الإخراج في الإنسان – الكلية وتكوين البول
عد الجهاز الإخراجي في الإنسان من أهم الأجهزة الحيوية التي تعمل على التخلص من الفضلات الناتجة عن العمليات الأيضية. ويتكون الجهاز الإخراجي بشكل أساسي من الكليتين، الحالبين، المثانة البولية، والإحليل. سنتعرف في هذا الدرس على تركيب الكلية، ومراحل تكوين البول من خلال العمليات الحيوية التي تقوم بها الوحدة الأنبوبية الكلوية.
أولًا: تركيب الكلية في الإنسان
تعريف الكلية:
الكليتان عضوان يشبهان في شكلهما حبة الفاصولياء، يبلغ طول الكلية الواحدة حوالي 10 سم، وعرضها حوالي 5 سم. تقع الكليتان في الجدار الخلفي لتجويف البطن، من الجهة الظهرية، وتثبّت بمكانها بواسطة وسادة دهنية تحيط بها.
سؤال: ما تركيب الكلية في الإنسان؟
تتكون الكلية من أربع مناطق رئيسية:
- القشرة: وهي الجزء الخارجي من الكلية.
- اللب: يحتوي على تركيب يشبه الأهرامات يُعرف بـ “أهرامات الكلية”.
- حوض الكلية: وهو تجويف يقع في الجهة الداخلية من الكلية ويجمع البول المتكون.
- الحالب: أنبوب ينقل البول من حوض الكلية إلى المثانة.
ثانيًا: الوحدة الكلوية (النيفرون)
تعريف:
الوحدة الكلوية أو النيفرون هي الوحدة الوظيفية والتركيبية للكلية، وتقوم بترشيح الدم وتكوين البول.
سؤال: ممَّ تتكوَّن الوحدة الكلوية؟
تتكوَّن الوحدة الكلوية من:
- محفظة بومان: تجويف قمعي الشكل يحيط بكُتلة من الشعيرات الدموية تُعرف بـ الكبيبة.
- الكبيبة: كُتلة من الشعيرات الدموية الدقيقة.
- النُبيب الملتوي القريب.
- عروة هينلي (حرف U).
- النُبيب الملتوي البعيد.
- النُبيب الجامع: الذي يصب في حوض الكلية.
سؤال: ما الفرق بين الكبيبة ومحفظة بومان؟
- الكبيبة: كُتلة من الأوعية الدموية الدقيقة.
- محفظة بومان: غلاف قمعي يحيط بالكبيبة ويشكل معها الجسيم الكلوي.
ثالثًا: تكوين البول
تمر عملية تكوين البول بثلاث مراحل رئيسية، وهي:
1. الترشيح الكبيبي (الكلوي)
تعريف:
عملية يتم فيها ترشيح الماء والأملاح والفضلات من الدم إلى محفظة بومان.
كيف تحدث؟
- يدخل الدم إلى الكبيبة عبر الشريان الوارد.
- نتيجة الضغط العالي، يتم ترشيح المواد ذات الجزيئات الصغيرة (مثل: الماء، الأملاح، الجلوكوز، الأحماض الأمينية، والفضلات النيتروجينية) إلى محفظة بومان.
سؤال: ما المواد التي لا تُرشَّح؟
المواد ذات الجزيئات الكبيرة مثل البروتينات وخلايا الدم الحمراء لا تُرشَّح.
سؤال: على ماذا تعتمد عملية الترشيح؟
تعتمد على:
- ضغط الدم داخل الكبيبة.
- نفاذية جدار الكبيبة.
2. إعادة الامتصاص
تعريف:
عملية يتم فيها امتصاص معظم المواد المفيدة التي تم ترشيحها إلى الدم مرة أخرى.
أمثلة على المواد التي يعاد امتصاصها:
- الجلوكوز.
- الأحماض الأمينية.
- معظم الماء والأملاح.
كيف تحدث؟
- تتم هذه العملية في النبيب الملتوي القريب، وعروة هينلي، والنبيب الملتوي البعيد.
- تحدث بطريقتين:
- انتشار بسيط (سلبي): من التركيز العالي إلى التركيز الواطي بدون طاقة.
- نقل فعال (نشط): من التركيز المنخفض إلى العالي باستخدام الطاقة.
سؤال: لماذا تحتاج بعض المواد إلى نقل فعال؟
لأن تركيزها في النبيبات الكلوية يساوي تركيزها في الدم، ولا يمكنها الانتقال بالانتشار البسيط.
3. الإفراز الأنبوبي (الفرز)
تعريف:
عملية يتم فيها إفراز بعض المواد من الدم إلى داخل النبيبات الكلوية لتخرج مع البول.
أمثلة على المواد التي يتم إفرازها:
- أيونات الهيدروجين (H⁺).
- البوتاسيوم (K⁺).
- الأمونيا.
- بعض الأدوية مثل البنيسلين.
أهمية هذه المرحلة:
- تُساعد في تنظيم توازن الحموضة والكهارل (الأيونات) في الجسم.
رابعًا: خصائص البول وتكوينه
تعريف البول:
هو محلول مائي يحتوي على الفضلات الأيضية التي تم ترشيحها ولم يُعد امتصاصها.
مكونات البول:
- الماء.
- اليوريا.
- الأمونيا.
- حمض اليوريك.
- أيونات غير ضرورية.
سؤال: ما سبب كون البول أكثر تركيزًا من الدم؟
بسبب:
- وجود عروة هينلي التي تعمل على إعادة امتصاص الماء.
- دوران الصوديوم داخل النبيبات الكلوية الذي يزيد من تركيز البول.
خامسًا: مسار البول داخل الجهاز الإخراجي
بعد تكوين البول في الكلية، يسلك البول المسار التالي:
- ينتقل من النبيب الجامع إلى حوض الكلية.
- يمر عبر الحالب (طوله 25 سم تقريبًا) إلى المثانة البولية.
- يتم تخزينه في المثانة حتى يخرج عبر الإحليل إلى خارج الجسم.
مراجعة سريعة – أسئلة وأجوبة:
س: ما الوحدة التركيبية والوظيفية للكلية؟
ج: الوحدة الكلوية (النيفرون).
س: ما مكونات جسيم مالبيغي؟
ج: الكبيبة ومحفظة بومان.
س: ما العمليات الثلاث التي تحدث في تكوين البول؟
ج: الترشيح الكبيبي، إعادة الامتصاص، الإفراز الأنبوبي.
س: ما الذي لا يتم ترشيحه في الكبيبة؟
ج: خلايا الدم والبروتينات.
س: أين يحدث الترشيح؟
ج: في الكبيبة داخل محفظة بومان.
س: ما أهمية عروة هينلي؟
ج: تزيد من تركيز البول عن طريق امتصاص الصوديوم والماء.
خلاصة الدرس:
الجهاز الإخراجي في الإنسان يعمل بشكل دقيق ومنظم للتخلص من الفضلات الأيضية. وتؤدي الكلية هذا الدور من خلال وحدتها الكلوية عبر ثلاث مراحل: الترشيح، إعادة الامتصاص، والإفراز. ويسير البول بعدها في الحالب إلى المثانة، ليتم إخراجه لاحقًا عن طريق الإحليل. هذا النظام المتكامل يحافظ على توازن مكونات الدم وثبات البيئة الداخلية للجسم.