تمام کارهایی که توسط دو کلیه انجام میشوند به صورت طبیعی میتواند توسط یک کلیه سالم نیز انجام گردد. بعضی افراد به صورت طبیعی با یک کلیه به دنیا آمدهاند و بعضی افراد یک کلیه خود را جهت انجام پیوند کلیه به بیماران اهدا میکنند. در بعضی موارد نیز یک کلیه به وسیله بیماری یا جراحتها به شدت آسیب میبیند.
عملکرد اولیه کلیهها، حفظ تعادل صحیح آب و مواد معدنی (که شامل الکترولیتها هم میباشند) در بدن میباشد. عملکرد دیگر آن پاکسازی و ترشح مواد زاید ناشی از غذاها، داروها و سمها میباشد. کلیه همچنین فشارخون را تنظیم کرده و بعضی از انواع هورمونها را ترشح میکند.
تعادل آب و الکترولیت
انسان برای ادامه حیات به طور مرتب آب مصرف میکند. آب بیشتری توسط سوخت وساز غذا (متابولیسم) نیز ایجاد میگردد. اگر آبی که وارد بدن میشود با میزان آبی که از بدن خارج میشود متعادل نباشد، آب سریعاً در بدن جمع شده و شخص بیمار شده و ممکن است بمیرد. آب زیاد، الکترولیتهای بدن را رقیق میکند در صورتی که محدودیت آب آنها را غلیظ میکند. الکترولیتهای بدن حتماً باید در مقادیر خیلی دقیقی تنظیم باشند.
کلیهها وظیفه تنظیم آب و الکترولیتها را دارند.
خون با فشار بالایی وارد گلومرولها میشود. بیشتر بخش مایع خون از طریق منافذ کوچک موجود در گلومرولها فیلتر میشوند و گلبولهای خون و اکثر مولکولهای بزرگ مثل پروتئینها در پشت این منافذ باقی میمانند. مایع فیلتر شده و شفاف وارد فضای بومن شده و از طریق کپسول بومن وارد توبولها میشود. در بالغین سالم حدود 180 لیتر مایع در هر روز از طریق توبولهای کلیه فیلتر میشود. تقریباً تمام این مایع (و الکترولیتهایی که در آن وجود دارند) به وسیله کلیهها بازجذب میشود. فقط در حدود 1.5 تا 2 درصد این مایع به صورت ادرار دفع میشود. برای اینکه این بازجذب صورت بگیرد، بخشهای مختلف نفرون به طور فعال الکترولیتهای مختلفی را ترشح و بازجذب میکنند که باعث جذب آب همراه با آنها میشود و سایر قسمتهای نفرون نیز نفوذپذیری خود را به آب تغییر میدهند و اجازه میدهند آب بیشتر یا کمتری جذب شود. جزئیات این فرایندها کمی پیچیده میباشد.
در قسمت اول توبول (توبول پیچیده نزدیک) اکثر آب، سدیم، گلوکز و سایر مواد فیلتر شده بازجذب میشوند و در نهایت وارد خون میشوند. در قسمت بعدی توبول (حلقه هنله) سدیم، پتاسیم و کلر به سمت بیرون پمپ میشوند. بنابراین مایع باقی مانده بسیار رقیق میباشد. این مایع رقیق وارد قسمت بعدی لوله (توبول جمع کننده دور) میگردد که اکثر سدیم آن جذب شده و در برابر آن پتاسیم و اسید خارج میشوند.
تصفیه و دفع
وقتی که غذا در داخل بدن متابولیزه میشود، مواد دفعی ایجاد میگردند که باید از بدن دفع شوند. یکی از اصلی ترین این مواد، اوره میباشد که ناشی از متابولیسم پروتئین میباشد. اوره از طریق گلومرول فیلتر میشود ودر توبولها بازجذب نمیشود و وارد ادرار میشود.
سایر مواد زاید مثل اسیدها و بسیاری از سموم و داروها به صورت فعال به وسیله سلولهای توبول به داخل ادرار ترشح میشوند (و به ادرار بوی مخصوص میدهند).
تنظیم فشار خون
یک عملکرد دیگر کلیهها کمک به تنظیم فشار خون با دفع سدیم اضافی بدن میباشد. اگر سدیم خیلی کمی دفع شود، فشار خون افزایش مییابد. کلیهها به وسیله تولید یک آنزیم به نام رنین (
Renin) نیز به تنظیم فشار خون کمک میکنند. وقتی فشار خون به پایینتر از مقادیر معمول کاهش یابد، کلیهها رنین را ترشح میکنند و از این طریق باعث فعال شدن سیستم رنین- آنژیوتنسین- آلدوسترون میشوند که فشار خون را افزایش میدهد. کلیهها همچنین اوروتنسین (
urotensin) را تولید میکنند که باعث میشود عروق خونی منقبض شده و فشار خون افزایش یابد. افراد دچار نارسایی کلیه توانایی کمی برای تنظیم فشار خون دارند وتمایل دارند دارای فشار خون بالایی باشند.
ترشح هورمونها
از طریق ترشح هورمونها کلیهها عملکردهای مهمی مانند کنترل تولید گلبولهای قرمز و رشد و نگهداری استخوانها را تنظیم میکنند.
کلیهها هورمونی به نام اریتروپوئیتین (
erythropoietin) ترشح میکنند که باعث تحریک تولید گلبولهای قرمز در مغز استخوان میشوند. مغز استخوان سپس گلبولهای قرمز را به داخل جریان خون آزاد میکنند.
رشد و نگهداری استخوانهای سالم یک فرایند پیچیده میباشد که به چند عضو مختلف که یکی از آنها کلیه است، احتیاج دارد. کلیهها به تنظیم سطوح کلسیم و فسفر که مواد معدنی اصلی در سلامت استخوان هستند، کمک میکنند. آنها شکل غیرفعال ویتامین
D را که در پوست تولید شده و در بسیاری از غذاها وجود دارد را به شکل فعال(کلسی تریول
Calcitriol ) تبدیل میکند که مانند که مانند یک هورمون جذب کلسیم و فسفر را از روده کوچک تحریک میکند.
حالبها
حالبها لولههای عضلانی (به طول حدود 40 سانتی متر) میباشند که در قسمت بالایی به کلیهها و در پایین به مثانه متصل هستند.
ادرار از کلیهها به وسیله حالبها وارد مثانه میشود، اما جریان ادرار در آنها به صورت غیر فعال نیست، حالبها ادرار را به وسیله امواج انقباضی در یک فشار پایین به سمت مثانه فشار میدهند. در مثانه، هر حالب از طریق یک دریچه در دیواره مثانه وارد آن میشود که این دریچه در هنگام انقباض مثانه بسته شده و مانع برگشت ادرار به حالب میشود (رفلاکس).
مثانه
مثانه یک کیسه عضلانی قابل ارتجاع میباشد. ادراری که ا زطریق حالب وارد مثانه میشود در آن جمع میشود. وقتی مثانه پر میشود، سیگنالهای عصبی به مغز منتقل میشوند تا احساس نیاز به ادرار کردن را ایجاد کنند.
هنگامی که شخص ادرار میکند، اسفنکتر ادراری که در محل خروجی مثانه (محل اتصال مثانه و پیش آبراه) قرار دارد، باز میشود تا ادرار از آن خارج شود. به طور همزمان دیواره مثانه به طور خودکار منقبض میشود و باعث ایجاد فشار برای تخلیه ادرار میشود، سفت کردن ارادی عضلات دیواره شکم به افزایش فشار در مثانه کمک میکند. انتهای حالب در دیواره مثانه در هنگام انقباض مثانه به طور مستقیمی بسته میشود و باعث جلوگیری از ورود ادرار به حالب میشود.
پیشآبراه
پیشآبراه لولهای میباشد که ادرار را از بدن خارج میکند. در مردان در حدود 20 سانتی متر طول دارد و در نوک آلت تناسلی پایان مییابد. در زنان در حدود 4 سانتی متر میباشد و در فرج (
vulva) پایان میپذیرد.