فیزیولوژی کلیه |Kidney physiology

در این پست در سایت دانشکده ها می خواهیم یک جزوه از فیزیولوژی کلیه برای دانشجویان عزیز قرار دهیم

پیش گفتار

هر کدام از ما به پدیده دفع ادرار به شکل واقعه ای که باید وجود داشته باشد عادت کرده ایم. اما اگر زمانی جریان ادرار قطع شود چه عواقبی خواهد داشت؟ اگر ادرار با شرایط غیر طبیعی برقرار شود چه مشکلی ایجاد خواهد شد؟

اولین نشانه های حیات در آب هایی پا به دنیای وجود گزاردند که پر از پتاسیم بود.

این اشکال حیات به شکل مولکول هایی بودند که از توانایی پیچیده تر شدن و ذخیره کردن انرژی برخوردار بودند. محیط آب به خاطر توانایی های درونی مولکول آب برای این مولکول های اولیه زنده جایگاهی را فراهم می آورد که کنش و واکنش های لازم را با کمترین اتلاف و بدون نیاز به مقدار زیاد انرژی انجام می دادند.

این مولکول ها دارای پیوندهای کو والانت، الکترواستاتیک، هیدروژنی و واندروالس بودند.

میزان آب موجود در اطراف این مولکول ها بر عملکرد آن ها موثر بود.

اتم های پتاسیم نیزدراین میان نقش تنظیمی به خود گرفتند.

با تغییر اکوسیستم، سدیم از نظر فراوانی جای پتاسیم را به خود اختصاص داد.

با توجه به جدول عناصرمندلیف می توان دریافت که اندازه اتم سدیم از اتم پتاسیم کوچک تر است اما به خاطر قدرت هیدراسیون بالاترسدیم، اتم هیدراته سدیم از اتم

هیدراته پتاسیم بزرگتر بوده تعداد مولکول آب بیشتری را با خود حمل می کند.

اتم های هیدراته سدیم

 

فیزیولوژی کلیه در اطراف مولکول های زنده اولیه با تغییرات زیادی درتعداد مولکول های آب جابجا شده همراه بود، چرا که هر مولکول سدیم تعداد مولکول آب بیشتری را با خود جاجا می نمود.

به وجود آمدن یک پرده محافظ به دور این مولکول ها به شکلی که جریان آب را به میزان دقیقی در اطراف آن ها حفظ و در همان حال غلظت سدیم را در حد کافی نگهدارد برای حفظ مولکول های زنده اولیه به صورت یک ضرورت درآمد.

این پرده که از مولکول های چربی تشکیل شده و دارای روزنه هایی برای عبور مولکول های آب بود.

هم چنین این پرده غلظت اتم های سدیم را در داخل محوطه درونی خود در حدی بسیار پائین ترو غلظت اتم های پتاسیم را درون خود در حد بالاتری از محیط اطراف حفظ می نمود.

وجود این پرده موجب پدید آمدن شیب غلظتی برای یون های سدیم از بیرون به داخل و پتاسیم از داخل به بیرون این پرده گردید.

این شیب را می توان به صورت یک نوع انرژی پتانسیل در نظر گرفت که به واسطه آن یون ها می توانستند در جهت کاهش شیب غلظتی خود در دو طرف پرده نیمه تراوا (از غلظت بیشتر به غلظت کمتر) حرکت کنند.

باید اشاره کرد که در عمل این پرده نمی توانست از حرکت یون ها به صورت کامل جلوگیری کند و مقداری از این یون ها بر اساس شیب غلظتی در عرض پرده جابجا می شدند.

عبور یون های پتاسیم راحت تر از سدیم صورت می پذیرفت چراکه یون های هیدراته پتاسیم از سدیم کوچک تر بودند.

با این حال مقداری از سدیم هیدراته خارج از این پرده قادر بود به داخل سلول نفوذ نماید.

ورود سدیم به محوطه داخلی این پرده

فیزیولوژی کلیه ورود سدیم به محوطه داخلی این پرده موجب ورود آب زیادی به همراه این یون می شد و این امر غلظت مولکول های زنده اولیه را که برای حفظ ساختار و انجام کنش و واکنش های مورد نیاز باید در حد خاصی حفظ می شد

تغییرداده دیگر انجام این اندرکنش ها به شکل دقیق ممکن نبود.

این پرده برای مقابله با این نفوذ سدیم به پمپی مجهز شد که برای عمل به مصرف انرژی نیاز داشت و در ازای هر سه یون سدیمی که از محوطه داخلی این پرده خارج می نمود دو یون پتاسیم به داخل وارد می کرد.

این امر موجب خروج سدیم و آب اضافی همراه آن و حفظ حجم و غلظت ترکیبات درون محوطه پرده و هم چنین حفظ پتاسیم مورد نیاز می گردید.

اما این کار به مصرف و تولید انرژی هم نیازمند بود.

تولید انرژی خود موجب تولید یون هیدروژن شده اسیدیته محیط داخلی پرده را تغییر می داد.

از این رو این موجود اولیه مجبور شد که یون های هیدروژن را نیز از درون خودخارج نماید و تعادل اسید و باز درون خود را در حد مطلوب نگهدارد.

تولید انرژی خود موجب تولید مواد زائدی ناشی از اندرکنش های مختلف می شد.

این یون ها و مواد زائد دیگر حاصل از متابولیسم به آب فراوانی که در اطراف این موجود زنده ابتدایی جریان داشت

آزاد می گردید. این موجود حال به ساختاری تبدیل شده بود که دارای فعالیت های سازماندهی شده از جمله کنش و واکنش های تولید کننده و مصرف کننده انرژی، حفظ حجم ، غلظت و اسیدیته بود.

از این موجود می توان به عنوان یک محفظه بسته زنده و یا با نام سلول نام برد.