वृक्क

वृक्क : (मूत्रपिंड). पृष्ठवंशी ( पाठीचा कणा असलेल्या ) प्राण्यांमध्ये चयापचयातून ( शरीरात सतत घडणाऱ्या भौतिकीय व रासायनिक घडामोडींतून ) निर्माण झालेले अनावश्यक पदार्थ शरीराबाहेर टाकण्यासाठी आणि सोडियम, पोटॅशियम, क्लोराइड इत्यादींचा, तसेच पाण्याच्या अतिरिक्त संचयाचा निचरा करण्यासाठी वृक्कांची जोडी विकसित झालेली आहे. ⇨उत्सर्जनाच्या या क्रियेमुळे शरीरातील द्रवांचा ⇨तर्षण दाब व अम्ल-क्षार (अल्कली) संतुलन टिकविण्यास मदत होते. याशिवाय सस्तन प्राण्यांमध्ये काही ⇨ हॉर्मोनांची ( अंतःस्रावी ग्रंथीतून स्रवणाऱ्या उत्तेजक स्रावांची ) निर्मिती करून रक्तदाब व रक्तकोशिकांची (रक्तपेशींची) निर्मिती यांच्या नियंत्रणातही वृक्काचा सभाग आढळतो.

अपृष्ठवंशी (पाठीचा कणा नसलेल्या ) प्राण्यांमध्ये केवळ अपचयी पदार्थांच्या [→ चयापचय] उत्सर्जनाचे कार्य करणाऱ्या साध्या वृक्कक नलिका असतात उदा., ⇨अँफिऑक्सस हा सागरी प्राणी. सागरातून स्थलांतर करून हे प्राणी जसे गोड्या पाण्यात येऊ लागले, तशी शरीरात शिरणाऱ्या अतिरिक्त ( लवणरहित ) जलाचा निचरा करण्यासाठी वृक्कक नलिकांमध्ये रक्त गाळण्यासाठी अतिलहान रक्तवाहिन्यांचे पुंजके म्हणजे केशिकागुच्छ विकसित झाले. हेच प्राणी परत समुद्रात शिरले, तेव्हा अतिरिक्त लवणांचे उत्सर्जन करणारे काही भाग नलिकांमध्ये निर्माण होऊ लागले. भूपृष्ठावर प्राण्यांचा संचार सुरू झाल्यावर या नलिका पाणी टिकवून धरण्याचे कार्य करू लागल्या, असे समजले जाते. कनिष्ठ पृष्ठवंशी प्राण्यांमध्ये ३ ते ५ नलिकांनी बनलेले वृक्क ( आदिम वृक्क ) हृदयापाशी असते. मासे व बेडुक यांच्यात ते जास्त जटिल ( गुंतागुंतीचे ) व शेपटीच्या दिशेने सरकलेले आढळते. सरपटणारे प्राणी, पक्षी आणि सस्तन प्राणी यांच्यामध्ये या इंद्रियाचा पूर्ण विकास होऊन ते पश्चवृक्क या नावाने ओळखले जाते.

शारीर : मानवी शरीरात वृक्कांची जोडी पर्युदरपटलाच्या [उदर व त्याच्या तळाशी असणाऱ्या पोकळीच्या अस्तराच्या → पर्युदर] मागे उदरपोकळीच्या मागील भित्तीस टेकलेली आढळते. प्रत्येक वृक्क घेवड्याच्या दाण्याप्रमाणे लंबगोलाकृती व चपटे असून त्याच्या आतील बाजूच्या (अभिमध्याकडील) अंतर्गोल खळग्यास वृक्कनाभी म्हणतात. वृक्काचे सरासरी आकारमान १२ X ६ X ३ सेंमी असते. पोटाच्या वरच्या भागात उरोस्थीच्या ( छातीच्या हाडाच्या ) टोकाचा खळगा आणि बेंबी यांच्यापासून समान अंतरावर आडवी रेघ काढली, तर तिच्यातून जाणाऱ्या प्रतलास (जठरनिर्गमद्वार प्रतलास ) वृक्काच्या नाभिपातळीची खूण म्हणता येईल. पहिल्या कटि-मणक्याच्या (कंबरेच्या मणक्याच्या ) खालच्या कडेतून जाणाऱ्या या प्रतलाच्या किंचित वर डाव्या वृक्काची नाभी व किंचित खाली उजव्या वृक्काची नाभी, अभिमध्यापासून प्रत्येक बाजूस सु. ५ सेंमी. अंतरावर आढळतात. श्वसनाच्या हालचालींबरोबर त्यांची सु. २ सेंमी. खालीवर हालचाल होते.

उदरपोकळीच्या विच्छेदनात अथवा शस्त्रक्रियेत वृक्काचा रंग लालसर पिंगट आणि पृष्ठभाग सभोवती असलेल्या पातळ पटलाच्या संपुटामुळे (पिशवीसारख्या संरचनेमुळे) चकचकीत दिसतो. संपुटाच्या बाहेर परंतु वृक्कीय प्रावरणाच्या आत परिवृक्कीय चरबीचा घट्ट थर आढळतो. शरीरातील इतर चरबीपेक्षा ही जास्त घन असल्याने हा थर वृक्कास फार हलू देत नाही. शरीराचे वजन फार मोठ्या प्रमाणात घटल्यास ही चरबी कमी होऊन वृक्काची चलता (हालचालक्षमता ) वाढते. अशा स्थितीस प्लवमान (तरते) वृक्क म्हणतात.

वृक्काच्या नाभीमधून तंत्रिका तंतू (मज्जातंतू) आणि वाहिन्या प्रवेश करतात. त्यांपैकी सर्वांत पाठीमागच्या बाजूस मूत्रवाहिनीचे विस्तारलेले वरचे टोक असते. नसराळ्याच्या आकाराच्या या भागास वृक्कद्रोण म्हणतात. या द्रोणाच्या वरच्या भागापासून दोन किंवा तीन विस्तार वृक्काच्या मुख्य भागात म्हणजे ऊतकात (समान रचना व कार्य असलेल्या कोशिकासमूहात ) प्रवेश करतात आणि त्या प्रत्येकाचे तीनचार उपविस्तार असतात. त्यांना अनुक्रमे महाकटोर व लघुकटोर (मोठा व लहान मूत्रकलश) संबोधले जाते. लघुकटोराच्या पोकळीत वृक्कीय ऊतकाच्या कोणस्तूपाकृती ( पिरॅमिडच्या आकारच्या ) खंडाचे निमुळते टोक अंकुरकाच्या रूपात उघडते. त्यातून मूत्राचे सूक्ष्म थेंब कटोरात झिरपत असतात. वृक्कद्रोणाची क्षमता सु. ५ मिलि. असते. त्याच्या भित्तिकेत अरेखित स्नायू असल्याने लघुकटोरापासून मूत्रवाहिनीपर्यांत सर्व भागाचे आकुंचन-प्रसरण होऊ शकते.

वृक्कद्रोणाच्या पुढे महारोहिणीच्या उदरातील भागातून निघालेल्या वृक्कीय शाखा नाभीत प्रवेश करतात. प्रवेशापूर्वी त्यांच्यापासून अधिवृक्क व मूत्रवाहिनी यांच्यासाठी स्वतंत्र उपशाखा फुटलेल्या असतात. वृक्कीय रोहिणीचे पाच उपवाहिन्यांत विभाजन होऊन प्रत्येक उपवाहिनी एका स्वतंत्र खंडाला रक्त पुरवते. त्यांमध्ये एकमेंकाना जोडणाऱ्या अनुपार्श्विक वाहिन्या नसतात. हृदयातून बाहेर टाकलेल्या रक्तापैकी सु. २०% रक्त ( म्हणजेच मिनिटाला एक लिटर रक्त ) दोन्ही वृक्कांना मिळून उपलब्ध होत असते. प्रत्येक वृक्काचे वजन १२० ते १३० ग्रॅ. असल्याने दर मिनिटाला प्रतिग्रॅम ४ मिलि. इतका विपुल रक्तपुरवठा वृक्काला होतो.

रोहिणीच्या पुढे नाभीतील सर्वांत अग्रभागी वृक्कीय नीला बाहेर पडते व अधोमहानीलेस जाऊन मिळते. पाचसहा खंडीत नीला एकत्र येऊन वृक्कीय नीला तयार झालेली असते व या खंडीय नीलांमध्ये परस्परांना जोडणाऱ्या संयोजी नीलाही अनेक असतात. वृक्कीय लसीकावाहिन्या [→ लसीका तंत्र] नीलांच्या बरोबरच बाहेर पडून महारोहिणीच्या जवळ असलेल्या लसीका ग्रंथींना मिळतात. स्वायत्त ⇨तंत्रिका तंत्राच्या अधोजठरीय आणि उदरगुहीय जालिकांमधून निघालेल्या वृक्कीय तंत्रिका नाभीतून वृक्कांत शिरतात आणि रक्तवाहिन्यांच्या संकोचनाने रक्तदाब नियंत्रित करतात. संवेदनावाहक अभिवाही तंत्रिकांचे तंतू⇨मेरूरज्जूच्या वक्षकटीय भागास जोडलेले असतात. त्यामुळे वृक्क आणि वृक्कद्रोणाच्या विकारांमध्ये जाणवणारी वेदना पाठीत शेवटच्या बरगडीजवळ सुरू होऊन उदराच्या पुढील भागाकडे पसरत जाते व तेथून खाली जननेंद्रियांच्या दिशेने उतरते. वृक्कनाभीतही एक तंत्रिका गुच्छिका आढळते. परानुकंपी तंत्रिकांचा पुरवठा बव्हंशी मेरूरज्जूच्या अंतिम ( त्रिकीय ) भागातून होत असतो परंतु काही तंतू वरून, प्राणेशामधूनही मिळत असतात. त्यामुळे वृक्काच्या वेदनांबरोबर कधी-कधी मळमळणे, उलटी होणे यांसारखी जठरांत्रीय ( जठर व आतडे यांची ) लक्षणेही निर्माण होतात.

वृक्क आणि त्याचा द्रोण यांतून जाणारा उभा छेद घेऊन पुढचा व मागचा असे भाग केले, तर आतील रचना स्पष्ट समजते. या रचनेत संपुटालगतचा सु. १ सेंमी. जाडीचा बाह्यांगाचा भाग गडद लाल दिसतो व त्याच्या खालील मध्यांगाचा भाग फिकट व रेखित असतो. मध्यांगाची रचना द्रोणाच्या दिशेने टोके असलेल्या शंकूच्या आकाराच्या किंवा कोणस्तूपांसारख्या ऊतकखंडांमध्ये विभागलेली असते. अनेक शंकूंची टोके एकत्र येउन लघुकटोराच्या तळाशी असलेल्या अंकुरकात उघडतात. मध्यांगाच्या या रचनेत बाह्यांगाचे काही भाग मधून मधून खोलवर घुसलेले आढळतात, त्यांना वृक्कस्तंभ म्हणतात.

सूक्ष्मशारीरिक निरीक्षण केल्यास वृक्काची रचना अनेक सूक्ष्मनलिकांनी झालेली आहे, असे लक्षात येते. प्रत्येक वृक्कात सु. दहा लाख नलिका असतात आणि त्यांतील अनेक सुप्तावस्थेत असतात. त्यामुळे वृक्काची राखीव क्षमता बरीच असते. काही विकारांमुळे एक वृक्क काढून टाकावे लागले तर राहिलेल्या एकाच वृक्कावर शरीराचे कार्य चालू शकते. प्रत्येक वृक्कीय सूक्ष्मनलिका चार सेंमी. लांब असते परंतु वळणावळणाच्या रचनेचे दोन भाग ( संवलित समीपस्थ व दूरस्थ नलिका ) आणि त्यांच्या दरम्यानचा इंग्रजी ‘यू’ अक्षराच्या आकाराचा हेन्ले पाश (एका मूत्रोत्सर्जक नलिकेने बनलेला व एफ्. जी. जे. हेन्ले या शास्त्रज्ञांच्या नावावरून ओळखण्यात येणारा पाश ) यामुळे बहुसंख्य सूक्ष्मनलिका वृक्काच्या रूंदीपैकी फक्त दीड ते दोन सेंमी. एवढेच अंतर व्यापतात. आकारमान व स्थानानुसार या नलिकांचे दोन वर्ग पडतात. सुमारे ८०% नलिका पृष्ठीय बाह्यांगातील वर्गात मोडतात. त्यांचे हेन्ले पाश आखूड असतात व ते मध्यांगाच्या बाहेरच्या क्षेत्रापर्यंतच पोहोचतात. उरलेल्या २०% नलिका बाह्यांगात जास्त खोल म्हणजे मध्यांगाच्या समीप असतात व त्यांचे लांब पाश मध्यांगाच्या आतल्या क्षेत्रापर्यंत पोहोचतात. ( आ. १. ).

वृक्कनलिकेचा सुरूवातीचा भाग विस्तारित होऊन एखाद्या अरूंद तोंडाच्या गोल चषकासारखा झालेला असतो. या पातळ पटलासारख्या भागास बोमन संपुट ( सर विल्यम बोमन या शास्त्रज्ञांच्या नावावरून ओळखण्यात येणारे संपुट ) असे नाव आहे. वृक्कीय रोहिणीची सूक्ष्म अभिवाही शाखा ( रोहिणिका ) या संपुटाच्या मुखातून आत प्रवेश करते आणि सु. २५ – ३० केशिकांमध्ये विभाजित होते. या केशिकांच्या गुच्छातून बाहेर पडणारी अपवाहिनी रोहिणिका संपुटातून बाहेर पडते, तेव्हा तिचा आकार अभिवाहिनीपेक्षा काहीसा अरूंद असतो. त्यामुळे केशिकागुच्छातील रक्ताचा परिणामी रक्तदाब इतर ठिकाणच्या केशिकांप्रमाणे ७ मिमी. ( पारा स्तंभ ) न राहता तिप्पट म्हणजे २० मिमी. ( पारा स्तंभ ) असतो. या दाबामुळे रक्त गाळण्यास मदत होते. बोमन संपुटातील आतले पटल केशिकांभोवती पसरून त्यापासून प्रत्येक केशिकेवर गाळणपटल तयार होते. त्याच्या सूक्ष्म छिद्रांमधून ७०,००० रेणुभारापेक्षा मोठे रेणू आरपार जाऊ शकत नाहीत.

संपुटातून बाहेर पडलेली रोहिणिका परत मध्यांगाच्या दिशेने वळून सूक्ष्मनलिकेच्या बाकीच्या सर्व भागांना रक्त पुरवण्यासाठी नलिकेला समांतर धावते. तिच्यातून केशिकांचा दुसरा संच नलिकेच्या सभोवती पसरतो. या समांतर धावणाऱ्या सरलवाहिन्यांतून मध्यांगाला रक्तपुरवठा होत असल्याने तो बाह्यांगाइतका विपुल नसतो. केशिकागुच्छांतून रक्त गाळून तयार झालेला निस्यंद ( गाळला गेलेला पदार्थ ) नलिकेतून पुढे सरकत असताना त्यातील काही अंश रक्तात परत शोषून घेण्यासाठी आणि काही घटकांचे रक्तातून नलिकेत थेट उत्सर्जन करण्यासाठी मध्यांगाचा रक्तपुरवठा पुरेसा असतो. सरलवाहिन्यांचे रूपांतर पुढे नीलांमध्ये होऊन त्या खंडीय नीलांमध्ये एकत्रित होतात. बाह्यकाला रक्त पुरविणाऱ्या रोहिण्या आणि मध्यांगाच्या सरलवाहिन्या यांच्या दरम्यान काही पार्श्वपथ (उपमार्ग) अस्तित्वात असतात. ते प्राकृतिक (नैसर्गिक) अवस्थेत बंद असतात परंतु रक्तदाबात तीव्र पतन होऊन आघातस्थिती [→ अभिघात ] निर्माण झाल्यास हे मार्ग उघडून बाह्यकाकडे जाणारे रक्त कमी होते व त्याचे मध्यांगाकडे पार्श्वपथन सुरू होते (वळविले जाते). अतिपरिश्रम, वेदना, चिंता, रक्तस्राव, श्वासावरोध, निर्जलीभवन, मूत्र अवरोध यांसारख्या शारीरिक स्थितींमध्ये देखील रक्तपुरवठा कमी होऊन मूत्रनिर्मिती बरीच मंदावते.

सूक्ष्मनलिकांची कार्यपध्दती : वृक्कांच्या रोहिणींमधून दर मिनिटाला सु. एक लिटर रक्तपुरवठा होतो. त्यातील ५५% म्हणजे ५५० मिलि. रक्तद्रव [→ रक्त] असतो. केशिकागुच्छांतून गाळून २०% रक्तद्रव ( म्हणजे ११० मिलि. ) नलिकांमध्ये येतो. केशिकागुच्छगालनाचा हा वेग पाहता चोवीस तासांत जवळजवळ १५० ते १६० लिटर निस्यंद तयार होत असतो, असे अनुमान निघते. रक्तामधील कोशिका, प्रथिने, वसाद्रव्ये, कलिलरूप ( द्रवातील लोंबकळत्या स्थितीतील ) कण, प्रथिनबध्द हॉर्मोने व प्रथिनबध्द बाह्य रसायने ( उदा., औषधे ) हे घटक वगळता इतर सर्व पदार्थ निस्यंदात उतरतात. ७०,००० रेणुभारापेक्षा लहान आकारामानाचे जिलेटीन ( ३५,००० ) किंवा तांबड्या कोशिकांतून बाहेर निघालेले हिमोग्लोबिनाचे ( ६८,००० ) रेणूही निस्यंदात येऊ शकतात. निस्यंदनाच्या या क्रियेस केशिकांमधील रक्तदाब ( अभिवाहिनी व अपवाहिनी रोहिणिकांमधील दाबांमधील फरक = २० मिमी. पारा स्तंभ ) सहाय्य करत असतो रोहिणिकेतील रक्तजल प्रथिनांचा तर्षण दाब त्यांच्या विरूद्ध दिशेने कार्य करत असतो. बोमन संपुटामधील द्रवाचा दाबही निस्यंदनास अवरोध करतो. या सर्व दाबांच्या बेरीज व वजाबाकीतून परिणामी निस्यंदन दाब निर्माण होतो. गुच्छांतील केशिकांची पार्यता इतर ठिकाणच्या केशिकांच्या पार्यतेच्या शंभरपटींनी जास्त असते व पृष्ठभागही विस्तृत असतो. त्यातून या परिणामी निस्यंदन दाबाच्या प्रभावाखाली इतक्या मोठ्या प्रमाणात निस्यंदनिर्मिती होऊ शकते. या निस्यंदातील पाण्याचा मोठा अंश व इतर अनेक घटक रक्तात परत शोषून घेण्यासाठी, तसेच काही घटकांचे अधिक उत्सर्जन करण्यासाठी नलिकेचा बाकीचा भाग विकसित झालेला आहे. सक्रिय परिवहन आणि नलिकेच्या आतील व बाहेरचा तर्षण दाब यांचा या कार्यात महत्त्वाचा वाटा असतो.

नलिकेभोवतालच्या केशिकांमधून ऊतकाच्या आंतरकोशिकीय द्रवाची निर्मिती होते. या द्रवाचा नलिकेतील निस्यंदाशी पुढील अनेक प्रकारे विनिमय चालू राहतो : (१) पदार्थांच्या संहतीमधील (प्रमाणांमधील) फरकामुळे उताराच्या दिशेने निष्क्रिय विसरण, (२) तर्षण दाबांतील फरकामुळे जास्त दाबाच्या दिशेने द्रवाची हालचाल व (३) नलिकेच्या कोशिकांद्वारा घडून आलेले सक्रिय परिवहन म्हणजे आतून बाहेर पुनःशोषण किंवा बाहेरून आत उत्सर्जन. या तीन प्रकारच्या विनिमयक्रिया अत्यंत जटिल व कधीकधी परस्परविरोधी भासणाऱ्या असतात (आ. १). संग्राहक नलिकांच्या अखेरीपर्यंत हा विनिमय पूर्ण होऊन निस्यंदातील विविध घटकांचे पुढीलप्रमाणे पुनःशोषण झालेले असते : पाणी व सोडियम ९९% क्लोराइड, कॅल्शियम ९८% ग्लुकोज, ॲमिनो अम्ले १००% यूरिया ४०% सल्फेट २०% व फॉस्फेट ७६%. यांशिवाय पोटॅशियम, अमोनिया, क्रिॲटिनीन. कॅल्शियम यांच्या उत्सर्जनाची क्रियाही नलिकाकोशिका करीत असतात. परिणामतः दर मिनिटाला सु. एक मिलि. (०.५ ते ५ मिलि.) म्हणजेच रोज १.५ लिटर मूत्रनिर्मिती होते. त्यातील घटक आणि रक्तद्रवाच्या तुलनेने झालेले सांद्रण यांसाठी मराठी विश्वकोशातील ‘ मूत्र ’ व ‘ मूत्रोत्सर्जक तंत्र ’ हे लेख पहावेत.

सूक्ष्मनलिकांच्या या शोषण-उत्सर्जन क्रियेची जटिलता पूर्णपणे उलगडली नसली,तरी पुढील काही वैशिष्ट्ये स्पष्ट झाली आहेत : ( १ ) समीपस्थ संवलित भागात निस्यंद अत्यंत विरल व तर्षण दाबजनक संहती कमी असते. या भागातून सक्रिय परिवहनाने अनेक घटक पुन्हा रक्तजलाकडे शोषले जातात. उदा., ग्लुकोज, ॲमिनो अम्ले, सल्फेट, फॉस्फेट, बायकार्बोनेट, सोडियम, पोटॅशियम, कॅल्शियम, मॅग्नेशियम. निष्क्रिय परिवहनाने क्लोराइड, यूरिया यांचेही पुनःशोषण होते. त्यामुळे तर्षण संहती कमी होऊन दुय्यम परिणाम म्हणून निस्यंदातील जवळजवळ ८०% पाणी परत नलिकेबाहेरील ऊतकाकडे ओढले जाते.

(२) हेन्ले पाशाच्या उतरत्या भागात सक्रिय परिवहनाचा अभाव असतो. वृक्काच्या मध्यकात पसरलेला हा भाग सहज पार्य असतो. त्यामुळे अंतरालीय द्रव आणि निस्यंद यांच्यात संतुलन होण्यासाठी लवण व पाणी यांच्या निष्क्रिय हालचाली तेथे होतात. मध्यकातील तर्षण संहती बाहेरून आत (बाह्यकाकडून वृक्कद्रोणाकडे) वाढत जाते. त्यालाच समांतर असा बदल नलिकेतील द्रवातही होतो व हेन्ले पाशाच्या तळाशी जास्तीत जास्त संहती निर्माण होते.

(३) पाशाच्या चढत्या बाहूची पार्यता फार कमी असते. त्यातून सक्रिय परिवहनाने सोडियम व क्लोराइड मध्यांगात जातात व तेथील तर्षण संहती जास्त राखण्यास मदत करतात. नलिकेतील द्रव हळूहळू विरल होत जातो. मध्यांगातून नलिकेत यूरियाचे विसरण होते (विखुरले जात)  असल्याने या भागात यूरियाची संहती पुन्हा वाढते.

(४) दूरस्थ संवलित भागात आलेल्या विरल द्रवातून लवण व पाणी यांचे पुन्हा शोषण होते. हायड्रोजन व पोटॅशियमाचे उत्सर्जनही काही प्रमाणात होत राहते. हा भाग सहज पार्य नसतो. शरीरातील पाणी-लवण संतुलनासाठी आवश्यक असे सूक्ष्म हॉर्मोनांचे नियंत्रण येथे कार्यान्वित होऊन पुढच्या भागातही चालू राहते.

(५) संग्राहक नलिकेत पाण्याचा मोठा भाग शोषला जाऊन मूत्राची संहती वाढते. पोष ग्रंथीच्या प्रतिमूत्रल (मूत्रोत्सर्जनाला विरोध करणाऱ्या वा त्याचे नियमन करणाऱ्या) ऊर्फ वाहिनीदाबक हॉर्मोनाच्या प्रभावामुळे एकूण निस्यंदाच्या १५% पाणी पुन्हा शोषले जात असते. म्हणजेच या हॉर्मोनाचा पूर्ण अभाव असेल, तर उदकमेह [→ बहुमूत्रमेह] या विकारामुळे मूत्राचे प्रमाण सु. २५ लिटरपर्यंत वाढू शकते. तसेच सोडियमाचे शोषण व त्याऐवजी पोटॅशियमाचे उत्सर्जन ही क्रिया अधिवृक्काच्या अल्डोस्टेरोन या हॉर्मोनांच्या प्रभावामुळे होते. यूरियाचे काही प्रमाणात पुनःशोषण विशेषतः मध्यांगातील सूक्ष्मनलिकांच्या संग्राहक भागांकडून होत असते. हा यूरिया प्रथम आंतरकोशिकीय ऊतकातील तर्षण संहती वाढवतो व नंतर हेन्ले पाशाच्या चढत्या बाहूत पुन्हा उत्सर्जित होतो. याला यूरिया चक्र असे म्हणतात.

(६) ग्लुकोज, ॲमिनो अम्ले आणि अल्प प्रमाणात निस्यंदात येणारी प्रथिने यांचे पूर्णपणे पुनःशोषण समीपस्थ नलिकेत सक्रिय परिवहनाने होते. या यंत्रणांच्या क्षमता ओलांडणारी संहती रक्तात व निस्यंदात तयार झाली, तर हे रेणु मूत्रात आढळू लागतात. उदा.मधुमेही रक्तात ग्लुकोजाचे प्रमाण १८० मिग्रॅ. प्रती १०० मिली. पेक्षा वाढल्यास ग्लुकोजमूत्रता होऊ लागते.

(७) कार्बनी अम्ले [ उदा. पॅरा- ॲमिनो हिप्पुरिक अम्ल (PAH) ], पेनिसिलीन तसेच कार्बनी क्षारके ( उदा. क्रिॲटिनीन ), हिस्टामीन यांच्या उत्सर्जनासाठी स्वतंत्र सक्रिय परिवहन यंत्रणा समीपस्थ भागात कार्य करतात. यांशिवाय नलिकाकोशिकांकडून अमोनियम व बायकार्बोनेट हे आयन ( विद्युत्‌ भारित अणुगट ) निर्माण होऊन उत्सर्जित केले जातात.

निष्कासन संकल्पना : एखाद्या ठराविक कालावधीत मूत्रामध्ये उत्सर्जित झालेले द्रव्य ( द्रव्याची मूत्रातील संहती x मूत्राचे घनफळ ) किती रक्तामधून पूर्णपणे उत्सर्जित झाले असावे, याचे सैध्दांतिक अंदाज सांगणारे पुढील सूत्र अनेकदा वापरले जाते.

रक्तद्रव निष्कासन =  मूत्रातील संहती ( मिग्रॅ./ मिलि.) x घनफळ ( मिलि.) ( मिलि.)                   रक्तद्रवातील संहती ( मिग्रॅ./ मिलि.)        

प्रत्यक्षात रक्तद्रवातील पदार्थ संपूर्णपणे उत्सर्जित होत नसतो. कारण रक्तद्रवाचा २०% भाग निस्यंदित होतो हे वर पाहिलेच आहे. रक्तद्रव निष्कासनाच्या मूल्यावरून वृक्काकडून पदार्थाची  उत्सर्जनासाठी हाताळणी कशी होते, याचा अंदाज करता येतो. त्यानुसार पदार्थांचे पुढील चार वर्ग करता येतात :

      (१) फक्त निस्यंदन द्रव्याचा उत्सर्जन वेग केशिकागुच्छीय निस्यंदनावर अवलंबून असतो उदा., इन्युलीन हे चव नसलेले पॉलिसॅकॅराइड. यांचा रक्तद्रव निष्क़ासन वेग १२५ मिलि./ मिनिट असतो व तो केशिकागुच्छीय निस्यंदन दर समजला जातो.

(२) निस्यंदन आणि नलिकीय उत्सर्जन हे सूक्ष्मनलिकेस मिळणाऱ्या एकंदर रक्तजलप्राप्तीवर अवलंबून असते. उदा., पॅरा- ॲमिनो हिप्पुरिक अम्लाचा कमाल निष्कासन वेग ६२५ मिलि./मिनिट असून यालाच परिणामी वृक्कीय रक्तजल प्रवाह म्हणतात.

(३) निस्यंदन आणि नलिकीय पुन:शोषण उदा., यूरिया निष्कासन वेग २५-५० मिलि. प्रतिमिनिट यूरिक अम्ल १५ ते २० मिलि. ग्लुकोज शून्य असून जितके पुन:शोषण जास्त पूर्ण तेवढे निष्कासन कमी होते.

  (४) निस्यंदन, उत्सर्जन व अधिशोषण उदा., पोटॅशियम, सोडियम व इतर अनेक घटक. निष्कासन मूल्यांत विविधता आढळते. निष्कासन मूल्याचे निर्धारण शरीरक्रिया वैज्ञानिक अभ्यासात उपयुक्त असले, तरी रुग्णचिकित्सेसाठी एखादा पदार्थ बाहेरून देऊन त्याचे निष्कासन पाहणे सोयीस्कर ठरत नाही. त्यामुळे बहुधा शरीरांतर्गत निर्मिती झालेल्या क्रिॲटिनीनसारख्या पदार्थाचे निष्कासन मूल्य बघणे पुरेसे ठरते. अनेक वृक्कविकारांत ते कमी झालेले आढळते.

भ्रूणविज्ञान : पृष्ठीय अभिमध्य रेषेच्या दोन्ही बाजूंना मध्यस्तरापासून निर्माण झालेल्या दोन लांबट उंचवट्यांपासून मूत्रोत्सर्जन तंत्राची निर्मिती होते. मध्यस्थ कोशिकापुंज या नावाने ओळखल्या जाणाऱ्या या कोशिकासमूहाच्या पार्श्वीय (बाजूच्या) कडेपासून अधिवृक्क आणि जनन ग्रंथींचा विकास होतो. अभिमध्याकडची बाजू अग्रवृक्क, मध्यवृक्क व पश्चवृक्क या तीन भागांत विभागली जाते. त्यांपैकी अग्रवृक्क अल्पकाळातच नष्ट होऊन त्याची फक्त वाहिनी शिल्लक राहते. मध्यवृक्कातून काही नलिका निर्माण होऊन त्या अग्रवृक्काच्या वाहिनीस जोडल्या जातात (मराठी विश्वकोशातील ‘मूत्रोत्सर्जक तंत्र ’ या लेखातील भ्रूणविज्ञानाचा भाग पहा ). पश्चवृक्कापासून दहा लाख सूक्ष्मनलिका तयार होतात. मध्यवृक्काच्या शेपटीकडील टोकास एक अंधवर्ध (पोकळ अवयवातून उघडणारी असाधारण पिशवीसारखी रचना ) फुटतो व त्याचे रूपांतर मूत्रवाहिनीत होते. या अंधवर्धाची वाढ होत असताना तो विभाजित होऊन त्यातून वृक्काचे कटोर व संग्राहक नलिका निर्माण होतात. पश्चवृक्कातून निर्माण झालेल्या सूक्ष्मनलिकांची टोके (दूरस्थ संवलित नलिका) या संग्राहक नलिकांना जोडली जाऊन पश्चवृक्क ते मध्यवृक्क अशी जोडणी पूर्ण होते. मध्यवृक्काचा बाकीचा भाग मूत्रवाहिनी, मूत्राशय आणि रेतवाहिन्यांमध्ये रूपांतरित होतो. आठव्या आठवड्यापासून सुरू झालेली सूक्ष्मनलिकांची निर्मिती चौतिसाव्या आठवड्यापर्यंत चालू असते. त्यानंतर गुच्छपटलाचा विकास, समीपस्थ नलिकेची लांबी वाढणे व हेन्ले पाशाची वाढ ही कार्ये नवजातावस्थेतील काही महिने चालू राहतात. गर्भवस्थेत वृक्क सुरूवातीस श्रोणि-प्रदेशात (ढुंगणाच्या भागात) असते. नंतर ते वर सरकत कटिभागात येऊन पोहोचते. या स्थलांतरामुळे त्याच्या पूर्वीच्या रक्तवाहिन्या नष्ट होऊन कटिभागातून नवीन वाहिन्या प्राप्त होतात. प्रत्येक कटोरास जोडलेल्या नलिकांचा एक स्वतंत्र समूह सुरूवातीस स्पष्ट वेगळा दिसू शकतो. त्यामुळे नवजात वृक्क खंडिकांमध्ये विभक्त झाल्यासारखे दिसते परंतु नंतर सर्व खंडिकांचे एकत्रीकरण होऊन पृष्ठभागावर त्याचे चिन्हही राहत नाही.

भ्रूणविकासातील त्रुटींमुळे कधीकधी वृक्काचे खंडीभवन प्रौढावस्थेतही दिसून येते किंवा दोन्ही वृक्कांची खालची टोके एकमेकांस जोडून नालाच्या आकाराचे एकच वृक्क तयार होते. संग्राहक नलिका दूरस्थ नलिकांशी जोडण्याची क्रिया सदोषपणे झाल्यास बहुद्रवार्बुदी (एकाहून अधिक पुटी वा द्रवार्बुद असलेले) वृक्क तयार होते व त्याचे कार्यही सदोष राहते. श्रोणि-प्रदेशात राहिलेले आरोहणदोषी वृक्क (अनोरोहित वृक्क), एका वृक्काचा पूर्ण अभाव किंवा तरते वृक्क यांसारखे दोषही कधीकधी आढळतात. भ्रूणावस्थेत वृक्काचे कार्य केवळ गर्भजलात भर टाकण्यापुरते मर्यादित असते. उत्सर्जनाचे काम अपरेतील रक्तवाहिन्या करत असतात. नवजात अर्भकात पहिल्या एकदोन महिन्यांत निस्यंदनाचा वेग तिप्पट वाढतो व नलिकेची कार्यक्षमता पूर्णपणे विकसित होते. नलिकांची लांबीही वाढते. नवजाताच्या आहारातील प्रथिनांचा बराचसा भाग नवीन प्रथिनांच्या निर्मितीत खर्च होत असल्याने यूरियाची निर्मिती कमी असते व मूत्र विरल असते. अन्नातील प्रथिनांच्या वाढीबरोबर त्यात बदल होऊन संहत मूत्र निर्माण होऊ लागते.

वृक्काचे हॉर्मोनजनक कार्य :  उत्सर्जनाच्या प्रमुख कार्याबरोबरच वृक्के शरीरातील इतर तंत्रांवर सूक्ष्म नियंत्रण ठेवणारी हॉर्मोनही तयार करतात. आतापर्यंत त्यांतील काहींचे कार्य स्पष्ट झाले आहे. ते पुढे दिले आहे :

(अ) केशिकागुच्छात शिरणाऱ्या अपवाहिनी रोहिणिकेभोवती गुच्छनिकटस्थ उपकरण या नावाने ओळखल्या जाणाऱ्या कोशिका असतात. रक्तदाब कमी झाल्यास किंवा रक्तप्रवाहात अडथळा आल्यास त्या रेनीन नावाचे द्रव्य स्रवू लागतात. या रेनिनाची रक्तजलातील एका प्रथिनावर क्रिया होऊन रक्तवाहिन्यांचे संकोचन करणारा हायपरटेन्सिनोजेन हा पदार्थ निर्माण होऊन रक्तदाब वाढतो.

(आ) नलिकाकोशिकांमधून निर्माण झालेला एरिथ्रोपोएटीन हा रक्तजनक पदार्थ लाल पेशींच्या निर्मितीस मदत करतो.

(इ) कॅल्सिट्रायॉल या पदार्थाची निर्मिती ड३ (डी३) या जीवनसत्त्वापासून करण्याचे काम नलिकाकोशिका करतात. हा पदार्थ आंत्र, समीपस्थ सूक्ष्मनलिका आणि हाडे या ठिकाणी क्रिया करून रक्तातील कॅल्शियमाचे प्रमाण कमी होण्यास प्रतिबंध करतो.

(ई) रक्ताचा पुरवठा व्यवस्थित राखण्यासाठी वृक्कातील वाहिन्यांचे विस्फारण टिकवून धरणारी कायनीक द्रव्ये आणि तीन चार प्रकारची प्रोस्टाग्लॅंडिने वृक्कात तयार होतात.

वृक्काचे विकार : केशिकागुच्छांतून निस्यंदनाचे कार्य करणारे पटल रक्तदाब, गर्भिणी विषबाधा [→ गर्भारपणा] आणि सूक्ष्मजंतुजन्य संक्रामणातून निर्माण होणाऱ्या ⇨ प्रतिपिंडांच्या परिणामामुळे काम करीनासे झाल्यास नलिकेत रक्तातील प्रथिने (विशेषत: अल्ब्युमीन) मोठ्या प्रमाणावर येतात. ती मूत्राच्या साध्या चाचणीने सहज ओळखता येतात. नलिकांच्या कार्यात बाधा आणणाऱ्या घटकांत मूत्रवाहिनीतील अडथळा, मोठ्या प्रमाणात स्नायूंचा नाश होऊन स्नायूंचे मायोग्लोबिन रक्तात व सूक्ष्मनलिकांमध्ये येणे (उदा.अपघाताने एखादा अवयव चिरडणे), वेदनाशामक औषधे, ॲमिनोग्लायकोसाइड प्रतिजैविक (अँटिबायॉटिक) पदार्थ (कॅनामायसीन, जेन्टामायसीन) यांचा समावेश होतो. वृक्काच्या रक्तवाहिन्यांमध्ये रोहिणीविलेपीविकाराचे (रोहिणीच्या आतील स्तरात वसामय पदार्थ साचून ते तंत्वात्मक होण्याच्या विकाराचे) बदल घडून आल्यास संपूर्ण वृक्काची कार्यक्षमता कमी होते. वृक्कद्रोणीय संक्रामणाच्या विकारात दाह, वृक्क व द्रोणाचा शोथ (दाहयूक्त सूज), द्रोण समीपस्थ नलिकांचा नाश यांसारखे बदल होऊ शकतात. वृक्काच्या अर्बुदात (शरीराला निरुपयोगी गाठींमध्ये) विल्म्स अर्बुद (जलदपणे वाढणारी कर्करोगाची गाठ माक्स विल्म्स या जर्मन शस्त्रक्रियातज्ञांच्या नावावरून पडलेले नाव) लहान मुलांत आणि बाह्यांगार्बुद (सूक्ष्मशारीर संरचनेत अधिवृक्क बाह्यकाप्रमाणे दिसणारे अर्बुद) प्रौढांमध्ये आढळतात. [→अर्बुदविज्ञान]. जन्मजात दोषांचा उल्लेख भ्रूणविज्ञानात आलेलाच आहे. दीर्घकाळ टिकणाऱ्या वृक्कविकारांमुळे रक्तदाबात वाढ होऊ शकते. त्यामुळे रक्तदाबाच्या चिकित्सेत तो स्वयंभू वा मुख्य आहे की वृक्कविकारजन्य आहे, हे ठरवणे महत्त्वाचे असते.

वृक्कविकारांच्या निदानात रक्तातील यूरिया व क्रिॲटिनिनाचे प्रमाण, मूत्राचे रासायनिक व सूक्ष्मदर्शकीय परीक्षण, क्ष-किरण चित्रण आणि जरूर तर ऊतकपरीक्षा यांचा वापर केला जातो. मूत्रात येणारे सूक्ष्मजंतू, पूयकोशिका (पुवाच्या पेशी) आणि इतर विकाराजन्य घटक उत्सर्जनाच्या बाबतीत चोवीस तासांत अनेक बदल दाखवतात. त्यामुळे अनेक वेळा परीक्षण करणे अथवा आवश्यक तर चोवीस तासांचे मूत्र साठवून ते तपासणे जरूर पडते [→ मूत्र]. क्ष-किरण चित्रणासाठी शिरेत क्ष-किरण अपारदर्शी परंतु नलिकोत्सर्गक्षम द्रव्याची मात्रा देऊन काही सेकंदांनी चित्रण सुरू करून उत्सर्जन क्रियेची प्रगती अभ्यासता येते. याला आंतरनीला मूत्रद्रोणदर्शन म्हणतात. वृक्काच्या अभ्यासासाठी किरणोत्सर्गी (भेदक कण वा किरण बाहेर टाकणाऱ्या) पदार्थांचा वापर करून वृक्कलेखन किंवा लुकलुकीलेखन (वृक्कीय उत्सर्जनाच्या मार्गाचे छायाचित्रीय रेखाटन किंवा शरीरांतर्गत प्रारण स्रोताचे द्विमितीय चित्र मिळविण्याच्या) या पद्धतीही विशेष माहितीसाठी वापरल्या जातात. वृक्कद्रोणातील खडा (अश्मरी) पाहण्यासाठी मूत्रवाहिनीतून, मूत्राशयामार्गे पदार्थाचे द्रावण देऊन आरोही द्रोणदर्शनाची पद्धतही कधीकधी वापरली जाते. [→ अश्मरी].

कृत्रिम वृक्क किंवा अपोहक : वृक्कांची उत्सर्जनक्षमता कोणत्याही विकाराने सु. १० टक्क्यांपेक्षा कमी झाली, तर रक्तातील यूरिया, क्रिॲटिनीन यांसारखे घटक कृत्रिम तंत्राने, म्हणजे ⇨अपोहनाने नियमितपणे काढून टाकावे लागतात. विषबाधेच्या उपचारातही अपोहनाच्या (डायलेसिसच्या) विषोत्सर्जनाचा वेग वाढवता येतो. एखाद्या लहान आकारमानाच्या सोयीस्कर रोहिणीला जोडलेल्या नलिकेतून रक्ताचा प्रवाह अपोहकात सोडला जातो. तेथे अर्धपार्य पटलाच्या मदतीने रक्ताचे निस्यंदन रक्तजलासारखे सर्व लवणघटक असलेल्या लवणविद्रावात केले जाते. हा विद्राव आणि रक्त सतत प्रवाही असतात. शुद्ध केलेले रक्त परत वाहिनीत येते. ही क्रिया सतत ३-४ तास चालू राहते. क्लथन (साखळण्याची क्रिया) होऊ नये म्हणून हेपारीन वापरावे लागते. रक्तातून निघून जाणारे जीवनसत्त्वे, औषधे यांसारखे घटक व एरिथ्रोपोएटीन यांची योग्य प्रमाणात भरपाई करावी लागते. आठवड्यातून दोन-तीन वेळा अपोहन करनू रुग्णांना कायम किंवा वृक्काच्या प्रतिरोपणाची शस्त्रक्रिया होईपर्यंत स्वास्थ्य लाभू शकते. प्रतिरोपण यशस्वी रीत्या पार पडल्यास अपोहनाची गरज राहत नाही [→ अंतस्त्य प्रतिरोपण]. डब्ल्यू, कोल्फ यांनी १९४३ साली नेदर्लंड्‌समध्ये माणसासाठी प्रथमच वापरलेले अपोहनाचे हे तंत्र आता इतके विकसित झाले आहे की, रुग्णांना घरच्या घरी स्वत: वापरता येतील अशी सुटसुटीत अपोहक यंत्रे आता उपलब्ध आहेत.

अपोहक यंत्र सहजासहजी मिळत नसल्यास पर्यायी उपचार म्हणून पर्युदर-अपोहन पद्धत अल्प काळासाठी वापरता येते. या प्रक्रियेस उदराच्या पोकळीत जाड सुईच्या साहाय्याने अपोहन-द्रव सोडून सुरुवात करतात. सुमारे अर्धा तास द्रव तसाच ठेवल्यास रक्तातील द्रव्ये पर्युदर पटलाच्या विस्तीर्ण पृष्ठफळातून विसरण (विखुरली जाण्याच्या) क्रियेने द्रवात उतरतात. नंतर हा द्रव उदराबाहेर काढला जातो. ही क्रिया वरचेवर करून विषाक्तता (विषारी स्थिती) कमी करता येते. रक्त–अपोहनापेक्षा कार्यक्षमता कमी, कालव्यय जास्त आणि पर्युदरीय सूक्ष्मजंतुसंक्रामणाचा धोका यांमुळे ही पद्धती विशेष प्रचलित नाही परंतु तात्पुरता उपाय म्हणून लाभदायक ठरू शकते. [→ अपोहन].

पहा : अपोहन उत्सर्जन चयापचय मूत्र मूत्रोत्सर्जक तंत्र.

संदर्भ : 1. Bray, J. J. Gragg, A. A. and others, Lecture Notes on Human Physiology, Oxford, 1986.

           2. Emslie-Smith, D. Paterson, C. R. Scratcherd, T. Read, N. W. Textbook of Physiology, Edinburgh, 1988.

           3. Lamb, J. F. Ingram, C. G. Johnston, I. A. Pitman, R. M. Essentials of Physiology, Oxford, 1984.

           4. Lote, C. J. Principles of Renal Physiology, London, 1990.

           5. McMinn, R. H. Last’s Anatomy Regional and Applied, Edinburgh, 1990.

श्रोत्री, दि. शं.

“