(किडनी). वृक्क (मूत्रपिंड) हा मानवी मूत्र उत्सर्जन संस्थेतील प्रमुख अवयव आहे. मानवाच्या उत्सर्जन संस्थेमध्ये वृक्काची एक जोडी, दोन मूत्रवाहिनी, एक मूत्राशय आणि एक मूत्रमार्ग यांचा समावेश असतो. शरीरातील पाण्याचे प्रमाण संतुलित ठेवणे आणि चयापचय क्रियेत निर्माण झालेले टाकाऊ पदार्थ मूत्राच्या स्वरूपात उत्सर्जित करणे ही वृक्कांची मुख्य कार्ये आहेत. वृक्कांत तयार झालेले मूत्र मूत्रवाहिन्यांद्वारे मूत्राशयापर्यंत वाहून नेले जाते आणि तेथून मूत्रोत्सर्गिकेद्वारे ते शरीराबाहेर टाकले जाते.
वृक्के ही उदरपोकळीच्या वरच्या भागात असून पाठीच्या कण्याच्या डाव्या व उजव्या बाजूला तसेच आंत्रावरणाच्या मागील बाजूस असतात. प्रौढ व्यक्तीच्या वृक्काची लांबी सु. ११ सेंमी.असते; पुरुषांचे वृक्क स्त्रीच्या वृक्कापेक्षा मोठे असते. वृक्कांचा आकार घेवड्याच्या बीप्रमाणे असतो; उजवे वृक्क डाव्या वृक्कापेक्षा किंचित मोठे असते. डावे वृक्क बाराव्या वक्ष मणक्यापासून तिसऱ्या कटिमणक्यापर्यंत पसरलेले असते. उजवे वृक्क उदरपोकळीत असलेल्या यकृतामुळे थोडे खाली असते. वृक्काला रक्तपुरवठा वृक्क धमनीतून होतो. वृक्क शिरेमार्गे वृक्कातील रक्त गोळा केले जाते. वृक्काच्या शीर्षभागी अधिवृक्क ग्रंथी असते. अधिवृक्क ग्रंथी व वृक्क यांच्याभोवती दुहेरी मेद आवरण असते. अकराव्या व बाराव्या बरगड्यांमुळे वृक्काचे धक्क्यांपासून रक्षण होते.
मूत्रवाहिनी ही वृक्क द्रोणिकेपासून निघते. ती स्नायूंनी वेढलेली असून तिची लांबी २५–३० सेंमी. असते. श्रोणिभागात आल्यानंतर मूत्रवाहिनी मूत्राशय भित्तिकेतून शिरून मूत्राशयात मूत्र साठले जाते. मूत्रोत्सर्ग मार्गात असलेल्या झडपेमुळे मूत्राशयातील मूत्र पुन्हा मागे जात नाही. मूत्राशय स्नायूंनी बनलेले असल्याने ते भरल्यावर त्याची भित्तिका ताणली जाते आणि मूत्रविसर्जन केले पाहिजे असा संदेश मेंदूकडून मूत्रवाहिनीच्या टोकाला असलेल्या स्नायूंकडे पाठविला जातो. मूत्राशय मूत्रवाहिनीच्या संधिस्थानाभोवती असलेल्या या ऐच्छिक स्नायूंच्या सैल होण्याने मूत्रविसर्जन म्हणजे लघवी (लघुशंका) होते. भीती किंवा कठीणप्रसंगी मूत्रविसर्जन होणे ही स्वाभाविक क्रिया असते. बालकांना विशिष्ट वयात मूत्रविसर्जन अवरोध क्रिया शिकवावी लागते. इतर सस्तन प्राण्यांमध्ये ही क्रिया प्रतिक्षिप्त असते.
वृक्क संरचना : संरचनेवरून वृक्काचे बाह्यांग (कॉर्टेक्स) व मध्यांग (मेड्युला) असे दोन भाग करतात. स्थूलपणे मध्यांग १८ त्रिकोणी पिरॅमिडसारख्या आकाराच्या खंडांमध्ये विभागलेले असते. वृक्काचा मूत्र तयार करणारा लहानात लहान एकक म्हणजे वृक्काणू (नेफ्रॉन). प्रौढ वृक्कामध्ये सु. १० लाख वृक्काणू असतात. त्यांतून वाहणाऱ्या रक्तावर गाळण, पुन:शोषण, स्रवण इ. क्रिया होतात आणि गाळणक्रियेतून बाहेर पडलेल्या द्रवापासून मूत्र बनते. या क्रियांमुळे शरीरातील द्रवाचे एकूण आकारमान, रक्त परासरणीयता, आम्ल-आम्लारी समतोल, विद्युत अपघटन संहती एकसमान राखली जाते आणि रक्तद्रवातील विषारी व अनावश्यक घटक वेगळे केले जातात.
वृक्काणू संरचना आणि कार्य : वृक्काणूचे दोन मुख्य भाग आहेत : (१) वृक्कीय कणिका (माल्पिघी पिंड) आणि (२) वृक्कीय सूक्ष्मनलिका. वृक्कीय कणिका आणि वृक्कीय सूक्ष्मनलिका यांचा काही भाग बाह्यांगामध्ये, तर सूक्ष्मनलिकेचा इंग्लिश ‘यू (U)’ आकाराचा भाग मध्यांगात असतो. वृक्कीय कणिका म्हणजे दुहेरी पेशी आवरण असलेली बोमन संपुटिका आणि मध्यभागी असलेला केशवाहिन्यांचा गुच्छ (केशिकागुच्छ). या केशवाहिन्या म्हणजे वृक्कीय कणिकेपर्यंत पोहोचणाऱ्या अभिवाही धमनिकेच्या शाखा असतात. ही अभिवाही धमनिका वृक्काला रक्त पोहोचवणाऱ्या वृक्कीय धमनीच्या शाखा-उपशाखा होऊन वृक्कीय कणिकेपर्यंत पोहोचणारी उपशाखा असते. केशवाहिन्यांतील रक्त बोमन संपुटिकेतील पेशींच्या स्तराद्वारे गाळले जाते (गाळण क्रिया) आणि गाळलेला द्रव संपुटिकेच्या पोकळीत जमा होतो. हा द्रव रक्तद्रवासारखा असतो. मात्र त्यात प्रथिनांसारखे बृहतरेणू नसतात कारण ते गाळले जात नाहीत. पुढे संपुटिकेच्या पोकळीला जोडलेल्या वृक्कीय सूक्ष्मनलिकेत हा द्रव शिरतो आणि त्यापासून मूत्र बनते. केशवाहिन्यांत न गाळलेले रक्त या केशवाहिन्या एकत्र येऊन झालेल्या अपवाही धमनीद्वारे वृक्कीय कणिकेबाहेर पडते. अपवाही धमनीच्या पुन्हा शाखा होऊन केशवाहिन्यांचे जाळे होते. या जाळ्याभोवती वृक्कीय सूक्ष्मनलिका गुंडाळलेली असते. वृक्कीय सूक्ष्मनलिकेचे समीप (लगतची) संवलित (वळ्यावळ्यांची) नलिका, हेन्ले लूपाचा (पाशाचा) वरून खाली येणारा भाग, प्रत्यक्ष हेन्ले लूप, खालून वर जाणारा भाग आणि दूरस्थ (लांबची) संवलित नलिका असे भाग करता येतात. वृक्कीय सूक्ष्मनलिका एकच असली, तरी हे भाग रचना व कार्य यांच्यात भिन्नता असल्याने केलेले आहेत.
वृक्कीय सूक्ष्मनलिकेतील पेशी गाळलेल्या द्रवापासून पाणी व आवश्यक आयने परत मिळवितात आणि ती अपवाही धमनिकेपासून झालेल्या केशवाहिन्यांच्या जाळ्यातील रक्तात शोषली जातात (निवडक शोषण क्रिया). हे रक्त केशवाहिन्या एकत्र येऊन झालेल्या धमनिकेमार्फत वृक्कीय धमनीला मिळते. वृक्कीय सूक्ष्मनलिकेतील गाळलेला द्रव संग्रहीनलिकेत जातो. संग्रहीनलिकेतून वाहणाऱ्या द्रवाचे मूत्रात रूपांतर झालेले असते. संग्रहीनलिका परस्परांना जोडल्या जाऊन शेवटी मूत्र, वृक्क द्रोणिकेतून मूत्रवाहिनीद्वारे मूत्राशयात जमा होते. ही क्रिया सतत घडत राहते. वृक्कांद्वारे शरीरातील सर्व रक्त (सु. ५ लि.) साधारणपणे ३५ – ४० मिनिटांत गाळले जाते. एका दिवसात रक्तातील गाळलेल्या द्रवाचे आकारमान सु. २०० लि. भरते. परंतु पाणी व आवश्यक आयने परत मिळविण्याच्या वृक्काच्या क्षमतेमुळे सु.१९८ लि. द्रव परत मिळविला जातो. याचा अर्थ, मानवी शरीरातून दररोज सु. २ लि.मूत्र बाहेर टाकले जाते.
गाळण, निवडक शोषण आणि स्रवण अशा तीन क्रियांमधून मूत्र बनते. गाळण क्रिया केशिकागुच्छिकेत घडते. अभिवाही धमनिकेचा व्यास अपवाही धमनिकेपेक्षा मोठा असल्याने त्यातून वाहणाऱ्या रक्ताचा दाब अधिक असतो. या धमनिकांतून वाहणाऱ्या रक्ताच्या दाबामधील फरकामुळे केशिकागुच्छ भित्तिकेमधून गाळण द्राव गाळला जातो. विरघळलेले सोडियम, पोटॅशियम, कॅल्शियम यांची आयने, क्लोरीन, ग्लुकोज, सोडियम बायकार्बोनेट, ॲमिनो आम्ले, क्रिॲटिनीन, यूरिया, अमोनिया वगैरे तसेच औषधांमधील विरघळलेले टाकाऊ घटक, पित्त रंगद्रव्ये, अतिरिक्त जीवनसत्त्वे असे आवश्यक व अनावश्यक घटक गाळण द्रावात असतात. काही कारणाने रक्तदाब कमी झाल्यास गाळण क्रियेचा वेग मंदावतो.
निवडक शोषण क्रिया मुख्यत: समीप संवलित नलिकेत होते. या क्रियेत पाण्याचे रेणू, ग्लुकोज, आवश्यक आयने असे घटक पुन्हा शोषले जातात. मात्र क्रिॲटिनीन, औषधांमधील टाकाऊ घटक, विषारी घटक, पित्त रंगद्रव्ये शोषली जात नाहीत. म्हणून या क्रियेला ‘निवडक शोषण क्रिया’ म्हणतात. वृक्कामध्ये ग्लुकोजचे शोषण रक्तद्रवातील ग्लुकोजच्या विशिष्ट संहतीपर्यंत होते, या विशिष्ट संहतीपलीकडे ते होत नाही. रक्तात सु.१५० मिग्रॅ. प्रति १०० मिलि. ग्लुकोज असल्यास ते संवलित नलिकेद्वारे शोषले जाते; त्यापेक्षा अधिक ग्लुकोज असल्यास ते शोषले जात नाही; अतिरिक्त ग्लुकोज मूत्रावाटे बाहेर टाकले जाते. वृक्कीय सूक्ष्मनलिकेभोवती असलेल्या केशवाहिन्यांमधून हायड्रोजन आयन, पोटॅशियम आयन, अमोनिया, यूरिया, क्रिॲटिनीन, हिस्टामीन आणि पेनिसिलीन यांसारखे घटक स्रवले जातात आणि सूक्ष्मनलिकेत आल्यावर मूत्रात मिसळतात.
जे विद्राव्य घटक रक्तात परत शोषले जात नाहीत त्यांचे उत्सर्जन मूत्रातून होते. संवलित नलिका व हेन्ले लूप यांच्याभोवती असलेल्या केशवाहिन्यांच्या जाळ्यातून मूत्रनलिकेद्वारे शोषून घेतलेले आवश्यक घटक पुन्हा रक्तात परतल्याने एकूण रक्ताचे प्रमाण बदलत नाही. सु. २०० लि. गाळण द्रवातील सु. १८० लि. द्रव पुन्हा रक्तात मिसळतो. थोड्या प्रमाणात पाणी, अतिरिक्त आयने, पित्त रंगद्रव्ये, यूरिया, क्रिॲटिनीन व अत्यंत सूक्ष्म प्रमाणात अल्ब्युमीन प्रथिने मूत्रात शिल्लक राहतात.
शरीराच्या गरजेनुसार संग्रहीनलिका मूत्रातील पाण्याचा अंश नियंत्रित करतात. हे कार्य अवटू ग्रंथीतील एडीएच संप्रेरकामुळे (अँटीडाययुरेटिक हॉर्मोन) होते. उन्हाळ्यात शरीराला अधिक पाणी लागते. अशा वेळी एडीएच संप्रेरकामुळे संग्रहीनलिकेद्वारे अधिक पाणी शोषले जाऊन अधिक संहतीचे मूत्र बनते. हिवाळ्यात तसेच पावसाळ्यात हवेत बाष्पाचे प्रमाण अधिक असते. अशा वेळी अवटू ग्रंथी कमी एडीएच स्रवते. त्यामुळे तयार झालेले मूत्र कमी संहत असते. पावसाळ्यात, हिवाळ्यात किंवा वातानुकूलित कक्षात अधिक वेळा मूत्रविसर्जन होते कारण असे संप्रेरक नियंत्रण नसणे, हे आहे.
रक्तातील अनावश्यक घटक गाळणे हे वृक्काचे मुख्य कार्य आहे. त्याचबरोबर रक्ताचे प्रमाण कायम राखणे, रक्तदाब नियमित करणे, रक्ताचा सामू स्थिर ठेवणे, रक्ताचा आयन भार नियंत्रित करणे ही कार्येदेखील वृक्कांद्वारे होतात. तांबड्या रक्तपेशींच्या निर्मितीसाठी आवश्यक असलेले संप्रेरक ‘एरिथ्रोपोएटीन’ हे वृक्कांमध्ये तयार होते. वृक्काच्या पेशींमध्ये ड-जीवनसत्त्व ग्राही केंद्रे असून ती रक्तातील ड -जीवनसत्त्वाचे कॅल्सिट्रायॉल या ड -जीवनसत्त्वाच्या क्रियाशील संयुगात रूपांतर करतात.
जन्माच्या आधीपासून आयुष्यभर रक्त गाळण्याचे निरंतर कार्य वृक्क करते. रक्तातील अतिरिक्त सोडियम, कॅल्शियम, मॅग्नेशियम इ. साठत राहिल्याने द्रोणिका, मूत्रवाहिनी व मूत्राशय यांच्यात अश्मरी (मूतखडा) होण्याची शक्यता वाढते. तीव्र व अनियंत्रित मधुमेह, उच्च रक्तदाब, काही औषधांचा परिणाम यामुळे वृक्क निकामी होऊ शकते. अशा वेळी अपोहन क्रिया किंवा वृक्करोपण करावे लागते (पहा : अपोहन – डायलिसिस; वृक्क रोपण – रोपण शस्त्रक्रिया).
सर्व प्राण्यांच्या शरीरात नायट्रोजनयुक्त पदार्थांच्या अपघटनामुळे विषारी अमोनिया निर्माण होत असतो. पाण्यातील अपृष्ठवंशी प्राणी त्यांच्या शरीरातील हा अमोनिया त्वचेवाटे विसरित करतात, तर जमिनीवरील अपृष्ठवंशी प्राण्यांमध्ये अमोनियाचे रूपांतर यूरिक आम्लात होते. समुद्रातील अपृष्ठवंशी प्राण्यांमध्ये शरीर द्रवाची संहती समुद्राच्या पाण्याएवढी असते; त्यांच्या शरीरद्रवात समुद्राच्या पाण्यापेक्षा पोटॅशियम आयन जास्त, तर मॅग्नेशियम आयन कमी असतात. मात्र त्यांचे मूत्र समुद्राच्या पाण्याएवढे संहत असले, तरी त्यात पोटॅशियम आयन कमी, तर मॅग्नेशियम आयन जास्त असतात. गोड्या पाण्यातील अपृष्ठवंशी प्राण्यांचे मूत्र शरीरद्रवापेक्षा खूप विरल असते. त्यांच्या शरीरात परासरणाने शिरलेले पाणी बाहेर टाकताना क्षार कमी होऊ नयेत म्हणून हे प्राणी विरल मूत्र तयार करतात.
अपृष्ठवंशी प्राणी : अपृष्ठवंशी प्राण्यांत पाच मुख्य प्रकारची उत्सर्जक इंद्रिये दिसून येतात; आकुंची रिक्तिका, वृक्कके, वृक्कीय ग्रंथी, कक्षांग ग्रंथी आणि माल्पिघी नलिका. आदिजीव संघातील काही प्राण्यांत, पिशवीसारख्या आकुंची रिक्तिका असतात. त्या शरीरातील पाणी नियमितपणे बाहेर टाकण्याचे काम करतात. या रिक्तिकांचे मुख्य कार्य नायट्रोजनयुक्त पदार्थ बाहेर टाकण्याचे नसून पेशीतील परासरणी दाब नियमित ठेवण्याचे असते. वलयांकित प्राण्यांमध्ये उत्सर्जनासाठी वृक्कके असतात. त्यांच्या शरीराच्या प्रत्येक खंडावर वृक्ककांची एकेक जोडी असते; प्रत्येक वृक्कक एखाद्या नलिकेसारखे व लांब असते आणि त्याचे एक टोक देहगुहेत, तर दुसरे शरीराबाहेर उघडते. काही वलयांकित प्राण्यांमध्ये, शरीराच्या टोकाकडे मुख्यत: अमोनिया उत्सर्जित करण्यासाठी विशिष्ट पेशींचे, ज्वाला पेशींचे, गुच्छ असतात; ज्वाला पेशींना लहानलहान पक्ष्माभिकांचे झुबके असतात, ते सूक्ष्मदर्शीखाली फडफडणाऱ्या ज्वालांसारख्या दिसतात म्हणून त्यांना ज्वाला पेशी म्हणतात. मृदुकाय प्राण्यांमध्ये वृक्ककांचे रूपांतर वृक्कीय ग्रंथींमध्ये झालेले असते आणि ते नायट्रोजनयुक्त पदार्थ अमोनियाच्या स्वरूपात बाहेर टाकतात. संधिपाद प्राण्यांमध्ये उत्सर्जनासाठी नलिकेसारख्या कक्षांग ग्रंथी असतात. या ग्रंथींची टोके त्या प्राण्यांच्या स्पर्शिकांवर असतात आणि ती शरीराबाहेर उघडतात. कीटकांमध्ये वृक्ककांची जागा माल्पिघी नलिकांनी घेतलेली असते. सस्तन प्राण्यांमध्ये वृक्क आणि त्याला जोडलेल्या वाहिन्या यांची मिळून उत्सर्जन संस्था बनलेली असते आणि सर्व सस्तन प्राण्यांमध्ये वृक्कांची संरचना जवळपास सारखी असते.
पक्षी व सरीसृप प्राणी : पक्षी व सरीसृप प्राणी यांच्या उत्सर्गात मुख्यत: यूरिक आम्ल असते. त्यांचे मूत्र मूत्राशयाऐवजी, अन्नमार्गाच्या टोकाला असलेल्या अवस्करातून विष्ठेसोबत बाहेर टाकले जाते. उभयचर प्राणी यूरियाच्या स्वरूपात नायट्रोजनयुक्त अपशिष्टे बाहेर टाकतात. त्यांची त्वचा पाण्याला अर्धपार्य असते आणि गोड्या पाण्यात असताना त्यांच्या अर्धपार्य त्वचेद्वारे पाणी शिरत असते. पाण्याचे प्रमाण संतुलित राखण्यासाठी मोठ्या प्रमाणात विरल मूत्र ते शरीराबाहेर टाकतात. जमिनीवर वावरताना त्यांच्या शरीरातून बाष्पोत्सर्जनाने पाणी मोठ्या प्रमाणात बाहेर टाकले जाते. या प्राण्यांतील मूत्र शरीराबाहेर उत्सर्जित होण्याआधी त्यांच्या शरीराच्या मानाने मोठ्या असलेल्या मूत्राशयात साठले जाते. त्यामुळे जमिनीवर वावरताना त्यांच्या शरीरात पाण्याचा पुरेसा साठा असतो.
जलचर प्राणी : गोड्या पाण्यातील मासे आणि इतर जलचर या दोघांमधील समस्थिती समस्या सारखीच असते. परासरणाने त्यांच्या शरीरात पाणी शिरते आणि पाण्याबरोबर क्षार वाहून नेले जातात. याची भरपाई करण्यासाठी ते मोठ्या प्रमाणात विरल मूत्र बाहेर टाकतात. त्यामुळे पाणी उत्सर्जित होते, परंतु क्षारांचा झालेला तोटा भरून निघत नाही. याकरिता कल्ल्यात असलेल्या खास पेशी पाण्यातील क्षार शोषून घेतात आणि थेट रक्ताकडे वाहून नेतात. त्यांच्या शरीरातील अमोनिया काही प्रमाणात मूत्रावाटे यूरियाच्या स्वरूपात वाहून नेला जातो, तर मोठ्या प्रमाणात कल्ल्यांमधून विसरित होतो. याउलट समुद्रातील माशांमध्ये समस्थितीचे स्वरूप अन्य सागरी प्राण्यांपेक्षा वेगळे असते. समुद्रातील माशांच्या रक्तातील क्षारांचे प्रमाण समुद्राच्या पाण्यापेक्षा कमी असते. परिणामी ते अधिक पाणी बाहेर टाकत असल्याने त्यांच्यात क्षार वाढतात. शरीरातील कमी झालेल्या पाण्याची भरपाई होण्यासाठी समुद्रातील मासे शरीरात अधिक पाणी घेतात आणि कल्ल्यांतील खास पेशींद्वारे क्षार बाहेर टाकतात.
