الحد الأقصى لتركيز البول الأسمولي وتركيزه

يوجد حد أعلى لمدى تركيز البول، يحدده أعلى تركيز أسمولي يمكن أن تصل إليه النخاع الداخلي؛ في البالغين الأصحاء، يتوافق هذا مع أقصى تركيز أسمولي للبول أعلى بكثير من البلازما. نظرًا لوجوب إفراز حمولة ثابتة يوميًا من المواد المذابة، فإن هذا الحد يحدد أيضًا حجمًا أدنى إلزاميًا من الماء يجب أن يغادر الجسم في البول.

Definition

الحد الأقصى لتركيز البول الأسمولي هو أعلى تركيز يمكن للكلية أن ترفع إليه البول، ويحدده ذروة التركيز الأسمولي للسائل الخلالي للنخاع الداخلي الذي يتوازن معه سائل القناة الجامعة تحت أقصى تأثير للهرمون المضاد لإدرار البول؛ ويحدد هذا، جنبًا إلى جنب مع الحمل اليومي للمواد المذابة، الحجم الإلزامي للبول.

Scope

يغطي هذا الموضوع ما يحدد أقصى تركيز أسمولي يمكن تحقيقه للبول، ومفهوم فقدان الماء الإلزامي الذي يترتب عليه، والحد الأقصى المقابل للتخفيف. يدمج هذا الموضوع التدرج، والأوعية المستقيمة (vasa recta)، ومواضيع اليوريا في الأداء الكلي للكلية في التركيز. إنه علم وظائف أعضاء مرجعي، وليس إرشادات سريرية.

Core questions

• ما الذي يحدد سقف تركيز البول الأسمولي؟
• كيف يترجم التركيز الأقصى إلى حجم بول أدنى إلزامي؟
• ما الذي يحدد أقصى تخفيف للبول يمكن أن تنتجه الكلية؟
• ما هي العوامل التي تقلل من أقصى تركيز يمكن تحقيقه؟

Key concepts

• سقف التركيز الأسمولي الأقصى للبول
• توازن سائل القناة الجامعة مع السائل الخلالي للنخاع الداخلي
• فقدان الماء الإلزامي
• الحمل اليومي للمواد المذابة والحد الأدنى لحجم البول
• الحد الأقصى لتخفيف البول
• محددات القدرة على التركيز (التدرج، اليوريا، الفازوبريسين، الأكوابورين-2)

Mechanisms

تحت أقصى تأثير للهرمون المضاد لإدرار البول، تصبح القناة الجامعة نفاذة للماء بشكل كبير من خلال وفرة الأكوابورين-2 (aquaporin-2) القمي، ويتوازن السائل الذي يغادر القناة أسموليًا مع السائل الخلالي للنخاع الداخلي؛ وبالتالي، لا يمكن أن يتجاوز الحد الأقصى لتركيز البول الأسمولي ذروة التركيز الأسمولي الخلالي، والذي يتحدد بدوره بالضرب المضاد للتيار، وإعادة تدوير اليوريا، والحفاظ عليه بواسطة الأوعية المستقيمة (vasa recta). نظرًا لوجوب إفراز كمية ثابتة تقريبًا من المواد المذابة كل يوم، فإن قسمة حمل المواد المذابة هذا على الحد الأقصى للتركيز الأسمولي ينتج عنه حجم بول أدنى أو إلزامي لا يمكن للكلية أن تقل عنه؛ وتقلل الكفاءة الأقل في التركيز من هذا الحجم الإلزامي. في الطرف المقابل، عندما يكون الهرمون المضاد لإدرار البول غائبًا، تظل القناة الجامعة غير نفاذة للماء بينما تستمر الساق الصاعدة في إزالة المواد المذابة، لذلك يمكن جعل البول ناقص التوتر بشكل ملحوظ، مما يحدد حد التخفيف للكلية. أي عامل يقلل من التدرج النخاعي، أو يقلل من إدخال الأكوابورين-2، أو يقلل من توافر اليوريا، يقلل من الحد الأقصى للتركيز الأسمولي الذي يمكن الوصول إليه.

Clinical relevance

توضح القدرة القصوى على التركيز ومتطلبات الماء الإلزامية الناتجة عنها سبب ارتباط توازن المواد المذابة والماء، وتعد القدرة المنخفضة على التركيز سمة معترف بها لعدة حالات فسيولوجية ومرضية نوقشت في أمراض الكلى السريرية؛ يصف هذا المدخل الفسيولوجيا وليس أساسًا للتشخيص أو العلاج.

Evidence & guidelines

يعتمد هذا الوصف على المراجعات الفسيولوجية لتركيز البول، وعلى مراجعات الأكوابورينات الكلوية، وعلى الكتب المدرسية القياسية في علم وظائف الأعضاء؛ تختلف القيم العددية للتركيز الأسمولي الأقصى باختلاف الطريقة والأنواع وتُعطى هنا بشكل نوعي.

History

بمجرد أن أوضحت آلية التيار المعاكس كيفية بناء التدرج النخاعي، تحول الاهتمام إلى ما يحد من هذا التدرج وبالتالي الحد الأقصى لتركيز البول، وإلى الفكرة ذات الصلة بالحجم الأدنى الإلزامي للبول اللازم لتخليص الجسم من الحمل اليومي للمواد المذابة. أدى اكتشاف وتوصيف الأكوابورين-2 لاحقًا إلى تقديم تفسير جزيئي للنفاذية المنظمة للماء التي تسمح لسائل القناة الجامعة بالتوازن مع السائل الخلالي النخاعي أثناء أقصى تأثير مضاد لإدرار البول.

Key figures

• Jeff M. Sands
• Harold E. Layton
• Mark A. Knepper
• Søren Nielsen

Seminal works

• sands-2009
• nielsen-2002

Frequently asked questions

ما الذي يحد من مدى تركيز البول؟

لا يمكن أن يتجاوز الحد الأقصى لتركيز البول الأسمولي ذروة التركيز الأسمولي للسائل الخلالي للنخاع الداخلي الذي يتوازن معه سائل القناة الجامعة تحت أقصى تأثير للهرمون المضاد لإدرار البول؛ وتتحدد هذه الذروة الخلالية بالضرب المضاد للتيار، وإعادة تدوير اليوريا، وتبادل الأوعية المستقيمة (vasa recta).

ما هو فقدان الماء الإلزامي؟

نظرًا لوجوب إفراز حمولة ثابتة تقريبًا من المواد المذابة يوميًا، ولا يمكن تركيز البول إلا حتى أقصى تركيز أسمولي، يوجد حجم بول أدنى يجب فقده لحمل تلك المواد المذابة؛ وهذا الحد الأدنى هو فقدان الماء الإلزامي.