Üriner Sistemdeki Organların Yapısı ve İşleyişi: Hücreler besine ve oksijene ihtiyaç duydukları gibi, metabolik artıkları da uzaklaştırmak zorundadır. Çevre şartlarının değişmesine rağmen, canlılar iç dengelerini sürekli olarak sabit tutmaya çalışır. Bir organizmanın kararlı bir iç çevre ve dengeye sahip olmasına homeostasi denir.
Örneğin koşan bir bireyde, solunum sonucu açığa çıkan ısının fazlası terleme ile dış ortama atılır. Böylece vücut ısısının yükselmesi ve enzimlerin bozulması engellenmiş olur. Boşaltım; canlıların vücutlarındaki fazla suyu, canlı için zararlı maddeleri hücrelerden ve doku sıvısından uzaklaştırmasıdır. Böylece vücudun tuz ve su dengesi korunur, kan pH’si belirli değerler arasında sabit tutulur. Zehirli maddeler de daha az zararlı hâle getirilerek vücuttan uzaklaştırılır.
Metabolizma faaliyetleri sonucunda oluşan üre, ürik asit, kreatin gibi zararlı maddeler boşaltım sistemini (üriner sistemi) oluşturan organlar tarafından uzaklaştırılır. Üriner sistem (boşaltım sistemi) böbrekler, üreter, mesane (idrar kesesi) ve üretradan oluşmaktadır. İdrar, böbrekte üretilir ve üreter vasıtasıyla mesaneye iletilir. Mesanede toplanan idrar yaklaşık 150 ml’ye ulaşınca idrara çıkma isteği oluşturur. Mesanedeki idrar, dişide vagina yakınında, erkekte de üretra adı verilen kanal aracılığıyla istemli olarak dışarı atılır.
Böbreklerin Yapısı
İnsanda boşaltım sistemini; böbrekler, üreter (idrar kanalı), idrar kesesi (mesane) ve üretra (dış idrar kanalı) oluşturur. Böbrekler, omurganın iki yanında, karın boşluğunun arka duvarında, bel hizasında bulunur. Her bir böbrek, yaklaşık, 11-12 cm boyunda, 6-7 cm eninde, 4 cm derinliğinde ve yaklaşık 120-200 gram ağırlığındadır. Böbrekler yağ dokusu ile desteklenerek normal yerlerinde tutunur. Yağ dokuları aynı zamanda böbreği soğuktan ve sıcaktan korur. Böbrek atardamarı böbreğe kan getirir.
İnsan böbreği dört tabakadan oluşur. En dışta böbreğin üzerini örten bağ dokudan oluşmuş zar bulunur. Daha sonra kabuk (korteks) gelir. Kortekste böbreğin işlevsel en küçük birimi olan nefronlar bulunur. Kabuktan sonra öz bölgesi (medulla) gelir. Öz bölgesinde piramit şeklinde olan malpighi piramitleri bulunur. Malpighi piramitleri idrar toplama kanallarını içerir. En içte ise havuzcuk (pelvis) bulunur. Havuzcukta toplanan idrar, üreter yolu ile idrar kesesine gider.
Böbreğin boşaltım ile ilgili asıl birimlerinin nefronlar olduğunu söylemiştik. Her böbrekte yaklaşık bir milyon kadar nefron vardır. Nefronlar günde 180 litre kadar kan sıvısını süzebilir. Bunun yaklaşık 1,5 litresi idrar olarak vücuttan atılır.
Bir nefron üç kısımdan oluşur. Bunlar:
• Glomerulus (kılcal damar yumağı)
• Bowman kapsülü
• Boşaltım kanalcıklarıdır (proksimal tüp, henle kulpu, distal tüp).
Bowman kapsülü, yassı epitelle döşenmiş, içi boş yarı küre şeklindedir. Glomerulus kılcalları Bowman kapsülünün içindeki boşlukta yer alır. Glomerulus ve bowman kapsülü birlikte malpighi cisimciği adını alır. Böbreğin kabuk bölgesinde malpighi cisimciği ve bowman kapsülünün devamı olan proksimal tüp yer alır. Böbreğin öz bölgesinde proksimal tüpten sonra gelen U harfi şeklindeki henle kanalı bulunur. Henle kanalı yine kabuk bölgesine çıkar ve kabuk bölgesinde distal tüpü oluşturur. Distal tüp, idrar toplama kanalına bağlanır. Öz bölgesinde yer alan idrar toplama kanalları bu bölgedeki malpighi piramitlerinin tepesinden havuzcuğa açılır.
Glomerulus kılcalları vücudun diğer kılcallarından farklıdır. Bu farklılıklar şu şekilde sıralanabilir:
• Glomerulus kılcallarındaki kan basıncı, diğerlerine göre iki kat fazladır.
• Glomerulus kılcal damarı boyunca kan basıncı aynıdır. Vücut kılcallarında kan basıncı toplardamar ucuna gidildikçe azalır.
• Glomerulus kılcalları iki katlı epitel ile örtülüdür diğer vücut kılcalları ise tek katlı epitel bulundurur. Bu yapı, damarların hem yüksek basınca dayanıklı olmasını sağlar hem de protein ve kan hücrelerinin dışarı çıkmasını engeller.
• Glomerulus kılcallarında sadece tek yönlü sıvı hareketi (süzülme) vardır. Diğer vücut kılcallarında iki yönlü sıvı hareketi vardır.
Nefronlarda Süzülme, Geri Emilim ve Salgılama Mekanizması
Nefronlarda idrar oluşumu; süzülme, geri emilme ve salgılama olmak üzere üç aşamada gerçekleşir.
1. Süzülme (Filtrasyon): Getirici atardamarlar ile glomeruluslara gelen kanın, yüksek kan basıncı sebebiyle zardan geçebilecek büyüklükte olan moleküllerinin kandan Bowman kapsülüne geçmesine süzülme denir (glikoz, amino asit, tuzlar, su, üre, ürik asit ve kreatin gibi maddeler bulundurur). Difüzyon ile gerçekleşen süzülmenin hızını kan basıncı, sıcaklık ve kandaki maddelerin derişimi etkiler. Günlük idrar miktarı süzülme hızına göre değişir.
2. Geri emilme: İdrar oluşumunun ikinci aşamasıdır. Süzülme ile glomerulustan Bowman kapsülüne geçen sıvıdaki zararlı maddelerin dışında kalan su, glikoz, aminoasit, mineral gibi yararlı maddeler tekrar emilerek kana yani dolaşıma katılır. Geri emilme olayı maddelerin derişimine göre difüzyon, osmoz ve aktif taşıma ile gerçekleşir. Aktif taşıma için gerekli olan ATP, proksimal tüpçükde yer alan mitokondriden karşılanır. Kas metabolizması sonucunda oluşan kreatin geri emilmez. Glikozun ve amino asitlerin tümü, suyun ve tuzların büyük bir kısmı ve ürenin de yarıya yakını geri emilir.
Geri emilim olayının gerçekleştiği yerleri tanıyacak olursak:
Proksimal tüp: Glikoz, amino asit, Na+ aktif taşıma ile emilirken H₂O ise pasif taşıma ile geri emilir. Proksimal tüpteki epitel hücreleri, vücut sıvılarının pH dengesini sağlamak için hücreler hidrojen (H+) iyonu ve süzüntünün fazla asidik olmasını engellemek için de amonyak sentezleyip salgılar. Hidrojen (H+) iyonlarını amanyok bir tampon gibi davranarak yakalar ve amonyum (NH+4 ) şeklinde tutar.
Henle kulpu: Proksimal ve distal tüpler arasındaki U biçimli kısma verilen isimdir. Henle kulpunun başlıca işlevi idrardaki su ve tuzun bir bölümünün kana geri emilmesini sağlamaktır. Henle kulpunun aşağı inen kolunda süzüntü ilerlerken, suyun geri emilmesi sürdürülür. Tuza karşı pek geçirgen olmayan henle kulpunun çevresindeki doku sıvısının ise tuz yoğunluğu yüksektir. Böylece inen koldan, doku sıvısına osmozla su çıkar ve çözünmüş madde derişimi artar. Süzüntü kulpun uç noktasına ulaşır ve yukarı çıkan koldan kortekse geri döner. Henle kulpunun çıkan kolu suya geçirgen değildir. Yoğun tuz içeren süzüntü yukarı doğru ilerlerken, tuz geri emilir. Böylece süzüntü, kortekse doğru ilerledikçe daha seyreltik hâle gelir.
Distal tüp: Distal tüpte suyun, tuzun ve bikarbonat (HCO3 – ) iyonlarının geri emilimi devam eder. Hormonların distal tüpte geri emilim üzerine etkisi vardır. Aktif taşıma ile sodyumklorür (NaCl) geri emilimi olurken, hipofiz bezinden salgılanan antidiüretik hormon (ADH) hormonu da suyun geri emilimini artırarak kana daha fazla su geri emilmesini sağlar. Böylece kana geçen su ile kanın tuz yoğunluğu normal düzeyde kalır. Böbrek üstü bezlerinden salgılanan aldosteron hormonu da nefron kanallarından sodyum geri emilimini artırır ve potasyum atılımını sağlar. Pasif taşımayla da bir miktar üre de idrar toplama kanalından geri emilir.
3. Salgılama: Asidik ve bazik maddeler, bazı ilaç kalıntıları, amonyak (NH3), hidrojen, bikarbonat, potasyum iyonları ve gıda boyalarının kandan uzaklaştırılabilmesi için kılcal damarlardan nefron kanallarına aktif taşıma yapılması olayına salgılama (aktif boşaltım) denir. İdrar; süzülme, geri emilme ve salgılama olayları sonucunda oluşur daha sonra idrar toplama kanalları aracılığı ile böbreğin havuzcuk bölgesine iletilir oradan da üreterle idrar kesesine taşınır. İdrar kesesinde biriken idrar, üretra ile dışarı atılır.
Böbreklerin Alyuvar Üretimine Etkisi
Böbreklerimiz kanı süzmenin yanında alyuvarların üretilmesini uyaran eritropoietin (EPO) adı verilen hormonu da salgılar. Kansızlık ve kandaki alyuvar sayısının azalması durumunda daha fazla salgılanır. Kanda dokuların kullanabileceğinden fazla oksijen varsa eritropoietin azalır dolayısıyla da alyuvar üretimi düşer. Böbrek hücrelerinde meydana gelen kalıcı hasarlar sonucu ölen nefronların işlevini diğerleri üstlenir. Hücre ölümü devam edip geri kalan hücreler bu yükü kaldıramazlarsa işlev kaybından dolayı kronik böbrek yetmezliği meydana gelir. Bu hastalarda sıklıkla eritropoietin yapımının azalması sonucu kansızlık (anemi) görülür. Kronik böbrek yetmezliği hastalarında en fazla görülen anemi nedeni eritropoietin eksikliğine bağlı renal anemi (böbrek yetmezliği anemisi)’ dir.
