BOŞALTIM SİSTEMİ

Canlı vücudunda metabolizma sonucu oluşan artık ürünlerin, ihtiyaç fazlası ve zararlı maddelerin vücuttan atılmasını sağlayan sisteme boşaltım sistemi denir. Canlılarda aynı anda gerçekleşen yüzlerce metabolik tepkime sonucu ortaya çıkan atık maddeler vücudun homeostasi (kararlı iç denge) olayını bozmaktadır. Bu maddelerin vücuttan atılması, vücudun kendi kararlı iç dengesine kavuşmasını sağlar. Örneğin
besinlerle alınan protein sindirim sisteminde sindirilip amino asitlere dönüştürüldüğünde amino asitler kana karışır ve hücre içi solunumunda kullanıldıklarında CO₂, H₂O ve NH3 gibi atık ürünler oluşur. Boşaltım sistemi ve boşaltıma yardımcı organlar bu fazladan atık maddelerin vücut dışına atılmasında görevlidir.

Protein metabolizması sonucunda oluşan amonyak (NH₂) çok zehirlidir ve karaciğerdeki ornitin devri reaksiyonları ile daha az zehirli olan üre ve ürik aside dönüştürülür. Üre, NH3‘e göre daha az suyla atıldığından bu özellik memelilere su kaybını azaltan bir adaptasyondur. Zehirlilik ve suyla atılma oranları açısından; amonyak > üre > ürik asit sıralaması mevcuttur.

İnsanda boşaltım organları deri (terlemeyle su ve tuz kaybeder), akciğerler (karbondioksit ve su buharı atar), karaciğer (safra tuzlarıyla bazı artıkları bağırsaklara iletir) ve böbreklerdir.

Boşaltım Sisteminin Görevleri

• İnsan boşaltım sisteminin en önemli organı böbreklerdir.
• Böbrekler vücuttaki işlevlerini gerçekleştirirken aşağıdaki görevleri yerine getirirler.
• Kanın hacmini ve basıncını ayarlar. Kandaki fazla suyu idrarla dışarıya atar.
• Sodyum, potasyum, klor gibi elektrolitlerin kan plazmasındaki yoğunluklarını ayarlar.
• Kanın pH’sini düzenler.
• Azotlu atıklar olan amonyak, üre ve ürik asidin vücuttan uzaklaştırılmasını sağlar.
• Alyuvar yapımını sağlayan hormon olan eritropoietin hormonunu üretir.
• Yağ asidi ve amino asitlerden glikoz üretir.

BOŞALTIM SİSTEMİ ve BÖBREK YAPISI

İnsanda boşaltım sistemi; böbrekler, üreter, üretra kanalları ve mesaneden (idrar kesesi) oluşur. Kan, damarlar aracılığıyla böbreklere gelip burada süzüldükten sonra atıklar üreter kanalı ile mesaneye taşınır. Mesanede (idrar kesesinde) bir süre depolanan atıklar, üretra kanalıyla dışarı atılır.

Yetişkin bir insanda karın boşluğunun arka tarafında omurganın iki yanında, her biri yaklaşık 150 g olan fasulye biçiminde bir çift böbrek bulunur.

Böbrek dıştan içe doğru kabuk (korteks), altında öz (medulla) ve havuzcuk (pelvis) kısımlarından oluşur. Her böbrek üre ve artık maddeleri kandan alan ve yaklaşık 1 milyon nefron denilen süzme birimlerini içerir.

Nefronun Yapısı

Nefronlar, böbreğin en küçük yapı ve işlev birimidirler. Nefronlarda kanın süzülmesi ve maddelerin tüpçüklerden geri emilmesi görülür. Her bir nefronun yapısında; malpighi cisimciği (bowman kapsülü ve glomerulus kılcalları), proksimal tüp, henle kulpu ve distal tüp bulunur.

Böbreğin öz bölgesinde nefronların henle kulpları ve bu henle kulplarının açıldığı idrar taplama kanalcıkları bulunur. Çok sayıda henle kulpu ve idrar toplama kanalcığı malpghi piramitlerini oluşturur. İdrar toplama kanalcıklarının açık uçları piramitlerin tepesinden havuzcuğa açılır. Böbreğe kan getiren böbrek atardamarı bir milyon kadar atardamarcığa dallanır. Bu dalların her biri Bowman kapsülünde glomerulus (Kılcal damar yumağı) oluşturduktan sonra götürücü arteriyol (atardamarcık) de birleşirler. Götürücü atardamarcık nefron kanalcıkları çevresinde atardamar kılcallarına dallanır. Kan, atardamar kılcallarından toplardamar kılcallarına ve oradan toplardamarcıklara geçer. Toplardamarcıklar bir araya gelerek böbrek toplardamarını oluşturur.

Glomerulus, kılcal kan damarı yumağıdır. Vücutta iki atardamar arasında bulunan tek kılcal damar, glomerulus kılcalıdır. Glomerulus kılcallarının bir ucu getirici atar damara diğer ucu götürücü atar damara bağlıdır. Getirci atar damar götürücü atar damardan geniştir. Bu yüzden glomerulus kılcalları boyunca kan basıncı sabittir ve diğer kılcalların iki katıdır. Diğer kılcallarda tek katlı epitel doku bulunurken
glomerulus kılcallarında çift katlı epitel doku bulunur. Bu da glomerulus kılcallarının kan basıncına karşı dayanıklı olmasını ve büyük moleküllerin damar içinde kalmasını sağlar.

Nefronlarda İdrar Oluşumu

Nefronlarda idrar oluşumu 3 aşamada gerçekleşir . Bunlar süzülme, geri emilme ve salgılamadır.

1. Süzülme (filtrasyon) : Plazma proteinleri, kan hücreleri ve yağlar gibi büyük moleküller hariç su ve çözünmüş maddelerin glomerulus kılcallarından kan basıncının etkisiyle bowman kapsülüne geçmelerine süzülme denir.

Kanın içindeki hücre zarından geçebilecek olan küçük maddelerin (su, glikoz, tuz, vitamin ve üre gibi) giomerulus kılcallarından bowman kapsülüne süzüldüğü gözlenebilir. Büyük kan proteinleri ve kan hücreleri süzülmeyip kan damarı içinde kalırlar.

Süzülme fiziksel bir olaydır. Nefronlardaki bu olay sırasında ATP harcanmaz.

Süzülme miktarı arttıkça oluşan idrar miktarı da artar. Kan basıncının artışını sağlayan korku, heyecan ve sinirlilik durumları (adrenalin hormonu sayesinde), vücuda su alımının artması ve soğuk hava gibi durumlar nefronlardaki süzülme miktarını dolayısıyla oluşturulan idrar miktarını da artırır.

2. Geri Emilme (reabsorbsiyon) : Bowman kapsülüne geçen sıvıda, vücut için yararlı maddeler de (glikoz, su, amino asit, vitamin vb.) bulunduğu için sıvıdaki tüm maddeler idrarla dışarı atılmaz. Faydalı maddeler ve ürenin bir bölümü, nefronu saran toplardamar kılcallarıyla tekrar geri emilir. Geri emilimin büyük çoğunluğu proksimal tüpte olur. Sağlıklı bir insanın idrarında glikoza rastlanmaz. Çünkü glikozun tamamı tüplerden kana geri emilir.

Proksimal tüpte; glikoz, amino asit, HCO3 (bikarbonat) iyonları aktif taşımayla emilir. Su, ozmoz ile emilir. Üre, ürik asit gibi artık maddeler ise proksimal tüpe geçer ve çoğu tüpte kalır.

Henle kulpunda; bu bölgedeki inen kol suya oldukça geçirgendir. Suyun çoğunluğu bu bölgedeki kılcal damarlar tarafından ozmoz ile geri emilir. Henle kulpunun çıkan kolu ise suya geçirgen değildir. Bu bölümden Na⁺ iyonları aktif taşıma, CT iyonları ise pasif taşımayla henle kulpundan kana geçerler.

Kurak ortamda yaşayan memeli hayvanlar su kaybını önlemek için henle kulpu daha uzundur. Çünkü suyun çoğunluğu burada emilir.

Distal tüpte; proksimal tüpte emilen maddeler aynı şekilde fakat az miktarda emilirler. Özellikle tuz (Naci), su ve bikarbonat iyonlarının (HCO’,) emilimi gözlenir.

Çizgili kastaki kreatin fosfatın yıkımıyla oluşan kreatinin sadece süzülür geri emilmez.

Süzüntü idrar toplama kanalında ilerlerken suyun, tuzun ve ürenin geri emilimi tamamlanır ve süzüntü malpighi piramitlerinden havuzcuğa ulaştırılır.

Böbreklerin Düzenleyici Rolü

Kandaki ürenin fazlasını vücuttan uzaklaştırır.

Böbreklerin en önemli görevlerinden biri doku sıvılarındaki su ve tuz miktarını dengede tutmaktır.

ADH ile böbreklerde suyun geri emilimi sağlanır. Hipofizden salgılanan ADH (antidiüretik hormon – vazopressin), distal tüpten ve idrar toplama kanallarından suyun geri emilmesini sağlar.

Aldosteron hormonu ile böbreklerde tuzun geri emilimi sağlanır.