☰

التغيرات الأيضية في الكلى ما هو عليه. ماذا تقدم الكلى؟ آلية تكوين البول

تعمل الكلى بمثابة "مصفاة" طبيعية للدم ، والتي ، عندما تعمل بشكل صحيح ، تزيل المواد الضارة من الجسم. يعد تنظيم وظائف الكلى في الجسم أمرًا حيويًا من أجل الأداء المستقر للجسم و الجهاز المناعي. لحياة مريحة ، هناك حاجة إلى عضوين. هناك أوقات يبقى فيها الشخص مع أحدهم - من الممكن أن تعيش ، لكن عليك الاعتماد على المستشفيات طوال حياتك ، وستنخفض الحماية من العدوى عدة مرات. ما هي المسؤولة عن الكلى ، لماذا يحتاجها جسم الإنسان؟ للقيام بذلك ، يجب عليك دراسة وظائفهم.

هيكل الكلى

دعنا نتعمق قليلاً في علم التشريح: تشمل أعضاء الإخراج الكليتين - وهذا عضو مزدوج على شكل حبة الفول. تقع في منطقة أسفل الظهر ، بينما تكون الكلية اليسرى أعلى. هذه هي الطبيعة: فوق الكلية اليمنى يوجد الكبد الذي لا يسمح لها بالانتقال إلى أي مكان. فيما يتعلق بالحجم ، فإن الأعضاء متشابهة تقريبًا ، لكن لاحظ أن العضو الأيمن أصغر قليلاً.

ما هو تشريحهم؟ خارجياً ، يُغطى العضو بقشرة واقية ، وينظم بداخله نظامًا قادرًا على تراكم السوائل وإزالتها. بالإضافة إلى ذلك ، يشتمل النظام على الحمة ، التي تخلق النخاع والقشرة وتوفر الطبقات الخارجية والداخلية. Parenchyma - مجموعة من العناصر الأساسية التي تقتصر على القاعدة الضامة والصدفة. يتم تمثيل نظام التراكم عن طريق كأس كلوي صغير ، والذي يشكل واحدًا كبيرًا في النظام. اتصال هذا الأخير يشكل الحوض. بدوره ، يرتبط الحوض مثانةمن خلال الحالب.

الأنشطة الرئيسية


خلال النهار ، تضخ الكلى كل الدم في الجسم ، مع إزالة السموم والميكروبات والمواد الضارة الأخرى من السموم.

خلال النهار ، تقوم الكلى والكبد بمعالجة وتنقية الدم من الخبث والسموم وإزالة منتجات التسوس. يتم ضخ أكثر من 200 لتر من الدم يوميًا عبر الكلى مما يضمن نقائها. الكائنات الحية الدقيقة السلبية تخترق بلازما الدم وتذهب إلى المثانة. إذن ماذا تفعل الكلى؟ بالنظر إلى حجم العمل الذي توفره الكلى ، لا يمكن لأي شخص أن يعيش بدونهما. تؤدي الوظائف الرئيسية للكلى الأعمال التالية:

  • مطرح (مطرح) ؛
  • استتباب.
  • الأيض؛
  • الغدد الصماء.
  • إفرازي؛
  • وظيفة المكونة للدم.

وظيفة الإخراج - باعتبارها المهمة الرئيسية للكلى


تكوين وإفراز البول هو الوظيفة الرئيسية للكلى في الجهاز الإخراجي للجسم.

وظيفة مطرحهو إزالة المواد الضارة من البيئة الداخلية. بمعنى آخر ، هذه هي قدرة الكلى على تصحيح الحالة الحمضية ، وتثبيت استقلاب الماء والملح ، والمشاركة في الحفاظ على ضغط الدم. تكمن المهمة الرئيسية بالتحديد في وظيفة الكلى هذه. بالإضافة إلى ذلك ، فهي تنظم كمية الأملاح والبروتينات في السائل وتوفر عملية التمثيل الغذائي. يؤدي انتهاك وظيفة إفراز الكلى إلى نتيجة مروعة: غيبوبة ، وتعطل التوازن وحتى الموت. في هذه الحالة ، يتجلى انتهاك وظيفة إفراز الكلى من خلال زيادة مستوى السموم في الدم.

يتم تنفيذ وظيفة إفراز الكلى من خلال النيفرون - الوحدات الوظيفية في الكلى. من وجهة نظر فسيولوجية ، النيفرون عبارة عن جسم كلوي في كبسولة ، مع الأنابيب القريبة وأنبوب التجميع. يؤدي النيفرون وظيفة مسؤولة - يتحكمون التنفيذ الصحيحالآليات الداخلية في البشر.

وظيفة مطرح. مراحل العمل

تمر وظيفة إفراز الكلى بالمراحل التالية:

  • إفراز؛
  • الترشيح.
  • إمتصاص.

يؤدي انتهاك وظيفة إفراز الكلى إلى تطور حالة سامة في الكلى.

أثناء الإفراز ، يتم إزالة منتج التمثيل الغذائي ، توازن الإلكتروليتات من الدم. الترشيح هو العملية التي تدخل بها مادة إلى البول. في هذه الحالة ، يشبه السائل الذي يمر عبر الكلى بلازما الدم. في الترشيح ، يتم تمييز المؤشر الذي يميز الإمكانات الوظيفية للعضو. هذا المؤشر يسمى السرعة. الترشيح الكبيبي. هذه القيمة مطلوبة لتحديد معدل إخراج البول لفترة زمنية محددة. تسمى القدرة على امتصاص العناصر المهمة من البول في الدم بإعادة الامتصاص. هذه العناصر هي البروتينات والأحماض الأمينية واليوريا والشوارد. معدل إعادة الامتصاص يغير المؤشرات من كمية السائل في الطعام وصحة العضو.

ما هي الوظيفة الإفرازية؟

مرة أخرى ، نلاحظ أن أجهزتنا المتجانسة تتحكم في الآلية الداخلية للعمل ومؤشرات التمثيل الغذائي. يقومون بتصفية الدم ومراقبة ضغط الدم وتصنيع المواد الفعالة بيولوجيا. يرتبط ظهور هذه المواد ارتباطًا مباشرًا بالنشاط الإفرازي. تعكس العملية إفراز المواد. على عكس الإخراج ، فإن الوظيفة الإفرازية للكلى تشارك في تكوين البول الثانوي - سائل بدون جلوكوز وأحماض أمينية وغيرها مفيد للجسممواد. ضع في اعتبارك مصطلح "إفراز" بالتفصيل ، حيث توجد عدة تفسيرات في الطب:

  • تخليق المواد التي ستعود لاحقًا إلى الجسم ؛
  • تركيب مواد كيميائيةالذي يتشبع الدم به ؛
  • إزالة العناصر غير الضرورية من الدم بواسطة خلايا النيفرون.

العمل الاستتبابي

تعمل وظيفة الاستتباب على تنظيم توازن الماء والملح والحمض القاعدي في الجسم.


تنظم الكلى توازن الماء والملح في الجسم كله.

يمكن وصف توازن الماء والملح على النحو التالي: الحفاظ على كمية ثابتة من السوائل في جسم الإنسان ، حيث تؤثر الأعضاء المتجانسة على التركيب الأيوني للمياه داخل الخلايا وخارجها. بفضل هذه العملية ، يتم امتصاص 75٪ من أيونات الصوديوم والكلوريد من المرشح الكبيبي ، بينما تتحرك الأنيونات بحرية ، ويتم امتصاص الماء بشكل سلبي.

يعد تنظيم التوازن الحمضي القاعدي في الجسم ظاهرة معقدة ومربكة. يرجع الحفاظ على درجة حموضة ثابتة في الدم إلى نظام "المرشح" والمخزن. يزيلون المكونات الحمضية القاعدية ، والتي تعمل على تطبيع الكمية الطبيعية. عندما يتغير الرقم الهيدروجيني للدم (تسمى هذه الظاهرة بالحماض الأنبوبي) ، يتشكل البول القلوي. يشكل الحماض الأنبوبي تهديدًا للصحة ، ولكن الآليات الخاصة في شكل إفراز h + ، وتكوين الأمونيا وتكوين الجلوكوز ، وتوقف أكسدة البول ، وتقلل من نشاط الإنزيمات وتشارك في تحويل المواد المتفاعلة مع الأحماض إلى جلوكوز.

دور وظيفة التمثيل الغذائي

تحدث وظيفة التمثيل الغذائي للكلى في الجسم من خلال تخليق المواد النشطة بيولوجيًا (الرينين والإريثروبويتين وغيرها) ، لأنها تؤثر على تخثر الدم ، واستقلاب الكالسيوم ، وظهور خلايا الدم الحمراء. يحدد هذا النشاط دور الكلى في عملية التمثيل الغذائي. يتم توفير المشاركة في عملية التمثيل الغذائي للبروتينات من خلال إعادة امتصاص الأحماض الأمينية وإفرازها من أنسجة الجسم. من أين تأتي الأحماض الأمينية؟ تظهر بعد الانقسام التحفيزي للمواد النشطة بيولوجيًا ، مثل الأنسولين والجاسترين وهرمون الغدة الدرقية. بالإضافة إلى عمليات تقويض الجلوكوز ، يمكن أن تنتج الأنسجة الجلوكوز. يحدث استحداث السكر داخل القشرة ، بينما يحدث تحلل السكر في النخاع. اتضح أن تحويل المستقلبات الحمضية إلى جلوكوز ينظم درجة الحموضة في الدم.

تشارك الكلى في عملية التمثيل الغذائي للبروتينات والدهون والكربوهيدرات. وترجع هذه الوظيفة إلى مشاركة الكلى في ضمان ثبات التركيز في الدم لعدد من الدلالات الفسيولوجية. المواد العضوية. في الكبيبات الكلوية ، يتم ترشيح البروتينات والببتيدات ذات الوزن الجزيئي المنخفض. في النيفرون القريب ، يتم تقسيمهم إلى أحماض أمينية أو ثنائي الببتيدات ويتم نقلهم عبر غشاء البلازما القاعدي إلى الدم. مع مرض الكلى ، قد تضعف هذه الوظيفة. الكلى قادرة على تخليق الجلوكوز (استحداث السكر). مع الصيام لفترات طويلة ، يمكن للكلى تخليق ما يصل إلى 50٪ من إجمالي كمية الجلوكوز التي تتشكل في الجسم وتدخل إلى مجرى الدم. لإنفاق الطاقة ، يمكن للكلى استخدام الجلوكوز أو الحر حمض دهني. مع انخفاض مستوى الجلوكوز في الدم ، تستهلك خلايا الكلى الأحماض الدهنية إلى حد كبير ، مع ارتفاع السكر في الدم ، يتم تكسير الجلوكوز في الغالب. تكمن أهمية الكلى في التمثيل الغذائي للدهون في حقيقة أنه يمكن تضمين الأحماض الدهنية الحرة في تكوين ثلاثي الجلسرين والفوسفوليبيد في خلايا الكلى وتدخل الدم في شكل هذه المركبات.

تنظيم نشاط الكلى

تاريخيا ، من المهم إجراء تجارب مع تهيج أو قطع الأعصاب الصادرة التي تعصب الكلى. تحت هذه التأثيرات ، تغير إدرار البول بشكل طفيف. تغير قليلا إذا تم زرع الكلى في الرقبة وخياطة الشريان الكلوي في الشريان السباتي. ومع ذلك ، حتى في ظل هذه الظروف ، كان من الممكن تطوير ردود أفعال مشروطة لتحفيز الألم أو حمل الماء ، وتغير إدرار البول أيضًا في ظل تأثيرات الانعكاس غير المشروطة. أعطت هذه التجارب سببًا لافتراض أن التأثيرات الانعكاسية على الكلى لا تتم من خلال الأعصاب الصادرة في الكلى (لها تأثير ضئيل نسبيًا على إدرار البول) ، ولكن هناك إفراز منعكس للهرمونات (ADH ، الألدوستيرون) و لها تأثير مباشر على عملية إدرار البول في الكلى. لذلك ، هناك كل الأسباب للتمييز بين الأنواع التالية في آليات تنظيم التبول: المنعكس الشرطي ، والانعكاس غير المشروط ، والخلط.

تعمل الكلى كعضو تنفيذي في سلسلة من ردود الفعل المختلفة التي تضمن ثبات تكوين وحجم السوائل في البيئة الداخلية. يتلقى الجهاز العصبي المركزي معلومات حول حالة البيئة الداخلية ، ويحدث تكامل الإشارات ويتم ضمان تنظيم نشاط الكلى. يمكن أن يتكاثر انقطاع البول ، الذي يحدث مع تهيج الألم ، عن طريق منعكس مشروط. تعتمد آلية انقطاع البول المؤلم على تهيج المراكز تحت المهاد التي تحفز إفراز الفازوبريسين عن طريق التحلل العصبي. إلى جانب ذلك ، يزداد نشاط الجزء الودي من الجهاز العصبي وإفراز الغدد الكظرية للكاتيكولامينات ، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في التبول بسبب كل من انخفاض الترشيح الكبيبي وزيادة في إعادة امتصاص الماء الأنبوبي.

ليس فقط انخفاض ، ولكن أيضًا زيادة في إدرار البول يمكن أن يكون سببه المنعكس الشرطي. يؤدي الإدخال المتكرر للماء في جسم الكلب مع عمل منبه مشروط إلى تكوين رد فعل مشروط ، مصحوبًا بزيادة في التبول. تعتمد آلية التبول الانعكاسي الشرطي في هذه الحالة على حقيقة أن النبضات ترسل من القشرة الدماغية إلى منطقة ما تحت المهاد ويقل إفراز هرمون (ADH). تحفز النبضات القادمة من الألياف الأدرينالية نقل الصوديوم ، وتنشط على طول الألياف الكولينية امتصاص الجلوكوز وإفراز الأحماض العضوية. ترجع آلية التغيير في التبول بمشاركة الأعصاب الأدرينالية إلى تنشيط محلقة الأدينيلات وتشكيل cAMP في خلايا الأنابيب. يوجد محلقة الأدينيلات الحساسة للكاتيكولامين في الأغشية القاعدية لخلايا الأنابيب الملتفة البعيدة والأقسام الأولية من قنوات التجميع. تلعب الأعصاب الواردة في الكلى دورًا مهمًا كحلقة وصل إعلامية في نظام التنظيم الأيوني وتضمن تنفيذ ردود الفعل الكلوية الكلوية. أما بالنسبة للتنظيم الخلطي الهرموني للتبول ، فقد تم وصفه بالتفصيل أعلاه.

تعتبر الكلى من أكثر أعضاء جسم الإنسان إمدادًا بالدم. تستهلك 8٪ من الأكسجين في الدم ، على الرغم من أن كتلتها بالكاد تصل إلى 0.8٪ من وزن الجسم.

تتميز الطبقة القشرية بنوع هوائي من التمثيل الغذائي ، النخاع - اللاهوائي.

الكلى لديها مجال واسعالإنزيمات المتأصلة في جميع الأنسجة التي تعمل بنشاط. في الوقت نفسه ، يختلفون في إنزيماتهم "الخاصة بالأعضاء" ، والتي يكون لتحديد محتواها في الدم في أمراض الكلى قيمة تشخيصية. تشتمل هذه الإنزيمات بشكل أساسي على glycine amido transferase (وهو نشط أيضًا في البنكرياس) ، والذي ينقل مجموعة الأمدين من الأرجينين إلى الجلايسين. هذا التفاعل هو الخطوة الأولى في تخليق الكرياتين:

جلايسين أميدو ترانسفيراز

إل-أرجينين + جليكاين إل-أورنيثين + جليكوسيامين

من طيف الإنزيم بالنسبة للطبقة القشرية من الكلى ، فإن LDH 1 و LDH 2 مميزان ، ول النخاع- LDH 5 و LDH 4. للحادة مرض كلويفي الدم ، يتم تحديد نشاط زيادة إنزيمات الإنزيمات الهوائية لانزيم نازعة هيدروجين اللاكتات (LDH 1 و LDH 2) ومتساوي إنزيم ألانين aminopeptidase -AAP 3.

إلى جانب الكبد ، تعد الكلى عضوًا قادرًا على تكوين الجلوكوز. تحدث هذه العملية في خلايا الأنابيب القريبة. رئيسي الجلوتامين هو ركيزة لتكوين السكر، والذي يؤدي في نفس الوقت وظيفة عازلة للحفاظ على الرقم الهيدروجيني المطلوب. تنشيط الإنزيم الرئيسي لتكوين السكر - فوسفوينول بيروفات كربوكسيكيناز بسبب ظهور المعادلات الحمضية في الدم المتدفق . لذلك الدولة الحماضيؤدي ، من ناحية ، إلى تحفيز تكوين الجلوكوز ، من ناحية أخرى ، إلى زيادة في تكوين NH3 ، أي تحييد المنتجات الحمضية. لكن إفراطإنتاج الأمونيا - فرط أمونيا الدم - سيؤدي بالفعل إلى تطور التمثيل الغذائي قلاء.تعد زيادة تركيز الأمونيا في الدم من أهم أعراض انتهاك عمليات تخليق اليوريا في الكبد.

آلية تكوين البول.

يوجد 1.2 مليون نيفرون في الكلى البشرية. يتكون النيفرون من عدة أجزاء تختلف شكليًا ووظيفيًا: الكبيبة (الكبيبة) ، والنبيب القريب ، وحلقة هنلي ، والنبيب البعيدة ، وقناة التجميع. كل يوم تقوم الكبيبات بتصفية 180 لترًا من بلازما الدم التي يتم إحضارها. في الكبيبات ، يحدث الترشيح الفائق لبلازما الدم ، مما يؤدي إلى تكوين البول الأولي.

تدخل الجزيئات التي يصل وزنها الجزيئي إلى 60.000 دا إلى البول الأساسي ، أي لا يوجد عمليا أي بروتين فيه. يتم الحكم على قدرة الترشيح في الكلى على أساس تصفية (تنقية) مركب معين - عدد مل من البلازما التي يمكن أن تتخلص تمامًا من هذه المادة عندما تمر عبر الكلى (لمزيد من التفاصيل ، راجع علم وظائف الأعضاء دورة).

الأنابيب الكلوية تقوم بامتصاص وإفراز المواد. تختلف هذه الوظيفة باختلاف التوصيلات وتعتمد على كل جزء من الأنابيب الصغيرة.

في الأنابيب القريبة نتيجة لامتصاص الماء و Na +، K +، Cl -، HCO 3 - الأيونات المذابة فيه. يبدأ تركيز البول الأولي. يحدث امتصاص الماء بشكل سلبي بعد الصوديوم المنقول بنشاط. تعيد خلايا الأنابيب القريبة أيضًا امتصاص الجلوكوز والأحماض الأمينية والفيتامينات من البول الأساسي.

يحدث امتصاص إضافي لـ Na + في الأنابيب البعيدة. يحدث امتصاص الماء هنا بشكل مستقل عن أيونات الصوديوم. يتم إفراز أيونات K + ، NH 4 + ، H + في تجويف الأنابيب (لاحظ أن K + ، على عكس Na + ، لا يمكن إعادة امتصاصه فحسب ، بل يتم إفرازه أيضًا). في عملية الإفراز ، يدخل البوتاسيوم من السائل بين الخلايا من خلال غشاء البلازما القاعدي إلى خلية النبيبات بسبب عمل "K + -Na + -pump" ، ثم يتم إطلاقه بشكل سلبي ، عن طريق الانتشار ، في تجويف نبيب النيفرون من خلال غشاء الخلية القمي. على التين. يظهر هيكل "K + -Na + -pump" ، أو K + -Na + -ATP-ase (الشكل 1)

الشكل 1 عمل قاعدة K + -Na + -ATPase

في الجزء النخاعي من قنوات التجميع ، يحدث التركيز النهائي للبول. فقط 1٪ من السائل الذي يتم ترشيحه بواسطة الكلى يتحول إلى بول. في مجاري التجميع ، يُعاد امتصاص الماء من خلال aquoporins مدمج II (قنوات نقل المياه) تحت تأثير الفازوبريسين. الكمية اليومية من البول النهائي (أو الثانوي) ، الذي يحتوي على نشاط تناضحي أعلى بعدة مرات من الابتدائي ، يبلغ متوسطها 1.5 لتر.

يتم تنظيم امتصاص وإفراز المركبات المختلفة في الكلى بواسطة الجهاز العصبي المركزي والهرمونات. لذلك ، مع الإجهاد العاطفي والألم ، يمكن أن يحدث انقطاع البول (توقف التبول). يزداد امتصاص الماء عن طريق الفازوبريسين. نقصه يؤدي إلى إدرار البول. يزيد الألدوستيرون من إعادة امتصاص الصوديوم ، وكذلك الماء. يؤثر الباراثيرين على امتصاص الكالسيوم والفوسفات. يزيد هذا الهرمون من إفراز الفوسفات بينما يؤخره فيتامين د.

دور الكلى في الحفاظ على التوازن الحمضي القاعدي. يتم الحفاظ على ثبات درجة الحموضة في الدم من خلال أنظمتها العازلة والرئتين والكليتين. يتم توفير ثبات الأس الهيدروجيني للسائل خارج الخلية (وبشكل غير مباشر - داخل الخلايا) من خلال الرئتين عن طريق إزالة ثاني أكسيد الكربون ، والكلى - عن طريق إزالة الأمونيا والبروتونات وإعادة امتصاص البيكربونات.

الآليات الرئيسية في تنظيم التوازن الحمضي القاعدي هي عملية إعادة امتصاص الصوديوم وإفراز أيونات الهيدروجين المتكونة بمشاركة كربانهيدراز.

يعمل الكربانهيدراز (العامل المساعد Zn) على تسريع استعادة التوازن في تكوين حمض الكربونيك من الماء وثاني أكسيد الكربون:

ح 2 O + CO 2 ⇄ ح 2 لذا 3 ⇄ ح + + NSO 3 –

في القيم الحمضية ، يرتفع الرقم الهيدروجيني صثاني أكسيد الكربون وفي نفس الوقت تركيز ثاني أكسيد الكربون في بلازما الدم. ينتشر ثاني أكسيد الكربون بالفعل بكميات أكبر من الدم إلى خلايا الأنابيب الكلوية (). في الأنابيب الكلوية ، تحت تأثير الكربانهيدراز ، يتشكل حمض الكربونيك () ، وينفصل إلى بروتون وأيون بيكربونات. يتم نقل أيونات H + بمساعدة مضخة بروتون تعتمد على ATP أو باستبدالها بـ Na + () في تجويف الأنبوب. هنا يرتبطون بـ HPO 4 2- لتشكيل H 2 PO 4 -. على الجانب الآخر من النبيب (المجاور للشعيرات الدموية) ، يتم تكوين البيكربونات بمساعدة تفاعل كاربانهيدراز () ، والذي يدخل مع كاتيون الصوديوم (Na + cotransport) إلى بلازما الدم (الشكل 2) .

إذا تم تثبيط نشاط الكاربانهيدراز ، تفقد الكلى قدرتها على إفراز الحمض.

أرز. 2. آلية إعادة امتصاص وإفراز الأيونات في خلية نبيب الكلى

إن أهم آلية تساهم في الحفاظ على الصوديوم في الجسم هي تكوين الأمونيا في الكلى. يستخدم NH3 بدلاً من الكاتيونات الأخرى لتحييد المعادلات الحمضية للبول. مصدر الأمونيا في الكلى هي عمليات نزع الأمين من الجلوتامين ونزع الأمين التأكسدي للأحماض الأمينية ، الجلوتامين في المقام الأول.

الجلوتامين هو أميد حمض الجلوتاميك ، يتكون من إضافة NH 3 إليه بواسطة إنزيم الجلوتامين سينثيز ، أو يتم تصنيعه في تفاعلات النقل. في الكلى ، يتم تحلل مجموعة الأميد من الجلوتامين بالماء من الجلوتامين بواسطة إنزيم الجلوتاميناز الأول. في هذه الحالة ، يتم تكوين الأمونيا الحرة:

الجلوتاميناز أنا

حمض الجلوتامين الجلوتاميك + NH 3

نازعة هيدروجين الجلوتامات

ألفا كيتوجلوتاريك

حمض + NH 3

يمكن أن تنتشر الأمونيا بسهولة في الأنابيب الكلوية ، وهناك من السهل إرفاق البروتونات لتكوين أيون الأمونيوم: NH 3 + H + ↔NH 4 +

بادئ ذي بدء ، من الضروري التمييز بين مفاهيم التمثيل الغذائي للكلى ووظيفة التمثيل الغذائي للكلية. التمثيل الغذائي للكلى هو عمليات التمثيل الغذائي في الكلى التي تضمن أداء جميع وظائفها. ترتبط وظيفة التمثيل الغذائي للكلى بالحفاظ على مستوى ثابت من البروتينات والكربوهيدرات والدهون في سوائل البيئة الداخلية.

لا يمر البومينات والجلوبيولين عبر الغشاء الكبيبي ، ولكن البروتينات والببتيدات ذات الوزن الجزيئي المنخفض يتم ترشيحها بحرية. وبالتالي ، تدخل الهرمونات والبروتينات المتغيرة باستمرار الأنابيب. خلايا النبيب القريب لالتقاط النيفرون ثم تفككها إلى أحماض أمينية ، والتي يتم نقلها عبر غشاء البلازما القاعدي إلى السائل خارج الخلية ثم إلى الدم. هذا يساهم في استعادة صندوق الأحماض الأمينية في الجسم. لذلك تلعب الكلى دور مهمفي تفكك البروتينات منخفضة الجزيئات والمتغيرة ، والتي بسببها يتحرر الجسم من المواد الفعالة من الناحية الفسيولوجية ، مما يحسن دقة التنظيم ، وتستخدم الأحماض الأمينية العائدة إلى الدم في التوليف الجديد. الكلى لديها نظام إنتاج الجلوكوز النشط. مع الجوع لفترات طويلة ، تصنع الكلى ما يقرب من نصف إجمالي كمية الجلوكوز التي تدخل الدم. لهذا ، يتم استخدام الأحماض العضوية. عن طريق تحويل هذه الأحماض إلى جلوكوز - مادة محايدة كيميائيًا - تساهم الكلى بالتالي في استقرار درجة حموضة الدم ، وبالتالي ، مع القلاء ، يتم تقليل تخليق الجلوكوز من الركائز الحمضية.

ترجع مشاركة الكلى في التمثيل الغذائي للدهون إلى حقيقة أن الكلى تستخلص الأحماض الدهنية الحرة من الدم وأن أكسدة هذه الأحماض تضمن إلى حد كبير عمل الكلى. ترتبط أحماض البلازما هذه بالألبومين وبالتالي لا يتم ترشيحها. يدخلون خلايا النيفرون من السائل الخلالي. يتم تضمين الأحماض الدهنية الحرة في فوسفوليبيدات الكلى ، والتي تلعب دورًا مهمًا هنا في أداء مختلف وظائف النقل. يتم أيضًا تضمين الأحماض الدهنية الحرة في الكلى في تكوين ثلاثي الجليسريد والفوسفوليبيد ، ثم تدخل الدم في شكل هذه المركبات.

تنظيم نشاط الكلى

التنظيم العصبي.تعتبر الكلى من الأعضاء التنفيذية الهامة في نظام ردود الفعل المختلفة التي تنظم ثبات البيئة الداخلية للجسم. يؤثر الجهاز العصبي على جميع عمليات تكوين البول - الترشيح وإعادة الامتصاص والإفراز.

يؤدي تهيج الألياف السمبثاوية التي تعصب الكلى إلى تضييقها الأوعية الدمويةفي الكلى. يصاحب تضيق الشرايين الواردة انخفاض في ضغط الدم في الكبيبات وانخفاض كمية الترشيح. مع تضييق الشرايين الصادرة ، يرتفع ضغط الترشيح ويزيد الترشيح. التأثيرات المتعاطفةتحفيز إعادة امتصاص الصوديوم.

تعمل التأثيرات السمبتاويّة على تنشيط إعادة امتصاص الجلوكوز وإفراز الأحماض العضوية.

تؤدي التهيجات المؤلمة إلى انخفاض انعكاسي في التبول حتى التوقف التام للتبول. تم تسمية هذه الظاهرة انقطاع البول المؤلم.آلية انقطاع البول المؤلم هي حدوث تشنج في الشرايين الواردة مع زيادة نشاط الجهاز العصبي الودي وإفراز الكاتيكولامينات بواسطة الغدد الكظرية ، مما يؤدي إلى انخفاض حاد في الترشيح الكبيبي. بعيدا هذا نتيجة لذلكتنشيط نوى منطقة ما تحت المهاد ، هناك زيادة في إفراز هرمون ADH ، مما يعزز إعادة امتصاص الماء وبالتالي يقلل من إدرار البول. يزيد هذا الهرمون من نفاذية جدران قنوات التجميع بشكل غير مباشر من خلال تنشيط الإنزيم هيالورونيداز.هذا الإنزيم يزيل بلمرة حمض الهيالورونيك ، وهو جزء من المادة بين الخلايا لجدران قنوات التجميع. تصبح جدران مجاري التجميع أكثر مسامية بسبب الزيادة في المساحات بين الخلايا ويتم إنشاء الظروف لحركة الماء على طول التدرج الاسموزي. يبدو أن إنزيم الهيالورونيداز يتكون من ظهارة قنوات التجميع ويتم تنشيطه تحت تأثير ADH. مع انخفاض في إفراز هرمون (ADH) ، تصبح جدران النيفرون البعيدة غير منفذة للماء تمامًا تقريبًا وتفرز كمية كبيرة منه في البول ، بينما يمكن أن يزيد إدرار البول حتى 25 لترًا في اليوم. مثل هذه الدولة تسمى مرض السكري الكاذب (مرض السكري الكاذب).

يمكن أن يكون سبب توقف التبول ، الذي لوحظ مع تهيج مؤلم ، هو رد الفعل الشرطي. بطريقة منعكسة مشروطة ، يمكن أيضًا أن تحدث زيادة في إدرار البول. تشير التغيرات المنعكسة الشرطية في إدرار البول إلى وجود تأثير على نشاط الكلى في الأجزاء العليا من الجهاز العصبي المركزي ، أي القشرة الدماغية.

التنظيم الخلطي.يلعب التنظيم الخلطي لنشاط الكلى دورًا رائدًا. بشكل عام ، فإن إعادة هيكلة نشاط الكلى ، وتكيفها مع ظروف الوجود المتغيرة باستمرار ، تتميز بشكل أساسي بالتأثير على الجهاز الكبيبي والذيل للهرمونات المختلفة: ADH ، والألدوستيرون ، وهرمون الغدة الجار درقية ، وثيروكسين وغيرها الكثير ، منها الأولين هما الأكثر أهمية.

الهرمون المضاد لإدرار البول ، كما هو مذكور أعلاه ، يعزز امتصاص الماء وبالتالي يقلل من إدرار البول (ومن هنا اسمه). هذا ضروري للحفاظ على ضغط الدم الأسموزي المستمر. مع زيادة الضغط الأسموزي ، يزداد إفراز هرمون (ADH) وهذا يؤدي إلى فصل البول المركز ، مما يحرر الجسم من الأملاح الزائدة مع الحد الأدنى من فقدان الماء. يؤدي انخفاض الضغط الاسموزي للدم إلى انخفاض في إفراز هرمون (ADH) وبالتالي إفراز المزيد من البول السائل وإفراز الجسم من الماء الزائد.

لا يعتمد مستوى إفراز هرمون ADH على نشاط المستقبلات التناضحية فحسب ، بل يعتمد أيضًا على نشاط المستقبلات الحجمية التي تستجيب للتغيرات في حجم السائل داخل الأوعية الدموية وخارج الخلية.

يزيد هرمون الألدوستيرون من إعادة امتصاص أيونات الصوديوم وإفراز البوتاسيوم بواسطة خلايا الأنابيب الكلوية. من السائل خارج الخلية ، يخترق هذا الهرمون عبر غشاء البلازما القاعدي إلى سيتوبلازم الخلية ، ويتحد مع المستقبل ، ويدخل هذا المركب إلى النواة ، حيث يتشكل مركب الألدوستيرون الجديد مع كروماتين خاص به. لا ترتبط زيادة إفراز أيونات البوتاسيوم تحت تأثير الألدوستيرون بتنشيط جهاز تخليق البروتين في الخلية. يزيد الألدوستيرون من نفاذية البوتاسيوم في غشاء الخلية القمي وبالتالي يزيد من تدفق أيونات البوتاسيوم إلى البول. يقلل الألدوستيرون من إعادة امتصاص الكالسيوم والمغنيسيوم في الأجزاء القريبةنبيبات.

يتنفس

التنفس هو أحد الأشياء الحيوية وظائف مهمةالكائن الحي ، الذي يهدف إلى الحفاظ على المستوى الأمثل لعمليات الأكسدة والاختزال في الخلايا. التنفس هو عملية بيولوجية معقدة تضمن وصول الأكسجين إلى الأنسجة ، واستخدامه من قبل الخلايا في عملية التمثيل الغذائي ، وإزالة ثاني أكسيد الكربون المتكون.

يمكن تقسيم عملية التنفس المعقدة بأكملها إلى ثلاث مراحل رئيسية: التنفس الخارجي ، ونقل الغازات عن طريق الدم ، وتنفس الأنسجة.

التنفس الخارجي - تبادل الغازات بين الكائن الحي والهواء الجوي المحيط به. يمكن تقسيم التنفس الخارجي بدوره إلى مرحلتين:

تبادل الغازات بين الهواء الجوي والسنخي ؛

تبادل الغازات بين دم الشعيرات الدموية الرئوية والهواء السنخي (تبادل الغازات في الرئتين).

نقل الغازات عن طريق الدم.يتم نقل الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في حالة مذابة حرة بكميات صغيرة ، ويتم نقل الحجم الرئيسي لهذه الغازات في حالة ملزمة. الحامل الرئيسي للأكسجين هو الهيموجلوبين. بمساعدة الهيموجلوبين ، يتم أيضًا نقل ما يصل إلى 20٪ من ثاني أكسيد الكربون (كاربيموجلوبين). يتم حمل ما تبقى من ثاني أكسيد الكربون على شكل بيكربونات البلازما.

التنفس الداخلي أو الأنسجة.يمكن أيضًا تقسيم هذه المرحلة من التنفس إلى قسمين:

تبادل الغازات بين الدم والأنسجة ؛

الاستهلاك الخلوي للأكسجين وإطلاق ثاني أكسيد الكربون.

يتم إجراء التنفس الخارجي دوريًا ويتكون من مرحلة الاستنشاق والزفير والتوقف التنفسي. في البشر ، يبلغ معدل تكرار حركات التنفس 16-18 في الدقيقة.

الميكانيكا الحيوية للاستنشاق والزفير

يبدأ الاستنشاق بانقباض عضلات الجهاز التنفسي.

تسمى العضلات ، التي يؤدي انقباضها إلى زيادة حجم التجويف الصدري ، الشهيق ، وتسمى العضلات ، التي يؤدي تقلصها إلى انخفاض حجم تجويف الصدر ، الزفير. العضلة الشهية الرئيسية هي عضلة الحجاب الحاجز. يؤدي تقلص عضلة الحجاب الحاجز إلى حقيقة أن قبةها تتسطح ، ويتم دفع الأعضاء الداخلية للأسفل ، مما يؤدي إلى زيادة حجم تجويف الصدر في الاتجاه الرأسي. يؤدي تقلص العضلات الوربية الخارجية والعضلات بين الغضروف إلى زيادة حجم تجويف الصدر في الاتجاهين السهمي والأمامي.

الرئتين مغطاة بغشاء مصلي - غشاء الجنب،تتكون من صفائح حشوية وجدارية. ترتبط الطبقة الجدارية بالصدر ، وتتصل الطبقة الحشوية بأنسجة الرئة. مع زيادة الحجم صدرنتيجة لانقباض عضلات الشهيق ، تتبع الصفيحة الجدارية الصدر. نتيجة لظهور قوى التصاق بين صفائح غشاء الجنب ، ستتبع الصفيحة الحشوية الجدارية ، وبعدها الرئتان. وهذا يؤدي إلى زيادة الضغط السلبي في التجويف الجنبي وزيادة حجم الرئة ، ويصاحب ذلك انخفاض في الضغط فيها ، ويصبح أقل من الضغط الجوي ويبدأ الهواء بالتدفق إلى الرئتين - يحدث الشهيق.

بين الطبقات الحشوية والجدارية من غشاء الجنب هو فراغ يشبه الشق يسمى التجويف الجنبي. الضغط في التجويف الجنبي يكون دائمًا أقل من الضغط الجوي ، كما يطلق عليه الضغط السلبي.قيمة الضغط السلبي في التجويف الجنبي تساوي: بحلول نهاية الحد الأقصى للانتهاء - 1-2 ملم زئبق. الفن ، في نهاية الزفير الهادئ - 2-3 ملم زئبق. الفن ، بنهاية التنفس الهادئ -5-7 ملم زئبق. الفن ، في نهاية الحد الأقصى للتنفس - 15-20 ملم زئبق. فن.

الضغط السلبي في التجويف الجنبي يرجع إلى ما يسمى الجر المرن للرئتين - القوة ،حيث تسعى الرئتان باستمرار لتقليل حجمهما. يعود الارتداد المرن للرئتين إلى سببين:

الوجود في جدار الحويصلات الهوائية عدد كبيرألياف مرنة

التوتر السطحي للفيلم السائل الذي يغطي السطح الداخلي لجدران الحويصلات الهوائية.

تسمى المادة التي تغطي السطح الداخلي للحويصلات الهوائية التوتر السطحي.يحتوي الفاعل بالسطح على توتر سطحي منخفض ويعمل على استقرار حالة الحويصلات الهوائية ، أي عند الاستنشاق ، فإنه يحمي الحويصلات الهوائية من الإفراط في التمدد (توجد جزيئات الفاعل بالسطح بعيدًا عن بعضها البعض ، والتي تصاحبها زيادة في قيمة التوتر السطحي) ، وعند الزفير - من الهبوط (توجد جزيئات الفاعل بالسطح بالقرب من بعضها البعض). إلى بعضها البعض ، ويصاحب ذلك انخفاض في التوتر السطحي).

تتجلى قيمة الضغط السلبي في التجويف الجنبي في فعل الاستنشاق عندما يدخل الهواء التجويف الجنبي، أي. استرواح الصدر.إذا دخلت كمية صغيرة من الهواء في التجويف الجنبي ، تنهار الرئتان جزئيًا ، لكن التهوية تستمر. هذه الحالة تسمى استرواح الصدر المغلق. بعد فترة ، يتم امتصاص الهواء من التجويف الجنبي وتتوسع الرئتان.

في حالة انتهاك ضيق التجويف الجنبي ، على سبيل المثال ، مع اختراق جروح الصدر أو تمزق أنسجة الرئة نتيجة هزيمتها من قبل بعض الأمراض ، يتواصل التجويف الجنبي مع الغلاف الجوي والضغط فيه تصبح مساوية للضغط الجوي ، تنهار الرئتان تمامًا ، وتتوقف التهوية. يسمى هذا استرواح الصدر مفتوحًا. استرواح الصدر الثنائي المفتوح لا يتوافق مع الحياة.

اصطناعي جزئي استرواح الصدر المغلق(إدخال في التجويف الجنبي بإبرة كمية معينة من الهواء) يستخدم مع الغرض العلاجي، على سبيل المثال ، في مرض السل ، يساهم الانهيار الجزئي للرئة المصابة في التئام التجاويف المرضية (الكهوف).

مع التنفس العميق ، يشارك عدد من عضلات الجهاز التنفسي المساعدة في فعل الاستنشاق ، والتي تشمل: عضلات العنق والصدر والظهر. يؤدي تقلص هذه العضلات إلى تحريك الضلوع ، مما يساعد عضلات الشهيق.

أثناء التنفس الهادئ ، يكون الشهيق نشطًا ويكون الزفير سلبيًا. قوى الزفير الهادئ:

قوة الجاذبية في الصدر.

سحب مرن من الرئتين.

ضغط الأعضاء تجويف البطن;

شد مرن للغضاريف الساحلية الملتوية أثناء الاستنشاق.

في الزفير النشط ، تشارك العضلات الوربية الداخلية والعضلة السفلية الخلفية وعضلات البطن.

تهوية الرئتين.يتم تحديد تهوية الرئة بحجم الهواء المستنشق أو الزفير لكل وحدة زمنية. السمة الكمية للتهوية الرئوية هي حجم دقيقة من التنفس(MOD) - حجم الهواء الذي يمر عبر الرئتين في دقيقة واحدة. في حالة الراحة ، يبلغ حجم MOD 6-9 لترات. في النشاط البدنيتزيد قيمتها بشكل حاد وتتراوح بين 25 و 30 لترًا.

نظرًا لأن تبادل الغازات بين الهواء والدم يتم في الحويصلات الهوائية ، فليس من المهم التهوية العامة للرئتين ، ولكن تهوية الحويصلات الهوائية. التهوية السنخية أقل من تهوية الرئة بمقدار المساحة الميتة. إذا طرحنا حجم المساحة الميتة من حجم المد والجزر ، نحصل على حجم الهواء الموجود في الحويصلات ، وإذا تم ضرب هذه القيمة في معدل التنفس ، نحصل على التهوية السنخية.لذلك ، فإن كفاءة التهوية السنخية تكون أعلى مع التنفس الأعمق والأندر من التنفس المتكرر والضحل.

تكوين الهواء المستنشق والزفير والسنخي.يحتوي الهواء الجوي الذي يتنفسه الشخص على تركيبة ثابتة نسبيًا. يحتوي هواء الزفير على كمية أقل من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون ، بينما يحتوي الهواء السنخي على كمية أقل من الأكسجين وثاني أكسيد الكربون.

يحتوي الهواء المستنشق على 20.93٪ أكسجين و 0.03٪ ثاني أكسيد الكربون ، وهواء الزفير يحتوي على 16٪ أكسجين ، 4.5٪ ثاني أكسيد الكربون ، والهواء السنخي يحتوي على 14٪ أكسجين و 5.5٪ ثاني أكسيد كربون. يحتوي هواء الزفير على نسبة أقل من ثاني أكسيد الكربون مقارنة بالهواء السنخي. هذا يرجع إلى حقيقة أن هواء الفضاء الميت يختلط بهواء الزفير محتوى منخفضينخفض ​​ثاني أكسيد الكربون وتركيزه.

نقل الغاز عن طريق الدم

الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الدم في حالتين: مرتبط كيميائيًا ومذاب. يحدث نقل الأكسجين من الهواء السنخي إلى الدم وثاني أكسيد الكربون من الدم إلى الهواء السنخي عن طريق الانتشار. القوة الدافعة للانتشار هي الاختلاف في الضغط الجزئي (الجهد) للأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الدم وفي الهواء السنخي. بسبب الانتشار ، تنتقل جزيئات الغاز من منطقة الضغط الجزئي العالي إلى منطقة الضغط الجزئي المنخفض.

نقل الأكسجين.من إجمالي كمية الأكسجين الموجودة في الدم الشريانييتم إذابة 0.3 حجم٪ فقط في البلازما ، ويتم نقل باقي الأكسجين بواسطة خلايا الدم الحمراء ، حيث يتم ربطه كيميائيًا بالهيموجلوبين ، مكونًا أوكسي هيموغلوبين. تحدث إضافة الأكسجين إلى الهيموجلوبين (أكسجة الهيموجلوبين) دون تغيير تكافؤ الحديد.

تعتمد درجة تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين ، أي تكوين أوكسي هيموغلوبين ، على توتر الأكسجين في الدم. يتم التعبير عن هذا الاعتماد من خلال الرسم البياني تفكك أوكسي هيموغلوبين(الشكل 29).

الشكل 29. مخطط تفكك أوكسي هيموجلوبين:

أ- عند الضغط الجزئي العادي لثاني أكسيد الكربون

ب- تأثير التغيرات في الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون

ج- تأثير التغيرات في الرقم الهيدروجيني ؛

د- تأثير التغيرات في درجات الحرارة.

عندما يكون شد الأكسجين في الدم صفراً ، يكون الهيموجلوبين المنخفض في الدم فقط. تؤدي زيادة توتر الأكسجين إلى زيادة كمية الأوكسي هيموغلوبين. يزداد مستوى أوكسي هيموغلوبين بسرعة خاصة (تصل إلى 75٪) مع زيادة توتر الأكسجين من 10 إلى 40 ملم زئبق. الفن ، وبجهد أكسجين 60 مم زئبق. فن. يصل تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين إلى 90٪. مع زيادة توتر الأكسجين ، يكون تشبع الهيموجلوبين بالأكسجين إلى التشبع الكامل بطيئًا جدًا.

يتوافق الجزء الحاد من الرسم البياني لتفكك أوكسي هيموغلوبين مع توتر الأكسجين في الأنسجة. يتوافق الجزء المنحدر من الرسم البياني مع ضغوط الأكسجين العالية ويشير إلى أنه في ظل هذه الظروف ، يعتمد محتوى أوكسي هيموغلوبين قليلاً على توتر الأكسجين وضغطه الجزئي في الهواء السنخي.

تختلف ألفة الهيموغلوبين للأكسجين تبعًا للعديد من العوامل. إذا زاد تقارب الهيموغلوبين مع الأكسجين ، فإن العملية تتجه نحو تكوين أوكسي هيموغلوبين وينتقل الرسم البياني للانفصال إلى اليسار. لوحظ هذا مع انخفاض في جهد ثاني أكسيد الكربون مع انخفاض في درجة الحرارة ، مع تحول في درجة الحموضة إلى الجانب القلوي.

مع انخفاض تقارب الهيموغلوبين للأكسجين ، تتجه العملية أكثر نحو تفكك أوكسي هيموغلوبين ، بينما يتحول الرسم البياني للانفصال إلى اليمين. لوحظ هذا مع زيادة الضغط الجزئي لثاني أكسيد الكربون ، مع زيادة في درجة الحرارة ، مع تحول في الأس الهيدروجيني إلى الجانب الحمضي.

يُطلق على الحد الأقصى من الأكسجين الذي يمكن أن يرتبط به الدم عندما يتشبع الهيموجلوبين تمامًا بالأكسجين سعة الأكسجين في الدم.يعتمد على محتوى الهيموجلوبين في الدم. غرام واحد من الهيموجلوبين قادر على إرفاق 1.34 مل من الأكسجين ، لذلك ، مع محتوى دم يبلغ 140 جم / لتر من الهيموجلوبين ، فإن سعة الأكسجين في الدم ستكون 1.34 * 140-187.6 مل ، أو حوالي 19 ٪ بالحجم.

نقل ثاني أكسيد الكربون. في الحالة المذابة ، يتم نقل 2.5-3 حجم٪ فقط من ثاني أكسيد الكربون ، بالاشتراك مع الهيموجلوبين - carbhemoglobin - 4-5 بالحجم٪ وفي شكل أملاح حمض الكربونيك 48-51 بالحجم٪ ، بشرط أن يتم نقل حوالي 58٪ بالحجم يتم استخلاصه من الدم الوريدي٪ ثاني أكسيد الكربون.

ينتشر ثاني أكسيد الكربون بسرعة من بلازما الدم إلى خلايا الدم الحمراء. عندما يقترن بالماء ، فإنه يشكل حمض كربونيك ضعيف. في البلازما ، يكون هذا التفاعل بطيئًا ، وفي كريات الدم الحمراء تحت تأثير الإنزيم أنهيدراز الكربونيكيتسارع بسرعة. يتفكك حمض الكربونيك على الفور إلى أيونات H + و HCO 3. جزء كبير من HCO 3 - أيونات يعود إلى البلازما (الشكل 30).

الشكل 30. مخطط العمليات التي تحدث في كريات الدم الحمراء أثناء امتصاص أو عودة الأكسجين وثاني أكسيد الكربون عن طريق الدم.

الهيموغلوبين وبروتينات البلازما ، كونها أحماض ضعيفة ، تشكل أملاحًا مع معادن قلوية: في البلازما مع الصوديوم ، في كريات الدم الحمراء مع البوتاسيوم. هذه الأملاح في حالة انفصال. نظرًا لأن حمض الكربونيك له خصائص حمضية أقوى من بروتينات الدم ، فعندما يتفاعل مع أملاح البروتين ، يرتبط بروتين الأنيون بـ H + كاتيون ، مكونًا جزيء غير منفصل ، وأيون HCO 3 - - يشكل بيكربونات مع الكاتيون المقابل - في صوديوم البلازما بيكربونات وفي كرات الدم الحمراء بيكربونات البوتاسيوم. تسمى خلايا الدم الحمراء بمصنع البيكربونات.

تنظيم التنفس

يتم تحديد حاجة الجسم إلى الأكسجين ، وهو أمر ضروري لعمليات التمثيل الغذائي ، من خلال النشاط الذي يقوم به الجسم حاليًا.

تنظيم الشهيق والزفير.يتم تسهيل تغيير مراحل الجهاز التنفسي من خلال إشارات من المستقبلات الميكانيكية للرئتين على طول الألياف الواردة للأعصاب المبهمة. عندما يتم قطع الأعصاب المبهمة ، يصبح تنفس الحيوانات أكثر ندرة وأعمق. وبالتالي ، فإن النبضات القادمة من مستقبلات الرئتين توفر التغيير من الاستنشاق إلى الزفير والتغيير من الزفير إلى الاستنشاق.

في الطبقات الظهارية وتحت الظهارية لجميع الممرات الهوائية ، وكذلك في منطقة جذور الرئتين ، هناك ما يسمى مستقبلات مهيجةالتي لها خصائص المستقبلات الميكانيكية والكيميائية. تتأثر بالتغيرات القوية في حجم الرئة ، وبعض هذه المستقبلات يتم تحفيزها أثناء الاستنشاق والزفير. تتأثر المستقبلات المهيجة أيضًا بفعل جزيئات الغبار وأبخرة المواد الكاوية وبعض المواد النشطة بيولوجيًا ، مثل الهيستامين. ومع ذلك ، لتنظيم التغيير في الشهيق والزفير ، فإن مستقبلات التمدد في الرئتين ، والتي تعتبر حساسة لتمدد الرئة ، لها أهمية أكبر.

أثناء الاستنشاق ، عندما يبدأ الهواء في التدفق إلى الرئتين ، فإنها تتمدد وتمدد مستقبلات التمدد. النبضات المنبعثة منها على طول ألياف العصب المبهم تدخل هياكل النخاع المستطيل إلى مجموعة من الخلايا العصبية التي تتكون منها مركز الجهاز التنفسي(DC). كما يتضح من البحث في النخاع المستطيلفي نواتها الظهرية والبطنية ، يكون مركز الاستنشاق والزفير موضعيًا. من الخلايا العصبية لمركز الإلهام ، يدخل الإثارة إلى الخلايا العصبية الحركية الحبل الشوكي، التي تشكل محاورها الأعصاب الحجابي ، والأعصاب الوربية الخارجية والتي تعصب عضلات الجهاز التنفسي. يؤدي تقلص هذه العضلات إلى زيادة حجم الصدر ، ويستمر الهواء في التدفق إلى الحويصلات الهوائية ، مما يؤدي إلى شدها. يزداد تدفق النبضات إلى مركز الجهاز التنفسي من مستقبلات الرئتين. وبالتالي ، يتم تحفيز الاستنشاق عن طريق الاستنشاق.

تنقسم الخلايا العصبية في المركز التنفسي للنخاع المستطيل ، كما كانت ، (بشروط) إلى مجموعتين. تعطي مجموعة واحدة من الخلايا العصبية أليافًا للعضلات التي توفر الإلهام ، وتسمى هذه المجموعة من الخلايا العصبية الخلايا العصبية الشهية(مركز الشهيق) ، أي مركز الإلهام.مجموعة أخرى من الخلايا العصبية التي تعطي الألياف إلى الوربية الداخلية ، و ؛ عضلات بين الغضروف ، تسمى الخلايا العصبية الزفير(مركز الزفير) ، أي مركز الزفير.

تتميز الخلايا العصبية للأجزاء الزفير والشهيقية من مركز الجهاز التنفسي للنخاع المستطيل باستثارة مختلفة وقابلية مختلفة. تكون استثارة القسم الشهيق أعلى ، لذلك تتحمس عصبوناته بفعل التردد المنخفض للنبضات القادمة من مستقبلات الرئة. ولكن مع زيادة حجم الحويصلات الهوائية أثناء الشهيق ، يزداد تواتر النبضات من مستقبلات الرئتين أكثر فأكثر ، وفي ذروة الإلهام يكون مرتفعًا لدرجة أنه يصبح كئيبًا للخلايا العصبية في مركز الاستنشاق ، ولكنه مثالي للخلايا العصبية في مركز الزفير. لذلك ، يتم تثبيط الخلايا العصبية في مركز الشهيق ، وتتحمس الخلايا العصبية في مركز الزفير. وبالتالي ، يتم تنظيم تغيير الشهيق والزفير من خلال التردد الذي يمر عبر الألياف العصبية الواردة من مستقبلات الرئتين إلى الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي.

بالإضافة إلى الخلايا العصبية الشهية والزفير ، تم العثور على مجموعة من الخلايا في الجزء الذيلية من الجسور ، تتلقى الإثارة من الخلايا العصبية الشهية وتثبط نشاط الخلايا العصبية الزفير. في الحيوانات التي لديها قطع من جذع الدماغ عبر منتصف الجسر ، يصبح التنفس نادرًا وعميقًا للغاية ، مع توقف لبعض الوقت في المرحلة الشهيقية ، المسماة aipnesias. تسمى مجموعة الخلايا التي تنشئ تأثيرًا مشابهًا مركز انقطاع التنفس.

يتأثر المركز التنفسي للنخاع المستطيل بالأقسام العلوية للجهاز العصبي المركزي. لذلك ، على سبيل المثال ، أمام بونس فارولي يقع مركز ضغط الهواء ،مما يساهم في النشاط الدوري للمركز التنفسي ، ويزيد من معدل تطور النشاط الشهيق ، ويزيد من إثارة آليات إيقاف الشهيق ، ويسرع من بدء الشهيق التالي.

لم تجد فرضية الآلية البائسة لتغيير الطور الشهيق بمرحلة الزفير تأكيدًا تجريبيًا مباشرًا في تجارب تسجيل النشاط الخلوي لهياكل مركز الجهاز التنفسي. جعلت هذه التجارب من الممكن إنشاء مجمع التنظيم الوظيفيالأخير. بواسطة الأفكار الحديثةإثارة خلايا الجزء الشهيق من النخاع المستطيل ينشط نشاط مراكز توقف التنفس و التنفس. مركز Apnoestic يثبط نشاط الخلايا العصبية الزفير ، ويثير الهواء. مع زيادة إثارة الخلايا العصبية الشهية تحت تأثير النبضات من المستقبلات الميكانيكية والكيميائية ، يزداد نشاط مركز ضغط الهواء. التأثيرات المثيرة على الخلايا العصبية الزفيرية من هذا المركز بنهاية مرحلة الشهيق تصبح سائدة على التأثيرات المثبطة القادمة من مركز السقوط. هذا يؤدي إلى إثارة الخلايا العصبية الزفير ، والتي لها تأثيرات مثبطة على الخلايا الشهية. يتباطأ الاستنشاق ويبدأ الزفير.

على ما يبدو ، هناك آلية مستقلة لتثبيط الإلهام على مستوى النخاع المستطيل. تتضمن هذه الآلية خلايا عصبية خاصة (I beta) تثيرها نبضات من المستقبلات الميكانيكية لتمدد الرئة والخلايا العصبية المثبطة للشهيق التي تثيرها نشاط الخلايا العصبية I beta. وبالتالي ، مع زيادة النبضات من المستقبلات الميكانيكية للرئة ، يزداد نشاط الخلايا العصبية بيتا ، والتي في وقت معين (بنهاية مرحلة الشهيق) تسبب إثارة الخلايا العصبية المثبطة للشهية. نشاطهم يثبط عمل الخلايا العصبية الشهية. يتم استبدال الاستنشاق بالزفير.

في تنظيم التنفس أهمية عظيمةمراكز في منطقة ما تحت المهاد. تحت تأثير مراكز منطقة ما تحت المهاد ، هناك زيادة في التنفس ، على سبيل المثال ، مع تهيج الألم ، مع الإثارة العاطفية ، أثناء المجهود البدني.

يشارك نصفي الكرة المخية في تنظيم التنفس ، والتي تشارك في التكيف الدقيق والكافي للتنفس مع الظروف المتغيرة لوجود الكائن الحي.

تمتلك الخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي لجذع الدماغ تلقائي،أي القدرة على الإثارة الدورية التلقائية. من أجل النشاط التلقائي للخلايا العصبية DC ، من الضروري تلقي إشارات باستمرار من المستقبلات الكيميائية ، وكذلك من تشكيل شبكيجذع الدماغ. يخضع النشاط التلقائي للخلايا العصبية DC للتحكم الإرادي الواضح ، والذي يتمثل في حقيقة أن الشخص يمكنه تغيير وتيرة وعمق التنفس على نطاق واسع.

يعتمد نشاط المركز التنفسي بشكل كبير على توتر الغازات في الدم وتركيز أيونات الهيدروجين فيه. الدور الرائد في تحديد كمية التهوية الرئوية هو توتر ثاني أكسيد الكربون في الدم الشرياني ، كما لو أنه يخلق طلبًا بالكمية المرغوبة من تهوية الحويصلات الهوائية.

يتم الحفاظ على محتوى الأكسجين وخاصة ثاني أكسيد الكربون عند مستوى ثابت نسبيًا. تسمى الكمية الطبيعية للأكسجين في الجسم نورموكسيا ،نقص الأكسجين في الجسم والأنسجة - نقص الأكسجةنقص الأكسجين في الدم نقص الأكسجة في الدم.يسمى زيادة توتر الأكسجين في الدم فرط الأكسجة.

تسمى الكمية الطبيعية لثاني أكسيد الكربون في الدم نورموكابنيا ،زيادة ثاني أكسيد الكربون - فرط ثنائي أكسيد الكربون ،ونقص في محتواها - hypocapnia.

التنفس الطبيعيفي الراحة يسمى إبنيا.فرط ثنائي أكسيد الكربون ، وكذلك انخفاض في درجة الحموضة في الدم (الحماض) يترافق مع زيادة في تهوية الرئة - فرط التنفس ،مما يؤدي إلى إطلاق ثاني أكسيد الكربون الزائد من الجسم. تحدث زيادة في تهوية الرئة بسبب زيادة عمق وتكرار التنفس.

يؤدي نقص السكر في الدم وزيادة مستوى الأس الهيدروجيني في الدم إلى انخفاض في تهوية الرئة ومن ثم إلى توقف التنفس - توقف التنفس.

يتسبب ثاني أكسيد الكربون وأيونات الهيدروجين ونقص الأكسجة المعتدل في زيادة التنفس بسبب زيادة نشاط مركز الجهاز التنفسي ، مما يؤثر على المستقبلات الكيميائية الخاصة. توجد مستقبلات كيميائية حساسة لزيادة توتر ثاني أكسيد الكربون وانخفاض توتر الأكسجين في الجيوب السباتية وفي قوس الأبهر. توجد المستقبلات الكيميائية الشريانية في أجسام صغيرة خاصة تزود بكميات كبيرة من الدم الشرياني. تعتبر المستقبلات الكيميائية للشريان السباتي ذات أهمية أكبر لتنظيم التنفس. مع وجود محتوى أكسجين طبيعي في الدم الشرياني ، يتم تسجيل النبضات في الألياف العصبية الواردة الممتدة من الأجسام السباتية. مع انخفاض جهد الأكسجين ، يزداد تواتر النبضات بشكل خاص. بجانب , تزداد التأثيرات الواردة من الأجسام السباتية مع زيادة توتر ثاني أكسيد الكربون في الدم الشرياني وتركيز أيونات الهيدروجين. تقوم المستقبلات الكيميائية ، وخاصة تلك الموجودة في الأجسام السباتية ، بإبلاغ مركز الجهاز التنفسي عن توتر الأكسجين وثاني أكسيد الكربون في الدم ، والذي يتم توجيهه إلى الدماغ.

تم العثور على المستقبلات الكيميائية المركزية في النخاع المستطيل ، والتي يتم تحفيزها باستمرار بواسطة أيونات الهيدروجين الموجودة في السائل النخاعي. إنها تغير تهوية الرئتين بشكل كبير ، على سبيل المثال ، انخفاض الرقم الهيدروجيني للسائل النخاعي بمقدار 0.01 مصحوب بزيادة في التهوية الرئوية بمقدار 4 لتر / دقيقة.

النبضات القادمة من المستقبلات الكيميائية المركزية والمحيطية شرط ضروريالنشاط الدوري للخلايا العصبية في مركز الجهاز التنفسي وامتثال تهوية الرئتين لتكوين غازات الدم. هذا الأخير هو ثابت جامد للبيئة الداخلية للجسم ويتم الحفاظ عليه وفقًا لمبدأ التنظيم الذاتي من خلال التكوين الجهاز التنفسي الوظيفي.عامل تشكيل النظام لهذا النظام هو ثابت غاز الدم. أي من تغيراته هي محفزات لإثارة المستقبلات الموجودة في الحويصلات الهوائية في الرئتين ، في الأوعية ، في اعضاء داخليةتدخل المعلومات من المستقبلات إلى الجهاز العصبي المركزي ، حيث يتم تحليلها وتصنيعها ، على أساسها يتم تشكيل أجهزة التفاعل. يؤدي نشاطهم المشترك إلى استعادة ثابت غاز الدم. لا تشمل عملية استعادة هذا الثابت فقط أعضاء الجهاز التنفسي (خاصة تلك المسؤولة عن تغيير عمق وتواتر التنفس) ، ولكن أيضًا أعضاء الدورة الدموية والإفرازات وغيرها ، والتي تمثل معًا الارتباط الداخليالتنظيم الذاتي. إذا لزم الأمر ، يتم تضمين ارتباط خارجي أيضًا في شكل تفاعلات سلوكية معينة تهدف إلى تحقيق نتيجة مفيدة مشتركة - استعادة ثابت غاز الدم.

الهضم

خلال حياة الجسم ، يتم استهلاك العناصر الغذائية باستمرار ، والتي تؤدي وظيفتها بلاستيكو طاقةوظيفة. يحتاج الجسم باستمرار إلى العناصر الغذائية ، والتي تشمل: الأحماض الأمينية والسكريات الأحادية والجليسين والأحماض الدهنية. تكوين وكمية العناصر الغذائية في الدم هو ثابت فسيولوجي ، يتم الحفاظ عليه من خلال نظام تغذية وظيفي. يعتمد تشكيل نظام وظيفي على مبدأ التنظيم الذاتي.

مصدر العناصر الغذائية هو مجموعة متنوعة من الأطعمة ، تتكون من البروتينات المعقدة والدهون والكربوهيدرات ، والتي تتحول في عملية الهضم إلى المزيد مواد بسيطةقادرة على امتصاصها. تسمى عملية تقسيم المواد الغذائية المعقدة تحت تأثير الإنزيمات إلى مركبات كيميائية بسيطة يتم امتصاصها ونقلها إلى الخلايا واستخدامها من قبلهم. الهضم.تسمى سلسلة متسلسلة من العمليات التي تؤدي إلى انهيار العناصر الغذائية إلى مونومرات قابلة للامتصاص ناقل الجهاز الهضمي.الناقل الهضمي عبارة عن ناقل كيميائي معقد يتمتع باستمرارية واضحة لعمليات معالجة الأغذية في جميع الأقسام. الهضم هو المكون الرئيسي لنظام التغذية الوظيفي.

تتم عملية الهضم في الجهاز الهضمي ، وهو عبارة عن أنبوب هضمي مع تكوينات غدية. يؤدي الجهاز الهضمي الوظائف التالية:

وظيفة المحرك أو المحرك ، نفذتبسبب عضلات الجهاز الهضمي وتشمل عمليات المضغ في تجويف الفم والبلع وتحريك الكيموس عبر الجهاز الهضمي وإزالة المخلفات غير المهضومة من الجسم.

وظيفة إفرازيةيتكون من إنتاج العصارات الهضمية بواسطة الخلايا الغدية: اللعاب ، عصير المعدة، عصير البنكرياس ، عصير الأمعاء ، الصفراء. تحتوي هذه العصائر على إنزيمات تكسر البروتينات والدهون والكربوهيدرات إلى مركبات كيميائية بسيطة. تدخل الأملاح المعدنية والفيتامينات والماء إلى مجرى الدم دون تغيير.

وظيفة الغدد الصماءيرتبط بتكوين هرمونات معينة في الجهاز الهضمي تؤثر على عملية الهضم. تشمل هذه الهرمونات: الجاسترين ، والإكريتين ، والكوليسيستوكينين-بانكريوزيمين ، والموتيلين والعديد من الهرمونات الأخرى التي تؤثر على الوظائف الحركية والإفرازية. الجهاز الهضمي.

وظيفة مطرح السبيل الهضميمعبرًا عن حقيقة أن الغدد الهضمية تفرز منتجات التمثيل الغذائي في تجويف الجهاز الهضمي ، على سبيل المثال ، الأمونيا واليوريا وما إلى ذلك ، أملاح المعادن الثقيلة ، المواد الطبيةثم يتم إزالتها من الجسم.

وظيفة الشفط.الامتصاص هو تغلغل مواد مختلفة من خلال جدار الجهاز الهضمي في الدم واللمف. يتم امتصاص نواتج التحلل المائي للغذاء - السكريات الأحادية والأحماض الدهنية والجليسرول والأحماض الأمينية وما إلى ذلك بشكل أساسي ، اعتمادًا على توطين عملية الهضم ، يتم تقسيمها إلى داخل الخلايا وخارجها.

الهضم داخل الخلايا -هذا هو التحلل المائي للعناصر الغذائية التي تدخل الخلية نتيجة البلعمة أو كثرة الخلايا. يتم تحلل هذه العناصر الغذائية بواسطة الإنزيمات الخلوية (الليزوزومية) إما في العصارة الخلوية أو في فجوة الجهاز الهضمي ، على الغشاء الذي تم تثبيت الإنزيمات فيه. في جسم الإنسان ، يحدث الهضم داخل الخلايا في الكريات البيض وفي خلايا الجهاز اللمفاوي الشبكي والمنسج.

الهضم خارج الخليةينقسم إلى بعيد (تجويفي) وملامس (جداري ، غشاء).

بعيد(كافيتاري) الهضمتتميز بحقيقة أن الإنزيمات الموجودة في تكوين أسرار الجهاز الهضمي تقوم بالتحلل المائي للعناصر الغذائية في تجاويف الجهاز الهضمي. يطلق عليه بعيدًا لأن عملية الهضم نفسها تتم على مسافة كبيرة من المكان الذي تتشكل فيه الإنزيمات.

اتصال(جداري ، غشاء) الهضمبواسطة إنزيمات مثبتة على غشاء الخلية. يتم عرض الهياكل التي يتم إصلاح الإنزيمات فيها قسم رفيعأمعاء مركب السكر -تشكيل يشبه الشبكة من عمليات غشاء ميكروفيلي. في البداية ، يبدأ التحلل المائي للمغذيات في التجويف الأمعاء الدقيقةتحت تأثير إنزيمات البنكرياس. ثم يتم تحلل القسيمات المتكونة في منطقة الكُلَى السكرية بواسطة إنزيمات البنكرياس الممتصة هنا. مباشرة على الغشاء ، يتم إنتاج التحلل المائي للثنائيات المتكونة بواسطة إنزيمات معوية مثبتة عليه. يتم تصنيع هذه الإنزيمات في الخلايا المعوية ونقلها إلى أغشية ميكروفيليها. إن وجود الطيات ، الزغابات ، الزغابات الدقيقة في الغشاء المخاطي للأمعاء الدقيقة يزيد من السطح الداخلي للأمعاء بمقدار 300-500 مرة ، مما يضمن التحلل المائي والامتصاص على السطح الضخم للأمعاء الدقيقة.

اعتمادًا على أصل الإنزيمات ، ينقسم الهضم إلى ثلاثة أنواع:

ذاتية التحلل -تحت تأثير الإنزيمات الموجودة في منتجات الطعام;

تكافلية -تحت تأثير الإنزيمات التي تشكل المتعايشات (البكتيريا ، البروتوزوا) للكائن الحي ؛

ملك -يتم إجراؤها بواسطة الإنزيمات التي يتم تصنيعها في هذه الكائنات الحية الدقيقة.

الهضم في المعدة

وظائف المعدة.وظائف الجهاز الهضمي هي:

ترسب الكيموس (محتويات المعدة) ؛

المعالجة الميكانيكية والكيميائية للأغذية الواردة ؛

إخلاء الكيموس في الأمعاء.

بالإضافة إلى ذلك ، تؤدي المعدة وظيفة استتبابية (على سبيل المثال ، الحفاظ على الرقم الهيدروجيني ، وما إلى ذلك) وتشارك في تكون الدم (إنتاج عامل داخليقلعة).

الكلى هي مختبر كيميائي حيوي حقيقي تجري فيه العديد من العمليات المختلفة. نتيجة للتفاعلات الكيميائية التي تحدث في الكلى ، فإنها تضمن إطلاق الجسم من الفضلات ، وتشارك أيضًا في تكوين المواد التي نحتاجها.

العمليات البيوكيميائية في الكلى

يمكن تقسيم هذه العمليات إلى ثلاث مجموعات:

1. عمليات تكوين البول ،

2. عزل بعض المواد.

3. تنظيم إنتاج المواد اللازمة للحفاظ على توازن الماء والملح والحمض القاعدي.

فيما يتعلق بهذه العمليات ، تؤدي الكلى الوظائف التالية:

  • وظيفة الإخراج (إزالة المواد من الجسم) ،
  • وظيفة الاستتباب (الحفاظ على توازن الجسم) ،
  • وظيفة التمثيل الغذائي (المشاركة في عمليات التمثيل الغذائي وتوليف المواد).

كل هذه الوظائف مترابطة بشكل وثيق ، ويمكن أن يؤدي الفشل في إحداها إلى انتهاك الآخرين.

وظيفة إفراز الكلى

ترتبط هذه الوظيفة بتكوين البول وإفرازه من الجسم. عندما يمر الدم عبر الكلى ، يتكون البول من مكونات البلازما. في الوقت نفسه ، يمكن للكلى تنظيم تكوينها اعتمادًا على الحالة المحددة للجسم واحتياجاته.

مع البول تفرز الكلى من الجسم:

العمليات الكيميائية الحيوية الرئيسية التي تضمن أن الكلى تؤدي وظيفتها الإخراجية هي عمليات الترشيح الفائق. يدخل الدم عبر الأوعية الكلوية إلى تجويف الكبيبات الكلوية ، حيث يمر عبر 3 طبقات من المرشحات. نتيجة لذلك ، يتكون البول الأساسي. كميتها كبيرة جدًا ولا تزال تحتوي على التي يحتاجها الجسممواد. ثم يدخل في معالجة إضافية في الأنابيب القريبة ، حيث يخضع لإعادة الامتصاص.

إعادة الامتصاص هي حركة المواد من النبيب إلى الدم ، أي رجوعها من البول الأساسي. في المتوسط ​​، تنتج الكليتان ما يصل إلى 180 لترًا من البول الأولي يوميًا ، ويتم إخراج 1-1.5 لترًا فقط من البول الثانوي. في هذه الكمية من البول المفرز ، يتم احتواء كل ما يحتاج إلى إزالته من الجسم. يتم إعادة امتصاص المواد مثل البروتينات والأحماض الأمينية والفيتامينات والجلوكوز وبعض العناصر النزرة والإلكتروليتات. بادئ ذي بدء ، يتم إعادة امتصاص الماء ، ومعه يتم إرجاع المواد المذابة. شكرا ل نظام معقدالترشيح في جسم صحيلا تدخل البروتينات والجلوكوز إلى البول ، أي أن اكتشافها في الاختبارات المعملية يشير إلى وجود مشكلة والحاجة إلى معرفة السبب والعلاج.

وظيفة الكلى التماثل الساكن

بفضل هذه الوظيفة ، تحافظ الكلى على توازن الماء والملح والحمض القاعدي في الجسم.

أساس تنظيم توازن الماء والملح هو كمية السوائل والأملاح الواردة ، وكمية البول الناتج (أي السائل الذي يحتوي على أملاح مذابة فيه). مع وجود فائض من الصوديوم والبوتاسيوم ، يرتفع الضغط الأسموزي ، ولهذا السبب ، تتهيج المستقبلات التناضحية ، ويصاب الشخص بالعطش. ينخفض ​​حجم السائل المفرز ويزداد تركيز البول. مع زيادة السوائل ، يزداد حجم الدم ، ويقل تركيز الأملاح ، وينخفض ​​الضغط الأسموزي. هذه إشارة للكلى للعمل بجدية أكبر لإزالة الماء الزائد واستعادة التوازن.
تتم عملية الحفاظ على التوازن الطبيعي الحمضي القاعدي (pH) بواسطة أنظمة عازلة في الدم والكلى. يؤدي تغيير هذا التوازن في اتجاه أو آخر إلى تغيير في أداء الكلى. تتكون عملية تعديل هذا المؤشر من جزأين.

أولاً ، إنه تغيير في تكوين البول. لذلك ، مع زيادة المكون الحمضي في الدم ، تزداد حموضة البول أيضًا. تؤدي زيادة محتوى المواد القلوية إلى تكوين البول القلوي.

ثانيًا ، عندما يتغير التوازن الحمضي القاعدي ، تفرز الكلى مواد تعمل على تحييد المواد الزائدة التي تؤدي إلى اختلال التوازن. على سبيل المثال ، مع زيادة الحموضة ، يزيد إفراز H + ، الجلوتاميناز وإنزيمات نازعة الهيدروجين الجلوتامات ، البيروفات الكربوكسيلاز.

تنظم الكلى استقلاب الفوسفور والكالسيوم ، وبالتالي ، إذا تم انتهاك وظائفها ، فقد يعاني الجهاز العضلي الهيكلي. يتم تنظيم هذا التبادل من خلال تكوين الشكل النشط لفيتامين D3 ، والذي يتشكل أولاً في الجلد ، ثم يتم هيدروكسيله في الكبد ، ثم أخيرًا في الكلى.

تنتج الكلى هرمون بروتين سكري يسمى إرثروبويتين. له تأثير على الخلايا الجذعية نخاع العظمويحفز تكوين كريات الدم الحمراء منها. تعتمد سرعة هذه العملية على كمية الأكسجين التي تدخل الكلى. كلما كان حجمه أصغر ، يتم تكوين إرثروبويتين بشكل أكثر نشاطًا لتزويد الجسم بالأكسجين بسبب وجود عدد أكبر من خلايا الدم الحمراء.

مكون آخر مهم لوظيفة التمثيل الغذائي للكلى هو نظام الرينين - أنجيوتنسين - الألدوستيرون. ينظم إنزيم الرينين نغمة الأوعية الدمويةويحول مولد الأنجيوتنسين إلى أنجيوتنسين II عن طريق تفاعل متعدد الخطوات. أنجيوتنسين 2 له تأثير مضيق للأوعية ويحفز إنتاج الألدوستيرون عن طريق قشرة الغدة الكظرية. يزيد الألدوستيرون بدوره من إعادة امتصاص الصوديوم والماء ، مما يزيد من حجم الدم و ضغط الدم.

وبالتالي ، يعتمد ضغط الدم على كمية أنجيوتنسين 2 والألدوستيرون. لكن هذه العملية تعمل مثل الدائرة. يعتمد إنتاج الرينين على إمداد الكلى بالدم. فكلما انخفض الضغط ، قل الدم الذي يدخل الكلى ويزيد إنتاج الرينين ، وبالتالي أنجيوتنسين 2 والألدوستيرون. في هذه الحالة يرتفع الضغط. في ضغط دم مرتفعيتم تكوين كمية أقل من الرينين ، وبالتالي ينخفض ​​الضغط.

نظرًا لأن الكلى تشارك في العديد من العمليات في أجسامنا ، فإن المشاكل التي تنشأ في عملها تؤثر حتمًا على حالة وعمل الأنظمة والأعضاء والأنسجة المختلفة.