بازجذب: بازیافت مواد مفید در بدن
کلیه‌ها: تصفیه‌خانه‌ی هوشمند بدن
کلیه‌ها دو عضو لوبیایی شکل در پشت شکم هستند که مانند یک تصفیه‌خانه‌ی بسیار پیشرفته عمل می‌کنند. کار اصلی آن‌ها پاکسازی خون از مواد زائد و اضافی است. اما اگر کلیه‌ها فقط مواد زائد را دفع می‌کردند، بدن ما هر روز مقدار زیادی آب، قند (گلوکز) و مواد معدنی ضروری را از دست می‌داد. اینجاست که مفهوم مهم بازجذب مطرح می‌شود. هر کلیه از حدود یک میلیون واحد تصفیه‌ی کوچک به نام نفرو ساخته شده است. بازجذب در بخش‌های مختلف هر نفرو اتفاق می‌افتد.
سفر یک مولکول آب: از تصفیه تا بازجذب
برای درک بهتر، سفر یک مولکول آب را در یک نفرو دنبال می‌کنیم:
- تصفیه (فیلتراسیون): خون وارد گلومرول۶ (یک شبکه‌ی مویرگی) می‌شود. فشار خون بالا، آب، گلوکز، نمک‌ها و مواد زائد مثل اوره۷ را از دیواره‌ی مویرگ‌ها بیرون می‌راند و به درون "کپسول بومن۸" می‌فرستد. این مایع که ادرار اولیه نام دارد، هنوز پر از مواد مفید است.
- شروع بازجذب: ادرار اولیه وارد لوله‌ی پیچیده‌ی پروکسیمال۹ می‌شود.اینجا، حدود 70% آب و تقریباً تمام گلوکز و اسیدهای آمینه۱۰ به طور فعال یا غیرفعال به مویرگ‌های اطراف لوله بازجذب می‌شوند.
- تمرکز کردن: مایع باقی‌مانده سپس از "قوس هنله۱۱" عبور می‌کند که مانند یک سیستم مکنده، آب بیشتری را بازجذب کرده و ادرار را غلیظ می‌کند.
- تنظیم نهایی: در "لوله‌ی دیستال۱۲" و "مجاری جمع‌آوری۱۳"، بازجذب نهایی آب و یون‌هایی مانند سدیم و پتاسیم بر اساس نیاز بدن صورت می‌گیرد. این کار توسط هورمون‌هایی مانند ADH۱۴ (هورمون ضدادراری) کنترل می‌شود.
در پایان این سفر، آنچه باقی می‌ماند، ادرار نهایی است که حاوی مواد زائد و مقدار اضافی آب و نمک است و برای دفع به مثانه فرستاده می‌شود.
| بخش نفرو | مواد عمده‌ی بازجذب شده | مکانیسم غالب | درصد بازجذب تقریبی |
|---|---|---|---|
| لوله‌ی پیچیده‌ی پروکسیمال | گلوکز، اسیدهای آمینه، آب، سدیم (Na+)، بیکربنات (HCO3-) | انتقال فعال و انتشار غیرفعال | 65-70% |
| قوس هنله | آب و سدیم (Na+) | اسمز۱۵ و انتشار | 15-20% (متغیر) |
| لوله‌ی پیچیده‌ی دیستال | سدیم (Na+)، آب، بیکربنات (HCO3-) | انتقال فعال (کنترل هورمونی) | 5-10% (متغیر) |
| مجاری جمع‌آوری | آب | اسمز (کنترل شده توسط ADH) | 5-10% (متغیر) |
نیروهای محرکه‌ی بازجذب: حمل‌ونقل فعال و غیرفعال
بازجذب چگونه اتفاق می‌افتد؟ مواد با دو روش اصلی از لوله‌های کلیوی به خون بازمی‌گردند:
- انتشار غیرفعال (Passive Transport): در این روش، مواد از منطقه‌ای با غلظت بالا به منطقه‌ای با غلظت پایین حرکت می‌کنند و به انرژی نیاز ندارند. مانند حرکت آب (اسمز) یا حرکت برخی یون‌ها. وقتی در لوله‌ی کلیوی غلظت سدیم کم می‌شود، آب به طور طبیعی از طریق اسمز به سمت خون (که اکنون غلظت بیشتری دارد) جریان می‌یابد.
- انتقال فعال (Active Transport): در این روش، مواد برخلاف گرادیان غلظت (از غلظت پایین به بالا) منتقل می‌شوند. این کار به انرژی و "پمپ‌های" مخصوصی نیاز دارد. بازجذب گلوکز یک مثال عالی است. حتی اگر غلظت گلوکز در خون از لوله‌ی کلیوی بیشتر باشد، پمپ‌های مخصوص، تمام مولکول‌های گلوکز را به طور فعال به خون بازمی‌گردانند.
بازجذب در عمل: وقتی آب می‌خوریم یا عرق می‌کنیم
بدن ما به طور دائم در حال تنظیم بازجذب است. دو مثال روزمره را در نظر بگیرید:
- نوشیدن آب زیاد: وقتی مقدار زیادی آب می‌نوشید، بدن شما تشخیص می‌دهد که آب کافی دارد. در پاسخ، غده‌ی هیپوفیز۱۶ ترشح هورمون ADH را کاهش می‌دهد. در نتیجه، دیواره‌ی مجاری جمع‌آوری کلیه نسبت به آب نفوذناپذیر می‌شود و آب کمتری بازجذب می‌شود. این امر باعث تولید ادرار رقیق و شفاف می‌گردد.
- تعریق شدید یا اسهال: در این شرایط، بدن آب از دست می‌دهد. برای جبران این کمبود، ترشح هورمون ADH افزایش می‌یابد. این هورمون به مجاری جمع‌آوری کلیه دستور می‌دهد که آب بیشتری را بازجذب کنند. در نتیجه، ادرار غلیظ و زردرنگ می‌شود. این یک مکانیسم هوشمند برای حفظ آب بدن است.
اشتباهات رایج و پرسش‌های مهم
پاسخ: بله، بازجذب عمدتاً برای حفظ مواد مفید است. مواد زائد مانند اوره، به طور هدفمند بازجذب نمی‌شوند. در واقع، حتی ممکن است مقداری از آن‌ها به طور غیرفعال به لوله‌ها برگردند، اما مقدار خالص آن‌ها در ادرار نهایی بسیار بیشتر از خون است و در نهایت دفع می‌شوند.
پاسخ: پمپ‌های بازجذب گلوکز ظرفیت محدودی دارند. در فرد سالم، مقدار گلوکز تصفیه شده کمتر از این ظرفیت است. اما در دیابت کنترل‌نشده، قند خون آنقدر بالا می‌رود که مقدار گلوکز تصفیه شده از ظرفیت این پمپ‌ها بیشتر می‌شود. در نتیجه، گلوکز اضافی در ادرار باقی می‌ماند و دفع می‌شود. به این حالت "گلوکزوری۱۸" می‌گویند.
پاسخ: خیر، اگرچه کلیه مهم‌ترین عضو در این زمینه است، اما اصول مشابهی در دستگاه گوارش نیز وجود دارد. مثلاً روده‌ی بزرگ مقدار زیادی آب را از مواد غذایی هضم شده بازجذب می‌کند تا از کم‌آبی بدن جلوگیری کند.
پاورقی
۱ بازجذب (Reabsorption)
۲ گلوکز (Glucose)
۳ لوله‌های کلیوی (Renal Tubules)
۴ نفرو (Nephron)
۵ انتقال فعال و غیرفعال (Active and Passive Transport)
۶ گلومرول (Glomerulus)
۷ اوره (Urea)
۸ کپسول بومن (Bowman's Capsule)
۹ لوله‌ی پیچیده‌ی پروکسیمال (Proximal Convoluted Tubule)
۱۰ اسیدهای آمینه (Amino Acids)
۱۱ قوس هنله (Loop of Henle)
۱۲ لوله‌ی پیچیده‌ی دیستال (Distal Convoluted Tubule)
۱۳ مجاری جمع‌آوری (Collecting Ducts)
۱۴ ADH: هورمون ضدادراری (Antidiuretic Hormone)
۱۵ اسمز (Osmosis)
۱۶ غده‌ی هیپوفیز (Pituitary Gland)
۱۷ دیابت (Diabetes)
۱۸ گلوکزوری (Glycosuria)