BOŞALTIM SİSTEMİ FİZYOLOJİSİ Metabolizma artıklarının vücut dışına atılmasına boşaltım denir. Boşaltım işlevinde görevli organların tümüne boşaltım sistemi adı verilir. Boşaltım Sistemi: böbrekler, mesane, üreterler ve uretra’dan oluşur.

Boşaltım Sisteminin Görevleri: Vücut sıvılarının hacim ve içeriğinin düzenlenmesi Kan basıncının düzenlenmesi K, Na, Ca gibi iyonların plazma konsantrasyonunun düzenlenmesi (elektrolit dengesi) Kan pH’sının düzenlenmesi Hücrelerde metabolizma sonucu oluşan ve kana verilen artık ürünlerden kanın arındırılması

Böbrekler Böbrekler, kanın süzme işini yaparak idrarı oluştururlar. Böbreğin korteks ve medulla kısımları vardır. Medulla, renal piramitlerden oluşmuştur. Renal piramitlerin uçları kalikslerde sonlanır. Kaliksler birleşerek pelvis ve üreteri oluşturur. Böbreğin fonksiyonel en küçük birimi nefron’dur. Her bir böbrekte yaklaşık 1250000 adet nefron vardır.

Arter, ven ve üreterler; hilus bölgesinden böbreğe girer ve çıkarlar.

Renal arter (kırmızı renkli) ve renal ven (mavi renkli)’in böbrek içindeki dalları

Nefron Böbreklerde idrarı oluşturan en küçük üniteler nefronlardır. Her nefronun proksimal ucu “Bowman Kapsülü” olarak adlandırılır. Bowman kapsülü, içi yassı epitelle döşenmiş içi boş bir yarı küre şeklindedir. Tek bir nefronun yapısı ele alınıp incelendiğinde; çift yapraklı Bowman kapsülü içine yerleşmiş kapiller damarların oluşturduğu glomerul yumağı ve tübülllerden oluştuğu görülmektedir. Bowman kapsülü ve glomerül’ün ikisine birden renal korpüskül(Malpighi cisimciği) denir. Nefronların glomerul yumağı, kanın filtre edildiği (süzüldüğü), tübüller ise idrarın oluşturulduğu bölümdür.

Bowman kapsülüne giren afferent arteriyol, kapsül içinde kapiller damar yumağını (glomerulus) oluşturduktan sonra, Bowman kapsülünü efferent arteriyol olarak terk eder. Kan, glomerulusa afferent arteriyol ile getirilir. Gelen kan burada süzüldükten sonra, efferent arteriyol ile götürülür. Efferent arteriyol, afferent arteriyolden daha incedir. Bu nedenle glomerülde kan, yüksek basınç altındadır, Bu basıncın etkisi ile süzülme işlevi gerçekleşir.

Nefronların tübüler kısmı; proksimal tübül, Henle kulpu, distal tübül ve toplayıcı kanal’dan oluşur. Bowman kapsülünden proksimal tübüle ulaşan filtrat (süzüntü); henle kulbunu, distal tübülü geçip toplayıcı kanallara ulaştığı zaman idrar haline dönüşmektedir. Oluşan idrar önce böbreklerin pelvis bölgesinde toplanır. Buradan üreterlere ve mesaneye gelir, üretra ile dışarıya atılır.

İDRAR OLUŞUMU Nefronlarda idrar oluşmasında 3 aşama vardır. -Filtrasyon -Geri emilim (reabsorbsiyon) -Salgılama (ekskresyon)

Glomerüler Filtrasyon İdrar oluşumunun ilk basamağıdır. Glomerüler filtrasyon (GF) sonucunda, ultrafiltrat denen bir sıvı oluşur. Glomeruler filtrasyon, renal korpüskül içinde gerçekleşir. Glomeruldeki kapiller basınç, suyu Bowman kapsülü içine iter. Kandan tübüllere hangi maddelerin geçeceğini tayin eden 3 engel vardır: -Kapiller endoteli, -Kapillerleri saran bazal membran (Lamina densa) -Podositler (Bowman kapsülünün epitel hücresi). Kan hücreleri ve proteinler hariç, kapiller kandaki her şey bu engelleri aşarak Bowman kapsülüne süzülür. Glomeruler filtrasyonda, hidrostatik ve ozmotik basınçlar rol oynar.

Glomerüler Kanın Hidrostatik Basıncı: Glomerüler kapillerlerdeki basınçtır. 50 mmHg kadardır. Maddeleri, kapillerlerden dışarı çıkmaya zorlayan bir basınçtır. Kapsüler Hidrostatik Basınç: Bowman kapsülü içindeki sıvının basıncıdır. 15 mmHg kadardır. Glomerüler hidrostatik basınçtan, kapsüler basınç çıkarılırsa maddeleri kapsüle iten net basıncın 35 mmHg olduğu görülmektedir.

Glomerüler Kanın Kolloid Ozmotik Basıncı: Kandaki proteinler, suyu kapiller içinde tutmaya çalışırlar. Değeri 25 mmHg’dır. Kapsüler Kolloid Ozmotik Basınç: Çok az miktarda protein Bowman kapsülüne geçebilir ve dolayısıyla kolloidal bir osmotik basınç yaratır. Bu da suyun kapillerlerden Bowman kapsülüne doğru çekilmesine katkıda bulunur, ancak bu basınç ihmal edilecek kadar küçüktür. Net Basınç: Net hidrostatik basınçlarla net kolloidal basınçlar arasındaki farktır ve yaklaşık 10 mmHg’dır, glomerüllerden Bowman kapsülü yönüne doğrudur.

Glomerüler Filtrasyon Hızı(GFR) Her iki böbrekte 1 dk’da oluşan glomerular filtrat miktarına GFR denir. Birimi ml/dk dır ve kısaltılmış olarak GFR şeklinde gösterilir. GFR nin normal değeri 125 ml/dk’dır. 1 günde 180 litre filtrat oluşur. Bu filtratın 178,5 litresi tübüllerden reabsorbsiyona uğrar ve 1,5 litresi idrar olarak atılır.

GFR, çeşitli faktörlere bağlı olarak değişebilir. Bu faktörler: a) Glomerul kapillerleri içindeki kanın hidrostatik basıncının azalması filtrasyonu azaltır, yükselmesi ise arttırır. - afferent arteriyol daralmasında, böbreğe gelen kan miktarının azalmasında (arteriyel kan basıncının düşmesi ve kan kayıpları gibi koşullarda) kapillerdeki hidrostatik basınç azalır. - efferent arteriyol daralması ise, kapillerdeki hidrostatik basıncı yükseltir. b) Glomerul kapillerlerindeki geçirgenlik artışları GFR'yi artırır. c) Bowman kapsülü içindeki sıvının basıncının artması filtrasyonu azaltır.

GFR’yi regüle eden mekanizmalar: Otoregülasyon: Sistemik arter basıncındaki değişikliklere rağmen GFR’yi sabit tutmak, afferent ve efferent arteriyollerin çap değişikliği ile sağlanır. Bu olayda, böbrekteki jukstaglomerüler aparat ve RAAS (renin-anjiotensin-aldosteron sistemi) rol oynar. Hormonal Regülasyon: İki mekanizma rol oynar: RAAS ve ANP(Atrial Natriüretik Peptid) Nöral(Otonomik) Regülasyon: Sempatik innervasyon afferent arteriolleri daraltarak GFR’nın azalmasına sebep olur, idrar yapımı azalır.

Hormonal Regülasyon Atrial Natriüretik Peptid (ANP) Atrium duvarlarının gerilmesi ile kalpten salgılanır. Bu hormon, böbreklerde Na ve su reabsorbsiyonunu azaltır. Kan basıncını düşürür. GFR’yi azaltır. RAAS (Renin-Anjiotensin-Aldosteron Sistemi) Renal kan akımı azaldığı zaman, böbrekteki jukstaglomerüler aparattan renin salgılanır. GFR’yi arttırır.

Geri Emilim (Reabsorbsiyon) İdrar oluşumunun ikinci aşamasıdır. Maddelerin böbrek tübüllerinden geri emilmeleri, organizmanın gereksinimi doğrultusunda düzenlenmektedir. Glomerular filtrasyon ile böbrek tübüllerine geçen süzüntü (filtrat) içindeki su ve suda erimiş maddeler, basit difüzyon ve aktif taşınma gibi taşınma yöntemleri ile önce tübül epitel hücrelerine buradan da kana geri emilirler. Geri emilimin % 90’ı proksimal tübül bölgesinde gerçekleşir. Distal tübül ve toplayıcı kanallardan da emilim olur.

Bazı hormonlar, tübüllerden geri emilecek maddeler üzerine etkilidirler. Atriyalnatriüretik hormon(ANP); -Na ve suyun geri emilimini azaltır. Aldosteron; -distal tübül bölgesine etki ederek, Na+ iyonunun ve suyun geri emilimini artırırken -K+ iyonunun idrar ile atılmasını hızlandırır. Antidiüretik hormon(ADH); -toplayıcı kanalların suya olan geçirgenliğini kontrol eder. ADH varlığında toplayıcı kanallarda suyun geri emilimi artar. ADH yokluğunda ise, idrar ile çıkarılan su miktarının artması nedeniyle idrar dilüe olur.

Tübüllerden aktif taşınma ile geri emilen maddeler için bir eşik değer söz konusudur. Bu duruma en iyi örnek glukoz taşınmasıdır. Kan glukoz konsantrasyonu normal olduğu zaman, glomeruslardan filtre olan glukozun hepsi proksimal tübül bölgesinde aktif taşınma ile geri emilir ve idrara hiç glukoz çıkmaz. Kan glukoz konsantrasyonu normalden yüksek olduğu zaman ise, glukozun aktif taşınmasında görev alan taşıyıcı moleküllerin doygunluğa erişmesi nedeniyle glukozun fazlası geri emilemez ve glukoz idrara çıkar. Geri emilemeyip tübül sıvısı içinde kalan glukoz fazlası, ozmotik güç yaratarak suyu da beraberinde sürükler. Diabetli hastalarda poliüri görülmesinin nedeni de budur.

Tübüler Sekresyon İdrar oluşumunun son aşamasıdır. Bu aşamada, bazı maddeler kandan tübül sıvısına verilir. Proksimal ve distal tübül hücrelerinden -H+ iyonu sekresyonla idrara geçer. Distal tübülden ayrıca K+ iyonları da sekresyonla idrara geçer. Kandan alınıp tübüllere salgılanan diğer maddeler; su, üre, kreatinin, ürik asit, Mg, sülfat, Cl

İdrar Su, tuzlar, kreatinin, üre, ürik asit gibi maddelerden oluşur. En çok görülen tuzlar klorat, fosfat ve sulfat tuzlarıdır. İdrarın rengi açık sarıdan koyu sarıya kadar değişir. Ürokrom idrara rengini veren pigmenttir. Günde yaklaşık 1500 ml idrar çıkarılır.

Böbreklerin Asit-Baz Dengesine Etkileri Böbrekler, organizmanın asit baz dengesinin düzenlenmesinde önemli paya sahip organlardır. Vücut sıvılarında hidrojen iyonu konsantrasyonu arttığı, diğer bir deyişle pH azaldığı zaman (asidoz), böbrekler idrar ile hidrojen iyonu atılmasını hızlandırırken aynı anda kanda bikarbonat (HC03) iyonunun konsantrasyonunu yükseltmek için bikarbonatın reabsorbsiyonunu arttırırlar. pH yükseldiği zaman ise (alkaloz), böbrekler idrar ile bikarbonat atılımını hızlandırırlar.

Böbreğin asit-baz dengesindeki yeri

Böbreklerin, Kan Basıncını ve Kan Hacmi Regüle Etmesi Böbrekte bulunan justaglomerular aparat ve renin anjiotensin sistemi kan hacminin, kan basıncının ve glomerul kapillerleri içindeki basıncın dolayısıyla glomerul filtrasyon hızının düzenlenmesi için çalışan bir sistemdir.

Nefronlardaki distal tübülün afferent arteriyol ile deği haline geldiği bölgede, gerek arteriyol hücreleri gerekse tübül hücreleri değişime uğramıştır. Bu bölgedeki değişime uğramış tübül hücrelerine macula densa, arteriyol hücrelerine ise jukstaglomeruler hücreler denir.

Jukstaglomerul hücreleri, renin hormonu salgılar. Macula densa hücreleri ise, distal tübül içinden geçen sıvının Na+ ve Cl+ iyon konsantrasyonuna duyarlıdır. Arteriyel kan basıncının düşmesi veya böbrek arterinin daralması sonucu GFR nin azalması, distal tübülden geçen sıvıda Na+ ve Cl- azalmasına neden olur. Bu durum macula densa hücrelerini uyarır. Macula densa hücreleri de jukstaglomerul hücrelerini uyararak renin salgılanmasına neden olur.

Renin kanda bulunan ve bir polipeptid olan Angiotensinojene etki ederek Anjiotensin I oluşturur. Anjiotensin I de böbreklerde ve akciğerlerde bulunan anjiotensin konverting enzim (ACE) aracılığı ile Anjiotensin II ye çevrilir. Anjiotensin II kuvvetli vazokonstriktör etkiye sahip bir maddedir. Efferent arteriyolü kasarak, glomerul kapillerlerindeki basıncı yükseltir. Anjiotensin II, aynı zamanda sistemik dolaşımdaki arteriyolleri de kasarak kan basıncını yükseltir. Anjiotensin II bu etkilerine ilaveten, böbreküstü bezi korteksinden aldosteron salınımını uyararak Na ve su geri emilimini artırır. Anjiotensin II ayrıca hipotalamusa da etki ederek, arka hipofizden ADH salgısını uyarır. Bütün bunların sonucunda: kan basıncı yükseltilip, ekstrasellüler sıvı hacmi artırılmış olur.

Anjiotensin II’nin Etkileri A II, aşağıdaki etkileri ile GFR’nın artmasına sebep olur: Efferent arteriyolleri daraltarak filtrasyon basıncını artırır. Proksimal tübüldeki su ve Na geri emilimini artırır. ADH salınımını uyarır. Aldosteron salınımını artırır.

İdrarın Atılışı ve Miksiyon Üreterlerdeki idrar, peristaltik hareketlerle mesaneye gelir. Parasempatik sinirler, üreter peristaltizmini artırır. Sempatik sinirler ise azaltır. Alt uçta üreterler mesaneye girer, mesane epiteli altında bir kaç cm ilerledikten sonra mesane boşluğuna açılırlar.

Mesane’nin İnnervasyonu Solda parasempatikler, sağ-üstte sempatik sinirler, sağ-altta somatik sinirler görülmektedir.

İdrarın Atılışı ve Miksiyon Mesane 200-250 ml idrar ile dolduğunda mesane duvarındaki gerilme reseptörleri uyarılır. Reseptöre çıkan afferent uyarılar medulla spinalis’e geçerek, parasempatik nöronları uyararak mesane duvarındaki detrusor kasta kasılmaya neden olur. Bu kasılma, iç üretra sfinkterinin açılmasını kolaylaştırır. Ayrıca afferent uyarı, dış üretra sfinkterini innerve eden motor siniri inhibe ederek sfinkteri gevşetir.

Miksiyonla İlgili Terimler Diürez: İdrar miktarı, idrar yapma işi Poliüri: Çok idrar yapma Pollakiüri: Sık idrara çıkma Enürezis noktürna: gece işemesi İnkontinans: İdrar kaçırma VUR (veziko-ureteral reflü): mesanden idrarın üreterlere kaçması