بطريقة مماثلة. يمكن أن يسبب نقص الأسمولية الشديد مشاكل مثل تحلل (تمزق) خلايا الدم أو الوذمة المنتشرة على نطاق واسع، والتي ترجع إلى اختلال التوازن الذائب. يؤدي تركيز المذاب غير الكافي (مثل البروتين) في البلازما إلى تحرك الماء نحو منطقة ذات تركيز مذاب أكبر، في هذه الحالة، الفضاء الخلالي والسيتوبلازم الخلوي. في حالة تلف كبيبات الكلى بسبب مرض المناعة الذاتية، قد تفقد كميات كبيرة من البروتين في البول. يؤدي الانخفاض الناتج في الأسمولية المصلية إلى استسقاء واسع النطاق قد يؤدي، إذا كان شديدًا، إلى تورم دماغي ضار أو قاتل. قد تنشأ حالات فرط التوتر الشديدة مع الجفاف الشديد بسبب نقص تناول الماء أو القيء الشديد أو الإسهال غير المنضبط. عندما تكون الكلية غير قادرة على استعادة كمية كافية من الماء من البول المتشكل، قد تكون العواقب وخيمة (الخمول، والارتباك، وتشنجات العضلات، وأخيراً الموت).

    استعادة الإلكتروليتات

    يجب تنظيم الصوديوم والكالسيوم والبوتاسيوم عن كثب. تمت مناقشة دور توازن Na + و Ca ++ بإسهاب. يمكن أن يكون لفشل تنظيم K + عواقب وخيمة على التوصيل العصبي ووظيفة العضلات الهيكلية والأهم من ذلك على تقلص عضلة القلب وإيقاعها.

    تنظيم درجة الحموضة

    تذكر أن الإنزيمات تفقد شكلها ثلاثي الأبعاد وبالتالي وظيفتها إذا كان الرقم الهيدروجيني حمضيًا جدًا أو أساسيًا. قد يكون فقدان التشكل هذا نتيجة لكسر الروابط الهيدروجينية. أبعد درجة الحموضة عن المستوى الأمثل لإنزيم معين وقد تعيق وظيفته بشدة في جميع أنحاء الجسم، بما في ذلك الارتباط الهرموني أو إشارات الجهاز العصبي المركزي أو انقباض عضلة القلب. وظيفة الكلى المناسبة ضرورية لتوازن درجة الحموضة.

    اتصال يومي

    الخلايا الجذعية وإصلاح تلف الكلى

    الخلايا الجذعية هي خلايا غير متخصصة يمكنها إعادة إنتاج نفسها عن طريق الانقسام الخلوي، وأحيانًا بعد سنوات من عدم النشاط. في ظل ظروف معينة، قد تتمايز إلى خلايا خاصة بالأنسجة أو خلايا خاصة بالأعضاء ذات وظائف خاصة. في بعض الحالات، قد تنقسم الخلايا الجذعية باستمرار لإنتاج خلية ناضجة واستبدال نفسها. يتمتع العلاج بالخلايا الجذعية بإمكانيات هائلة لتحسين نوعية الحياة أو إنقاذ حياة الأشخاص الذين يعانون من أمراض منهكة أو مهددة للحياة. كانت هناك العديد من الدراسات على الحيوانات، ولكن نظرًا لأن العلاج بالخلايا الجذعية لا يزال في مهده، فقد كانت هناك تجارب محدودة على البشر.

    يمكن أن تحدث إصابة الكلى الحادة بسبب عدد من العوامل، بما في ذلك عمليات الزرع والعمليات الجراحية الأخرى. يؤثر على 7-10 بالمائة من جميع المرضى في المستشفى، مما يؤدي إلى وفاة 35-40 بالمائة من المرضى الداخليين. في دراسات محدودة باستخدام الخلايا الجذعية الوسيطة، كان هناك عدد أقل من حالات تلف الكلى بعد الجراحة، وتم تقليل مدة الإقامة في المستشفى، وكان هناك عدد أقل من حالات إعادة القبول بعد الإفراج.

    كيف تعمل هذه الخلايا الجذعية لحماية الكلى أو إصلاحها؟ العلماء غير متأكدين في هذه المرحلة، لكن بعض الأدلة أظهرت أن هذه الخلايا الجذعية تطلق العديد من عوامل النمو بطرق الغدد الصماء والباراكرين. مع إجراء المزيد من الدراسات لتقييم سلامة وفعالية العلاج بالخلايا الجذعية، سنقترب من يوم تكون فيه إصابات الكلى نادرة والعلاجات العلاجية روتينية.

    مراجعة الفصل

    قد تتراوح آثار فشل أجزاء من الجهاز البولي من الإزعاج (سلس البول) إلى الوفاة (فقدان الترشيح وغيرها الكثير). تحفز الكلى التفاعل النهائي في تخليق فيتامين D النشط الذي يساعد بدوره على تنظيم Ca ++. يحفز هرمون الكلى EPO نمو كرات الدم الحمراء ويعزز نقل O 2 بشكل كافٍ. تساعد الكلى على تنظيم ضغط الدم من خلال Na + واحتباس الماء وفقدانه. تعمل الكلى مع قشرة الغدة الكظرية والرئتين والكبد في نظام الرينين - أنجيوتنسين - الألدوستيرون لتنظيم ضغط الدم. إنها تنظم الأسمولية في الدم من خلال تنظيم كل من المواد المذابة والماء. يتم تنظيم ثلاثة إلكتروليتات عن كثب أكثر من غيرها: Na + و Ca ++ و K +. تشترك الكلى في تنظيم درجة الحموضة مع الرئتين ومخازن البلازما، بحيث يمكن للبروتينات الحفاظ على شكلها ثلاثي الأبعاد وبالتالي وظيفتها.

    مراجعة الأسئلة

    س: ما هي الخطوة التي تقوم بها الكلية في إنتاج فيتامين د؟

    A. يحول كوليكالسيفيرول إلى كالسيديول

    B. يحول الكالسيديول إلى كالسيتريول

    C. يخزن فيتامين د

    د. لا شيء من هؤلاء

    الإجابة: ب

    س: ما الهرمون الذي تنتجه الكلى والذي يحفز إنتاج خلايا الدم الحمراء؟

    أ. ثرومبوبويتين

    ب. فيتامين د

    ج. إيبو

    دكتور رينين

    الإجابة: ج

    س: إذا لم تكن هناك قنوات أكوابورين في قناة التجميع، ________.

    أ. سوف تصاب بالوذمة الجهازية

    B. ستحتفظ بفائض Na +

    C. ستفقد الفيتامينات والإلكتروليتات

    D. ستعاني من الجفاف الشديد

    الإجابة: د

    أسئلة التفكير النقدي

    س: كيف يسبب نقص البروتين في الدم الوذمة؟

    أ- البروتين له خصائص تناضحية. إذا لم يكن هناك ما يكفي من البروتين في الدم، فسوف ينجذب الماء إلى الفضاء الخلالي والسيتوبلازم الخلوي مما يؤدي إلى تورم الأنسجة.

    س: ما الإلكتروليتات الثلاثة الأكثر تنظيمًا عن طريق الكلى؟

    ج: يتم تنظيم الإلكتروليتات الثلاثة بشكل وثيق من قبل الكلى هي الكالسيوم والصوديوم والبوتاسيوم.

    المراجع

    الخلايا الجذعية Bagul A و Frost JH و Drage M. ودورها في إصابات نقص التروية الكلوية. أنا جي نيفرول [الإنترنت]. 2013 [استشهد به 2013 15 أبريل]؛ 37 (1): 16-29. متاح من: http://www.karger.com/Article/FullText/345731

    مسرد المصطلحات

    لين العظام
    تليين العظام بسبب نقص التمعدن بالكالسيوم والفوسفات؛ في أغلب الأحيان بسبب نقص فيتامين د؛ عند الأطفال، يُطلق على لين العظام اسم الكساح؛ لا ينبغي الخلط بينه وبين هشاشة العظام