عندما لا تحتاج إلى أي شيء في حياتك اليومية فإنك تقوم بالتخلص منه، وهكذا يتصرف أي كائن حي، حيث يتعامل جسمنا مع المواد الزائدة عن حاجته وفضلاته بعدة طرق منها عملية التبول، فالبول هو عبارة عن سائل تنتجه الكلى لإزالة الفضلات من مجرى الدم و يكون البول البشري في الحالات الطبيعية أصفر اللون ومتغير في التركيب الكيميائي.
تكوين البول
ترشح الكلى المواد غير المرغوب فيها من الدم وتنتج البول لتفرزها. هناك ثلاث خطوات رئيسية لتشكيل البول: الترشيح الكبيبي(Glomerular Filtration)، إعادة الإمتصاص (Reabsorption)، والإفراز(Secretion)، وتضمن هذه العمليات إزالة الفضلات والمياه الفائضة فقط من الجسم.
الكبيبة ترشح المياه والمواد الأخرى من مجرى الدم
تحتوي كل كلية على حوالي مليون بنية صغيرة تسمى النيفرون(Nephron)، كل نفرون لديه الكبيبة (glomerulus)، وهي موقع ترشيح الدم، وهي عبارة عن شبكة من الشعيرات الدموية محاطة بهيكل يشبه الكأس، أو ما يطلق عليها الكبسولة الكبيبية أو كبسولة بومان، بينما يتدفق الدم عبر الكبيبة، يدفع ضغط الدم الماء والمواد المذابة من الشعيرات الدموية إلى الكبسولة عبر غشاء ترشيح، يبدأ هذا الترشيح الكبيبي في عملية تكوين البول.
يحافظ غشاء الترشيح على خلايا الدم والبروتينات الكبيرة في مجرى الدم
داخل الكبيبة، يدفع ضغط الدم السائل من الشعيرات الدموية إلى الكبسولة الكبيبية من خلال طبقة متخصصة من الخلايا، هذه الطبقة -أي غشاء الترشيح- تسمح بمرور المياه والمواد المذابة الصغيرة ولكنها تسد خلايا الدم والبروتينات كبيرة الحجم، تبقى هذه المكونات في مجرى الدم، يتدفق المرشح (السائل الذي مر عبر الغشاء) من الكبسولة الكبيبة إلى داخل الكلى.
إعادة الامتصاص تنقل المواد الغذائية والمياه إلى مجرى الدم
تقوم الكبيبة بترشيح المياه والمواد المذابة الصغيرة خارج مجرى الدم، يحتوي المرشح الناتج على فضلات، وكذلك مواد أخرى يحتاجها الجسم: أيونات أساسية، جلوكوز، أحماض أمينية، وبروتينات أصغر. عندما يخرج المرشح من الكبيبة، فإنه يتدفق إلى قناة في النيفرون تسمى الأنبوب الكلوي. أثناء تحركه، يتم إعادة امتصاص المواد اللازمة وبعض الماء من خلال جدار الأنبوب إلى الشعيرات الدموية المجاورة. إن إعادة امتصاص العناصر الغذائية الحيوية من الترشيح هي الخطوة الثانية في تكوين البول.
أيونات النفايات وأيونات الهيدروجين المفرزة من الدم تكمل تكوين البول
يتدفق المرشح الممتص في الكبيبة عبر الأنابيب الكلوية، حيث يتم امتصاص المواد المغذية والماء في الشعيرات الدموية. في الوقت نفسه ، تمر أيونات النفايات وأيونات الهيدروجين من الشعيرات الدموية إلى الأنابيب الكلوية. وتسمى هذه العملية إفراز. تتحد الأيونات المفرزة مع الترشيح المتبقي وتصبح بولًا. يتدفق البول من أنبوب النيفرون إلى قناة تجميع. ويمر خارج الكلى من خلال الحوض الكلوي، في الحالب، وصولاً إلى المثانة.
تكوين البول
بشكل تفصيلي يتكون البول البشري من
يتكون البول البشري في المقام الأول من الماء (91 ٪ إلى 96 ٪) ، مع مركبات عضوية ذائبة على سبيل المثال اليوريا، والكرياتينين، وحمض اليوريك، وكميات ضئيلة من الإنزيمات والكربوهيدرات والهرمونات والأحماض الدهنية والأصباغ والموسينات والأيونات غير العضوية مثل الصوديوم (+Na) ، البوتاسيوم (+K) ، الكلوريد (–Cl) ، المغنيسيوم (+Mg2) ، الكالسيوم (+Ca2) ، الأمونيوم (+NH4) ، الكبريتات (–SO42) ، والفوسفات (–PO43).
• الماء : 95٪
• اليوريا : 9.3 جم / لتر إلى 23.3 جم / لتر
• الكلوريد : 1.87 جم / لتر إلى 8.4 جم / لتر
• الصوديوم 1.17 : جم / لتر إلى 4.39 جم / لتر
• البوتاسيوم 0.750: جم / لتر إلى 2.61 جم / لتر
• الكرياتينين: 0.670 جم / لتر إلى 2.15 جم / لتر
• الكبريت غير العضوي: 0.163 إلى 1.80 جم / لتر
توجد كميات أقل من الأيونات والمركبات الأخرى ، بما في ذلك حمض الهيبوريك والفوسفور وحمض الستريك وحمض الجلوكورونيك والأمونيا وحمض اليوريك وغيرها الكثير. تضيف المواد الصلبة الكلية في البول حوالي 59 جرامًا للشخص الواحد. لاحظ أن المركبات التي عادة لا تجدها في البول البشري بكميات ملحوظة ، على الأقل مقارنة ببلازما الدم ، تشمل البروتين والجلوكوز (المعدل الطبيعي المعتاد من 0.03 جم / لتر إلى 0.20 جم / لتر). يشير وجود مستويات كبيرة من البروتين أو السكر في البول إلى مخاوف صحية محتملة.
في الحالات الطبيعية تتراوح درجة الحموضة (pH) في البول البشري من 5.5 إلى 7 ، حيث يبلغ متوسطها حوالي 6.2. يتراوح الثقل النوعي(Specific gravity) من 1.003 إلى 1.035.
قد تكون هناك انحرافات كبيرة في درجة الحموضة أو الثقل النوعي بسبب النظام الغذائي أو المخدرات أو اضطرابات المسالك البولية.
المواد الكيميائية التي تؤثر على لون البول
يتراوح لون البول البشري بين اللون الأصفر الصافي إلى الأصفر الداكن ، ويعتمد ذلك بدرجة كبيرة على كمية المياه الموجودة. مجموعة متنوعة من الأدوية والمواد الكيميائية الطبيعية من الأطعمة والأمراض يمكن أن تغير اللون. على سبيل المثال ، يمكن أن يؤدي تناول البنجر إلى تحول البول إلى اللون الأحمر أو الوردي (غير ضار). الدم في البول قد يحولها إلى اللون الأحمر. البول ذو اللون الأخضر قد ينجم عن شرب المشروبات الكحولية المُلونة أو من التهاب المسالك البولية. تشير ألوان البول بالتأكيد إلى وجود اختلافات كيميائية مقارنة بالبول العادي ولكنها ليست دائمًا إشارة إلى المرض.
كيمياء البول وصحة الإنسان
عند تحليل البول للاطمئنان على صحة الانسان لا يُعتمد على لونه رغم أنه يؤخذ في الاعتبار لكن يتم تحليله كيميائيا إما بواسطة شرائط جاهزة من اجل ذلك أو عبر اختبارات أخرى حيث عند زيادة نسبة المواد في الدم يجبر الكلى على التخلص منها في البول ويظهر في وجود نسبة من تلك الزيادة عن حاجة الجسم ليست بقليلة في البول ويمكن أن تكشف ذلك عن خلل في وظائف الكلى لا عن وجود زيادة في الدم.
على سبيل المثال عند زيادة نسبة السكر في الدم فيما يسمى بمرض السكري ويضطر الجسم من التخلص من تلك الزيادة عبر الكلى ويتخلص منها في البول وقد يكون هناك خلل في وظائف الكلى يحدث بسببه تسرب نسبة من السكر في البول رغم أن نسبته طبيعية في الدم.
وينطبق ذلك على مركبات أخرى موجودة نكشف بها عن حالة أعضاء أخرى من جسم الانسان.
إعداد: خالد رحومة
مراجعة علمية: أزناي ياسين
تدقيق لغوي: مريم سمير
المصادر
1.
29.8: Urine Composition and Function [Internet]. Chemistry LibreTexts. 2017 [cited 2019 Jul 29]. Available from: https://chem.libretexts.org/Bookshelves/Introductory_Chemistry/Map%3A_Fundamentals_of_General_Organic_and_Biological_Chemistry_(McMurry_et_al.)/29%3A_Body_Fluids/29.8%3A_Urine_Composition_and_Function
2.
Inc AP. Urine Creation [Internet]. [cited 2019 Jul 29]. Available from: https://www.visiblebody.com/learn/urinary/urine-creation
3.
Helmenstine AM, sciences PDDH holds a PD in biomedical, Writer I a S, educator, school consultant S has taught science courses at the high, college, et al. What Is in Your Urine? Look at the Chemical Composition [Internet]. ThoughtCo. [cited 2019 Jul 29]. Available from: https://www.thoughtco.com/the-chemical-composition-of-urine-603883
