12-2 وظائف الجهاز البولي (Urinary System Functions)
انظر إلى رأس الصفحة حيث يبدأ درس وظائف الجهاز البولي. يضع لك الأهداف التي ستتحقق بنهاية الحصة، مثل توضيح الوظائف وتفسير المحافظة على الثبات الداخلي ووصف تكون البول. انظر إلى فقرة التمهيد: يتدفق الدم داخل الكليتين ليمر عبر ما يقارب مليون نفرون في كل كلية، تعمل كمنظومة دقيقة لفلترة السموم والمياه الزائدة وتنقية ما يريده الجسم وضبط حموضته وضغط دم، تماماً كما تضبط محطة تنقية المياه شوائبها. انظر إلى العنوان الفرعي وظائف الجهاز البولي، وتحته النقطة الأولى المتعلقة بالحفاظ على ثبات حجم الدم؛ حيث يتحكم النفرون في كمية الماء المترشح من الدم ليبقى رصيد السوائل متوازناً، ويضمن عدم هبوط خلايا الجسم عن أداء مهامها أو ارتفاع السوائل بما يضر الأنسجة.
يقوم الجهاز البولي بالحفاظ على الثبات الداخلي للجسم من خلال ترشيح الدم وإزالة السموم والمياه الزائدة والمعادن عبر الكليتين، وتحويلها إلى بول. يحتوي كل جهاز على ملايين النفرونات التي تعمل كمصاف دقيقة لتنقية الدم، وضبط ضغط الدم، والتحكم بدرجة الحموضة، وإفراز هرمونات مهمة مثل الإريثروبويتين. تتكون عملية البول يوميا من نحو 1.5 لتر ناتجة عن ثلاث عمليات رئيسية تحدث في النفرون وهي: الترشيح في الكبيبة لمحفظة بومان، ثم إعادة الامتصاص للمواد المفيدة كالماء والجلوكوز، وأخيرا الإفراز للفضلات والايونات الزائدة لتخرج خارج الجسم عبر الحالب والمثانة والإحليل. مثال ذلك ترشيح الكليتين نحو 180 لتر من الدم يوميا وإعادة امتصاص معظمها لإنتاج 1.5 لتر فقط من البول المحمل بالفضلات.
الفكرة الأساسية
يقوم الجهاز البولي بتنقية الدم وضبط السوائل والأملاح والحفاظ على الثبات الداخلي للجسم عبر آليات دقيقة تتم داخل الكليتين والنفرونات لتكوين وإخراج البول.
الشرح
يعمل الجهاز البولي على الحفاظ على الثبات الداخلي للجسم من خلال عدة وظائف رئيسية تشمل الحفاظ على ثبات حجم الدم عبر التحكم بكمية الماء المرشحة، والتحكم في ضغط الدم عبر إفراز الكليتين لانزيم رينين وهرمون اليوروتنسين عند نزول الضغط لزيادة انقباض الأوعية الدموية. كما يتحكم الجهاز بإفراز المعادن والأملاح مثل الصوديوم والكالسيوم والفوسفات والبوتاسيوم والمغنيسيوم لتظل ضمن النطاق الطبيعي، ويحافظ على درجة حموضة الدم بضبط مستويات أيونات الهيدروجين والبيكربونات لتتراوح بين 7.35 و7.45. إضافة إلى ذلك تنتج الكليتان هرمونات تؤثر في أنظمة الجسم مثل الإريثروبويتين المسؤول عن تحفيز إنتاج خلايا الدم الحمراء، والكالسيتريول وهو أحد أشكال فيتامين د النشطة لدعم الكالسيوم والفوسفات والعظام، ورينين واليوروتنسين لتنظيم ضغط الدم. تتم عملية تصفية الدم وترشيحه عبر مرور نحو 180 لترا يوميا من الدم عبر الشريان الكلوي إلى النفرون، حيث ترشح الكبيبة الماء والجزء الأصغر من البروتينات إلى محفظة بومان ثم الأنبوب الكلوي. يتكون البول يوميا بكمية تقارب 1.5 لتر بنسبة ماء 95 بالمئة وبقية نسبتها مواد عضوية مثل الكرياتينين واليوريا. وتمر عملية تكون البول في النفرون بثلاث مراحل أساسية: أولا الترشيح حيث يترشح الماء والجزيئات عبر الشعيرات الدموية إلى الكبيبة ومحفظة بومان. ثانيا إعادة الامتصاص حيث يعاد امتصاص الماء والجلوكوز والأملاح والأيونات المطلوبة من الأنبوب الكلوي إلى الشعيرات الدموية المحيطة. ثالثا الإفراز حيث يمر ما تبقى من هيدروجين وكرياتينين وبوتاسيوم وفضلات من الشعيرات الدموية إلى الأنبوب الكلوي ليتكون البول ويخرج عبر الحالب ثم المثانة ثم الإحليل.
مثال محلول خطوة بخطوة
إذا كان إجمالي الدم الذي ترشحه الكليتان في اليوم الواحد هو 180 لترا، وكانت كمية البول الناتج يوميا تساوي 1.5 لترا، فما هي نسبة الماء في هذا البول علما بأن حجم البول المفرز يحتوي على 95 بالمئة من الماء؟ الحل: كمية البول اليومي هي 1.5 لترا. نسبة الماء في هذا البول مطبوعة ومحددة بـ 95 بالمئة. لحساب كمية الماء الصافية باللترات داخل البول الناتج نضرب إجمالي البول في نسبة الماء: 1.5 مضروبة في 0.95 وتساوي 1.425 لترا من الماء الخالص المخرج مع البول يوميا، والباقي عبارة عن فضلات ذائبة كمواد عضوية واليوريا والكرياتينين.
أخطاء شائعة
الاعتقاد بأن عملية تكون البول تقتصر على الترشيح فقط، والصواب أنها تمر بثلاث مراحل متتالية تبدأ بالترشيح ثم إعادة الامتصاص وأخيرا الإفراز. الظن بأن الكلية تقتصر وظيفتها على إخراج البول فقط، متجاهلين دورها الحيوي في إنتاج الهرمونات وتنظيم ضغط الدم وحموضة الدم. الخلط بين مكان حدوث الترشيح في الكبيبة ومحفظة بومان، ومكان إعادة الامتصاص والإفراز في الأنابيب الكلوية.
سؤالان للتدريب مع الإجابة
السؤال الأول: ما هي المراحل الثلاث الأساسية لتكون البول في الكلية؟ الإجابة: الترشيح، إعادة الامتصاص، الإفراز. السؤال الثاني: ما هو الهرمون المسؤول عن تحفيز إنتاج خلايا الدم الحمراء والذي تنتجه الكليتان؟ الإجابة: الإريثروبويتين.