إعادة امتصاص الكلى والجلوكوز

" المقدمة

لا يتم ترشيح الدم الذي يصل إلى الكبيبة بشكل كامل ، ولكن حوالي 80٪ منه يعود فورًا إلى الدورة الدموية دون الخضوع لأي ترشيح. وإذا لم يكن الأمر كذلك ، فإن الكمية المهمة من الدم ، بما تحتويه من خلايا وبروتينات غير قابلة للترشيح ، من شأنها أن خطر انسداد "الغربال" ، مما يضر بوظيفة الكلى بأكملها ، ولهذا السبب يفضل الكائن الحي تصفية كميات صغيرة من الدم في المرة الواحدة.

إعادة امتصاص الجلوكوز

نظرًا لصغر حجمه ، يتم ترشيح الجلوكوز بسرعة على المستوى الكبيبي ؛ لهذا السبب فإن تركيزه في المرشح مطابق لتركيز البلازما.

إذا أبلغنا في الرسم البياني عن تركيز الجلوكوز في البلازما على الإحداثي وتركيزه في المرشح على الإحداثي ، نحصل على خط مستقيم ، نظرًا لأن القيمتين متناسبتان بشكل مباشر (كلما زاد مستوى الجلوكوز في البلازما و أكثر نجده في الترشيح). هذه العلاقة صالحة لكل من القيم الفسيولوجية للجلوكوز في الدم وتركيزات الجلوكوز المرتفعة (مرض السكري).

بعد أن يتم تصفيته ، يتم امتصاص الجلوكوز بسهولة في الأنابيب القريبة ، حيث توجد خلايا طلائية مشابهة لتلك الموجودة في الأمعاء (مع ميكروفيلي). هذه العملية معقدة للغاية: يتم التقاط الجلوكوز بواسطة ناقلات محددة ، قادرة على ربط جزيء الصوديوم وجزيء الجلوكوز في نفس الوقت ونقلهما معًا في سيتوبلازم الخلايا التي تشكل الغشاء الخارجي للنبيب الكلوي ؛ عند هذا المستوى ، الصوديوم ضخ البوتاسيوم يعيد الصوديوم إلى الخارج ، بينما يقوم ناقل GLUT-4 بنفس العملية مع السكر (يصب في الفجوة بين الأنابيب والشعيرات الدموية).

في ظل الظروف الفسيولوجية ، تكون هذه الناقلات قادرة على استعادة كل الجلوكوز ، ولكن نظرًا لأن عددها محدود ، عندما ترتفع تركيزات السكر في المرشح بشكل مفرط ، فإن بعض الجلوكوز يفلت من إعادة الامتصاص.عندما ترتبط جميع هذه الناقلات بجزيء الجلوكوز (المشبع) وبالتالي ، يتم فقدان التناسب الأصلي والمباشر بين الجلوكوز المرشح والجلوكوز المعاد امتصاصه. تحدث هذه الظاهرة عند ما يسمى بالعتبة الكلوية ، والتي تعادل نسبة السكر في الدم 300 مجم / ديسيلتر. بمجرد تجاوز هذا الحد ، لا يمكن زيادة تركيز الجلوكوز المعاد امتصاصه ، حتى إذا استمر تركيز الجلوكوز في المرشح في الارتفاع. وبالتالي ، فإن تركيز السكر في البول ، الذي يساوي صفرًا تحت عتبة الكلى ، سيبدأ في الزيادة بشكل متناسب.

يعتبر حد 300 مجم من الجلوكوز لكل ديسيلتر من الدم قيمة نظرية ، ولكن من الناحية العملية فإن هذه العتبة أقل بكثير ، وتساوي حوالي 180 مجم / ديسيلتر. يرجع هذا الاختلاف إلى حقيقة أنه ليست كل النيفرون بارعة بنفس القدر في استعادة الجلوكوز ، بسبب التباين في عدد الناقلات. بمعنى آخر ، إذا كانت بعض النيفرون فعالة للغاية في إعادة امتصاص السكر لأنها غنية بالناقلات ، فإن البعض الآخر يكون أقل من ذلك بقليل لأنهم فقراء في الناقلات.

بما أن النيفرون تعمل بشكل فردي (وهي الوحدة الوظيفية للكلية) ، يكفي أن يفقد أحدهما جزيء من الجلوكوز ليتم العثور عليه في البول ، مما يؤدي إلى حالة تعرف باسم بيلة سكرية.

عندما يتجاوز مستوى الجلوكوز في الدم 180 مجم / ديسيلتر ، فإن بعض النيفرون يخرج كميات صغيرة من الجلوكوز ، بينما عندما تتجاوز مستويات السكر في الدم العتبة النظرية 300 مجم / ديسيلتر ، فإن جميع الناقلات تكون مشبعة ، ولا يمكنها إعادة امتصاص كل الجلوكوز ويخرجه النيفرون في البول. ولأغراض عملية ، من الضروري الإشارة إلى الحد الأدنى الحقيقي ، لأن الشخص المصاب بمرض السكري ، الذي لديه قيم عالية جدًا لنسبة السكر في الدم ، يبدأ في الحصول على بيلة سكرية عندما يتجاوز مستوى السكر في الدم 180 مجم / ديسيلتر.

يعد وجود الجلوكوز في البول أمرًا خطيرًا للغاية ، حيث يسحب هذا السكر كميات كبيرة من الماء ، مما يؤدي إلى جفاف الجسم ؛ علاوة على ذلك ، من خلال تسهيل تكاثر البكتيريا ، فإنه يزيد من حدوث التهابات المسالك البولية.

تنظيم الماء في الجسم

تلعب الكلى دورًا وظيفيًا مهمًا جدًا أيضًا في تنظيم مياه الجسم ، حيث يتم تصفية 180 لترًا من البلازما يوميًا ، يتم إخراج لتر ونصف فقط منها في العادة.

تستطيع الكلى تنظيم إفراز الماء وفقًا للاحتياجات الفسيولوجية ، ومن الشائع ملاحظة انخفاض إفراز البول في حالات الجفاف وزيادة التدفق عند تناول كميات كبيرة من السوائل في النظام الغذائي.

يحتوي جسم الرجل البالغ على حوالي أربعين لتراً من الماء ، ناتجة عن التوازن بين المدخلات (طعام ، شراب ، التمثيل الغذائي) والمخرجات (الجلد ، النفس ، البول والبراز).