თირკმლები ლობიოს მარცვლის ფორმის ორგანოებია, რომელთა სიგრძე დაახლოებით 12 სანტიმეტრია. ისინი ხერხემლის აქეთ-იქით, საჭმლის მომნელებელი ორგანოების შემცველი მუცლის ღრუს უკანაა განთავსებული. თითოეული მათგანი სისხლს აორტის ტოტებიდან – თირკმლების არტერიებიდან იღებს. სისხლი მათგან უფრო და უფრო მცირე არტერიებში მიედინება, რომელთაგან ყველაზე მცირე ზომისას არტერიოლები ეწოდება. არტერიოლებიდან სისხლი გლომერულებში, ანუ გორგლებში გადადის, სადაც უმცირესი სისხლძარღვების – კაპილარების ქსელია განთავსებული. გლომერულებიდან სისხლი არტერიოლებით გამოდის და პატარა ვენებში გადაედინება, რომლებიც ერთიანდება და წარმოქმნის თირკმლის ვენას, რომელსაც ამ ორგანოდან სისხლი გააქვს.

ნეფრონი თირკმლის უმცირესი, მიკროსკოპიული ერთეულია, რომელიც ფილტრავს სისხლს და წარმოქმნის შარდს. თითოეულ თირკმელში დაახლოებით ერთი მილიონი ნეფრონია. ისინი შედგება გლომერულის, მილაკისა და შემკრები სადინარისგან. გლომერულას, ანუ გორგალს, გარს აკრავს თხელი, თასის ფორმის ბოუმენის კაფსულა. კაფსულის შიგნით არსებული ბოუმენის სივრციდან გაფილტრული სითხე (შარდი) მილაკით გაედინება. ნეფრონის მესამე ნაწილი შემკრები სადინარია, რომელშიც შარდი რამდენიმე მილაკიდან გროვდება. თითოეული მილაკი, თავის მხრივ, სამი ერთმანეთთან დაკავშირებული ნაწილისგან შედგება: პროქსიმალური კლაკნილი მილაკი, ჰენლეს მარყუჟი და დისტალური კლაკნილი მილაკი.

თირკმელში ორი ნაწილი გამოიყოფა: გარეთა (ქერქოვანი) ნაწილი და შიგნითა (ტვინოვანი) ნაწილი. ყველა გლომერულა გარეთა ნაწილშია მოთავსებული, მილაკები კი – როგორც ქერქოვან, ისე ტვინოვან ნაწილებში. ათასობით ნეფრონის შემკრები სადინარიდან შარდი თირკმლების ფიალებში ჩაედინება. თითოეულ თირკმელში რამდენიმე ფიალაა, რომლებიც ცენტრალურ სივრცეს – თირკმლების მენჯს უკავშირდება. მენჯიდან შარდი შარდსაწვეთში გადადის.

თირკმლების ფუნქციები

ყველა ის ფუნქცია, რომელსაც ნორმაში ორი თირკმელი ასრულებს, შეიძლება ერთმა ჯანმრთელმაც შეასრულოს. ზოგი ადამიანი ცალი თირკმლით იბადება, ზოგი კი დონორი ხდება – ერთ თირკმელს გასცემს სხვისთვის გადასანერგად. სხვა შემთხვევაში შეიძლება ერთი თირკმელი ტრავმამ ან დაავადებამ ძალიან მძიმედ დააზიანოს და მისი ფუნქციონირება შეწყდეს.

თირკმლების ძირითადი ფუნქცია ორგანიზმში წყლისა და მინერალების (მათ შორის ელექტროლიტების) ბალანსის შენარჩუნებაა. გარდა ამისა, თირკმლებში იფილტრება და თირკმლების გზით გამოიყოფა საკვების, წამლებისა და მავნე ნივთიერებების (ტოქსინების) გადამუშავების შედეგად წარმოქმნილი ნივთიერებები, აგრეთვე, გამომუშავდება ზოგი ჰორმონი. თირკმლები არტერიული წნევის რეგულაციაშიც მონაწილეობს.

წყლისა და ელექტროლიტების ბალანსი: ადამიანისთვის წყლის რეგულარულად მიღება სასიცოცხლოდ აუცილებელია. კიდევ უფრო მეტი წყალი საკვების გადამუშავებისას (მეტაბოლიზმი) გამოიყოფა. თუ მიღებული და გამოყოფილი წყლის რაოდენობა თანაბარი არ არის, ის სწრაფად გროვდება სხეულში, ადამიანი ავადდება და შესაძლოა დაიღუპოს კიდეც. ჭარბი რაოდენობით წყალი განაზავებს ორგანიზმში ელექტროლიტებს, წყლის რაოდენობის შემცირებისას კი, პირიქით, მათი კონცენტრაცია იზრდება. ამავე დროს, ელექტროლიტების კონცენტრაციის მუდმივობა ძალიან დიდი სიზუსტით უნდა იყოს შენარჩუნებული, რასაც თირკმლები უზრუნველყოფს.

სისხლი გლომერულაში მაღალი წნევით შედის. მისი თხევადი ნაწილის დიდი რაოდენობა გორგლის მცირე ზომის ფორებში იფილტრება, უჯრედები და დიდი მოლეკულები, მაგალითად ცილები, სისხლძარღვში რჩება. გამჭვირვალე, გაფილტრული სითხე ბოუმენის სივრცეში გადადის და იქიდან მილაკებით გაედინება. ზრდასრულ, ჯანმრთელ ადამიანებში თირკმლების მილაკებში დღეში 180 ლიტრი გაფილტრული სითხე გაივლის. იგი თითქმის მთლიანად (ელექტროლიტების ჩათვლით) უკან შეიწოვება თირკმელშივე. მისი დაახლოებით 1,5%-2% შარდის სახით გამოიყოფა. უკუშეწოვის განსახორციელებლად ნეფრონის სხვადასხვა ნაწილი აქტიურად გამოჰყოფს ან შეიწოვს სხვადასხვა ელექტროლიტს, რომელსაც თან წყალიც "მიჰყვება". ნეფრონის ზოგი ნაწილი, საჭიროებისამებრ, ცვლის წყლის გატარების პროცესს, რითიც უკუშეწოვილი სითხის რაოდენობა რეგულირდება. ეს საკმაოდ რთული და მრავალსაფეხურიანი პროცესია.

მილაკის პირველ ნაწილში (პროქსიმალური კლაკნილი მილაკი) ნატრიუმის, წყლის, გლუკოზისა და სხვა გაფილტრული ნივთიერებების უდიდესი ნაწილი უკან შეიწოვება და სისხლს უბრუნდება. მილაკის შემდეგ ნაწილში (ჰენლეს მარყუჟი) ნატრიუმი, კალიუმი და ქლორი გარეთ გაედინება და, შესაბამისად, დარჩენილი სითხე უფრო მეტად არის განზავებული. ის გაივლის მილაკის მომდევნო ნაწილს (დისტალურ კლაკნილ მილაკს), სადაც დარჩენილი ნატრიუმის უდიდესი ნაწილი მილაკიდან გარეთ გაედინება კალიუმისა და მჟავას სანაცვლოდ, რომლებიც მილაკში შედის.

რამდენიმე ნეფრონის მილაკებიდან სითხე შემკრებ სადინარში გროვდება. სადინარებში ის შეიძლება განზავებული დარჩეს ან წყალი უკან, სისხლში გადავიდეს, რის შედეგადაც უფრო კონცენტრირებული შარდი წარმოიქმნება. წყლის უკუშეწოვა რამდენიმე ჰორმონით რეგულირდება, მათ შორის ანტიდიურეზული ჰორმონით (რომელსაც ჰიპოფიზი წარმოქმნის). ეს ნივთიერებები ეხმარება თირკმელს ფუნქციონირებაში, შარდის შემადგენლობის კონტროლში, წყლის და ელექტროლიტების ბალანსის შენარჩუნებაში.

ფილტრაცია და გამოყოფა: ორგანიზმში საკვების გადამუშავების პროცესში ნარჩენი ნივთიერებები წარმოიქმნება, რომლებიც სხეულიდან უნდა გამოიყოს. მათ შორის ერთ-ერთი ძირითადია შარდოვანა, რომელიც ცილების გადამუშავების შედეგად გროვდება. ის თავისუფლად გადადის გლომერულადან მილაკოვან სითხეში და რადგანაც, როგორც წესი, უკან არ შეიწოვება, შარდით გამოიყოფა.

სხვა არასასურველი ნივთიერებები, როგორიცაა მეტაბოლიზმის შედეგად წარმოქმნილი მჟავები, ბევრი ტოქსინი და წამალი, შარდში გამოიყოფა თირკმლების მილაკების უჯრედების მიერ (ისინი შარდის დამახასიათებელ სუნს განაპირობებენ).

არტერიული წნევის რეგულირება: თირკმლების კიდევ ერთი ფუნქცია არტერიული წნევის რეგულაციაა, რაც ზედმეტი ნატრიუმის ორგანიზმიდან გამოყოფის გზით ხორციელდება. თუ ნატრიუმი მცირე რაოდენობით გამოიყო, წნევა, როგორც წესი, მატულობს. რეგულაციის კიდევ ერთი გზაა სპეციფიკური ფერმენტის, რენინის, გამოყოფა. როცა წნევა ნორმაზე დაბლა ეცემა, თირკმლები სისხლში გადმოისვრიან ამ ნივთიერებას, რის შედეგად აქტიურდება რენინ-ანგიოტენზინ-ალდოსტერონის სისტემა, რომელიც წნევის მომატებას განაპირობებს. თირკმლების უკმარისობის მქონე ადამიანებში არტერიული წნევის რეგულირების უნარი დაქვეითებულია და წნევა ხშირად მაღალია.

ჰორმონების გამომუშავება: ჰორმონების გამოყოფის გზით თირკმლები სხვა მნიშვნელოვან ფუნქციებსაც ასრულებს, მაგალითად, არეგულირებს სისხლის წითელი უჯრედების წარმოქმნას, ძვლების ზრდასა და განვითარებას.

თირკმლებში გამომუშავდება ჰორმონი ერითროპოეტინი, რომელიც ძვლის ტვინში სისხლის წითელი უჯრედების წარმოქმნას უწყობს ხელს, რომლებიც შემდეგ ძვლის ტვინიდან სისხლში გადმოდის.

ჯანმრთელი ძვლების ზრდა და განვითარება რთული პროცესია, რომელიც ორგანოთა რამდენიმე სისტემაზეა დამოკიდებული, მათ შორის თირკმლებზე. მათი მეშვეობით რეგულირდება კალციუმისა და ფოსფორის შემცველობა, ანუ იმ მინერალებისა, რომლებიც აუცილებელია ძვლების სიჯანსაღისთვის. თირკმლები ამას კანში წარმოქმნილი და საკვებით მიღებული D ვიტამინის აქტიურ ფორმაში (კალციტრიოლი) გადაყვანით უზრუნველყოფენ. კალციტრიოლი მოქმედებს როგორც ჰორმონი და ასტიმულირებს კალციუმისა და ფოსფორის შეწოვას წვრილ ნაწლავში.