મૂત્રપિંડી ગુચ્છી ગલન (Glomerular Filtration) : મૂત્રપિંડમાં આવેલાં મૂત્રકગુચ્છો(glomeruli)માં થતું અશુદ્ધિઓનું ગાળણ અને મૂત્ર બનવાની પ્રક્રિયાનો પ્રારંભ. આ ગાળણના એકંદર દરને ગુચ્છી ગલનદર (glomerular filtration rate, GFR) કહે છે. તે મૂત્રપિંડની ક્રિયાક્ષમતા દર્શાવતો મહત્વનો સૂચકાંક (index) છે.
મૂત્રપિંડમાં લોહીની અશુદ્ધિઓને ગાળવાના એકમને મૂત્રક (nephron) કહે છે. તેની શરૂઆતમાં એક ગળણી જેવા આકારની સંરચના હોય છે, જેમાં કેશવાહિનીઓનું ગુચ્છ હોય છે. તેને મૂત્રકગુચ્છ કહે છે. ગળણી આકારની સંરચનાને બાઉમૅનનો સંપુટ (Bowman’s capsule) કહે છે. બાઉમૅનના સંપુટ અને મૂત્રકગુચ્છને સંયુક્ત રૂપે માલ્પિઘીય કણ (Malpighian corpuscle) કહે છે. આ ગળણીના નાળચા જેવા છેડાથી પાતળી સૂક્ષ્મ નલિકા લંબાય છે. તેને મૂત્રકનલિકા (renal tubule) કહે છે. માલ્પિઘીય કણ અને મૂત્રકનલિકા મળીને મૂત્રક બને છે.
મૂત્રકગુચ્છમાંની કેશવાહિનીઓની દીવાલ તથા ગળણી આકારની સંરચનાની દીવાલમાંનાં સૂક્ષ્મ છિદ્રોમાંથી ગાળણની ક્રિયા થાય છે. તેને ગુચ્છી ગલન કહે છે. આવી રીતે ગળાયેલું પ્રવાહી મૂત્રકનલિકામાં વહે છે અને તેમાંનાં દ્રવ્યોના અવશોષણ અને વિસ્રવણ (secretion) દ્વારા તે મૂત્રમાં પરિણમે છે.
ગુચ્છીગલનની પ્રક્રિયાને સૂક્ષ્મગલન(ultrafiltration)ની પ્રક્રિયા પણ કહે છે. તેમાં લોહીના પ્રવાહી ભાગ–રુધિરપ્રરસ(blood plasma)–માંના પ્રોટીન અને મેદ જેવા મોટા કલિકરૂપ (colloid) અણુઓ સિવાયનાં બધાં જ દ્રવ્યોનું ગાળણ થાય છે. આ પ્રક્રિયામાં કોઈ પ્રકારની ઊર્જાનો ઉપયોગ થતો નથી. માટે તેને અસક્રિય (passive) પ્રક્રિયા કહે છે.
કેશવાહિનીઓની દીવાલ અને બાઉમૅનના સંપુટની દીવાલ ગલનકારી પટલ (filter membrane) બનાવે છે. તેની બંને બાજુના પ્રવાહીમાંનાં દબાણકારી બળો વડે જે અસરકારક ગલનકારી દબાણ બને છે તેને અસરકર્તા ગલનકારી પ્રદમ અથવા દબાણ (effective filtration pressure, EFP) કહે છે. તેમાં પ્રવાહીના જલસ્થાયી પ્રદમ અથવા જલસ્થાયી દાબ (hydrostatic pressure) તથા કલિલદ્રવ્યો દ્વારા થતો કલિલીય આસૃતિજનક પ્રદમ અથવા કલિલીય આસૃતિદાબ(colloidal osmotic pressure)ની સામસામેની અસરોનો સમાવેશ થાય છે. મૂત્રકગુચ્છમાંની કેશવાહિનીઓમાંના રુધિરપ્રરસ (blood serum) પર તેમાંનો જલસ્થાયી પ્રદમ (જલસ્થાયી દાબ) ગાળણની પ્રક્રિયાને વધારે છે. જ્યારે કેશવાહિનીઓમાંના કલિલો (પ્રોટીન અને મેદના અણુઓ) પ્રવાહીનો આસૃતિદાબ અથવા આસૃતિપ્રદમ(osmotic pressure) વધારીને ગાળણની પ્રક્રિયા ઘટાડે છે. બાઉમૅનના સંપુટમાંનું પ્રવાહી ત્યાં જલસ્થાયી પ્રદમ (જલસ્થાયી દાબ) સર્જે છે અને વધુ પ્રવાહીને તેમાં વહેતું અટકાવે છે. આમ, સામસામી અસર કરતા પ્રદમો (દાબ, pressure) ગાળણની પ્રક્રિયાને કાં તો વધારે છે અથવા ઘટાડે છે. વિવિધ પ્રદમો(દાબ)ની આંતરક્રિયાને એક સૂત્ર દ્વારા સમજવામાં આવે છે.
આકૃતિ
બાઉમૅનના સંપુટમાંના પ્રવાહીને સૂક્ષ્મબિંદુનલિકા (micropipette) વડે ચૂસી લઈને તેના બંધારણનો અભ્યાસ કરાય છે. તેમાંનું પ્રવાહી રુધિરપ્રરસમાંના કલિલો સિવાયના બાકી રહેલા પ્રવાહી જેવું હોય છે. તેથી તેમાંના પ્રવાહી અને રુધિરપ્રરસમાંના દ્રાવ્ય પદાર્થોની સાંદ્રતા, pH મૂલ્ય, આસૃતિદાબ વગેરે સમાન રહે છે. ગલનકારી પટલમાં આવેલાં છિદ્રોનું માપ ગણી કઢાયેલું છે. તે પ્રમાણે તે 70,000 આણ્વિકભારવાળા અણુઓથી નાના કદ(60થી 70 લાખ માઇક્રોન)ના અણુઓ તેમાંથી પસાર થઈ શકે છે; જેમ કે હીમોગ્લોબિન (68,000 આણ્વિક ભાર), બેન્સજોન્સ પ્રોટીન (35,000 આણ્વિક ભાર) વગેરે. પરંતુ આલ્બ્યુમિન (70,000 આણ્વિક ભાર) કે ગ્લોબ્યુલિન(1,70,000 આણ્વિક ભાર)ના અણુઓ તેમાંથી પસાર થઈ શકતા નથી. જ્યારે મૂત્રકગુચ્છનો કોઈ રોગ કે વિકાર હોય ત્યારે આ છિદ્રોનું કાર્ય ઘટે છે, અને આલ્બ્યુમિનના અણુઓ પસાર થઈને પેશાબમાં આવે છે. પેશાબમાં આલ્બ્યુમિન(પ્રોટીન)ના અણુઓ જોવા મળે તો તેને આલ્બ્યુમિન-મૂત્રમેહ (albuminuria) અથવા પ્રોટીન-મૂત્રમેહ (proteinuria) કહે છે અને તે મૂત્રકગુચ્છના વિકારનું સૂચક લક્ષણ છે. દા.ત., સગુચ્છી મૂત્રપિંડશોથ(glomerulonephritis)ના જૂથના રોગમાં આ પ્રકારની સ્થિતિ જોવા મળે છે.
દર મિનિટે મૂત્રપિંડોમાંથી 600થી 770 મિલી. રુધિરપ્રરસ (એટલે કે 1,200થી 1,300 મિલી. લોહી) પસાર થાય છે. તેમાંથી દર મિનિટે 120 મિલી. જેટલું ગાળણ ઉત્પન્ન થાય છે, તેથી 24 કલાકમાં 170 લિટર જેટલું ગાળણ બને છે. દર મિનિટે થતા ગુચ્છીગલનના દરને ગુચ્છીગલન દર (glomerular filtration rate, GFR) કહે છે. તે મૂત્રપિંડની ક્રિયાક્ષમતાનો મહત્વનો સૂચકાંક છે. 170 લિટર જેટલું ગાળણ મૂત્રકનલિકાઓમાંથી પસાર થાય છે અને ત્યાં અવશોષણ અને વિસ્રવણની સક્ષમ પ્રક્રિયા થવાને કારણે માંડ 1.5 લિટર જેટલું મૂત્ર બને છે, જેને શરીરમાંથી બહાર ફેંકવામાં આવે છે.
મૂત્રપિંડી ગુચ્છગલન : ગાળણની પ્રક્રિયામાં અસરકર્તા દબાણો (પ્રદમ, pressure) : (અ) ક – અભિસારી (afferent) ધમની, ખ – અપસારી (efferent) ધમની, ગ – કેશવાહિની ગુચ્છ, ઘ – બાઉમૅનનો સંપુટ, ચ –મૂત્રકગુચ્છ (glomerulus), છ – મૂત્રકનલિકા.
(આ) ⊕ ગાળણ વધારતું દબાણ, Θ ગાળણ ઘટાડતું દબાણ, GHP = મૂત્રકગુચ્છનો જલસ્થાયી પ્રદમ (દાબ) (glomerular hydrostatic pressure), CHP = કેશવાહિનીનો જલસ્થાયી પ્રદમ (દાબ) (capillary hydrostatic pressure), GOP = મૂત્રકગુચ્છનો આસૃતિજન્ય પ્રદમ (દાબ) (glomerular osmetic pressure). નોંધ : તીરની દિશા વહેણની દિશા દર્શાવે છે.
સામાન્ય માણસોનો GFR અલગ અલગ હોય છે. સામાન્ય રીતે દર 24 કલાકે 150થી 250 લિટર જેટલો અથવા શરીરની સપાટીના 1.73 વર્ગમીટર જેટલા ક્ષેત્રફળે દર મિનિટે 100થી 120 મિ.લિટર જેટલો હોય છે. મૂત્રપિંડના ઉગ્ર કે દીર્ઘકાલી રોગોમાં તે ક્રમશ: ઘટે છે. ઘટેલો GFR મૂત્રપિંડનો જોખમી રોગ સૂચવે છે. અને તે મૂત્રપિંડના ઘટી ગયેલા સક્રિય ભાગનો દ્યોતક છે. ઇન્યુલિન કે ક્રિયેટિનિન જેવા પ્રોટીન સાથે ન જોડાતાં દ્રવ્યો કે જે સરળતાથી ગળાય છે અને મૂત્રકનલિકામાં અવશોષણ કે વિસ્રવણ પામતાં નથી તેમના મૂત્ર અને રુધિરપ્રરસમાંનાં પ્રમાણ જાણવાથી GFRને આડકતરી રીતે માપી શકાય છે. તે માટે સૌપ્રથમ જે-તે દ્રવ્યનું ઉત્સર્ગશોધન (renal clearance) શોધી કઢાય છે. તેનું સૂત્ર છે :
તેમાં C જે-તે દ્રવ્યનો મૂત્રપિંડી ઉત્સર્ગશોધન છે. U અને P અનુક્રમે જે-તે દ્રવ્યના મૂત્ર અને રુધિરપ્રરસ(blood plasma)માંની સાંદ્રતા (મિગ્રા./ડેસિલિટર) છે અને V મૂત્ર-સર્જનનો દર (મિ.લિટર/મિનિટ) સૂચવે છે. ઇન્યુલિનને નસ વાટે શરીરમાં પ્રવેશ આપીને પ્રયોગશાળામાં GFR ગણી કાઢી શકાય છે. તે હરહંમેશ શક્ય ન હોવાને કારણે નિદાનપ્રક્રિયા રૂપે ક્રિયેટિનિનનું ઉત્સર્ગશોધન (clearance) ગણી શકાય છે. ક્રિયેટિનિનના ઉત્સર્ગશોધનને ‘Ccr’ના ચિહ્ન વડે દર્શાવાય છે. ક્રિયેટિનિન સ્નાયુઓમાંના ચયાપચયમાં ઉત્પન્ન થતું નાઇટ્રોજનયુક્ત શેષ દ્રવ્ય છે, જોકે તે ઇન્યુલિન જેવું આધારભૂત માહિતી આપતું દ્રવ્ય નથી. વિવિધ શારીરિક પરિસ્થિતિઓમાં રુધિરરસમાંના ક્રિયેટિનિનનું પ્રમાણ બદલાય, જેમ કે કિટોન-અમ્લતા વિકાર (ketoacidosis) તથા સિફેલોથિન, સિફોક્સિટિન, ઍસ્પિરિન, સિમેટિડિન, ટ્રાઇમિથોપ્રિમ જેવી દવાઓનો ઉપયોગ તેનું પ્રમાણ વધારે છે. મોટી ઉંમરે, યકૃત(liver)ના રોગોમાં તથા શારીરિક દૌર્બલ્ય(cachesia)ની સ્થિતિમાં તે ઘટે છે. ક્રિયેટિનિનનું ઉત્સર્ગશોધન ગણી કાઢવા માટે 24 કલાક સુધી મૂત્રને એકઠું કરાય છે અને તેમાંના ક્રિયેટિનિનના પ્રમાણને શોધી કઢાય છે. પેશાબમાંના ક્રિયેટિનિનના પ્રમાણ (Ucr) અને 24 કલાકના મૂત્રના કુલ કદ(V)ને આધારે ક્રિયેટિનિન-ઉત્સર્ગશોધન (creatinine clearance) ગણાય છે. તેનું સૂત્ર છે :
Ucr x V = Ccr
સ્ત્રીઓમાં તે 15–20 મિગ્રા./કિલોગ્રામ અને પુરુષમાં તે 20–25 મિગ્રા./કિલોગ્રામ શારીરિક વજન જેટલું હોય છે, જે અનુક્રમે 100 મિલી./મિનિટ/1.73 વર્ગમીટર જેટલું સ્ત્રીઓમાં અને 120 મિલી./મિનિટ/1.73 વર્ગમીટર જેટલું પુરુષોમાં થાય છે. તે 40 વર્ષની વય પછી દર વર્ષે 1 મિલી./મિનિટના દરે ઘટે છે. દરેક વખતે 24 કલાકનો મૂત્રસંગ્રહ તકલીફકારક હોવાથી ક્રિયેટિનિન ક્લિયરન્સને નીચેના સૂત્ર વડે પણ ગણી શકાય છે :
જેમાં Ccr ક્રિયેટિનિન ક્લિયરન્સ (ઉત્સર્ગ-શોધન) અને Pcr રુધિરપ્રરસમાંનું ક્રિયેટિનિનનું પ્રમાણ સૂચવે છે. સ્ત્રીઓમાં સ્નાયુદળ ઓછું હોવાથી Ccr 15 % જેટલું ઓછું હોય છે.
ક્રિયેટિનિન ઉત્સર્ગશોધન GFRનો અંદાજ વધારે બતાવે છે, જ્યારે યુરિયાનું ઉત્સર્ગશોધન તે ઓછો બતાવે છે. યુરિયા યકૃતમાં થતા ચયાપચયનો નાઇટ્રોજનયુક્ત શેષ છે. લોહીમાંના યુરિયાના પ્રમાણને રુધિરી યુરિયા-નાઇટ્રોજન (BUN) દ્વારા દર્શાવવામાં આવે છે. તે યકૃતના રોગો, અપોષણ અને દાત્રકોષી પાંડુતા(sickle cell anaemia)માં ઘટે છે. પરંતુ પાણીની ઊણપ હોય, જઠરમાં લોહી વહ્યું હોય, ખોરાકમાં પ્રોટીનનું પ્રમાણ વધ્યું હોય, પ્રોટીનનો અપચય (catabolism) વધ્યો હોય તો તે વધે છે. સામાન્ય સંજોગોમાં BUN અને રુધિરરસીય ક્રિયેટિનિન(serum creatinine)નું ગુણોત્તર-પ્રમાણ 10 : 1 જેટલું હોય છે.
આમ, મૂત્રપિંડની એકંદર ક્રિયાક્ષમતા જાણવા માટે લોહીમાંના ક્રિયેટિનિન અને BUNનું પ્રમાણ જાણીને ક્રિયેટિનિનનું ઉત્સર્ગશોધન જાણવામાં આવે છે. તેના વડે વિવિધ નિદાન અને ચિકિત્સાલક્ષી નિર્ણયો થાય છે.
શિલીન નં. શુક્લ
જગદીપ શાહ