Canlıların normal yaşamını devam ettirebilmesi için dengeli ve kararlı bir iç ortama (homeostasi) sahip olmaları gerekir. Bu nedenle canlılar vücutlarındaki fazla suyu, tuzu ve metabolik diğer atıkları dışarı atarlar. Bu olaya boşaltım denir.
Boşaltım, bütün canlıların ortak özelliğidir. Ancak boşaltım organı canlılarda ortak değildir. Çünkü tek hücrelilerde organlaşma yoktur. Tek hücreliler boşaltım atıklarını hücre zarından atarlar. Boşaltımı gerçekleştiren yapıların tümüne üriner sistem denir.
Canlılarda oluşan temel boşaltım ürünleri amonyak (NHS), üre, ürik asit, karbondioksit ve sudur. Proteinlerin solunumda kullanılması sonucunda NH3 oluşur. Azotlu boşaltım ürünleri, sindirim sonucunda değil solunum sonucunda oluşur. Bazı canlılar amonyağı doğrudan atarken bazıları üreye çevirerek atar bazıları da ürik asite çevirerek atarlar.
Azotlu boşaltım ürünleri olan amonyak, üre ve ürik asidin zehirlilik sırası NH3 > Üre > Ürik asit şeklindedir. Su, zehirli maddelerin zehir etkisini azalttığı için en çok suyla atılma sırası da NH3 > Üre > Ürik asit şeklindedir. Balıklar, kurbağaların larvası ve sudaki omurgasızlar (sünger, yassı solucan v.s) NH3 atar. Kurbağaların ergini ve memeliler üre atar. Kuşlar, sürüngenler ve böcekler ise ürik asit atarlar.
Amonyaktan üre ya da ürikasit sentezine ornitin döngüsü denir. Ornitin döngüsü karaciğerde gerçekleşir. Üreyi sentezleyen karaciğer, süzüp atan böbrektir. Amonyaktan üre sentezi sırasında CO2 ve ATP kullanılır.
TEK HÜCRELİLERDE BOŞALTIM
1. CO2 ve NH3 gibi maddeler hücre zarından difüzyonla atılır.
2. Tatlı suda yaşayan tek hücreliler (amip, öglena, paramesyum) fazla suyu kontraktil koful ile dışarı atar.
3. Bazı boşaltım atıkları ekzositozla dışarı atılır.
BİTKİLERDE BOŞALTIM
1. Terleme ve damlama
2. Yaprak dökümü (bitkiler yaprakta atık depolar, yaprak döktüğünde atıklar da atılır)
3. Bazı tuzlar bitki kökleriyle toprağa atılır
İNSANDA BOŞALTIM
Bütün omurgalılarda boşaltım organı böbreklerdir. Böbreklerin yapısında çok sayıda nefron denilen yapılar bulunur. Bu yapılarda süzülme ve geri emilim olayları gerçekleşerek idrar oluşur.
Böbreğin kabuk ve öz bölgelerindeki süzülme ve geri emilim sonucunda oluşan idrar havuzcukta (pelvis) geçici olarak depolanır.
Havuzcukta biriken idrar üreter vasıtasıyla idrar kesesine gönderilerek orada depolanır. İdrar kesesinde biriken idrar çoğaldıkça idrar kesesine baskı yapar ve idrar atma isteği doğar.
Böbreğin yapı ve görev birimlerine nefron denir. Bir böbrekte yaklaşık olarak 1 milyon nefron bulunur.
Bir nefronun yapısı malpighi cisimciği (Glomerulus + Bowman), proksimal tüp, henle kulpu, distal tüp ve idrar toplama kanalından oluşur.
Nefronun kabuk kısmında kalan bölgesinde bowman kapsülü ve kılcal damar yumağı olan glomerulus bulunur. Bu iki yapıya birden malpighi cisimciği denir.
Glomerulustan bowmana geçen süzüntünün içindeki yararlı maddeler nefron kanalında geri emilir ve geri kalan kısmı idrar olarak atılır.
Glomerulusa kan getiren damara getirici atar damar, glomerulusta süzülme olduktan sonra kanı glomerulustan uzaklaştıran damara ise götürücü atardamar denir. Glomerulus kılcalı iki atar damar arasında bulunan bir kılcaldır
Temel Kurallar
Havuzcuğa gelen sıvı artık idrardır yani havuzcuktan itibaren geri emilim olayları olmaz. Bu yüzden havuzcuk, üreter, idrar kesesi ve üretranın bileşimi aynıdır. Ayrıca sağlıklı bir insanın havuzcuk, üreter, idrar kesesi ve üretra yapılarında glikoz, aminoasit, kan proteini (albumin v.s) ve kan hücreleri (alyuvar v.s) bulunmaz.
Üre miktarı bakımından böbrek atardamarı, böbrek toplardamarı ve üreter karşılaştırıldığında, üre miktarı en çok olan böbrek atardamarıdır ama üre yoğunluğu en çok olan üreterdir. Çünkü kanda üreyle beraber su da çoktur ama
idrar oluşurken suyun % 99’ u geri emilir. Yani idrarda her zaman kana göre üre yoğunluğu daha fazladır. Üre yoğunluğu (derişimi) = üreter > Böbrek atardamarı > Böbrek toplardamarı
İdrar oluşumu sırasında glomerulus kılcalındaki maddeler difüzyon kurallarına göre bowman kapsülüne süzülür. Süzülen maddeler nefron kanalından (proksimal, distal, henle, idrar toplama kanalı) ilerlerken bazıları geri emilir. Ayrıca glomerulustan yeterince süzülemeyen bazı maddeler nefron kılcalından nefron kanalına doğru salgılanır. Süzülme, salgılama ve geri emilim olayları bittikten sonra oluşan idrar piramit kanallar yardımıyla havuzcuğa gönderilir.
Nefron kanalından ilerlerken üre miktarı azalır ama yoğunluğu artar. Çünkü ürenin % 50’si kana geri emilirken suyun % 99’u geri emilir. Bu da idrarın yoğunlaşmasını sağlar.
Henlenin inen kolunda suyun geri emilimi vardır ama çıkan kolunda suyun geri emilimi yoktur.
Çıkan kolda NaCI ‘nin geri emilimi vardır.
Glikoz ve aminoasitlerin tamamı proksimal kanalda geri emilir. Proksimal kanalda ayrıca su, tuz (NaCI) ve bikarbonat gibi maddeler de geri emilir.
Distal tüpteki (distal kanal) geri emilim üzerinde hormonların da etkisi vardır. Su sıkıntısı durumlarında hipofiz bezinden salgılanan ADH hormonu, distal kanalın suya karşı geçirgenliğini arttırarak suyun geri emilimini arttırır. Distal kanal üreye karşı geçirgen olmadığı için su geri emilir ve üre yoğunlaşır. Distal tüpte su, tuz ve bikarbonat geri emilir.
ADH hormonu öncelikle distal tüpe etki etmekle beraber idrar toplama kanalına da etki eder.
Bu iki kanalda suyun geri emilimini arttırır.
İdrar toplama kanalında su, tuz ve üre geri emilir.
Glomerulusun diğer kılcal damarlardan farkı;
1. Glomerulusun iki ucunda da atardamar bulunur (Getirici atar götürücü atar). Diğer kılcalların bir ucu atar diğer ucu toplardamara bağlıdır.
2. Glomerulusta kan basıncı çok yüksektir ve sabittir, diğer kılcallarda ise kan basıncı giderek düşer.
3. Glomerulus çift katlı epitelden oluşur, diğer kılcallar tek katlı epitelden oluşur.
4. Glomerulusta sadece madde çıkışı vardır madde girişi yoktur (Çünkü kan basıncı hep osmotik basınçtan yüksektir), diğer kılcallarda ise madde alış verişi vardır.
İdrar oluşumu sırasında meydana gelen olaylar;
1. Süzülme (Filtrasyon): Kan basıncının etkisiyle kan proteinleri (albumin, globulin v.s), kan hücreleri ve yağ molekülleri dışındaki maddelerin Glomerulustan bowmana geçişidir. Süzülme kan basıncının etkisiyle oluşan pasif bir olaydır ve ATP gerektirmez. Süzülen sıvıda glikoz, aminoasit, vitamin, su, bikarbonat, K+, Na+, amonyak, üre, ürik asit ve kreatin bulunur. Memelilerin azotlu boşaltım atığı üredir ama insanlar üreyle beraber az miktarda amonyak ve ürik asitte atabilirler.
Süzülme = (glomerulustaki K.B ) — (glomerulusun O.B’ı + Bowmandaki hidrostatik basınç) şeklinde ifade edilebilir. Yani bowmandaki suyun basıncı (hidrostatik basınç) ve glomerulusun osmotik basıncı süzülme hızını azaltır. Süzülme hızını sıcaklık gibi faktörlerde etkiler (soğukta süzülme çoktur).
2. Geri emilim: Süzülmeyle bowmana sadece zararlı maddeler geçmez. Su, glikoz, aminoasit ve vitamin gibi maddeler de geçer. Glomerulustan çıkan götürücü atardamarın devamında bulunan nefron kılcalları, nefron kanalının etrafını sararak yararlı maddeleri geri emer. Bu nefron kılcalları daha sonra böbrek toplardamarına bağlanır. Geri emilim proksimal kanalda, distal kanalda, henle kulpunda ve idrar toplama kanalında görülür. Glomerulus ve bowmanda geri emilim olmaz. Geri emilim difüzyon ve aktif taşımayla gerçekleşir. Aktif taşımada ATP harcanır. Bu yüzden nefron kanalcıkları mitokondri bakımından zengindir.
- Glikoz ve aminoasitlerin % 100’ü geri emilir (Aktif taşımayla geri emilir).
- Suyun yaklaşık % 99’u geri emilir ( Osmoz).
- Minerallerin yaklaşık % 99,5’i geri emilir (Difüzyon ya da aktif taşıma).
- Ürenin yaklaşık % 50 ‘si geri emilir (Difüzyon ).
- Kreatin hiç geri emilmez.
3. Salgılama (Aktif boşaltım): Yeterince süzülemeyen ilaçlar, hidrojen, amonyak, zehirli maddeler ve gıda boyaları gibi maddeler ATP harcanarak nefron kılcalından nefron kanalına (distal kanal v.s) doğru salgılanır. Ayrıca hasta olan kişilerde, kandaki eşik değerin üzerinde bulunan glikoz ve aminoasit gibi maddeler de salgılamayla atılır.
Boşaltımda görev alan hormonlar;
1. ADH (Antidiüretik hormon : Vazopressin): Böbreklerden suyun geri emilimini arttırır. Bir insan tuzlu besinler yediğinde kanının osmotik basıncı artar. Bu durum hipofiz bezini uyarır ve hipofizden ADH salgılanır. Daha sonrada ADH böbreklerden suyun geri emilimini arttırır.
2. Aldosteron: Böbrek üstü bezinden salgılanan bu hormon, böbreklerden Na+ ve Cl— iyonlarının geri emilimini arttırırken K+ iyonlarının geri emilimini azaltır. Na+ ve CI’ geri emildiğinde kanın osmotik basıncı artar ve buna bağlı olarak suyun geri emilimi de artar.
3. Parathormon: Paratiroit bezinden salgılanan bu hormon, böbreklerden Ca+ iyonlarının geri emilimini arttırır.
4. Kalsitonin: Tiroit bezinden salgılanan bu hormon, böbreklerden Ca+ iyonlarının geri emilimini azaltır.
Böbreğin görevleri
- Ürenin fazlasını süzüp atar.
- Kandaki su ve tuz dengesini sağlar.
- Kanın pH düzenlemesinde görev alır (bikarbonat ya da hidrojen atar).
- Uzun süreli açlıkta böbreklerde amino asit, yağ asidi ve gliserol ’den glikoz sentezlenir.
- Böbreklerde üretilen eritropoietin hormonu kemik iliğini uyararak Alyuvar
- üretimini sağlar. Bu yüzden böbrek yetmezliğinde kansızlık görülebilir.
BOŞALTIM SİSTEMİ HASTALIKLARI
Böbrek taşı: Kalsiyum gibi minerallerin havuzcukta birikmesi sonucu oluşur. Böbrek taşı havuzcuktan daha dar olan idrar yollarına geçtiğinde büyük ağrılar yapar. Ayrıca idrar yolunda tahribata sebep olduğu için idrarda kan görülmesine neden olur
Üremi: Kandaki üre ve ürik asit gibi azotlu bileşiklerin artması durumudur. Böbreğin görevini tam olarak yerine getirememesinden kaynaklanır.
Nefrit: Böbreklerin iltihaplanması durumudur
