BOŞALTIM SİSTEMLERİ

Azotlu atıklar Boşaltım Sistemlerinin Görevleri Canlıların yaşamlarını sürdürebilmesi için dengeli ve kararlı bir iç ortama ihtiyaçları (homeostasi) vardır. Bu nedenle canlılar vücutlarındaki fazla suyu, zararlı atıkları ve gereğinden fazla olan metabolik ürünleri hücrelerinden ve doku sıvısından uzaklaştırırlar. Bu olaya boşaltım, boşaltımı gerçekleştiren organ ve yapıların tümüne boşaltım (üriner) sistemi denir. Boşaltım Sistemlerinin Görevleri Kanın pH’sı belirli değerler arasında tutulur. Vücudun tuz ve su dengesi korunur. Canlının osmatik dengesi korunur. Toksik maddeler ve metabolizma atıkları vücuttan uzaklaştırılır. Azotlu atıklar Aminoasitlerin oksijenli solunumda kullanılması sonucunda oluşan amonyak canlılarda üç farklı şekilde dışarı atılır. Azotlu atıkların değişik şekikllerde atılmasının nedeni su kaybını engellemektir. Atılımında kullanılan su miktarı Amonyak > Üre > Ürik asit Üretiminde harcanan enerji miktarı Amonyak < Üre < Ürik asit

TEK HÜCRELİLERDE BOŞALTIM Tek hücreli organizmalarda boşaltımı sağlamak amacıyla oluşmuş özel bir yapı veya sistem yoktur. Tek hücreli canlılardan amip, öglena ve paramesyum da karbondioksit, amonyak gibi boşaltım maddeleri pelikula denilen hücre zarından difüzyon ve osmozla atılır. Tatlı sularda yaşayan tek hücreli ökaryotlarda hücreye giren su hücreyi patlatabilir. Hücreyi patlamaktan korumak için kontraktil kofullar fazla suyu sürekli dışarı atarlar. Dikkat Kontraktil kofullar çalışırken enerji harcarlar. Kontraktil kofulun çalışma hızı ortam ile hücre arasındaki yoğunluk farkından etkilenir. Bir boşaltım organeli olan kontraktil kofullar sadece suyun boşaltımını yapar.

OMURGASIZLARDA BOŞALTIM Sünger ve sölenterlerde, boşaltım organı bulunmadığından, boşaltım vücut yüzeyinden difüzyonla sağlanır. Not: Süngerlerde hiçbir sistem olmadığı gibi boşaltım sistemi de yoktur. Pronefridyum Tipi Boşaltım (Alev Hücreleri) Pronefridyıum boşaltım alev hücreleri ve boşaltım kanalından oluşur. Alev hücresinin esas görevi hayvanın vücudundaki su dengesini sağlamaktır. Alev hücreleri ile toplanan su başaltım kanalı vücuttan uzaklaştırılır. Karbondioksit ve amonyak gibi boşaltım maddeleri vücut yüzeyinden dışarı atılır. Not: Alev hücreleri ve kontraktil koful sadece suyun boşaltımını yaparlar.

Nefridyum Tipi Boşaltım Halkalı solucanlar da (toprak solucanı) karbondioksiti vücut yüzeyinden difüzyonla dışarı atar. Boşaltım organı, olarak nefridyum bulunur. Nefridyumlar her halkada bir çift bulunur. Nefridyumların boşluğa bakan ucunda kirpikli hunu bulunur. Kirpikli huninin devamı olan boşaltım kanalı kıvrımlar yaparak bir sonraki bölmeden dışarıya açılır. Kanalların üzeri kılcal damarlarla sarılıdır. Nefridyumlar Glikoz, su, mineraller ve atık maddeleri alır. Glikoz, su gibi yararlı maddeler kanalların etrafındaki kılcaldamarlarda tekrar emilir. Kalan atık maddeler (idrar) dışarı atılır.

Malpighi Tüpleri Böceklerde bulunan boşaltım organıdır. Kapalı olan uçları vücut boşluklarına, açık olan ucu ise sindirim kanalının son kısmı olan son bağırsağa açılır. Böceklerde vücut boşluğunda bulunan atıklar malpighi tüplerinin kapalı ucu ile alınır, son bağırsağa getirilir. Amonyak malpighi tüplerinde ürik aside dönüştürülür. Son bağırsakta suyun çoğu emilir . Kalan atıklar sindirim atıkları ile birlikte atılır. Dikkat!!! Kontraktil koful ve alev hücrelerinde geri emilim yokken nefridyum ve malpighi tüplerinde geri emilim vardır.

OMURGALILARDA BOŞALTIM Omurgalılarda boşaltım sistemi üreme sistemi le bağlantılı olduğu için bu iki sisteme ürogenital sistem adı verilir. Balık, kurbağa, sürüngen ve kuşlarda üreme hücreleri, metabolizma atıkları ve sindirim atıkları vücut dışına aynı açıklıktan atılırlar. Bu açıklığa kloak denilir. Omurgalıların tümünde boşaltım organı böbreklerdir. Omurgalılarda üç çeşit böbrek bulunur: Pronefroz böbrek Mezonefroz böbrek Metanefroz böbrek Dikkat!!! Memelilerde kloak bulunmaz. Üreme hücreleri ile sindirim atıkları vücut dışına farklı kanallarla atılırlar.

PRONEFROZ BÖBREK MEZONEFROZ BÖBREK METANEFROZ BÖBREK Balık ve kurbağaların larvaları ile köpekbalığı gibi kıkırdaklı balıkların erginlerinde görülür. Kirpikli hunilerin karşısında glomerulus kılcalları bulunur. PRONEFROZ BÖBREK Balık ve kurbağaların erginleri ile sürüngen kuş ve memelilerin embriyolarında görülür. Kirpikli hunilerin yerini bowman kapsülü almıştır. MEZONEFROZ BÖBREK Sürüngen, kuş ve memelilerin erginlerinde bulunur. Nefron denen birimlerden oluşmuştur. METANEFROZ BÖBREK

İNSANDA BOŞALTIM SİSTEMİ

İnsanda boşaltım sistemi; Böbrekler İdrar kanalı (üreter) İdrar kesesi (mesane) Dış idrar kanalı (üretra) olmak üzere 4 kısımdan oluşur. Böbrekler metabolizma sonucu oluşmuş atık maddeleri, görevini tamamlamış bazı hormon, antikor ve ilaçları ve kanda fazla bulunan su, iyon gibi maddeleri kandan süzerek ayırır. İnsanda bir çift bulunan böbrekler dıştan içe doğru; Kabuk (Korteks), Öz (Medulla), Havuzcuk (Pelvis) olmak üzere üç kısımdan oluşur. Böbrekler dıştan koruyucu olan yağ tabakası ve bağ dokudan yapılmış bir zarla çevrilidir.

Nefronun Yapısı Böbreklerin yapı ve görev birimleri nefronlardır. Malpighi cisimciği, Proksimal tüp, Henle kulpu, Distal tüp ve Toplama kanalından oluşur. Malpighi cisimciği ve nefronun kıvrımlı kanalları olan proksimal ve distal tüpler böbreğin kabuk bölgesinde bulunurlar. Henle kulpu ve idrar toplama kanalları öz bölgesinde bulunurlar. Her böbrekte yaklaşık bir milyon nefron bulunur.

Malpighi cisimciği glomerulus kılcalları ve bowman kapsülünden oluşur. Glomerulus kılcalları bowman kapsülünün içini dolduran ve iki atardamar arasında bulunan kılcaldamar yumağıdır. Bowman kapsülü içi boş bir yarımay şeklindedir. Tek katlı yassı epitelden oluşmuştur. Glomerulustan süzülen maddeler bowman kapsülü ile nefron kanallarına aktarılır. Nefron kanalları bowman kapsülünden sonra başlar, idrar toplama kanalına kadar uzanır. Sırasıyla proksimal tüp, henle kulpu ve distal tüp olarak üç bölümde incelenir.

Nefronun Çalışması Süzülme Kalpten pompalanan kanın yaklaşık 1/4’ü böbrek atardamarı ile böbreğe getirilerek temizlenir. Kanın temizlenmesi ve idrar oluşumu üç basamakta gerçekleşir. Bunlar sırasıyla Süzülme, Geri emilim ve Salgılama mekanizmalarıdır. Süzülme İnsanda dakikada 125 ml, günde yaklaşık 180 litre kan süzülmektedir. Süzülme olayı basınç farklarından gerçekleşir. Enerji harcanmaz. Glomerulustan bowman kapsülüne doğru tek yönlüdür. Bowman kapsülüne geçen sıvıya süzüntü denir. Süzülme basınç farkları ile olur. Enerji harcanmaz. Süzüntü İle Geçenler Su, Glikoz, Aminoasit, Na, K, Ca, P iyonları, Üre, Ürik asit, Amonyak vb. Süzüntü İle Geçemeyenler Kan Hücreleri, Plazma Proteinleri, Yağlar.

Nefron kanalları içindeki sıvıda yararlı maddelerin kanal hücreleri aracılığı ile kılcal damarlara verilmesine geri emilim denir. Geri Emilim Geri emilimde su osmozla; diğer maddeler difüzyon ve aktif taşıma ile geri emilir. Proksimal tüpte su osmozla; glikoz,aminoasit, vitaminler ve bazı iyonlar (Na,Cl,bikarbonat vb.) difüzyon ve aktif taşıma ile geri emilir Henle kulpunun inen kolunda su emilimi yapılırken, çıkan kolunda aktif taşıma ile Cl iyonları emilir. Cl (-) yüklü olduğundan (+) yüklü Na iyonları da pasif olarak Cl ile birlikte alınır. Distal tüpte Na, Cl, Bikarbonat iyonları aktif taşıma ile su osmozla emilir. Sağlıklı bir insanda; glikoz ve aminoasitlerin tümü (%100), suyun %99’u, sodyum iyonlarının %99,5’i, ürenin %50’si geri emilir. Dikkat!!! Sağlıklı bir insanda idrarda besin monomerlerine rastlanmaz. Herhangi bir maddenin geri emilim miktarı kandaki yoğunluğuna bağlıdır. Maddenin kanda bulunması gereken miktarına eşik değer denir. Eşik değerin üstü emilmez, dışarı atılır. Geri emilimler dakikada süzülen 125 ml süzüntünün 124 ml’si geri emilir..

Salgılama Penisilin gibi bazı ilaçlar, bikarbonat, hidrojen ve potasyum iyonları, amonyak ve boya gibi bazı atık maddeler süzülme sırasında bowman kapsülüne geçemezler. Bu maddeler aktif taşıma ile nefron kanallarına verilir . Bu olaya salgılama veya aktif boşaltım denir. Salgılama daha çok proksimal tüp ve distal tüpte olur. Hidrojen iyonlarının kandan alınması pH ayarlanamasını sağlar. Süzülmede enerji harcanmazken geri emilim ve salgılamada enerji harcanır. Bu nedenle Nefron boşaltım kanalını oluşturan hücrelerde çok sayıda mitokondri organeli bulunur. Not: İnsanda alyuvar yapımını uyaran eritropoitein hormonunun %90’ı böbreklerde geri kalanı karaciğerde üretilir. Bu hormonun eksikliğinde anemi görülür. Not 2: Hipofizden salgılanan ADH hormonu böbrek tübüllerinde suyun geri emilimini sağlar. Böbrek üstü bezlerinden salgılanan Aldesteron Hormonu böbrek tübüllerinden sodyum geri emilir.

Boşaltıma Yardımcı Organlar Deride bulunan ter bezleri vücut sıcaklığının ayarlanması ve metabolik atıkların (üre,tuzlar) ter ile vücuttan uzaklaştrırlmasını sağlar. Karaciğer çeşitli zararlı maddeleri zararsız hale getirerek kolayca atılması sağlar. Ayrıca bilirubin ve bir miktar kolesterol safra salgısı ile vücuttan uzaklaştırılır. Akciğer karbondioksit ve bir miktar suyu gaz halinde vücuttan atar.

Tatlı su balıkları Tuzlu su balıkları Yaşadıkları ortam kendilerine göre hipotoniktir. Yaşadıkları ortam kendilerine göre hipertoniktir. Su içmezler. Su içerler. Mineral tuzları aktif taşıma ile solungaçlardan alırlar. İçtikleri sudaki tuzu solungaçlardaki özel hücrelerle aktif taşıma ile atarlar. Amonyağı böbreklerden idrar ile atarlar. Amonyağı solungaçlardan aktif taşıma ile atarlar. Glomeruslar iyi gelişmiştir. (süzülme çok olur) Glomeruslar gelişmemiştir. (süzülme az olur) Böbrekte suyun emilimi azdır. (hipotonik idrar) Böbrekte suyun emilimi fazladır. (hipertonik idrar)