Boşaltım Sisteminin Yapısı: Böbrekler ve Nefron

Boşaltım Sistemi Nedir?

Metabolizma sonucu oluşan atık maddeler ile su ve bazı iyonların vücuttan uzaklaştırılmasına boşaltım, bunu sağlayan organ ve yapıların oluşturduğu sisteme boşaltım sistemi denir. Bu sistemi oluşturan her organ ve yapı birlikte çalışarak vücudun su, elektrolit ve pH dengesini korur.

Böbrek atardamarı ile böbreklere gelen kan burada süzülür ve bazı işlemlerden geçerek idrar oluşur. Oluşan idrar üreterler aracılığıyla mesaneye (idrar kesesi) gönderilir; mesanedeki idrar son olarak üretra ile dışarı atılır. Mesanenin çıkışında üretranın üst kısmında bulunan iki kas idrar çıkışını kontrol eder: biri düz kas yapısındadır ve otonom sinirlerle, diğeri çizgili kastır ve somatik sinirlerle kontrol edilir. (Mesane belli bir doluluğa ulaşana kadar istemli olarak idrar tutulabilir; ancak mesanenin doygunluk seviyesi aşıldığında otonom sinirler devreye girer ve idrar istemsiz boşaltılır.)

Böbreklerin Yapısı

Bir böbreğin enine kesitinde, dış kısımda bağ doku yapısında koruyucu kapsül, onun altında kabuk (korteks) bulunur. Kabuk kısmının altında öz (medulla) bulunur. Böbreğin üretere bağlanan en iç kısmını ise havuzcuk oluşturur.

Nefron

Her böbrekte çok sayıda bulunan ve kanın süzüldüğü yapılara nefron denir. Bir nefron temel olarak Bowman kapsülü, proksimal tüp, Henle kulpu ve distal tüpten oluşur.

Bowman kapsülü, yumak şeklinde düzenlenmiş glomerulus kılcallarını sarmalar; Bowman kapsülü ve glomerulusun oluşturduğu bu yapıya Malpigi cisimciği denir. Glomerulus kılcalları, böbrek atardamarına bağlı getirici atardamar ile götürücü atardamar arasındaki kılcal damar ağıdır; bu kılcallar iki atardamar arasında bulunduğundan kan basıncı, vücut kılcallarından yaklaşık iki kat daha fazladır. Bu yüksek basınç nedeniyle glomerulus kılcallarından Bowman kapsülüne doğru madde akışı tek yönlü gerçekleşir.

İdrar Oluşum Süreçleri: Süzülme, Geri Emilim, Salgılama

Glomerulus kılcallarından yüksek basınçla gelen kan içeriğinin bir kısmı pasif taşıma ile Bowman kapsülüne geçer; bu tek yönlü madde akışına süzülme denir. Kan basıncı arttığında süzülme hızı da artar, birim zamanda oluşacak idrar miktarı artar. Süzülme sırasında kan hücreleri ve büyük kan proteinleri Bowman kapsülüne geçemez.

Kanın bir kısmının süzülmesiyle vücut için önemli maddelerin kaybı da söz konusu olduğundan, nefron kanallarından maddelerin önemli bir kısmının kana geri alınması gerekir; buna geri emilim denir. Geri emilim sırasında madde akışı nefron kanallarından kan kılcallarına doğru gerçekleşir; hem pasif hem aktif taşıma şeklinde olur. Geri emilimin büyük kısmı proksimal tüpte gerçekleşir; su, glikoz, vitamin, amino asitler, amonyum, bikarbonat, klor, potasyum, sodyum ve üre geri emilir. Sağlıklı bir insanda glikoz ve amino asitlerin tamamı, suyun %99'u, sodyumun %99,5'i, ürenin %50'si geri emilerek tekrar kana verilir.

Proksimal tüpten sonra gelen Henle kulpunun inen ve çıkan olmak üzere iki kolu bulunur; iki kol arasındaki fizyolojik farklılıklar idrar yoğunluğunun ayarlanmasına yardımcı olur. Henle kulpunun çıkan kolundan sonra gelen distal tüplerin en önemli işlevi idrardaki iyon yoğunluğunu ayarlamaktır; süzüntü buradan idrar toplama kanalına geçer, burada geri emilim devam eder.

Amonyak, potasyum, bazı ilaçlar, antibiyotikler ve bazı toksik maddeler; proksimal tüp ve distal tüpü saran kılcal damarlardan nefron kanallarına aktif taşımayla atılır; bu olaya salgılama denir. Salgılama, idrarın iyon yoğunluğunun düzenlenmesini sağlar; örneğin kandaki potasyum yüksek olan bir kişide aldosteron hormonu etkisiyle potasyumun geri emilimi azalır ve fazlası idrarla atılır.

Geri emilim olayında vücudun su dengesi, kan basıncı, iyon dengesi gibi homeostatik süreçler hormonlarla kontrol edilir: iyon dengesi aldosteron hormonuyla, kan basıncı ve su dengesi ADH ve aldosteron ile sağlanır. ADH, distal tüplerde ve idrar toplama kanalında suyun geri emilimini artırarak kan basıncını düzenler.

Özet

• Boşaltım sistemi (böbrek → üreter → mesane → üretra) atık maddeleri ve fazla suyu vücuttan uzaklaştırır; böbrek kabuk (korteks), öz (medulla) ve havuzcuktan oluşur.
• Nefron (Bowman kapsülü + glomerulus = Malpigi cisimciği, proksimal tüp, Henle kulpu, distal tüp), kanı süzen temel işlevsel birimdir; glomerulusun yüksek basıncı süzülmeyi sağlar.
• İdrar oluşumu üç aşamada gerçekleşir: süzülme (glomerulustan Bowman kapsülüne, kan hücreleri/proteinler hariç), geri emilim (proksimal tüpte ağırlıklı olarak, su/glikoz/amino asit/iyonların kana dönüşü), salgılama (fazla iyon/toksinlerin aktif taşımayla idrara verilmesi); ADH ve aldosteron bu süreçleri hormonal olarak kontrol eder.