جهاز الإخراج: التركيب والوظيفة وبعض مشكلاته

يتكون جهاز الإخراج من أعضاء رئيسية تعمل بتكامل لإزالة الفضلات الأيضية والحفاظ على اتزان الماء والأملاح:

جهاز الإخراج: مجموعة أعضاء تُخلّص الجسم من الفضلات النيتروجينية وثاني أكسيد الكربون والفائض من الماء والأملاح.

صورة ذهنية: اربط كل قانون في هذا الموضوع بشكل أو مثال محلول قبل حفظ الصيغة وحدها.

أعضاء الإخراج: في الامتحان: اذكر الكليتين + الرئتين + الجلد مع وظيفة كل عضو — لا تكتفِ بالكلية وحدها.

تعد الكليتان مركز تنظيم جهاز الإخراج؛ فهما تكوّنان البول، وتساعدان على ثبات تركيز السوائل والمواد الذائبة في الدم، وتسهمان في ضبط درجة الحموضة وحجم الدم وضغطه.

الرئتان تطرحان ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء الناتجين عن عمليات الأيض، والجلد يطرح جزءاً من الماء والأملاح الزائدة عن حاجة الجسم.

تنشأ الفضلات النيتروجينية من أيض الأحماض الأمينية في الكبد؛ إذ تتحول الأمونيا شديدة السمية إلى يوريا أقل سمية، ثم تتولى الكليتان التخلص منها.

تتكون الكلية من ثلاث مناطق رئيسية: القشرة (Cortex)، النخاع (Medulla)، وحوض الكلية (Pelvis).

يدخل الدم إلى الكلية عبر الشريان الكلوي المتفرع من الشريان الأبهر، ويخرج منها عبر الوريد الكلوي. أما البول المتكوّن فيتجمع في حوض الكلية ثم ينتقل عبر الحالب.

النفرون: الوحدة الوظيفية للكلية هي النفرون (كبة + أنابيب) — لا تخلطها بحوض الكلية الذي يجمع البول فقط.

تحتوي كل كلية على نحو مليون وحدة أنبوبية كلوية تسمى النفرونات، وتعمل هذه الوحدات معاً لتنقية الدم وتكوين الراشح ثم تعديل تركيبه.

يتكون النفرون من الحويصلة الكلوية التي تضم الكبة ومحفظة بومان، ثم الأنبوبة الملتوية القريبة، والتواء هنلي، والأنبوبة الملتوية البعيدة. ويرى بعض العلماء أن القناة الجامعة جزء من هذه الوحدة.

تبدأ عملية تكوين البول في الحويصلة الكلوية، ثم يمر الراشح في الأنابيب حيث يحدث تعديل مستمر بعمليتي إعادة الامتصاص والإفراز الأنبوبي قبل وصوله إلى القناة الجامعة.

تتم عملية تكوين البول عبر ثلاث عمليات أساسية مترابطة: الترشيح الكبيبي، وإعادة الامتصاص، والإفراز الأنبوبي.

يحدث الترشيح الكبيبي في الحويصلة الكلوية تحت ضغط دم عالٍ؛ إذ يدفع الضغط الماء والمواد الصغيرة مثل الغلوكوز والأملاح إلى محفظة بومان، بينما لا ترشح خلايا الدم والبروتينات الكبيرة.

آلية التيارات المتعاكسة: يقوم التواء هنلي (Loop of Henle) بإنشاء منحدر تركيز ملحي في نخاع الكلية، مما يسمح بإعادة امتصاص الماء بالخاصية الأسموزية وتكوين بول مركز.

نظام RAAS بالتفصيل: انخفاض ضغط الدم → إفراز رينين → يحول أنجيوتنسينوجين إلى أنجيوتنسين I → يحول إنزيم ACE إلى أنجيوتنسين II → يحفز قشرة الكظرية لإفراز ألدوستيرون → زيادة امتصاص الصوديوم والماء → رفع الضغط.

إعادة الامتصاص تعني استعادة معظم الراشح في أجزاء النفرون بعد الحويصلة، فتعود مواد يحتاجها الجسم مثل الماء وبعض الأملاح والغلوكوز إلى الدم.

تعتمد إعادة الامتصاص على النقل النشط والانتشار والخاصية الأسموزية، لذلك يرتبط تركيب خلايا الأنابيب الكلوية بوظيفتها في نقل المواد بكفاءة.

أما الإفراز الأنبوبي فهو نقل مواد ضارة أو زائدة، مثل أيونات الهيدروجين، من الدم إلى الراشح عبر النقل النشط والانتشار، وبذلك يكتمل تعديل تركيب البول قبل خروجه.

نشاط: نموذج وحدة أنبوبية كلوية

في هذا الدرس تُنفَّذ نشاط: نموذج وحدة أنبوبية كلوية: اتبع خطوات التجربة وسجّل القراءات، ثم اربط النتيجة بالمفهوم الذي سبقه في الدرس.

من التجربة: سجّل المعطيات قبل الاستنتاج؛ التجربة تدعم القانون وليست بديلاً عنه.

يُنظم عمل الكلية هرمونياً للحفاظ على الاتزان الداخلي، خصوصاً اتزان الماء والأملاح وحجم الدم.

يفرز الهرمون المانع لإدرار البول ADH عند ارتفاع الضغط الأسموزي، فيزيد نفاذية الأنبوبة البعيدة والقناة الجامعة للماء. ونتيجة ذلك يقل حجم البول ويزداد تركيزه.

أما نظام رينين-أنجيوتنسين-ألدوستيرون فيُفعّل عند انخفاض حجم الدم وضغطه، إذ يحفز الألدوستيرون إعادة امتصاص أيونات الصوديوم، ويتبعها الماء فيرتفع حجم الدم.

في المقابل، يفرز العامل الأذيني المدر للصوديوم عند ارتفاع حجم الدم وضغطه، فيثبط إفراز الرينين والألدوستيرون، مما يساعد على تقليل حجم الدم.

تظهر مشكلات جهاز الإخراج عندما تضعف قدرة الكليتين على تنقية الدم أو عندما تترسب مواد في البول مكوّنة حصى.

الفشل الكلوي يعني فقدان الكليتين القدرة على أداء وظائفهما بفعالية، ومن أسبابه أمراض مزمنة مثل السكري وارتفاع ضغط الدم.

يعتمد العلاج بحسب الحالة على الأدوية أو غسيل الكلى أو زراعة الكلى.

حصى الكلى تنتج من ترسب الأملاح المعدنية في البول وتكوّن بلورات صلبة قد تسبب ألماً أو انسداداً.

من العوامل المرتبطة بتكوّن الحصى الجفاف والسمنة والنظام الغذائي غير الصحي.

وقد يشمل علاج الحصى الأدوية أو تفتيتها بالتنظير أو التدخل الجراحي عند الحاجة.

الخيط الجامع في الإخراج أن الكلية ترشح الدم ثم تعدل الراشح بإعادة الامتصاص والإفراز، وبذلك تحافظ على الماء والأملاح والفضلات ضمن حدود مناسبة.

• ما أعضاء جهاز الإخراج في الإنسان؟
• حدد المفهوم الذي لا ينسجم مع البقية وفسّر اختيارك: الكلية، تحت المهاد، النخامية الأمامية؟

• وضّح وظائف الكُليتين؟
• وضّح دور الجهاز العصبي في تنظيم الضغط الأسموزي للدم؟

• قارن بين دور إنزيم الرينين والعامل الأذيني المُدِر للصوديوم في تنظيم حجم الدم وضغطه؟
• ما الفرق بين الترشيح والإفراز الأنبوبي في النفرون؟

• ما العوامل المسببة لحصوات الكلى وأبرز أعراضها؟

صوّر هذا الجدول وسمِّعه:

مراجعة الدرس

• ما أعضاء جهاز الإخراج في الإنسان؟
• حدد المفهوم الذي لا ينسجم مع البقية وفسّر اختيارك: الكلية، تحت المهاد، النخامية الأمامية؟
• وضّح وظائف الكُليتين؟
• وضّح دور الجهاز العصبي في تنظيم الضغط الأسموزي للدم؟
• قارن بين دور إنزيم الرينين والعامل الأذيني المُدِر للصوديوم في تنظيم حجم الدم وضغطه؟
• ما الفرق بين الترشيح والإفراز الأنبوبي في النفرون؟
• ما العوامل المسببة لحصوات الكلى وأبرز أعراضها؟