الجهاز الإخراجي

3-3 الجهاز الإخراجي

Excretory System

الفكرة الرئيسة

تحافظ الكلى على الاتزان الداخلي عندما تخلص الجسم من الفضلات والماء الزائد، وتحافظ على الرقم الهيدروجيني للدم.

الربط مع الحياة

افترض أنك نظفت غرفة نومك. فبدلًا من نقل جميع الأشياء الصغيرة إلى الممرات، ثم أعدت الأشياء التي تريد الاحتفاظ بها إلى الغرفة، وتركت سائر الأشياء في الممرات لتتخلص منها فيما بعد، إن ما قمت به مشابه تمامًا لما تقوم به الكلية من ترشيح المواد في الدم.

الأهداف

• تلخص وظيفة الكلية في الجسم.
• تتبع خطوات تكوين البول والتخلص منه.
• تميز بين الترشيح وإعادة الامتصاص في الكلية.

مراجعة المفردات

الرقم الهيدروجيني pH: مقياس درجة حموضة أو قاعدية أي محلول.

المفردات الجديدة

الكلية
اليوريا، البولينا

---

أجزاء الجهاز الإخراجي

Parts of the Excretory System

يخرج الجسم الفضلات، ومنها السموم وثاني أكسيد الكربون الناتجة عن عمليات الأيض، ويقوم جهاز الإخراج بالتخلص منها. بالإضافة إلى ذلك، فهو ينظم كمية السوائل والأملاح في الجسم، ويحافظ على الرقم الهيدروجيني للدم.

وتساعد جميع هذه الوظائف على الحفاظ على الاتزان الداخلي للجسم.

يتكون الجهاز الإخراجي من الرئتين، والجلد، والكليتين، الشكل 3-15. فتخرج الرئتان ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، كما يخرج الجلد الأملاح والماء مع العرق. ومع ذلك تظل الكليتان عضو الإخراج الرئيس في الجسم.

الصورة المرتبطة

p01_أجزاء_الجهاز_الإخراجي.png

الشكل 3-15

تتضمن أعضاء الإخراج الرئتين والجلد والكليتين.

---

الصفحة 78

الكليتان

The Kidneys

الكلية kidney كما في الشكل 3-16 تشبه حبة الفاصولياء في شكلها، وتقوم بترشيح الفضلات والماء والأملاح من الدم.

وتنقسم الكلية إلى منطقتين مختلفتين:

• طبقة خارجية تعرف بالقشرة.
• وأخرى داخلية تعرف بالنخاع.

وتحتوي كلتا الطبقتين أنابيب مجهرية وأوعية دموية. ويطلق على المنطقة المجوفة في الكلية حوض الكلية، حيث توجد أخيرة ترشيح تقع بين طبقتي القشرة والنخاع، وتصب الأنابيب الجامعة للبول في حوض الكلية.

الترشيح في الوحدة الكلوية

Nephron filtration

تحتوي كل كلية على حوالي مليون وحدة ترشيح تسمى وحدات كلوية، نفرونات. يدخل الشريان الكلوي الغذاء والفضلات إلى الكلية، ثم يتفرع إلى أوعية دموية أصغر فأصغر، إلى أن يصل إلى شبكة من الشعيرات الدموية الصغيرة في الكلية في محفظة بومان.

ويكون جدار هذه الشعيرات رقيقًا جدًا، والدم تحت تأثير ضغط كبير. ونتيجة لذلك يندفع الماء والمواد الذائبة فيه، ومنها الفضلات النيتروجينية التي تسمى يوريا urea، خلال جدار الشعيرات الدموية إلى محفظة بومان.

وتبقى الجسيمات الأكبر حجمًا، ومنها البروتينات وخلايا الدم الحمراء، في الدم.

الصورة المرتبطة

p02_تركيب_الكلية_والوحدة_الكلوية_النفرون.png

الشكل 3-16

الوحدات الكلوية هي الوحدات الوظيفية في الكلية.

تتبع

لخص مسار البول حتى إخراجه من الجسم.

---

الصفحة 79

إعادة الامتصاص وتكوين البول

Reabsorption and urine formation

يندفع السائل الراشح الذي تجمع في محفظة بومان من خلال الأنابيب الكلوية المكونة من أنابيب ملتوية إلى التواء هنلي، ثم إلى الأنبوب الجامع، المبين في الشكل 3-16.

فيعاد امتصاص الكثير من الماء المفقود والمواد المفيدة، ومنها الجلوكوز والأملاح المعدنية، إلى الشعيرات الدموية المحيطة بالأنابيب الكلوية. وتسمى هذه العملية إعادة الامتصاص.

وتسمى السوائل الزائدة والسموم من الشعيرات الدموية إلى الأنبوب الجامع، وهذه المواد والفضلات تسمى البول، الذي يخرج من الكلية عبر قناة الحالب، كما في الشكل 3-16، ويخزن بعد ذلك في المثانة، ليخرج بعد ذلك من الجسم عبر قناة مجرى البول.

وترشح كل كلية نحو 180 L من الدم يوميًا عند الشخص البالغ، لكنها تنتج 1.5 L فقط من البول. وتحتاج عملية الترشيح وإعادة الامتصاص من الدم إلى قدر كبير من الطاقة، فعلى الرغم من أن الكليتين تشكلان 1% من وزن الجسم، إلا أنهما تستخدمان 20%-25% من الأكسجين الذي يحصل عليه الجسم لسد احتياجاتها من الطاقة.

الربط مع الكيمياء

تساعد الكلية على الحفاظ على الرقم الهيدروجيني في الدم، وتنظيمه عن طريق حفظ توازن الحمض والقاعدة.

تذكر أن انخفاض درجة الحموضة ينتج عن زيادة أيونات الهيدروجين H+. وعندما تنخفض درجة الحموضة في الجسم، ترفع الكلية مقدار درجة الحموضة في الجسم عن طريق إفراز أيونات الهيدروجين H+ والأمونيا في الأنابيب الكلوية.

وتستطيع الكلية خفض مستوى درجة الحموضة عن طريق إعادة امتصاص المحاليل المنظمة، ومنها البيكربونات وأيونات الصوديوم Na+. ولأن العمليات الحيوية تتطلب أن يكون الرقم الهيدروجيني 7.5 أو 6.5، لذا فإن الكلية تحافظ على الاتزان الداخلي عن طريق المحافظة على الرقم الهيدروجيني عند هذا المستوى.

---

مختبر تحليل البيانات 3-1

بناء على بيانات حقيقية

تفسير البيانات

كيف تؤثر الظروف القاسية في معدل فقدان الجسم اليومي للماء؟

يحصل الجسم على الماء عن طريق امتصاصه من خلال القناة الهضمية. ويفقد الجسم الماء بعدة طرائق، الأولى عن طريق البول، والعرق، وبخار الماء من الرئتين.

البيانات والملاحظات

يبين الجدول الآتي البيانات التي جمعت في الطقس العادي الطبيعي، والطقس الحار، وبعد القيام بتمرين رياضي مجهد.

المعدل اليومي لفقدان الماء في الإنسان mL

| المصدر | درجة الحرارة العادية | درجة الحرارة العالية | تمرين مجهد |
| -------- | -------------------: | -------------------: | ---------: |
| الكليتان | 1500 | 1400 | 750 |
| الجلد | 450 | 1800 | 5000 |
| الرئتان | 450 | 350 | 650 |

التفكير الناقد

• حدد ما المصدر الرئيس لفقدان الماء في الطقس العادي الطبيعي؟
• كون فرضية: لماذا يتم فقدان الماء عن طريق العرق أكثر من البول عند بذل جهد كبير في أثناء تأدية التمارين الرياضية؟
• احسب نسبة فقدان الماء في الحالات الثلاث؟

الصورة المرتبطة

p03_مختبر_تحليل_البيانات_فقدان_الماء_اليومي.png

---

الصفحة 80

أمراض الكلية

Kidney Disorders

أحيانًا لا تقدر الكلية على القيام بوظائفها، أو يصيبها فشل بسبب الأمراض والاختلال في وظائفها. وعندما تضعف وظيفة الكلية لا يستطيع الجسم التخلص من الفضلات، فيحدث خلل في الحفاظ على الاتزان الداخلي.

التهاب الكلية

Infections

من مظاهر التهاب الكلى الحمى والقشعريرة وآلام أسفل الظهر أو منتصفه. وغالبًا ما تنتج عدوى إصابة المثانة بالإلتهابات، ثم تنتقل هذه الالتهابات إلى الكلية. كما يسبب انسداد الكلية إصابتها بالالتهابات. وإذا لم تعالج الإصابة تحدث ندوب في الكلية، وربما تتعطل وظيفتها. وتتم معالجة الالتهابات الناتجة عن العدوى البكتيرية باستعمال المضادات الحيوية الفعالة.

التهاب الوحدة الكلوية

Nephritis

من مشكلات الكلية التهاب الوحدات الكلوية، وغالبًا ما يحدث نتيجة التهاب وانتفاخ مؤلم في إحدى الكليتين، كما في الجدول 3-3.

ويحدث هذا الأمر لعدة أسباب، منها استقرار مواد كبيرة الحجم، كالدم وخلايا الدم البيضاء، في أوعية وحدة الكلية. وبعد الفحص الروتيني في البول، وانتفاخ أنسجة الجسم، فإن المريض الواضح يحتاج إلى نوع معين من الغذاء والحمية، وبعض العقاقير لمعالجة الإصابة.

حصى الكلى

Kidney stones

تعد حصى الكلى أحد اضطرابات الكلى، كما في الجدول 3-3. وحصى الكلى مواد بلورية صلبة، ومنها مركبات الكالسيوم التي تكون في الكلية. وتستطيع هذه الحصى الصغيرة أن تخرج من الجسم مع البول إلا أن ذلك مؤلم جدًا.

ويمكن تحطيم الحصى الكبيرة بالموجات فوق الصوتية لتمر بعدها إلى خارج الجسم، كما تحتاج بعض الحالات أحيانًا إلى الجراحة لإزالتها.

الصورة المرتبطة

p04_حصى_الكلية.png

الشكل 3-17

تتكون حصى الكلية عندما تصبح المعادن، ومنها الكالسيوم، كتلًا صلبة.

مفردات أكاديمية

يثبط Inhibit

يقيد أو يمنع عمل أو وظيفة ما.

تركيز البروتين في الدم يثبط اللمف عن إنتاج كمية أكبر من البروتين نفسه.

---

الجدول 3-3

أمراض الجهاز الإخراجي الشائعة

| اضطرابات الإخراج | الوصف |
| ------------------------ | -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- |
| التهاب الوحدة الكلوية | يؤدي التهاب الكبيبات إلى التهاب الكلية كلها؛ لذا تفشل في أداء وظيفتها إذا لم تعالج. |
| حصى الكلى | تمر الترسبات الصلبة التي تتكون في الكلية عن طريق البول إلى خارج الجسم، أما الحصى الكبيرة في الكلى فتسد مجرى البول أو تمزق القناة البولية، مما يسبب العدوى. |
| انسداد القناة البولية | تسبب التشوهات الخلقية عند الولادة انسداد مجرى البول، وإذا لم تتم معالجة هذه الحالة يحدث ضرر دائم في الكلى. |
| مرض الكلى المتعدد التكيس | هذه حالة وراثية تتميز بنمو أكياس كبيرة مليئة بالسائل في الكلى، ويقلل هذا الاعتلال من وظيفة الكلية، وربما يقود إلى الفشل الكلوي. |
| سرطان الكلية | تنمو خلايا غير طبيعية داخل الخلايا المبطنة للأنابيب داخل الكلية، فتخرج عن مجرى البول، أو توجد كتلة في الكلى، أو ربما تتأثر أعضاء أخرى في الجسم نتيجة انتشار السرطان السريع، مما قد يؤدي إلى الموت. |

الصورة المرتبطة

p04_جدول_أمراض_الجهاز_الإخراجي_الشائعة.png

---

الصفحة 81

معالجة الكلية

Kidney Treatments

قد تفقد الكلى نسبة كبيرة من وظيفتها قبل أن يصبح الفشل الكلوي ظاهرًا. وإذا لم تعالج الكلى فإن تراكم الفضلات في الجسم يؤدي إلى التشنجات وفقدان الوعي أو الموت.

وهناك طريقتان لعلاج الفشل الكلوي التام، وانخفاض مستوى أداء الكلى.

غسيل الكلى

Dialysis

غسيل الكلى طريقة يتم فيها ترشيح الفضلات والسموم من دم المريض عن طريق آلة الكلى الصناعية. ومواد منخفضة إذا تعطلت من غسيل الكلى، أحدهما موضح في الشكل 3-18، حيث يمر الدم مؤقتًا عبر آلة ترشيح خارج الجسم لتخليصه من الفضلات.

وتحتاج هذه العملية من 3 إلى 4 ساعات، بمعدل أربع مرات في الأسبوع.

أما النوع الثاني فيتم بإدخال أنبوب إلى تجويف البطن، حيث يعمل الغشاء الداخلي المبطن للبطن، الغشاء الصفاقي، عمل كلية صناعية، فيملأ تجويف البطن بسائل خاص من خلال أنبوب صغير ملتصق بالبطن، ثم يصرف السائل المحتوي على الفضلات عن دم المريض.

ويجب إجراء هذه العملية يوميًا مدة 30-40 دقيقة.

زرع الكلية

Kidney Transplant

زرع الكلية عملية جراحية يتم فيها نقل كلية سليمة من شخص إلى جسم المريض. وقد أثبتت زراعة الكلى نجاحات متزايدة في الأعوام الأخيرة.

وعلى الرغم من ذلك فهناك نقص كبير في أعداد المتبرعين بالكلى. إذ يحتاج عدد المرضى على قائمة الانتظار لزراعة الكلى عدد الكلى المتوافرة للزراعة كثيرًا.

ومن المضاعفات الرئيسة للزراعة رفض الجسم المتوقع للعضو. وتتم معالجة رفض الجسم للكلية المزروعة عن طريق العقاقير، ومنها الستيرويدات والسيكلوسبورين، التي تتناولها المريضة، لكنها ترهق جسم الكلية المزروعة.

ويحتاج الكثير ممن تزرع لهم الكلى إلى علاج ارتفاع ضغط الدم ومنع حدوث العدوى.

الصورة المرتبطة

p05_غسيل_الكلى_وترشيح_الفضلات.png

الشكل 3-18

يستخدم جهاز غسيل الكلى لترشيح الفضلات والمواد السامة من دم المريض.

---

الصفحة 82

الربط مع الصحة

صدرت فتوى هيئة كبار العلماء من رئاسة إدارات البحوث العلمية والإفتاء والدعوة والإرشاد في عام 1402هـ بجواز تبرع الإنسان الحي بنقل عضو منه أو جزء من عضو إلى مسلم مضطر إلى ذلك؛ وذلك للحفاظ على حياته، قال الله تعالى:
"وَمَنْ أَحْيَاهَا فَكَأَنَّمَا أَحْيَا النَّاسَ جَمِيعًا".

قال النبي صلى الله عليه وسلم:
"تَرَى المُؤْمِنِينَ فِي تَرَاحُمِهِمْ وَتَوَادِّهِمْ وَتَعَاطُفِهِمْ كَمَثَلِ الجَسَدِ، إِذَا اشْتَكَى مِنْهُ عُضْوٌ تَدَاعَى لَهُ سَائِرُ جَسَدِهِ بِالسَّهَرِ وَالحُمَّى".

متفق عليه.

وفي عام 1404هـ أصدر المركز الوطني للكلى، وذلك بتسهيل زراعة الأعضاء في المركز السعودي لزراعة الأعضاء لتوسيع بذلك نشاطه في مختلف مجالات زراعة الأعضاء.

للمزيد من المعلومات ارجع إلى الموقع الإلكتروني للمركز السعودي لزراعة الأعضاء.

الصورة المرتبطة

p06_التبرع_بالأعضاء_وزراعة_الكلى.png

---

التقويم 3-3

الصورة المرتبطة

p06_تقويم_الجهاز_الإخراجي.png

الخلاصة

• الكليتان عضو الإخراج الرئيس في الجسم.
• الوحدات الكلوية وحدات ترشيح مستقلة في الكلى.
• يعاد امتصاص الماء والمواد المهمة إلى الدم بعد الترشيح.
• تنتج الكلى فضلات تسمى البول.

فهم الأفكار الرئيسة

• الفكرة الرئيسة: فسر كيف تساعد الكلى على الحفاظ على الاتزان الداخلي للجسم.
• عرّف الوحدة الكلوية والبولينا.
• ارسم مخططًا يبين التخلص من الفضلات، ابتداءً من محفظة بومان حتى قناة مجرى البول.
• قارن بين الترشيح وإعادة الامتصاص في الوحدة الكلوية.
• حدد ثلاثة أنواع من اعتلالات الكلية.

التفكير الناقد

• كوّن فرضية: لماذا يسبب الفشل الكلوي الموت؟
• الكتابة في علم الأحياء: ابحث عن أثر تناول نظام غذائي غني بالبروتين في الجهاز الإخراجي، لخص نتائج بحثك لأفراد المجتمع المحلي.
• الرياضيات في علم الأحياء: احسب معدل كمية البول التي ينتجها الجسم في الأسبوع.