BOALTIM SSTEM RNER SSTEM 1 HAZIRLAYAN BENG YCEL

BOŞALTIM SİSTEMİ (ÜRİNER SİSTEM) 1 HAZIRLAYAN: BENGİ YÜCEL

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 2 � Canlılarda metabolizma sonucu oluşan atıkların vücuttan uzaklaştırılması olayına boşaltım denir. Boşaltımda görev alan organlardan oluşan sistem ise boşaltım sistemi olarak adlandırılır. � Boşaltım olayı ile vücuttan, vücut için gerekli olmayan ya da fazla miktarda bulunan maddeler ile zararlı maddelerin atılması sağlanır. Bu sayede iç çevre dengeli bir durumda kalır. Yani boşaltım, canlıların homeostasi adına gerçekleştirdikleri en önemli olaylardan biridir.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 3 Boşaltım Maddeleri Nelerdir? � Hücrelerde metabolizma sonucu su, karbondioksit ve azotlu atık maddeler (amonyak, üre, ürik asit) oluşur. Bu maddeler büyük oranda zararlı olup canlının yaşaması için dışarı atılmak zorundadır. Aksi taktirde homeostasi bozulur ve canlı ölebilir. � Ozmotik denge açısından en önemli azotlu atıklar, protein ve nükleik asitlerin yadımlama ürünü olan azotlu bileşiklerdir. Bu makromoleküller enerji sağlama ya da karbonhidratlara dönüştürülmek amacıyla parçalandıklarında, enzimler azotlu bileşikleri amonyak şeklinde ayrıştırır. � Azotlu bileşiklerin amonyak şeklinde organik maddelerden ayrıştırılmasına deaminasyon denir.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 4 Su ve CO 2 � Karbonhidrat, yağ ve proteinlerin hücresel solunumda yıkımlarıyla oluşan maddelerdir. � Bu maddeler akciğer, böbrek ve deride ter bezleriyle vücuttan uzaklaştırılır. Amonyak (NH 3) � Azotlu bileşikler olan protein ve nükleik asitlerin yıkılmasıyla açığa çıkan zehir etkisine sahip atık maddedir. � Suda çözünürlüğü fazla olan zehirli bir madde olduğu için vücuttan atımı bol su gerektirir. Bu yüzden de bu madde su kaybı problemi olmayan canlıların atık maddesidir. Örneğin; balıklar ve kurbağa larvaları vücutlarından azotlu atık madde olarak amonyak atarlar.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 5 � Karada yaşayan hayvanların çoğu su kaybını azaltmak için amonyağı ATP harcayarak üre ya da ürik asite çevirirler. Bu durum karada yaşayan hayvanlarda su kaybını azaltan bir adaptasyondur. Üre � Karasal ortama adapte olmuş çok ciddi su problemi olmayan hayvanların boşaltım maddesidir. � Memeliler ve ergin kurbağalar azotlu atık maddeyi üre şeklinde atarlar. NOT: İnsanlarda vücutta oluşturulan amonyak karaciğerde ornitin döngüsü ile üreye dönüştürülür. Bu olayda 2 tane NH 3, çeşitli amino asitler, CO 2, H 2 O ve ATP kullanılır.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 6 Ürik asit � Hemen hiç suda çözünmez. Amonyak ve üreye göre zehirlilik oranı azdır. Bu yüzden vücuttan uzaklaştırılması çok az suyla yarı katı halde olur. Bu durum, su bulma zorluğu çeken hayvanlar için önemli bir kazançtır. Fakat amonyaktan ürik asit sentezi ürenin sentezinden çok daha fazla ATP gerektirir. � Ürik asit karasal ve kurak ortamlarda yaşayan hayvanların boşaltım maddesidir. Böcekler, sürüngenler ve kuşlar azotlu atık maddeyi çok az su kaybetmek amacıyla ürik asit şeklinde uzaklaştırırlar.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 7 Zehir miktarına göre: Amonyak > Üre > Ürik asit Atılan su miktarına göre: Amonyak > Üre > Ürik asit Dönüşüm için gereken ATP miktarına göre: Ürik asit > Üre

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 8 BOŞALTIM SİSTEMİNİN GÖREVLERİ � Kandaki su miktarını düzenleyerek kanın hacmini ve basıncını ayarlar. � Sodyum, potasyum, klor gibi iyonların kandaki yoğunluklarını ayarlar. � Kanın p. H’ını ayarlar. � Metabolizma sonucunda oluşan azotlu atıkların, bazı ilaçların, zararlı olabilecek maddelerin vücuttan atılmasını sağlar. � Böbrekler eritropoietin hormonunu salgılayarak kemik iliğinde alyuvar yapımını uyarır. (Eritropoietin hormonunun %90’ı böbreklerde, %10’u karaciğerde üretilir. ) Kronik böbrek yetmezliği olan kişilerde anemi görülür. � Uzun süreli açlık durumunda amino asit ve yağ asidini glikoza dönüştürerek kan şekerini ayarlar. � Vücudun asit baz dengesinin ayarlanmasına katkıda bulunur.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 9 BOŞALTIM SİSTEMİ ORGANLARI � İnsanda esas boşaltım organları böbrekler olmakla birlikte akciğerler, deri ve karaciğer de boşaltım olayında rol oynar. � İnsanda temel işlevi atık maddeleri vücuttan uzaklaştırmak olan boşaltım sistemi; böbrekler, üreter (idrar kanalı), mesane (idrar kesesi) ve üretradan oluşur. Böbrekler: Kanın süzülüp idrarın oluştuğu yerdir. Üreter (İdrar kanalı): İdrarı böbrekten alıp idrar kesesine taşır. İdrar kesesi: İdrarı depolar. Üretra: İdrar kesesi dolduğunda idrarın dışarı atılmasını sağlar.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 10 BÖBREKLER � İnsanda böbrekler bir çift olup, karın boşluğunun arka tarafında, bel omurlarının iki yanında yer alır. � Her biri yaklaşık 120 -150 gr ağırlığında, 10 -15 cm uzunluğunda ve 5 -6 cm genişliğindedir. � Böbrekler yağ dokusu ile sarılmıştır ve bu sayede mekanik etkenlere karşı korunurlar. � Her bir böbreğin üzerinde birer tane böbrek üstü bezi bulunur.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 11 � Her iki böbreğin birbirlerine bakan iç � � yüzeylerine aorttan ayrılan birer tane böbrek atardamarı girerken, birer tane de böbrek toplardamarı çıkar. Böbrek atardamarı üre ve diğer atık ürünler bakımından zengin olan kanı böbreğe getirir. İdrar oluşumu ile böbreklerde temizlenen kan böbrek toplardamarı ile alt ana toplardamara iletilir. Oluşan idrar üreter ile idrar kesesine taşınır. Burada bir süre depolanıp üretra ile dışarı atılır. Böbrekten boyuna kesit alındığında dıştan içe doğru kabuk (korteks), öz (medulla) ve havuzcuk (pelvis) adı yapılardan oluşur.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 12 Kabuk (Korteks) Bölgesi: Böbreğin en dış kısmıdır. Bağ dokudan oluşan böbrek zarının hemen altında yer alır. İdrar oluşumunu sağlayan yapıların çoğu bu bölümde yer alır. Öz (Medulla) Bölgesi: Kabukla havuzcuk arasında kalan kısımdır. Burada idrarın havuzcuğa taşınmasını sağlayan idrar toplama kanalları bulunur. Bu kanallar bir araya gelerek piramit görünümlü demetler oluşturur. Bu yapılara malpighi piramitleri denir. Havuzcuk (Pelvis) Bölgesi: Öz bölgesindeki piramitlerin içinde bulunan idrar toplama kanallarının uçları bu bölgeye açılır. İdrarın toplanarak üretere aktarıldığı bölüm havuzcuktur.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 13 NEFRONUN YAPISI VE İŞLEVİ � Böbreklerin yapısal ve işlevsel birimlerine nefron denir. Bir böbrekte yaklaşık olarak � � � 1 milyon nefron bulunur. Bir nefron; glomerulus kılcalları, bowman kapsülü, proksimal tüp, henle kulpu, distal tüp ve toplayıcı kanallardan oluşur. Glomerulus kılcalları ile proksimal tüp ve distal tüp böbreğin kabuk bölgesinde, henle kulpunun bir kısmı ve toplayıcı kanallar ise böbreğin öz bölgesinde yer alır. Böbreğe kan getiren böbrek atardamarı böbreğe girerek kılcallara ayrılır. Bu kılcallar tek katlı yassı epitel dokudan oluşan bowman kapsülü içinde glomerulus adı verilen kılcal damar yumağını oluşturur. Bowman kapsülü ve glomerulus kılcalları birlikte malpighi cisimciği olarak adlandırılır. Bowman kapsülü glomerulustan süzülen kanın nefron kanalına geçmesini sağlar. Bowman kapsülüne girip glomerulus yumağını oluşturan kılcallara ayrılan damar getirici (afferent) atardamardır. Bu kılcallar birleşerek götürücü (efferent) atardamar olarak bowman kapsülünden çıkar. Glomerulustan çıkan bu atardamar kılcalları nefron kanallarını sardıktan sonra böbrek toplardamarını oluşturur.

14

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 15

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 16 � Glomerulusta kan basıncı sabittir ve ortalama 70 mm Hg kadardır. Yani vücut kılcallarının kan basıncının yaklaşık olarak 2 katıdır. Bu basıncın sabit olmasının temel nedeni getirici atardamar çapının götürücü atardamar çapından fazla olmasıdır. Ayrıca glomerulus kılcallarındaki basınç aort basıncının %60’ı kadardır. � Glomerulus kılcallarının duvarı çift katlı yassı epitel dokudan oluşur. Bu sayede bu damarlar yüksek kan basıncından zarar görmezler. � Glomerulus kılcallarında kan basıncı çok yüksek olduğu için bu damarlardan madde geçişi vücut kılcallarının aksine tek yönlüdür. Glomerulus kılcallarında süzülme gerçekleşirken geri emilim olmaz. � Bowman kapsülünün devamında nefron kanalcığı bulunur. Nefron kanalcığı proksimal tüp, henle kulpu ve distal tüpten oluşur. Distal tüp, idrar toplama kanalına bağlanır.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 17 NEFRONLARDA İDRAR OLUŞUMU � Kanın kimyasal bileşimini böbrekler düzenler. Bunun için de vücutta dolaşan kanın tamamı böbreklerden geçer. � Dinlenme halinde kalbin aorta pompaladığı kanın 4 litresinden 3 litresi vücuda, 1 litresi ise böbreklere gider. Bu da her 5 dakikada bir vücut kanının böbreklerden geçmesi anlamına gelir. � İdrar oluşumu üç evrede gerçekleşir. Bu evreler; 1) Süzülme (Filtrasyon) 2) Geri emilim (Reabsorbsiyon) 3) Salgılama (Aktif Boşaltım)

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 18 1) SÜZÜLME � Yüksek kan basıncının etkisiyle glomerulus kılcallarında bulunan ve zardan geçebilecek büyüklükte olan moleküllerin bowman kapsülüne geçmesine süzülme, süzülme sonucu oluşan sıvıya da süzüntü denir. � Süzüntü içinde su, glikoz, aminoasitler, mineraller, vitaminler, bikarbonat iyonu (HCO 3 -) , Na+, K+, Cl-, kreatinin, üre ve amonyak gibi maddeler bulunur. Bu moleküller getirici atardamarlarda fazla götürücü atardamarlarda azdır. � Kan hücreleri, plazma proteinleri, yağ molekülleri süzülme ile bowman kapsülüne geçemez. � Süzülme olayı kan basıncının etkisiyle gerçekleştiği için fiziksel bir olaydır. � Süzülme pasif taşıma ile gerçekleştiği için enerji harcanmaz.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 19 � Süzülme hızı kan basıncına göre değişiklik gösterir. Süzülme hızını belirleyen basınçlar ve süzülme hızının hesaplanması şu şekildedir: Ä Glomerulus kılcallarındaki kan basıncı (70 mm. Hg) Ä Glomerulus kılcallarındaki kanın ozmotik basıncı (32 mm. Hg) Ä Bowman kapsülü içindeki hidrostatik basınç (14 mm. Hg): kapsülünden glomerulus kılcallarına doğru etki oluşturan su basıncı. Bowman Buna göre toplam süzülme basıncı 70 -(32+14) = 24 mm. Hg olur.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 20 � Süzülme hızını kan basıncı, sıcaklık ve kandaki madde derişimi etkiler. Örneğin soğuk havalarda vücut sıcaklığını düzenlemek amacıyla deriye gelen kan miktarı azaltılır. Vücuttaki kan büyük oranda iç organlarda dolaştığı için kan basıncı yükselir, süzme hızı artar ve daha fazla idrar çıkarılır. � Bowman kapsülüne geçen süzüntü idrar değildir. İnsanda dışarıya atılan idrar glomerulustan süzülen maddenin ancak %1’i kadardır. � Glomerulus süzüntüsü kan plazmasına benzer. Ancak kan plazmasından farklı olarak bileşiminde kan hücreleri, kan proteinleri ve yağlar bulunmaz. � Glomerulus süzüntüsü olduğu gibi dışarı atılsaydı vücutta aşırı su ve madde kaybı olurdu. Bu nedenle bowman kapsülüne süzülen sıvının büyük bir kısmı kana geri emilir.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 21 Böbreklerde Süzülme Hızını Etkileyen Faktörler 1. Kan basıncının artması 2. Kanın protein ozmotik basıncının azalması 3. Soğuk havalarda kan damarları daralır ve kan basıncı artar. Bundan dolayı da süzülme hızı artar. Fazla idrar oluşur. 4. Vücut sıcaklığının artması kalp atışını dolayısı ile kan basıncını arttırır. Süzülme hızı da artar. 5. Sıcak havalarda terleme ile su kaybedilir. Ayrıca kan damarları genişler. Kan basıncı düşer. Buna bağlı olarak da süzülme hızı azalır. Az idrar oluşur. 6. Fazla oranda tuzlu besin yenilirse, süzülme hızı artar. Bu durumda getirici atardamar genişlerken götürücü atardamar daralır. Glomerulus kılcallarındaki kan basıncı artar. Buna bağlı olarak da süzülme hızı artar. 7. Kan şekeri arttığında süzülme hızı artar. Glikozun geri emilimi Na+ iyonlarının yardımı ile olur. Bu nedenle kanın Na+ derişimi artar. Getirici atardamar genişlerken götürücü atardamar daralır. Glomerulus kılcallarındaki kan basıncı artar. Buna bağlı olarak da süzülme hızı artar.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 22 2) GERİ EMİLİM � Süzülme ile glomerulustan bowman kapsülüne geçen sıvıda bulunan yararlı maddelerin (su, glikoz, aminoasit, mineral gibi) nefron kanallarında ilerlerken bu kanalları saran kılcal damarlara geçerek yeniden dolaşıma katılmasına geri emilim denir. � Geri emilim, kanalları saran kılcallara pasif ya da aktif taşıma ile olur. Nefron kanallarında maddelerin geri emilimi büyük oranda aktif taşıma ile gerçekleştiği için kanalları meydana getiren hücrelerde mitokondri sayısı fazladır. � Geri emilim vücuttan faydalı maddelerin ve suyun kaybını önleyen bir adaptasyondur. � Suyun geri emilimi pasif olup osmozla gerçekleşir. � Geri emilim olayı proksimal tüp, henle kulpu, distal tüp ve idrar toplama kanalında gerçekleşir.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 23 Proksimal tüpte geri emilim: Su, ürenin bir kısmı, glikoz, vitamin, aminoasitler, bazı tuzlar geri emilir. Henle kulpunda geri emilim: Henle kulpu biri aşağıya inen diğeri yukarı çıkan birbirine paralel iki borucuktan oluşur. İnen kolunda suyun geri emilimi gerçekleşirken çıkan kolunda suyun geri emilimi olmaz. Çıkan kolda aktif ve pasif taşıma ile Cl- ve Na+ iyonları geri emilir. Dolayısıyla henle kulpundan geçen sıvının tuzu büyük ölçüde emilir ve tüpte kalan sıvı distal tüpe geçer. NOT: Çöl hayvanlarında henle kulpu çok uzundur. Bu durum, su emilimini artırmaya yönelik bir adaptasyondur. Distal tüpte geri emilim: Bir miktar HCO 3 -, Na+ ve Cl- iyonu, su geri emilimi gerçekleşir. Bu bölgede suyun geri emilimi ADH; tuz geri emilimi de aldosteron hormonu ile denetlenir. ADH ile distal tüpteki hücrelerin suya geçirgen porları genişletilir ve su emilimi sağlanır. Suyun tüplerden bol miktarda emilimi ile idrar iyice yoğunlaşır. Bu bölüm üreye geçirgen olmadığından üre geri emilimi yapılmaz ve üre yoğunluğu artar. İdrar toplama kanalında geri emilim: Aktif taşıma ile Na, Cl geri emilimi, ADH etkisiyle suyun geri emilimi ve üre geri emilimi gerçekleşir.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 24 � Kandaki her maddenin belirli bir değerde olması gerekir. Bu değere eşik değeri denir. Geri emilim sırasında kandaki değeri eşik değerin üzerinde olan maddeler geri emilmez. İdrarla vücuttan uzaklaştırılır. Örneğin şeker hastalarında kandaki şeker değeri eşik değerin üzerinde olduğu için glikoz geri emilmez ve idrarla dışarı atılır. İdrarla glikozun atılması vücutta su kaybına neden olur. Buna bağlı olarak kanın ozmotik basıncı artar ve susama duyusu oluşur. Sağlıklı insanların idrarında glikoza rastlanmaz. � Sağlıklı bir insanda glikoz ve aminoasitlerin tamamı, suyun %99’u, ürenin %50’si ve tuzun %95’i geri emilir. NOT: Nefron kanallarında ilerleyen sıvıdaki üre miktarı azalırken, ürenin derişimi artar.

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 25 3) SALGILAMA � Glomerulustan bowman kapsülüne geçemeyen bazı iyonlar (H+, K+, HCO 3 -), gıda boyaları, penisilin gibi bazı ilaçlar aktif taşıma ile kılcal damarlardan nefron kanallarına geçer. Bu olaya salgılama veya aktif boşaltım denir. � Proksimal ve distal tüpü çevreleyen kılcallardan H+ iyonu salgılanması neticesinde kanın p. H’ı ayarlanırken toplayıcı kanallarda idrar asitleştirilir. � Bütün bu işlemler sonucunda sağlıklı bireyde üre, ürik asit, amonyak, kreatinin, bazı iyonlar, su, B ve C vitaminlerinin fazlasını içeren idrar toplayıcı kanallarla böbreğin havuzcuğuna taşınır. � Sağlıklı olan bireylerin idrarında glikoz, protein, A, D, E, K vitaminleri, kan hücreleri ve yağ molekülleri bulunmaz.

26

27

28

BOŞALTIM (ÜRİNER) SİSTEMİ 29 Fazla miktarda deniz suyu içen insan ölür. İnsan kanındaki tuz oranı %0, 09’dur. Deniz suyunda %3 oranında tuz vardır. İnsan böbreği, en fazla %2 tuz içeren sıvıyı süzebilir. Deniz suyu sindirim kanalından emilip kana karıştığında, kanın tuz oranı çok yükselir. Kanın ozmotik basıncı arttığı için doku sıvısından ve hücrelerden su emilir. Kanın hacmi artar. Hücreler çok su kaybettiği için plazmolize uğrar. Böbrekler aşırı miktardaki su ve tuzu kandan uzaklaştıramaz.

BOŞALTIM SİSTEMİ RAHATSIZLIKLARI 30 BÖBREK TAŞLARI � Böbrek taşları idrardaki maddelerin kristaller oluşturması ve bu kristallerin taşlaşması sonucu oluşur. � Genellikle havuzcukta oluşan böbrek taşları idrar yollarında aşağıya doğru ilerledikçe şiddetli ağrılara neden olur. � İdrar yollarında oluşturduğu tahribat sonucu idrarda kan görülebilir. � Böbrek taşlarının oluşumunu etkileyen faktörler; genetik yatkınlık, coğrafik koşullar, beslenme, metabolik bozukluk ve enfeksiyonlardır.

BOŞALTIM SİSTEMİ RAHATSIZLIKLARI 31 BÖBREK YETMEZLİĞİ � Böbreğin işlevlerini yeterli seviyede yerine getirememesi durumudur. � Böbrek yetmezliğinde idrar oluşturulamadığından ya da çok az oluşturulduğundan kan zararlı atıklardan temizlenemez ve vücutta kalır. Bu da çeşitli sağlık sorunlarına neden olur. � Böbrek yetmezliği kronik böbrek yetmezliği ve akut böbrek yetmezliği olmak üzere ikiye ayrılır. � Böbreklerin işlevlerini zaman içerisinde kalıcı olarak kaybetmesi sonucunda kronik böbrek yetmezliği ortaya çıkar. � Böbreklerin işlevlerini aniden kaybetmesine ise akut böbrek yetmezliği denir.

BOŞALTIM SİSTEMİ RAHATSIZLIKLARI 32 DİYALİZ � Böbrek yetmezliği olan kişilerde vücutta biriken fazla suyun ve kanda biriken atık ürünlerin yarı geçirgen bir zar yardımıyla temizlenmesi işlemidir. � Diyaliz işleminde hasta kanı ince zardan yapılmış borucukların içinden geçirilir ve zarın diğer tarafından geçen sıvıya karışarak vücuttan uzaklaştırılması sağlanır. � Böbrek yetmezliğinde; uyku bozuklukları, halsizlik, bacaklarda ve yüzde şişmeler, nefes darlığı, bulantı, iştahsızlık, hıçkırık, kilo kaybı, anormal kanama görülür. NEFRİT � Nefronların iltihaplanmasıdır.

İyi çalışmalar 33