ÜRİNER SİSTEM (ORGANA URINARIA)

Boşaltım sisteminin en önemli görevi homeostazı korumaktır Boşaltım sisteminin en önemli görevi homeostazı korumaktır. Boşaltım sistemi ile üreme sistemi embriyolojik benzerlik ve fonksiyonel ortaklık (erkekte) sebebiyle urogenital sistem olarak tek bir sistem adı altında da ele alınır. Boşaltım Sisteminin Fonksiyonları En önemli fonksiyonlarından birisi kanın hacmini ve basıncını idrarla su kaybının düzenlenmesi yolu ile ayarlamasıdır. Sodyum, potasyum ve klor gibi elektrolitlerin plazma konsantrasyonlarını ayarlar. Kalsitriol (aktif D vitamini) sentezi ile kalsiyum iyonunun seviyesinin ayarlanmasına yardım eder. Kanın pH'sının dengelenmesine katkıda bulunur. Azotlu atık ürünler olan üre ve ürik asidin atılmasını sağlar. Toksinlerin uzaklaştırılmasında karaciğere yardımcı olur. Eritropoietin (eritrosit yapımını stimüle eden hormon) üretir. Glukoneojenezi (karbohidrat olmayan kaynaklardan glukoz yapımı) karaciğer ile birlikte gerçekleştirilir.

Üriner sistem idrarı kandan süzen böbrekler, böbreklerin süzdüğü idrarı mesaneye ileten üreterler, bu idrarı içerisinde biriktiren mesane (vesica urinaria) ve mesanede toplanan idrarı da vücuttan dışarı atan üretradan oluşur.

BÖBREK (ren, nephros) Böbrekler, filtrasyon resorpsiyon ve eksekresyon fonksiyonları ile günde kendilerine gelen 1700 L kandan 2 - 2,5 L idrar oluşturduklarından "idrar üreten organ" anlamında organa üropoetica olarak adlandırılır. Sağlı-sollu bir çift organ olan böbrekler, peritonun arkasında (retroperitoneal konumda) olarak, omurganın iki yanında karın arka duvarına yaslanmış şekilde bulunurlar. Skeletotopik olarak, sağ böbrek T 12 - L 3, sol böbrek T 11 - L 2 düzeyinde yer alır. Alt kısmında karaciğerin bulunması nedeniyle, sağ böbrek soldakine oranla biraz daha aşağıda bulunur. Böbreklerin uzun ekseni, omurgaya hemen hemen paraleldir.

Her bir böbrek yaklaşık 10-12 cm uzunluğunda, 5-7 cm genişliğinde ve 2-3 cm kalınlığındadır. Sol böbrek sağ böbreğe oranla biraz daha uzun ve dardır. Ağırlığı erişkinlerde 120-200 gr kadardır.

Böbrekler bir kuru fasulye şeklinde olup, facies anterior (ön yüz) ve facies posterior (arka yüz) olmak üzere iki yüzü, margo medialis (iç yan kenar, orta kısmında hilum renalis yer alır) ve margo lateralis (Dış yan kenar) olmak üzere iki kenarı, extremitas superior (üst uç, iki böbrekte iki üst uçta adrenal bezler=glandula suprarenalis yerleşiktir) ve extremitas inferior (alt uç) olmak üzere iki de ucu vardır. Böbreğin orta kısmında vertikal yönde bulunan yarığa ise hilum renale (hilus) denir.

Böbreği saran kılıflar Böbreği içten dışa doğru üç kılıf sarar. Capsula fibrosa (Renal kapsül): Böbreği dıştan saran ince fakat sağlam fibröz bir kılıftır. Capsula adiposa (Perirenal yağ kapsülü): Capsula fibrosayı dıştan saran bir yağ tabakasıdır. Fascia renalis (Perirenal fasya): Böbreği en dıştan saran fibröz doku örtüsüdür. Böbreğin normal pozisyonda durmasını sağlar.

Böbreklerin yapısı Taze bir böbreği kenarlarından geçen bir kesitle ikiye ayırarak kesit yüzeyini incelediğimizde, renk ve fonksiyon bakımından farklı üç bölümden oluştuğunu görürüz, pelvis renalis, medulla renalis , cortex renalis. Pelvis renalis, tepesi hilum renale’den çıkmış, üreter’le devam eden, gövdesi sinus renalis içine oturmuş, kas ve zardan yapılı, huni şeklinde bir bölümdür. Pelvis renalis, proksimalde büyük ve küçük kaliksler şeklinde böbrekler içine girer. Koyu renkli olan dış kısmına cortex renalis, daha açık renkli ve çizgili görünümlü olan iç kısmına ise medulla renalis denilir. Orta kısmında bulunan boşluğa da sinus renalis denilir.

Medulla renalis Medulla renalisi pyramis renalis (Malpighi piramitleri, medulla piramitleri) denilen 8-10 adet koni şeklindeki yapılar oluşturur. Bu piramitlerin basis pyramidis denilen taban kısımları böbreğin dış yüzüne, papilla renalis denilen tepe kısımları ise sinus renalise bakar.

Cortex renalis Papillaları hariç olmak üzere, medulla piramitlerinin her tarafını saran böbrek dokusudur. Kortikal kısmın iki kısmı vardır. Birinci bölüm böbreği bir kabuk gibi sarar. Bu bölüm, capsula fibrosa (renal kapsül) ile medulla piramitlerinin taban kısımları arasında bulunur. İkinci bölüm ise medulla piramitleri arasında uzanan kısımdır. Sütun şeklinde görüldüğünden bunlara columna renalis (Bertin sütunları) denilir.

Sinus renalis Böbrek, her iki kenarından geçecek şekilde ön-arka yarılarına ayrıldığında, hilum renale’nin böbrek içerisinde bir boşlukla devam ettiği görülür. Bu boşluğa sinus renalis denilir. Sinus renalisde pelvis renalisin üst bölümü, calix renalisler, böbrek damarları ve bunlar arasındaki boşlukta da yağ dokusu bulunur.

Üreterin hilum renale bölgesinde, böbrek içinde genişlemiş bölgesi renal pelvistir. Renal pelvis, dallanır ve sayıları 2-3 tane olan calix major (major kaliksleri) oluşturur. Calix major dallanıp sayıları 4-14 tane olan calix minorları (minor kaliksleri) meydana getirir.

Nefron: Böbreklerde en küçük işlevsel birim nefrondur Nefron: Böbreklerde en küçük işlevsel birim nefrondur. Her böbrek 1-2 milyon nefron içerir. İdrar nefronlarda oluşturulur. Nefron iki esas bölümden yapılıdır. Başlangıç kısmına böbrek cisimciği (corpusculum renale, renal korpüskül) denir. Böbrek cisimciğini kapillerlerin yaptığı yumak (glomerulus) ve glomerulusu saran Bowman kapsülü meydana getirir. Glomerulus kanın ilk süzüldüğü yerdir. Buna glomerular filtrasyon denir.

Glomeruluslarda, bowman kapsülüne giren afferent arteriyol, kapsül içinde kapiller damar yumağını oluşturduktan sonra, bowman kapsülünü efferent arteriyol olarak terk eder. Kan glomerulusların kapiller bölgesine afferent arteriyol ile getirilir, gelen kan, burada sözüldükten sonra, efferent arteriyol ile götürülür.

Nefronun diğer kısmı renal tübül kısmıdır Nefronun diğer kısmı renal tübül kısmıdır. Renal tübülün 3 parçası vardır. Süzülen idrar Bowman kapsülünden renal tübülün ilk parçası olan *proksimal tübüle (tubulus proksimalis) geçer. Proksimal tübülü *Henle kulbu ve *distal tübül (tubulus distalis) izler.

Nefronu toplayıcı tübüller ve toplayıcı kanallar izler, bunlar idrarın nakli ile ilgilidirler ve idrar buralardan geçerken içerdiği fazla su geri emilir. Toplayıcı kanallar böbreğin medullar kısmında bulunur.

Nefron Bölümlerinin Başlıca Fonksiyonları Başlıca Fonksiyonu Glomerul Glomerular filtrat oluşturmak için kanın süzülmesi Proksimal Tübül Filtrelenen sıvının, elektrolitlerinve besinlerin (örneğin glukoz) büyük kısmının reabsorbsiyonu; organik iyonların sekresyonu; sidiğin asitleştirilmesi Henle kulbu Konsantre sidik oluşturulması; sidiğin asitleştirilmesi Distal Tübül ve Toplayıcı Tübül Belirli elektrolitlerin (örneğin Ca2+ iyonları) reabsorsiyonu yönünden idrarda gerçekleştirilen son değişiklikler Toplatıcı kanal   Değişik yoğunluklarda sidik oluşumu; K+ dengesi açısından önemli

Böbreğin süzdüğü idrarı mesaneye taşıyan boru sistemidir. İdrar Yolları Böbreğin süzdüğü idrarı mesaneye taşıyan boru sistemidir. Bu yolları yukarıdan aşağıya doğru sırasıyla; calix renalis minor, calix renalis major, pelvis renalis ve üreter’den oluşur. Bunlardan sadece üreter böbreğin dışında olup, diğerleri sinus renalisin içinde bulunur.

Üreter Sağ ve sol iki üreter bulunur. Bunlar böbrekler ile sidik kesesi (mesane, vesica urinaria) arasında uzanan, dar lümeni olan ve idrar taşıyan borulardır. Ancak sağ böbreğin biraz aşağıda bulunması nedeniyle, sağ üreter sol üreterden 1 cm kadar daha kısadır.

olmak üzere üç bölümden oluşur. Üreter peritona sıkı yapışmıştır. Bu nedenle periton kaldırıldığında onunla birlikte gelir. Üreter; pars abdominalis, pars pelvica pars intramuralis olmak üzere üç bölümden oluşur.

Pars abdominalis (abdominal bölüm): Pelvis renalisten üreterin pelvis boşluğuna geçtiği ilium kemiği üzerindeki a.iliaca communisleri çaprazladığı yere kadar uzanır. Pars pelvica (pelvik bölüm): Üreterin iliak damarları çaprazladığı yerden idrar kesesine girdiği noktaya kadar olan bölümdür. Pars intramuralis (duvar içi bölümü): Üreter’in idrar kesesi duvarı içinde yer alan 1,5-2 cm’lik en kısa bölümüdür.

Her bir üreter’in idrar kesesine girdiği deliğe ostium üreteris denir.

Üreter duvarı tunica mucosa, tunica muscularis ve tunica adventitia olmak üzere 3 katmandan yapılmıştır. Mukozanın lümene bakan kısmı çok tabakalı değişici epitel ile döşelidir. Epitel dokunun altında bağ doku bulunur. Tunica muscularis, içte longitudinal, dışta sirküler uzanan düz kas hücrelerinden yapılmıştır. T. muscularis’teki periodik kasılmalar idrarın mesaneye itilmesine yardım eder. Dış tabaka olan tunika adventitia gevşek bağ dokusundan yapılmıştır.

Mesane (Vesica urinaria) Böbreğin süzdüğü idrarı içerisinde bir süre için biriktiren ve dışarıya atılmasını sağlayan kas ve zarlardan yapılmış bir kesedir. Mesanenin şekli ve pozisyonu, içerisindeki idrarın miktarına göre değişir. Pelvis boşluğunda, symphysis pubis (simfizis pubis)’in arkasında bulunan armut biçiminde ve kese şeklinde bir organdır. Mesanenin kapasitesi 350-500 cm3 civarındadır. 200 cm3 e kadar idrar ihtiyacı hissedilmez.

Mesane’(vesica urinaria)nin 4 parçası vardır. a. Apex vesicae: Mesane’nin sivri üst bölümü olup doluluk oranına göre karın ön duvarı veya symphysis pubis ile komşuluk yapar. b. Fundus vesicae: Mesane'nin taban kısmıdır. Sağ ve sol üreter buraya açılır. c. Corpus vesicae : Apex ve fundus arasında kalan mesane'nin en büyük bölümüdür. d. Cervix vesicae : Mesane'nin en alt dar bölümü cervix (mesane boynu) olup, buradan ostium urethrae internum denilen delikle urethra çıkar.

URETHRA (Uretra) Üretra (Urethra) mesane'de toplanmış olan idrarı dışarı atmaya yarayan, mukoza ile kaplı, kassal bir borudur. Kadında sadece idrarın geçtigi bu yol, erkekte aynı zamanda gerektiğinde ejekulatın atılması için de kullanılır. Urethra’nın iki deliği vardır. Mesanenin içine açılan deliğine ostium urethrae internum, dışarıya açılan deliğine ostium urethrae externum denir.

a. Urethra feminina (Kadın üretrası): Mesane boynundan başlayıp, symphysis pubis’in arka-aşağısından geçerek vulva'da sonlanan 3-4 cm uzunluğunda bir borudur.

b. Urethra masculina (Erkek üretrası) : Mesane boynundaki ostium urethrae internum ile glans penisin tepesindeki ostium urethrae externum arasında uzanan 20 cm uzunluğunda bir borudur. Erkek üretrası, hem üriner hem de genital sistemin unsurudur.

BÖBREK FİZYOLOJİSİ

İDRAR OLUŞMASI * Nefronlarda idrar oluşmasında üç aşama vardır * Filtrasyon * Geri emilme (reabsorbsiyon) * Salgılama (Sekresyon)

Filtrasyon Su ve solütlerin glomerüler kapillerlerden süzülmesi Reabsorbsiyon Tübüler lümen içindeki filtrattan su ve solütlerin emilerek geri alınması Sekresyon Solütlerin peritübüler sıvıdan (ve kandan) tübüler lümen içine taşınması (atılması)

İdrar üretimi homeostasisi korur Kan hacmini ve kompozisyonunu düzenleyerek Artık ürünleri (çoğunlukla azotlu bileşikleri) uzaklaştırır Üre Ürik asit Amonyak Ayrıca sodyum ve hidrojen iyonları gibi fazla miktarda bulunan iyonlar da uzaklaştırılır .

Glomerulus: Filtrasyonun gerçekleştiği yer Glomerulustaki kanı Bowman kapsülünden ayıran yapılar şunlardır: Tek tabakalı glomerüler kapiller hücreleri Bazal membran (lamina densa) Bowman kapsülünün tek tabakalı hücreleri (visceral epithelium- Podocytes). Podositler ayak şeklinde (pedisel) uzantılara sahiptir. Bu uzantıların arasında filtrasyon yarıkları bulunmaktadır. Bunların hepsine birden filtrasyon membranı denir

İdrar oluşumun genel görünümü Figure 26.9

Glomerüler filtrasyon Mekanizma: Sıvı akımı Hareketin yönü : Glomerüler kapillerden Bowman kapsülü boşluğuna Hareketi sağlayan güç: Basınç garadyeni (net Filtrasyon Basıncı=NFP) Filtrasyonu etkileyen basınç çeşitleri: Glomerüler hidrostatik basınç (GHP) Kan kolloid osmotik basıncı (BCOP) Bowman kapsülü hidrostatik basıncı (CHP)

Moleküler ağırlık ve yarıçapın geçirgenlik üzerine etkisi Madde   Moleküler ağırlık ve yarıçapın geçirgenlik üzerine etkisi   Madde Moleküler ağırlık (g) Moleküler yarıçap (A°) Geçirgenlik Su 18 1.0 Sodyum 23 1.4 Üre 60 1.6 Glikoz 180 3.6 Myoglobin 17,000 19.5 0.75 Albumin 69,000 35.5 <0.01

Glomerüler filtrasyon Glomerüler hidrostatik basınç (GHP) sıvıyı Bowman kapsülünün boşluğuna doğru hareket ettirir. Bowman Kapsülü hidrostatik basıncı (CHP), GHP’ye zıt yönde kuvvet uygulayarak sıvının kapiller içinde kalması yönünde etki eder. Kan kolloid ozmotik basıncı (BCOP) sıvıyı kana doğru çekerek GHP’ye zıt yönde etki eder.

Glomerüler filtrasyon Glomerüler kapiller içinde: GHP (Glomerüler hidrostatik basınç) =55 mmHg, CHP (Kapsüler hidrostatik basınç) =15mmHg, BCOP (Kan kolloid ozmotik basıncı) =30 Net Filtrasyon Basıncı (NFP) = GHP–(CHP+ BCOP) NFP = 55-(15 + 30) =10 mmHg

Glomerüler Filtrasyon Figure 26.10

Glomerüler Filtrasyon Figure 26.10a, b

Glomerüler filtrasyon hızı (GFR) Glomerüler filtrasyon hızı (GFR); bir dakikada glomerüler kılcal damarlardan Bowman boşluğuna süzülen plazma hacmi olarak tanımlanır. GFR = Kf x Net filtrasyon basıncı Böbreklerde üretilen filtrat miktarı 125 mL/dak = 180 L/gün

Filtrasyon katsayısı, glomerüler kılcal damar yüzey alanı ve geçirgenlik ile ilgilidir: 1 mmHg’lık filtrasyon basıncıyla her iki böbrekten süzülen filtrat miktarı olarak tanımlanır. Filtrasyon katsayısı doğrudan ölçülemez, fakat glomerüler filtrasyon hızının filtrasyon basıncına bölünmesi ile hesaplanabilir. GFR = Kf x Filtrasyon basıncı’dır. Bu durumda filtrasyon katsayısı; Kf = GFR / Filtrasyon basıncı’dır. Değerler yerine konacak olursa Kf = 125/10 = 12,5 mL/dk/mmHg bulunur. Bunun anlamı; 1 mmHg basınç farkıyla her iki böbrek glomerüler kılcal damarlarından 1 dakikada 12,5 mL filtrat süzülür demektir.

Filtrasyon basıncını değiştiren faktörler GFR’yi de değiştirir Filtrasyon basıncını değiştiren faktörler GFR’yi de değiştirir. Bunlar arasında: Kan basıncında (KB) artış Plazma protein miktarında azalma Kanama

GFR hızını değiştiren faktörler KB’da artış= GHP’da artış = GFR’da artış Plazma proteininde azalma= BCOP’da azalma= GFR’da artış. Ödeme neden olur. Hemoraji= GHP’da azalma= GFR’da azalma

GFR’yi düzenleyen mekanizmalar GFR’yi düzenleyen mekanizmalar iki şekilde kontrol edilebilir. Kan akımını ve glomerulusun çıkışını düzenleyerek Filtrasyonun gerçekleştiği kapiller yüzey alanını değiştirerek Afferent arteriol efferent arteriolden daha geniştir. Afferent arteriol ve Henle kulpunun macula densa kısmındaki jukstaglomerüler aparey (JGA) jukstaglomerüler hücreleri içermektedir.

GFR düzenlenmesi : Kan akımının ayarlanması GFR üç mekanizma ile düzenlenir. 1. Renal Otoregülasyon 2. Nöral regülasyon 3. Hormonal regülasyon Bu mekanizmaların üçü de kan basıncını ayarlar ve kan akımını düzenler.

Afferent Arteriyolün GFR’ye Etkisi

Renal Otoregülasyon KB artarsa=Böbreğe gelen kan akımı arttığı için GFR artar=Afferent arteriol gerilir. Daha çok filtrat üretilir=İdrar hacmi artar=JG hücreler hacmi ve iyonik konsantrasyonu kontrol eder=macula densa JG hücrelerin vazodilatör salgısını durdurur = Afferent arteriol kasılır=KB düşer =GFR düşer Kan basıncındaki düşmeden dolayı GFR azaldığı zaman afferent arteriolde vazodilatasyon olacaktır. JG hücreler vazodilatör madde salgılar Bu sadece lokal bir kontroldür.

GFR’nin nöronal düzenlenmesi Sempatik sinir lifleri afferent ve efferent arteriolleri innerve eder. Normalde sempatik stimülasyon zayıftır fakat hemoraji ve egzersiz esnasında artabilir. Hemorajide kan hacmini korumak, egzersizde de diğer vücut kısımlarına daha fazla kan göndermek için vazokonstriksiyon meydana gelir.

GFR’ye etkili Hormonlar ve Otokoidler Böbrek kan akımı (RBF) ve glomerüler filtrasyon hızına (GFR) etki eden çok sayıda hormon ve otokoid (böbreklerden salgılanan ve lokal olarak etki eden vazoaktif maddeler) vardır. Vazokonstrüksiyon yaparak böbrek kan akımı ve glomerüler filtrasyon hızını azaltan faktörler epinefrin, norepinefrin, anjiyotensin II ve endotelin'dir. Vazodilatasyon yaparak böbrek kan akımı ve glomerüler filtrasyon hızını artıran faktörler prostaglandinler (özellikle PGE2 ve PGI2) ve nitrik oksit’tir (EDRF= endotel derivated relaxing factor).

Afferent ve efferent arteriyol norepinefrin salgılayan sempatik sinirlerle inerve edilir. Ayrıca norepinefrin ve epinefrin adrenal medulladan salgılanır ve kan seviyeleri sempatik sinir aktivitesine paralel olarak artar. Norepinefrin ve epinefrin arteriyoller (başlıca afferent arteriyol) üzerindeki 1 adrenerjik reseptörlere bağlanmak suretiyle vazokonstriksiyona neden olurlar. Böylece böbrek kan akımı ve glomerüler filtrasyon hızını azaltırlar. Ayrıca norepinefrin, jukstaglomerüler hücrelerdeki 1 adrenerjik reseptörlere etki ile renin salgılanmasına neden olur.

Anjiyotensin II güçlü bir damar daraltıcıdır Anjiyotensin II güçlü bir damar daraltıcıdır. Anjiyotensin II'nin fizyolojik konsantrasyonlarında efferent arteriyoldeki etkisi daha belirgindir. Çünkü efferent arteriyol angiotensin II’ye afferent arteriyolden daha duyarlıdır. Fizyolojik konsantrasyonlarda angiotensin II, efferent arteriyollerde vazokonstriksiyon ile glomerüler hidrostatik basıncını ve dolayısıyla glomerüler filtrasyon hızını artırır. Ancak, yüksek konsantrasyonlarda hem afferent, hem de efferent arteriyollerde vazokonstriksiyona neden olur ve böylece hem böbrek kan akımını, hem de glomerüler filtrasyon hızını azaltır.

Hemoraji sırasında norepinefrin, epinefrin ve anjiyotensin II; renal kan akımı ve glomerüler filtrasyon hızını azaltır. Hemoraji, arteryel kan basıncını düşürür ve baroreseptör refleks aracılığıyla böbrek sempatik sinirlerini aktive eder (Şekil 16). Norepinefrin, afferent ve efferent arteriyollerin şiddetli vazokonstriksiyonunu sağlar ve bu yüzden renal kan akımı ve glomerüler filtrasyon hızı azalır.

Prostaglandinlerin normal koşullarda böbrek kan akımı ve glomerüler filtrasyon hızınının düzenlenmesinde önemi yoktur. Hemoraji gibi patolojik durumlarda prostaglandinler (özellikle PGE2 ve PGI2) böbreklerde lokal olarak üretilir. Prostaglandinler özellikle afferent arteriyolde vazodilatasyon yaparlar. Böylece sempatik sinirler ve anjiyotensin II'nin vazokonstriktör etkisini (özellikle afferent arteriyolde) azaltırlar. Prostaglandinlerin bu etkisi önemlidir. Çünkü afferent arteriyollerin daralmasını önleyerek glomerüler filtrasyon hızı ve böbrek kan akımındaki aşırı azalmayı engeller. Aynı zamanda iskeminin zararlı etkilerini önler. Prostaglandin sentezi, sempatik sinir aktivitesi ve anjiyotensin II tarafından uyarılır. Benzer şekilde nitrik oksit, böbreklerde aşırı damar daralmasının önlenmesinde önemlidir. Nitrik oksit, bütün vücut damarları endotelinden salgılanan ve damar direncini azaltan bir otokoiddir.

GFR’nin Hormonal regülasyonu GFR regülasyonuna iki hormon katkıda bulunur. ANP (gerildiği zaman atriyumlar salgılar) filtrasyon için kapiller yüzey alanını artırarak GFR’yi artırır Angiotensin II. Renin vasıtasıyla üretilir. JGA tarafından salgılanan güçlü bir vazokonstriktördür. GFR’yi azaltır. NO: Vazodilatasyona yol açarak GFR’yi artırır.

Maddenin plazmadaki konsantrasyonu (mg / ml) KLIRENS KAVRAMI Böbreklerde idrar oluşturulması sırasında, kan plazması belli maddelerden arındırılmaktadır. Böbreklerin 1 dakika içerisinde herhangi bir A maddesini kaç ml plazmadan arındırdıklarını belirlemek için klirens değeri kullanılmaktadır. Klirens değerinin birimi ml/dk’dır ve aşağıdaki formüle göre hesap edilmektedir. Plazma klirensi (pk) = Maddenin idrardaki konsantrasyonu (mg / ml) x Idrar hacmi (ml/dk) / Maddenin plazmadaki konsantrasyonu (mg / ml) Örneğin: Bir A maddesinin idrardaki konsantrasyonu 2mg/dk, idrar volümü 1ml/dk ve maddenin plazma konsantrasyonu 0.01 mg / ml ise; A maddesinin klirensi = 2x1 / 0.01 = 200 ml/dk Bu sonuca göre böbrekler, A maddesini, 1 dakika içerisinde, 200 ml plazmadan arındırabilmektedir.

GFR’nin Ölçülmesi Glomerulusta dakikada 125 ml plazma (veya 180 L/gün) temizlenir Bir madde filtre oluyor ve sonra da hem geri emilmiyor hem de fazladan sekresyona uğramıyorsa o zaman bu maddenin idrardaki miktarı onun plazma klirensidir (glomerulus tarafından dakikada temizlenen plazma miktarı =plazmadaki miktar/dak) Plasma konsantrasyonu 3 mg/L ise günlük temizlenen miktar: 3 x 180 L/gün = 540 mg/gün (known) (unknown) (known)

Kan akımı ve GFR’nin otoregülasyonu

Renin-Anjiyotensin sistemi

Makula densa feedback mekanizması

Kan akımı ve GFR’nin düzenlenmesinde Miyojenik mekanizma Damar duvarının gerilmesi hücre dışından hücre içine kalsiyum girişini artmasına ve damarın kasılmasına yol açar. Bu mekanizma damarın aşırı gerilmesinin önlenmesinde kullanılır. Böylece, arteryel basınç arttığı zaman böbreğe gelen kan akımı ve GFR’nin aşırı artışı önlenmiş olur

Böbrek Fizyolojisi: Reabsorbsiyon ve Sekresyon

Reabsorbsiyonun yönü Reabsorbsiyonun rotası tübüler lümene bakan hücrelerdir. Lümene bakan yüzdeki hücre membranına apikal membran denir. Hücrenin interstisyel sıvı tarafına bakan yüzlerindeki membrana da bazolateral membran denir. Reabsorbsiyon materyalinin izlediği yol : Lümen apikal hücrenin intraselüler sıvısı ISS kan kılcal damarı

Reabsorbsiyonun rotası

Böbreklerde filtrasyon, geri emilim ve sekresyon

Reabsorbsiyon Yolları Ozmoz – su (PT, Henle’nin inen ince kolu) Difüzyon – Na+, K+, Cl-, üre Kolaylaştırılmış difüzyon – Glukoz ve AA (PT’ün proksimal kısmında) Na+ ile birlikte taşınma – Glukoz, amino asit, Ca2+ vb. Reabsorbsiyonun çoğu PT tarafından gerçekleştirilir

Taşınmanın aktif ve pasif yolları

Sodyum taşınmasının ana mekanizması

Sekonder aktif taşınma mekanizmaları

Glukozun maksimum transportu

PT’de Reabsorbsiyon Glomerüler filtrasyon proteinsiz plazmaya benzeyen bir sıvı (filtrat) üretir. PT üretilen filtratın % 60-70’ni reabsorbe eder. Maddelerin reabsorbsiyonu aşağıdaki gibidir: Su= % 99 Amino asit= % 100 Glukoz = % 100 Üre = % 50 Sodyum = % 99.5 Potasyum=% 100 PLAY Animation: Early Filtrate Processing PLAY Animation: Glomerular filtration

Plazma ve filtrat içerikleri

Tübülün çeşitli bölgelerinde emilen ve salgılanan maddeler

Sodyum reabsorbsiyonu

Böbrekte sodyum geri emilimi

Zorunlu su reabsorbsiyonu

PT’de suyun emilimi

PT’de maddelerin yoğunluğu

Henlenin inen ve çıkan ince kolu

Henle Kulpunun çıkan kalın kolu

Distal Tübülün ilk bölümü

DT’ün ikinci bölümü ve Toplayıcı Kanallar

Peritübüler Kapilerlerden Geri Emilim

Aldosteronun Etkisi

ATRİYAL NATRİÜRETİK PEPTİD (ANP) NaCl alımı ve ekstraselüler sıvı  zaman sağ atriyum kas hücreleri tarafından salgılanır. Böbreklerden natriüreze (Na+ atılmasına) neden olur. ANP’nin beyin dokusunda iki ayrı formu bulunmuştur. Bunlar (BNP ve CNP) yapı bakımından dolaşımdakilerden ve diğer dokulardakinden küçüktürler. BNP: Domuz beyninden izole edilmiştir. BNP, insanda beyin dokusunda değil kalp dokusunda bulunur. CNP: İnsanda beyinde bulunurken kalpte bulunmaz. ANP, BNP ve CNP farklı genler tarafından kodlanır. ANP’nin yarı ömrü kısadır ve nötral endopeptidaz tarafından metabolize edilir.

ANP’NİN RESEPTÖRLERİ ANPR-A, ANPR-B VE ANPR-C olmak üzere 3 tip reseptörü vardır. ANP ANPR-A reseptörüne karşı fazla afinite gösterir. CNP ANPR-B reseptörüne karşı fazla afinite gösterir. ANPR-C reseptörü ise her üç peptidi de bağlar.

ANP’NİN ETKİLERİ Glomerül mezenşial hücrelerdeki ANP reseptörü üzerinden (glomerül hücreleri dilate ederek filtrasyon alanını genişletir) GFR hızını artırarak ve tübülleri dilate etkileyerek natriüreze neden olur. Kan basıncını azaltır Damar düz kaslarının vazokonstriktör maddelere cevap verirliğini (duyarlığını) azaltır. Adrenal bezlerin aldosteron salgısını artıran uyaranlara karşı cevap verebilirliğini azaltır.

Vazopressin (ADH) salgısını inhibe eder. Renin salgısını inhibe ederek Anjiyotensin II düzeyini azaltır. ANP, BNP ve CNP ikinci haberci olarak cGMP’yi kullanır.

İnülin Klirensi Plazmanın, birim zamanda bir maddeden temizlenen miktarına klirens (clearance=C) denir. GFR=C= Uinülinx V /Pinülin C= 125 x 1 / 1 = 125 ml

PAH Klirensi Böbrek Plazma Akımı CPAH= UPAHxV/PPAH =5.85 x 1 /0.01 =585 Ekstraksiyon oranı (EPAH)=Arteriyel PAH Kons. – Venöz PAH Kons. /Plazma PAH Kons Total Böbrek Plazma Akımı (TBPA) = PAH Klirensi/EPAH TBPA= 585/0.9 = 650 ml/dk Böbrek Total Kan Akımı =TBPA/(1-Hematokrit) Hematokrit= 0.45 ise Böbrek Total Kan Akımı =650/(1-0.45) = 1182 ml/dk

Ekstraselüler ozmolarite

Dilüe idrar oluşturulması

Bir günde çıkarılması gereken zorunlu idrar hacmi Zorunlu İdrar Hacmi (ZİH)=Vücuda alınan iyon ve metabolizma artığı ürünlerin günlük miktarı / Böbreklerin idrarı maksimal konsantre edebildikleri değer ZİH= 600 mOsm/gün / 1200 mOsm/lt = 0.5 lt/gün

Zıt Akım Mekanizması

Konsantre İdrar Oluşturulması

Ürenin Tekrarlayan Dolaşımı

Vaza rektada da zıt akım vardır

ADHnın İdrar Hacmine Etkisi

Ozmoreseptör – ADH Feedback Mekanizması

MİKSİYON (İŞEME)

İdrar ultrafiltrat olarak süzülür  MİKSİYONUN ÖZETİ İdrar ultrafiltrat olarak süzülür  Toplayıcı kanallardan renal kalikslere gelir, kaliksler gerginleşir Üreterler boyunca peristaltik kasılmalar başlar (PS uyarı kasılmaları artırırken, S uyarı inhibe eder) İdrar mesaneye gelir İdrar yokken kese basıncı sıfırdır 300 ml’den sonra basınç hızla artar ve kese gerilir Gerim reseptörlerinden başlayan sinyaller pelvik sinirler içinde omuriliğe girer Sinyaller güçlü ise Miksiyon Refleksi başlar Yine refleks olarak motor uyarı, pelvik sinirler içindeki PS liflerle kese duvarındaki gangliyona gelir

Kısa post gangliyonik lifler detrusor kası uyarır Miksiyon refleksi yeterince güçlü ise, pudendal sinir ile eksternal sfinkter inhibe edilir ve gevşer  Ponsta ve serebral kortekste miksiyonu kolaylaştırıcı ve inhibe edici merkezler vardır Miksiyon refleksini inhibe edebilirler, Eksternal sfinkteri istemli olarak kapalı tutabilirler, İşeme ortamı olduğunda miksiyon refleksini başlatarak eksternal sfinkteri inhibe edebilirler Abdominal kaslar kasılarak kese basıncı artırılır İdrar posteriyor üretraya gelir Gerim reseptörleri uyarılır Eksternal sfinkter gevşer Tüm idrar boşaltılır

Miksiyonun Kontrolü

Potasyum emilim ve salgısı

Ca+2 Emilimi

Ca emilimi

Ca+2’un intraselüler sıvıya geçişi

PT de Fosfat Emilimi

Thirst – regulation of water intake Angiotensin II Sumit Kumar & Tomas Berl

From RO-Phy 3, pg 5 Marples et al, Am.J.Physiol March, 1999

AQP1 is not regulated by ADH. AQP 2 type water channels (aquaporins) stored in sub-apical recycling vesicles are inserted into the apical membranes with the help of microtubules. Water leaves by the AQP3 and AQP4 constitutively expressed in the basolateral membranes. Remember, another member of the water channel family we discussed was AQP1, found in the PT and descending thin limb, which contributes to high water permeability in early nephron. AQP1 is not regulated by ADH. Sumit Kumar & Tomas Berl