آشنایی با ساختمان و آناتومی کلیه

ساختمان کلیه

کلیه‌های انسان، دو عضو لوبیایی شکل هستند که در فضای خلف صفاقی، در دو ستون مهره‌ها و هم سطح مهره‌های سینه‌ایِ تحتانی و مهره‌های کمریِ فوقانی قرار گرفته‌اند. به دلیل موقعیت کبد، کلیهٔ راست اندکی از کلیهٔ چپ پایین‌تر واقع شده است. وزن هر کلیهٔ فرد بزرگسال، تقریباً g170 ـ 120 و ابعاد آن، حدوداً cm3×6×12 می‌باشد. در مقطع کورونال کلیه، دو ناحیهٔ مجزا دیده می‌شود (شکل A1 ـ 26). ناحیهٔ رنگ پریدهٔ خارجی یا قشر کلیه، تقریباً یک سانتی‌متر ضخامت دارد. ناحیهٔ تیره‌تر داخلی، مدولا نام دارد و حاوی 6 تا 15 (به طور متوسط 8) ساختمان مخروطی شکل به نام هرم (pyramid) است. قاعده هر هرم، در پیوستگاه قشر و مدولا (medulla) قرار دارد و نوک آن به نام پاپیلا، به سمت ناف کلیه است. خود مدولا، به ناحیهٔ خاجری شامل نوارهای خارجی و داخلیِ مدولای خارجی، و ناحیه داخلی (حاوی پاپیلا) تقسیم می‌شود. این تمایز که به طور ظاهری آشکار است حایز اهمیت می‌باشد چرا که هر ناحیه، اجزای لوله‌ای و عروقی مختص به خود را دارا می‌باشد که همهٔ آنها در عملکرد کلیه مهم بوده و در بخش‌های متعاقب شح داده خواهند شد.

شاخه‌های شریان و ورید کلیوی، عروق لنفاوی، اعصاب و ناحیهٔ متسع فوقانی میزنای (ureter) که لگنچه (renal pelvis) نامیده می‌شود، از طریق ناف کلیه (hillum) که در سطح داخلی مقعر کلیه قرار دارد، وارد این عضو می‌شوند. لگنچهٔ کلیه با یک فضای مسطح در داخل کلیه به نام سینوس کلیوی مرتبط است و در این مکان، بای جمع کردن ادرار از مجاری جمع‌کنندهٔ به هم پیوسته که در داخل هرم‌های کلیوی قرار دارند، به کالیس‌های (کاسک‌های) اصلی و فرعی تقسیم می‌شود.

خون‌رسانی کلیه

خون از طریق شریان اصلی کلیه که در سطح اولین مهرهٔ کمری از آئورت جدا می‌شود وارد هر کلیه می‌گردد (شکل B1 ـ 26). شریان کلیه وارد ناف می‌شود و معمولاً به دو شاخهٔ سگمنتال (قطعه‌ای) اصلی تقسیم می‌شود. شاخه‌های قطعه‌ای، به نوبهٔ خود به شریان‌های لوبی متعددی تقسیم می‌شوند که خون نواحی فوقانی، میانی و تحتانی کلیه را تأمین می‌کنند. این عروق، به محض ورود به پارانشیم کلیه باز هم منشعب می‌شوند و شریان‌های بین لوبی (interlobar) را ایجاد می‌کنند که در امتداد حاشیهٔ خارجی هرم‌های مدولا، به سمت قشر کلیه حرکت می‌نمایند. این شریان‌های کوچکتر در محل پیوستگاه قشر به مدولا، شاخه‌هایی عمودی ایجاد می‌کنند که مسیر حرکت آنها قوسی است و به همین دلیل، به درستی شریان‌های قوسی (arcuate) نامیده می‌شوند. شریان‌های بین لوبولی از شریان‌های قوسی منشعب و به طور شعاعی در قشر کلیه پخش می‌شوند. خون مویرگ‌های گلومرولی، از طریق شریانچه‌های آوران که از این شریان‌های بین‌لوبولی انتهایی منشأ می‌گیرند، تأمین می‌گردد. شریانچهٔ وابران، بستر مویرگی گلومرولی را ترک می‌کند و شبکه‌ای از مویرگ‌ها را تشکیل می‌دهد که ساختمان‌های لوله‌ای را احاطه می‌کنند. شریانچه‌های وابران گلومرول‌های جنب مدولایی (jaxtamedullary)، قوس‌هایی شبیه سنجاق سر تشکیل می‌دهند که راست رگ (vasa recta) نامیده می‌شوند و به عمق مدولا نفوذ می‌کنند.

عصب‌دهی کلیه

کلیه‌ها دارای شبکه‌ای غنی از اعصاب خودکار هستند. پایانه‌های اعصاب سمپاتیک در تمام قطعات عروقی کلیه، لوله‌ها و تشکیلات جنب گلومرولی وجود دارند. تحریک اعصاب سمپاتیک کلیه، آزاد شدن رنین را از سلول‌های جنب گلومرولی افزایش می‌دهد و بنابراین، تولید آنژیوتانسین و آلدوسترون را بالا می‌برد.

نفرون

واحد ساختمانی و کارکردی پایهٔ کلیه، نفرون است (شکل 2 ـ 26). هر یک از کلیه‌های انسان، حاوی حدود یک میلیون نفرون است. هر نفرون از دو بخش اصلی تشکیل شده است: (1) بخش تصفیه‌کننده حاوی یک شبکهٔ عروقی محصور (جسمک کلیوی) و (2) لولهٔ (توبول) متصل به آن. اکثر بخش‌های جسمک کلیوی در داخل گلومرول قرار دارند. گلومرول از کپسول بومن (bowman ‘scapsule) تشکیل شده که به نوبهٔ خود، کلافهٔ گلومرولی را محصور می‌کند. اجزای لوله بعد از کپسول بومن، به ترتیب عبارت‌اند از لولهٔ نزدیک (proximal tubul) (شامل بخش پیچیده و بخش مستقیم)؛ قوس هنله (Henle loop) (شامل بخش مستقیم لولهٔ نزدیک، شاخهٔ نازک نزولی، شاخه‌های نازک صعودی نفرون‌های دارای قوس هنلهٔ بلند، و شاخهٔ ضخیم صعودی مدولاری)؛ و لولهٔ دور (distal tubul) که شامل قطعهٔ کورتیکال (قشری) بازوی ضخیم صعودی است و نزدیک به قطب گلومرولی خود حرکت می‌کند و شامل ماکولا دنسا (macula densa)، قطعهٔ پس از ماکولا دنسا و بخش پیچیدهٔ لولهٔ دور می‌شود. پس از آن، دستگاه مجاری جمع‌کننده شروع می‌شود که قسمت ابتدایی آن، قطعهٔ اتصالی و قسمت بعدی آن، مجاری جمع‌کننده است. این دستگاه، هم دارای قطعات قشری و هم دارای قطعات مدولاری خارجی و داخلی است.

نفرون‌ها، عمدتاً براساس کوتاه یا بلند بودن قوس هنله تقسیم‌بندی می‌شوند. نفرون‌های دارای قوس کوتاه معمولاً از نواحی سطحی و میان قشری (میدکورتیکال) منشأ می‌گیرند و قوس هنلهٔ آنها در مدولای خارجی خم می‌شود. در عوض، نفرون‌های دارای قوس بلند از منطقهٔ جنب مدولاری (کورتیکومدولاری) منشأ می‌گیرند و قوس هنلهٔ آنها وارد مدولای داخلی می‌شود. تعداد کمی از این نفرون‌های جنب‌مدولاری، دارای قوس‌های هنله‌ای هستند که به طور عمقی به مدولای داخلی نفوذ می‌کنند و قبل از اینکه به بالا چرخیده و صعود کنند، به پاپیلا می‌رسند.

جسمک (corpuscle) کلیوی (گلومرول)

گلومرول (glomerulus) (شکل 3 ـ 26)، شبکه‌ای ممنحصر به فرد از مویرگ‌هاست که بین شریانچه‌های آوران و وابران قرار گرفته و داخل یک ساختمان اپی تلیومی (کپسول بومن) محصور شده است. مویرگ‌ها به صورت ساختمان‌های لوبولی به نام کلافه‌های گلومرولی ارایش یافته و توسط لایهٔ نازکی از سلول‌های اندوتلیومی مفروش شده‌اند. ناحیهٔ مرکزی گلومرول مزانژیوم است و از سلول‌های مزانژیال تشکیل شده که داخل مادهٔ زمینه‌ای مزانژیال قرار گرفته‌اند. بخش‌های دیگر گلومرول عبارت‌اند از غشای پایهٔ گلومرولی و سلول‌های اپی‌تلیومی احشایی و جداری. شریانچه‌های اوران و وابران، در قطب عروقی وارد گلومرول شده و از آن خارج می‌شوند و کپسول بومن، در قطب ادراری به صورت لولهٔ نزدیک (توبول پروگزیمال) ادامه پیدا می‌کند. شریانچهٔ وابران تبدیل به یک شبکهٔ مویرگی دیگر می‌شود که لوله‌های مجاور را احاطه می‌کند و شبکهٔ مویرگی دور لوله‌ای (peritubular) را تشکیل می‌دهد. بنابراین، جسمک کلیوی تشکیل شده است از اپی تلیوم جداری کپسول بومن، اپی تلیوم احشایی که کلافهٔ گلومرولی را احاطه کرده است، سلول‌های اندوتلیال مفروش‌کنندهٔ مویرگ‌ها، غشای پایهٔ گلومرولی، و سلول‌های مزانژیومی قرار گرفته‌اند. این عناصر در هماهنگی با یکدیگر عمل می‌کنند تا نفوذپذیری هیدرولیک بالایی را حفظ کرده و نفوذپذیری انتخابی به بار الکتریکی (charge) و اندازهٔ [ذرات] در روند ریزپالایش (ultrafiltration) برقرار سازند.

سلول‌های اپی تلیومی

سلول‌های اپی تلیومی احشایی یا سلول‌های پادار (پودوسیت‌ها)، پری‌سیت‌های بسیار تخصص یافته‌ای هستند. این سلول‌ها دارای ساختمان سلولی پیچیده و زواید سطحی برجسته‌ای هستند که بهترین نمونهٔ آنها بیرون‌زدگی‌های انگشتی در هم تنیده‌ای است که روی سطح اندوتلیوم گلومرولی گسترش یافته و زواید پایی نامیده می‌شوند. بین این زوائد، پرده‌های شکاف‌داری قرار دارند که مهم‌ترین مانع در برابر عبور تراگلومرولی (transglomerular) درشت مولکول‌ها به داخل ریزپالاییدهٔ (ultrafiltrate) گلومرولی هستند (شکل 4 ـ 26). اشکال ارثی سندرم نفروتیک با جهش در ژن‌هایی همراه هستند که حاصل آنها برقرارکنندهٔ ساختمان پردهٔ روی شکاف (slit diaphragm) بوده و از سلول‌های پادار منشأ می‌گیرند. این گروه شامل جهش‌هایی در نفرین، پودوسین، آلفا آ اکتینین 4، و پروتئین همراه با CD2 می‌باشند. یک جهش فعال‌کننده در کانال کاتیونی پتانسیل گیرندهٔ موقت 6 (transient receptor potential cation channel 6) (پروتئین دیگر پودوسیت) باعث یک شکل مادرزادی اسکلروز گلومرولی کانونی با شروع بیماری در دهه‌های سوم و چهارم زندگی می‌شود. آسیب دیدن پودوسیت‌ها، منجر به پروتئینوری و اختلال در ساختمان پودوسیت می‌شود که نتیجهٔ آن کشیدگی یا نازک‌شدگی این زوائد پایی و پروتئینوری می‌باشد. این تغییرات، مشخصهٔ تمام سندرم‌های بیماری پیشروندهٔ کلیوی می‌باشند.

سلول‌های اندوتلیومی

لایهٔ نازکی از سلول‌های اندوتلیال متخلخل، مجرای مویرگی گلومرول را مفروش کرده‌اند. این منافذ، از اکثر منافذ سلول‌های بدن بزرگ‌ترند و تا حدی مسئول ضریب بالای ریزپالایش (ultrafiltrationcoefficient) گلومرول انسان می‌باشند. یک پوشش سلولی غنی از گلیکوپروتئین‌های پلی آنیونی، سطح سلول‌های اندوتلیوم را می‌پوشاند و مسئول پایین‌تر بودن قابلیت نفوذ پروتئین‌های دارای بار منفی مانند آلبومین به سد پالایش گلومرولی است. همانند دیگر مناطق بدن، این سلول‌های اندوتلیومی، انعقاد، التهاب و تون وازوموتور را تنظیم می‌کنند. آنها آنتی‌ژن‌های سطحی مربوط به مجموعه‌های سازگاری نسجی نوع 2 و مولکول‌هایی برای چسبیدن لکوسیت‌ها را بیان می‌کنند، به عوامل انعقادی IXa و Xa متصل می‌شوند، عامل فون‌ویلبراند را آزاد می‌کنند و به آن متصل می‌شوند و اندوتیلین ـ 1 و اکسید نیتریک را تولید و ترشح می‌کنند. کاهش عملکرد عامل رشد اپیدرمی عروق در سلول‌های اندوتلیومی گلومرول مسئول سندرم پره‌اکلامپسی می‌باشد.

غشای پایهٔ گلومرولی

غشای پایهٔ گلومرولی، لایه‌ای از ژل آب‌دار متشکل از گلیکوپروتئین‌هایی است که دارای رشته‌های در هم بافتهٔ کلاژن (کلاژن نوع IV و نوع V) می‌باشند. هپارینازهایی که گلیکوپروتئین‌های غنی از هپارین را هضم می‌کنند، منجر به افزایش بسیار زیاد نفوذپذیری غشای پایه نسبت به پروتئین‌های آنیونی می‌شوند که این مسأله، نشان‌دهندهٔ اهمیت غشای پایه در سد گلومرولی پالایش پروتئین است. این اجزاء هم توسط پودوسیت‌ها و هم سلول‌های اندوتلیومی ساخته می‌شوند. فقدان کلاژن نوع IV ناشی از جهش در ژن زیرواحد α 5 کلاژن نوع IV واقع بر کروموزوم X، منجر به سندرم آلپورت (Alport ‘ssyndrome) می‌شود.

مزانژیوم

مویرگ‌های گلومرولی در داخل ساختمانی به نام مزانژیوم حرکت می‌کنند که از سلول‌های مزانژیومی واقع در یک مادهٔ زمین‌ای مزانژیومی تشکیل شده است (شکل 3 ـ 26). مشخصات ساختمانی سلول‌های مزانژیومی، همانند سلول‌های عضلهٔ صاف است. این سلول‌ها حاوی اکتین، میوزین و αـ آکتین هستند. زوائد سیتوپلاسمی از طریق میکروفیبریل‌های متصل به فیبرونکتین (فراوانترین پروتئین مادهٔ زمینه‌ای مزانژیومی)، سلول‌های مزانژیومی را به یکدیگر متصل می‌کنند. این آرایش، بر نیروی انقباضی سلول‌های مزانژیومی تأثیر می‌گذارد. تعداد کمی از سلول‌های مزانژیوم در فاگوسیتوز درشت مولکول‌ها از جمله مجموعه‌های ایمنی نیز شرکت می‌کنند. این سلول‌ها، حاوی گیرنده‌هایی برای عوامل رشد مانند عامل رشد مشتق از پلاکت (PDGF)، پپتیدهای انقباضی مانند اندوتلین و آرژینین و ازوپرسین و سیتوکین‌ها هستند. سلول‌های مزانژیومی هم چنین می‌توانند در صورت تحریک توسط این عوامل، مادهٔ زمینه‌ای خارج سلولی تولید کنند و ممکن است در تولید مادهٔ زمینه‌ای غیرطبیعی در بسیاری از انواع بیماری‌های گلومرولی شرکت داشته باشند.

تشکیلات جنب گلومرولی

در محلی بین ورودی و خروجی شریانچه‌ها، پلاکی از سلول‌های توبول دیستال به نام ماکولا دنسا قرار دارد که به طور کیپ به هر گلومرول چسبیده است. این سلول‌های تخصیص یافته، همراه با مادهٔ زمینه‌ای مزانژیوم که در اطراف آنها قرار دارد و سلول‌های گرانولار تخصیص یافتهٔ شریانچه‌های متصل به آنها، دستگاه جنب گلومرولی را تشکیل می‌دهند. در غلظت‌های متغیر نمک تحویل شده، این منطقه پالایش گلومرولی را به صورتی تنظیم می‌کند که جریان کلرید سدیمی که از این منطقه خارج می‌شود، توسط فرایندی به نام پس خوراند لوله‌ای ـ گلومرولی ثابت می‌ماند. با انهدام ژنتیکی این سیستم‌ها می‌توان تنظیم پس خوراند لوله‌ای ـ گلومرولی توسط سیستم رنین ـ آنژیوتانسین، اکسیدنیتریک، و آدنوزین را نشان داد. انهدام سلول‌های تولیدکنندهٔ رنین دستگاه جنب گلومرولی، باعث اختلالات نمو کلیه نقشی ایفا می‌کنند. دستگاه جنب گلومرولی محل تولید رنین نیز می‌باشد که به غلظت نمک حساس است. این سلول‌ها دارای شبکه‌ای غنی از اعصاب سمپاتیک هستند.

لوله (توبول)

جسمک گلومرولی ریزپالائیده را به درون لوله‌های کلیوی هدایت می‌کند. لولهٔ پروگزیمال (نزدیک) از قطب ادراری گلومرول شروع می‌شود و دارای دو قطعه است. قطعهٔ اول یا لولهٔ پیچیدهٔ نزدیک، در قشر کلیه قرار دارد. قطعهٔ دوم یا بخش مستقیم لولهٔ نزدیک، در شعاع‌های مدولاری قرار گرفته و برای ساختن بخشی از قوس هنله، وارد مدولا می‌شود. شاخهٔ نازک نزولی قوس هنله در مدولا همانند سنجاق سر خم می‌شود و به قشر کلیه برمی‌گردد. بدین ترتیب، لولهٔ دور (دیستال) به وجود می‌آید. لولهٔ دور دارای دو قطعه است: (1) شاخهٔ ضخیم صعودی لولهٔ هنله و (2) لولهٔ پیچیده دور. لولهٔ دور به قطعهٔ رابط منتهی می‌شود که نقطۀ‌گذار از لولهٔ دور به قطعهٔ جمع‌کننده را مشخص می‌کند. قطعهٔ جمع‌کننده، از مجرای جمع‌کنندهٔ قشری (cortical collecting duct) و مجاری جمع‌کنندهٔ خارج و داخل مدولاری تشکیل شده است. این قطعاتِ مجرای جمع‌کننده نه تنها از نظر محل قرار گرفتن با هم تفاوت دارند بلکه سلول‌های تشکیل‌دهندهٔ هر بخشف توزیع ناقلان (transporter) اختصاصی برای هر قطعه، و پاسخ‌دهی به هورمون‌های تنظیم‌کنندهٔ انتقال مواد در هر قطعه با قطعهٔ دیگر نیز متفاوت است. مجاری جمع‌کننده به مجاری جمع‌کنندهٔ پاپیلاری یا مجاری بلینی (Bellini) ختم می‌شوند. مجاری در نوک پاپیلای کلیه محتوای خود را به لگنچهٔ کلیه تخلیه می‌کنند.