کلیه‌ها ارگان‌های حیاتی هستند که نقش‌های مهمی در حفظ تعادل شیمیایی بدن ایفا می‌کنند. عملکرد کلیه‌ها شامل فرآیندهای پیچیده‌ای است که به تنظیم حجم مایعات بدن، حفظ تعادل الکترولیت‌ها، دفع مواد زائد و تنظیم فشار خون کمک می‌کند. در اینجا تشریح کامل عملکرد کلیه انسان آورده شده است:
فیلتراسیون گلومرولی
فرآیند فیلتراسیون در گلومرول‌ها (کلافه‌ای از رگ‌های خونی) انجام می‌شود. خون وارد گلومرول‌ها می‌شود و در آنجا تحت فشار قرار می‌گیرد. در این مرحله، مواد مختلفی مانند آب، گلوکز، اسیدهای آمینه، یون‌ها (سدیم، پتاسیم، کلسیم، کلر، بی‌کربنات) و مواد زائد (اوره، کراتینین) از خون فیلتر می‌شوند و وارد فضای بین‌سلولی نفرون می‌شوند.
این فرآیند به عنوان فیلتراسیون گلومرولی شناخته می‌شود و باعث تولید فیلتراسیون اولیه می‌شود که به آن پلاسما یا ترشحات اولیه ادراری گفته می‌شود. این ترشحات حاوی مواد مفید و زائد هستند.
بازجذب
پس از فیلتر شدن، مواد فیلترشده در نفرون‌ها پردازش می‌شوند. بیشتر مواد مفید مانند گلوکز، آمینواسیدها، سدیم، کلر و آب در طول مسیر نفرون‌ها بازجذب می‌شوند. این فرآیند در قسمت‌های مختلف نفرون، از جمله لوله‌های پروکسیمال ، حلزون‌های هنله و لوله‌های دیستال انجام می‌شود.
- بازجذب در لوله‌های پروکسیمال: در این بخش، تقریباً 65% سدیم، آب و دیگر مواد مهم به خون بازگشت می‌کنند.
- حلزون هنله: این بخش مسئول کنترل تعادل آب و یون‌ها است. در این ناحیه، بازجذب آب و یون‌ها (مانند سدیم و کلر) انجام می‌شود، اما گلوکز و پروتئین‌ها در این بخش بازجذب نمی‌شوند.
- لوله‌های دیستال: در این ناحیه، بازجذب آب تحت تاثیر هورمون‌هایی مانند آلدسترون و هورمون ضد دیورتیک (ADH) انجام می‌شود.
ترشح
در فرآیند ترشح، برخی مواد زائد که نیاز به دفع دارند، مانند داروها، اسیدها (مانند اسید اوریک و آمونیاک)، هورمون‌ها و مواد سمی از خون به درون نفرون‌ها ترشح می‌شوند تا از بدن دفع شوند. این فرآیند در بخش‌های مختلف نفرون، به ویژه در لوله‌های دیستال و بخش پایانی لوله‌های پروکسیمال انجام می‌شود.
کنترل تعادل آب و الکترولیت‌ها
کلیه‌ها نقش مهمی در حفظ تعادل مایعات و الکترولیت‌ها ایفا می‌کنند. این تعادل توسط مکانیزم‌های زیر تنظیم می‌شود:
- هورمون ضد دیورتیک (ADH): این هورمون ترشح شده از غده هیپوفیز، باعث افزایش نفوذپذیری لوله‌های دیستال به آب می‌شود. به این ترتیب، آب بیشتر در بدن نگه داشته می‌شود و حجم ادرار کاهش می‌یابد.
- آلدسترون: هورمونی است که از غده فوق کلیوی ترشح می‌شود و موجب افزایش بازجذب سدیم و آب در لوله‌های دیستال می‌شود. این کار باعث افزایش حجم خون و فشار خون می‌شود.
تولید ادرار
در پایان فرآیند فیلتراسیون، بازجذب و ترشح، مواد زائد که باقی‌مانده‌اند، به ادرار تبدیل می‌شوند. این ادرار از لوله‌های جمع‌کننده به سمت حالب‌ها حرکت کرده و به مثانه منتقل می‌شود. ادرار نهایی به میزان آب، یون‌ها و مواد زائد بستگی دارد و مقدار آن تحت تاثیر عوامل مختلفی از جمله میزان مصرف مایعات، تعادل الکترولیت‌ها و هورمون‌ها قرار دارد.
تنظیم فشار خون
کلیه‌ها با تولید و تنظیم رنین (هورمونی که از کلیه ترشح می‌شود) به تنظیم فشار خون کمک می‌کنند. وقتی فشار خون کاهش می‌یابد، رنین تولید شده و به سیستم رنین-آنژیوتانسین تبدیل می‌شود. این سیستم موجب افزایش ترشح آلدسترون و در نتیجه بازجذب بیشتر سدیم و آب می‌شود که فشار خون را بالا می‌برد.
تنظیم pH خون
کلیه‌ها به تنظیم pH خون کمک می‌کنند. اگر pH خون پایین باشد (اسیدی)، کلیه‌ها می‌توانند هیدروژن یون‌ها را دفع کرده و بی‌کربنات را بازجذب کنند تا pH خون به حالت طبیعی برگردد. اگر pH خون بالا باشد (قلیایی)، کلیه‌ها می‌توانند بی‌کربنات را دفع کنند.
دفع مواد زائد
کلیه‌ها مواد زائد متابولیک مانند اوره (که از تجزیه پروتئین‌ها به دست می‌آید) و کراتینین (که از تجزیه کراتین در عضلات تولید می‌شود) و دیگر مواد زائد را از خون فیلتر کرده و به ادرار منتقل می‌کنند تا از بدن دفع شوند.
نتیجه‌گیری
کلیه‌ها با انجام فرآیندهای فیلتراسیون، بازجذب، ترشح و دفع، به حفظ تعادل مایعات و الکترولیت‌ها، تنظیم فشار خون، دفع مواد زائد و حفظ pH خون کمک می‌کنند. این عملکردها به بدن اجازه می‌دهند که در برابر تغییرات محیطی و داخلی به طور مؤثر واکنش نشان دهد و به عملکرد صحیح سایر ارگان‌ها کمک کند.