Site Rengi

BilgiliUsta.com | Aradığınız Her Bilginin Adresi.

Böbreğin Yapısı ve İdrarın Yaradılışı

  • 30 Nisan 2021
  • Böbreğin Yapısı ve İdrarın Yaradılışı için yorumlar kapalı
  • 153 kez görüntülendi.

    Böbreğin Yapısı Toprak solucanlarının nefridiyal sistemi gibi, omurgalıların boşaltım sistemi de dolaşım sistemi ile yakından ilişkilidir. Aktif bir dolaşım sistemi, atıkları boşaltım uzuvlarına getirebiliyorsa, işlevsel boşaltım ünitelerinin, planaryalarda olduğu gibi, tam beden süresince bölmesi zorunda değildir. Bedende iç segmentasyonunun olmaması, topraksolucanlarında gördüğümüz bir dizi fertsel boşaltım uzvuna olan gereksinmeyi de ortadan kaldırır. Yüksek omurgalılarda, […]

  Böbreğin Yapısı ve İdrarın Oluşumu  Böbreğin Yapısı

Toprak solucanlarının nefridiyal sistemi gibi, omurgalıların boşaltım sistemi de dolaşım sistemi ile yakından ilişkilidir. Aktif bir dolaşım sistemi, atıkları boşaltım uzuvlarına getirebiliyorsa, işlevsel boşaltım ünitelerinin, planaryalarda olduğu gibi, tam beden süresince bölmesi zorunda değildir. Bedende iç segmentasyonunun olmaması, topraksolucanlarında gördüğümüz bir dizi fertsel boşaltım uzvuna olan gereksinmeyi de ortadan kaldırır. Yüksek omurgalılarda, tipik olarak, farklı uzuvlar halinde gelişmiş, işlevsel ünitelerin kümelendiği böbrekler bulunur. İnsanda böbrekler, karın boşluğunun artta yer alır.
Yüksek omurgalıların böbreklerinin işlevsel üniteleri, nefron olarak öğrenilir. Her nefron, Bowman kapsülü olarak belirlenen ayrıca Bowman boşluğu ve renal korpüskül olarak da öğrenilir içeriye doğru çukurlaşmış bir haznenin içinde yer alan ve glomerulus olarak adlandırılan kılcal kan damarı ağından oluşmuştur. Bunun yanında dört kısımdan oluşan, oldukça uzun ve kıvrımlı bir tubülden oluşmuştur: proksimal tubül, Henle kulpu, distal tubül ve idrar toplama kanalı. Bu kanallar, böbreğin merkezi boşluğu olar renal pelvis içine içeriklerini boşaltırlar. Her böbreğin pelvis kısmından büyük bir kanal ufalar ve posteriyöre doğru uzanır. Bazı hayvanlarda misalin, kurbağa ve kuşlarda, bu kanallar, sindirim, boşaltım ve faize sistemlerinden gelen maddelerin boşaltıldığı, ortak bir boşluk olan kloaka açılırlar. Kloakın bulunmadığı memelilerde, üreterler ismi verilen kanallar, idrar kesesine açılırlar. Bu ambar uzvu da, bir başka kanal olan üretra yoluyla içeriğini dışarıya boşaltır.

Böbreğin Yapısı ve İdrarın Oluşumu

Günümüzde yaşayan omurgalıların böbreğinde kılcal kan damarları ve kapsüller, tubüller ve nefronların kanalları birbirleriyle sıkı ilişki içindedirler. Artık genel beden akışkanlarından madde bir araya gelmemekte; madde alışverişi neredeyse, yalnızca kılcal kan damarları ve nefronlar arasında hakikatleşmektedir. Kan, aorttan doğrudan doğruya böbreğe giren ve kısa bir damar olan renal atardamar yoluyla her bir böbreğe erişir. Renal atardamar, böbreğe median orta çöküntüden girer ve daha sonra böbreğin iç kısmına medulla ve dış kısmı olan kortekse doğru dallara ufalar. Burada bir hayli ince arteriyol dalından herbiri, Bowman kapsülünün duvarı içindeki çanak biçimindeki çukurluklara yerleşir. Her kapsülün içinde bu arteriyol, glomerulusu oluşturmak üzere kılcallara ufalar.
Kan, glomerulusu, glomerular kılcal kan damarlarının yine birleşmesi ile alana gelen arteriyol yoluyla terk eder. Arteriyol, kapsülden dağıldıktan hemen sonra, nefronun geri kalan personellerini çevreleyen ikinci bir yoğun ağ oluşturmak üzere bir hayli kütük kılcal damara ufalar.
Son olarak bu kılcal kan damarları ufak bir yen oluşturmak için bir defa daha birleşirler. Bir Hayli nefrondan gelen bu venler, daha sonra renal yeni oluşturmak üzere biraraya kazançlar ve renal yen de posteriyör vena kavaya açılır.

İdrarın Yaradılışı

Böbreğin Yapısı ve İdrarın Oluşumu

Yapısal ilişkileriyle düşündüğümüzde, şimdi insan böbreğinin idrar oluşturma mekanizmasını araştırabiliriz. Burada üç evreyi tartışmallyız: süzülme, geri emilim ve tubüler salgılama. Alman fizyolog Carl Ludwig, 1844’de glomeruluslarm kolay bir mekanik filtre gibi vazife yaptığını ileri sürmüştür. Glomerulus içindeki kanın yüksek hidrostatik tazyikinin bir neticeyi olarak, kılcal kan damarlarının kural çeperlerinden ve kapsülül ince çeperli duvarından geçebilecek büyüklükteki moleküller, kandan tubül içine süzülür.
Mikroskop tekniklerindeki yeni büyümeler, böyle bir süzülmenin nasıl hakikatleşebileceğini ortaya koymuştur. Glomerulus kılcallarını astarlayan endoteldeki ve Bowman kapsülünün duvarındaki epitel hücre uzantıları arasında bulunan porlar görülebilir. Kan tazyiki, büyük bir ihtimalle, iyonları, suyu ve değişik ufak molekülleri kılcal kan damarındaki porlardan kapsül lümeni içine geçmesi için zorlamaktadır.
Şayet süzülme belirlemesi doğruysa, nefron lümenine giren akışkanın bileşimi çeperden süzülmeyecek kadar büyük olan, hücreler, kan pulcukları ve plazma proteinleri dışında kandaki çözünmüş maddeleriyle esas olarak aynı bileşime sahip olması gerekir. Hipotez edileceği gibi, Bowman kapsülünden alınan akışkanın araştırılması, süzüntüdeki çözünmüş maddelerin glukoz, üre, tuzlar, amino asitler vb derişiminin kan plazması ile gerçekten de aynı olduğunu göstermiştir.
Değişik deneyler de, şayet hidrostatik tazyik çoğalırsa, bununla orantılı olarak süzüntünün hacminin de çoğaldığını, eksilirse bunun da eksildiğini göstermiştir. Ayrıca, süzüntü hacmindeki farklılıklar, böbreğin oksijen tüketimindeki farklılıklara eşlik etmektedir; süzüntü hacmindeki farklılıklara bağlı olarak böbreğin oksijen tüketiminde farklılık olsaydı, böbreğin bizzat, maddeleri kandan alıp kapsülün içine aktarmak için çalıştığı ortaya çıkacaktı. Onun için tam bu deliller, Ludwing’in tezini desteklemektedir; başka bir deyişle, Bowman kapsülü ve glomerulus kılcallarındaki hücrelerde, maddelerin glomeruluslardan kapsüle hareketinde faal taşıma rol almaz; bu iş kalp atışıyla glomeruluslar içerisine yüksek hidrostatik tazyikte kan sevk edilmesiyle yerine getirilir.

Süzüntü tubül içerisine girdiği zaman neler olmaktadır?

Böbreğin Yapısı ve İdrarın Oluşumu

Şayet, nefron içindeki akışkan, farklılığa uğramaksızın bedenden atılsaydı, bir hayli ehemmiyetli madde kaybedilirdi ve bu mekanizma son derece müsrif olurdu. Bir insan böbreğinin günde vasati olarak oluşturduğu 180 litre süzüntüyü yerine koymak için lüzumlu suyu düşünün. Suyun, iyonların ve çözünmüş maddelerin büyük kısmının seçici olarak geri emilmesi, nefron tubüllerin işlevlerinden bir tanesidir. İnsanlarda süzüntü, ilk evvel proksimal tubülden, ardından Henle kulpundan, sonra distal tubülden geçer ve en son olarak da toplama kanalı içine girer. Henle kulpunun büyük kısmı ve toplama kanalı medullada bulunurken, Bowman kapsülü, proksimal ve distal tubüller kortekste yer alır. Süzüntü tubüller süresince hareket ettiği için, suyun %99’u tubül duvarını oluşturan hücreler tarafından geri emilerek, kılcal kan damarları ağı içerisindeki kana geri döndürülür. İnsan böbreği değişik memelilerin ve kuşların böbrekleri, başlangıçtaki süzüntü neredeyse izotonik olmasına rağmen, bu yolla, kan plazmasına göre oranla daha hipertonik ve yoğunlaştırılmış idrar oluşturur.
Nefron tarafından seçici bir biçimde yoğunlaştırılmış süzüntü oluşturulması son derece detaylı ve karışık bir iştir. Bu karışıklık, sizin bilindik olduğunuz, esasında iyon pompalaması ve ozmos düzeylerinin yer aldığı mekanizmalardan gelmez. Aksine, karışıklık, sistemin organizasyonundan gelmektedir: nefronun faaliyeti netlikle nefronun inanılmaz anatomisine bağlıdır. Ayrıca, süzüntünün akışından daha sonra ortaya çıkan vakalar, daha evvel ne olduğunu hakimiyet eder. Netice olarak, süzüntünün başından sonuna kadar akışı izlendiğinde neler olduğunu kavramak güçtür. Gerçi, bizim de öncelikle yapacağımız gibi, nefronun arka ucundan başlangıcına kadar geçen vakaları belirlemek daha anlamlı olur.
Tüm pompalama harekâtlarının ve nefronun muhtelif bölgelerindeki seçici iletkenliğin emeli, kortekste düşük, iç medullada çok yüksek olmak üzere bir derişim gradiyentine sahip çözelti yaratmaktadır. Çözelti, Na+’ Cl- ve üreyi kapsar; bunların herbiri ozmotik olarak çok faaldir ve bu sebeple su, nefronun suya iletken kısımlarından doku içerisine çekilebilir. Tam bu ehemmiyetli yoğunluk farkının nasıl yaratıldığını gördükten sonra şimdi de süzüntüyü başlangıçtan Bowman kapsülü, sona kadar distal tubül ve idrar toplama kanalı izleyeceğiz.
Toplama kanalını terk eden süzüntü çok yüksek derişimde üre kapsar. Bu yüksek derişim, çok kolay bir yolla oluşturulur: zira, tubüller üreye iletken değildir ve bu atık mahsul, nefron süresince hareket ederken süzüntü içini yakalanır; aynı zamanda suyun neredeyse tamamı uzaklaştırılır. Kanalın distal kısmı nefronun, üreye iletken olmayan yegane kısmıdır. Bu iletkenlik, medullanın iç kısımlarına doğru gidildikçe ürenin daha yüksek seviyelere erişmesini sağlar ve böylece, burada çok yüksek bir ozmotik potansiyel oluşturur. İç medullada, az ölçüde üre geri emildiği için, ozmotik potansiyel burada yeniden çoğalma meyli gösterir. Bu da sadece az bir ölçü ürenin medulladan geçerken kaybedildiğini gösterir. Ayrıca, toplama kanalmın distal kısmında yüksek derişimde tuzlar da bulunur; fakat toplama kanalı Na+ ve Cl-‘a iletken olmadığı için tuzlar, kanal süresince alt doğru inen akışkan içerisinde alıkonur.

Böbreğin Yapısı ve İdrarın Oluşumu

Sodyum iyonları, Henle kulpunun yukarıya çıkan kalın kısmından, faal olarak dışarı pompalanır ve burada daha düşük ozmotik potansiyel yaratır. Ayrıca Henle kulpunun çıkan kolunun ince kısmından tuzların dışarı doğru bazı pasif geçişleri görülür.
Bu geçişler, proksimal tubül ve Henle kulpunun inen kısmından geçerken tuzların süzüntü içindeki yüksek derişiminden kaynaklanmaktadır. Tam bunların neticeyi olarak, nefronu çevreleyen dokuda da bir ozmotik gradiyent olur: iç medulladaki maddeler iyonlar ve üre çok yüksek derişimde, dış medulladakiler orta derişimde ve kortekste de düşük derişimde bulunur. Hatta kandalinden dahi düşük derişimdedir.
Şimdi, bu gradiyenti göz önüne alarak, süzüntüyü nefron süresince izleyebiliriz. Proksimal tubül içine giren süzüntüde, çözünen madde derişimi oranla düşüktür. Bu bedel, süzüntü proksimal tubül içinde hareket ederken azıcık yükselir; fakat süzüntünün hacmi besbelli şekilde düşer. Bunun sebebi, proksimal tubülün, süzüntü içindeki sodyumun %75’ini dışarıya pompalaması ve süzüntüdeki suyun dörtte üçünün bunu ozmotik olarak takip etmesidir. Uzaklaştırılan su ve tuz bu noktada kılcal kan damarları tarafından geri emilirler. Uzaklaştırılmayanlar, kendilerine karşı iletkenliğin olmadığı ya da özgül pompaların bulunmadığı değişik maddeler ve üredir. Bu moleküller, süzüntü içerisinde kalırlar. Süzüntünün kalan %25’lik kısmı Henle kulpunun inen koluna geçer. Bu inen kısım, suya iletken; fakat tuza iletken değildir. Daha evvel açıklamış olduğumuz ozmotik gradiyentten dolayı , geri kalan suyun %75’i inen tübülü terk eder; şimdi başlangıçtaki suyun %6’sı kalmıştır ve tuz derişimi buna bağlı olarak yükselir.
Süzüntü, şimdi çıkan kola girer. Çıkan kol suya iletken bu sebeple nefronun bu kısmında hacimde bir farklılık olmaz. Çıkan kolun ince olan kısmı tuz iyonlarına iletkendir ve kimileri iç medullaya geçerek burada bulunan üreyle beraber dokunun ozmotik potansiyelini artırır. Çıkan kolun kalın kısmında ise, daha evvel yukarıyada ifade ettiğimiz gibi dış medullanın ozmotik potansiyelinin çoğalışına takviyeci olmak üzere Na+ faal olarak dışarı pompalanır. Bu sebeple, Henle kulpunun çıkan kolundan geçen süzüntünün tuz derişimi, büyük oranda düşmüştür ve bu noktada Bowman kapsülünden giren tuzların takribî olarak sadece %4’ü kalmıştır. Natürel olarak ürenin hepsi ve değişik atıklar hala süzüntü içinde yakalanmaktadır.
Distal tubül, proksimal tubüle çok eş biçimde iş görür. Sodyum iyonları dışarı pompalanır ve nefronun bu kısmının suya iletken olmasından dolayı, su da bunu izler. Neticede, süzüntünün hacmi, %50 daha düşürülür; nefron içine giren başlangıç suyunun takribî %3’ü ufalar. Yeniden, üre kaybı yoktur. Bu noktada tuz derişimi, süzüntü içinde hiç olmadığı kadar düşük bir derişimdedir.
Şimdi, kalan bu süzüntü, toplama kanalına girer. Toplama kanalı suya iletken olabildiğinden ve medullanın derinliklerine doğru inildikçe ozmotik potansiyel çoğaldığından, derişik idrar oluşturmak için, kalan suyun %75’i de bu safhada kaybedilebilir. Ancak, bu iletkenliğin derecesi muhakkak hormonlar tarafından hakimiyet edilir. Hormon seviyeyi, kanın ozmotik derişiminin miktarı esas alınarak beyin tarafına tertip edilir.
Şayet kanın yoğunluğu eksilirse, toplama kanalının duvarı suya iletken olmayan hale getirilir ve idrarla fazla ölçüde su atılır. Şayet beyin, tuz yoğunluğunda bir çoğalış olduğuna karar verirse, bu sefer toplama kanalı suya aşırıca iletken hale getirilir, daha fazla su medullaya geçerek orada kılcal kan damarları tarafından geri emilir. Suyun ve başlangıçtaki süzüntüde bulunan tuzların neredeyse tamamının geri emilme gereksinimi, nefron ile kılcal kan damarları arasındaki yakın ilişkinin sebebini açıklamaktadır. Bu maddeler, dışarıya pompalandıkları ya da ozmotik olarak dışarıya çıktıkları zaman medulla ve korteks dokusuna girerler. Tuzlar, medulla içinde, kılcal kan damarlarından geçen kandan daha yüksek derişimde bulundukları için, basitçe geri emilirler. Değişik yandan su, özellikle kortekste geri emilir. Kortekste, süzüntüye geçemeyen plazma proteinlerinin bol olması sebebiyle kanın ozmotik derişimi dokulardakini aşar.
Su, kılcal kan damarları içine geri emilen tek madde değildir. Bayağı sıhhatli bir insanda glukozun hepsi, amino asitlerin hemen tamamı ve iyonların büyük çoğunluğu geri emilerek kana geri verilir. Bu geri emilme vakalarının büyük çoğunluğu faal taşıma ile olur, bu sebeple de tubül hücreleri tarafından enerji kullanımı olur.
Genel olarak, böbrek, porları geçebilecek büyüklükteki bir hayli molekülün glomerulus içindeki kandan dışarıya çıkması için zorlayarak ve daha sonra, tubülleri ve Henle kulpunu çevreleyen kılcal kan damarlarına, bu moleküllerin geri emerek işlev yapar. Bu sayede böbrek, bir hayli maddenin kan içine geri dönmesini yasaklayarak, tesirli bir biçimde ve otomatik olarak atılmasının sağlar. Sarihçesi bu sistem, kan içine geri dönebilecek her atık madde için özel bir pompalama sisteminin olmasından çok daha emindir.

Bu kapsamlı geri emilime rağmen, idrar, üre ve değişik “atık” maddelerin yoğun çözeltisinden ötede bir akışkandır. Asılda pek çok madde için bir böbrek eşik kıymeti vardı r. Şayet böyle bir maddenin kandaki derişimi, böbreğin bu eşik bedelini aşarsa, kılcal kan damarlarınca süzüntüden geri emilemeyeceği için idrarda görülür. Glukoz, yüksek eşik bedeline sahip maddelere bir misaldir. Glukoz için eşik kıymeti, bayağı kan glukoz bedelinden çok yüksek olduğu için, natürel olarak tam glukoz süzüntüden kana geri emilir. Ancak, şayet kan glukoz seviyeyi diyabetik hastalarda olduğu gibi çok fazla yükselirse, idrarda şeker görülür. Fazla şekerin böbrekler tarafından uzaklaştırılması, boşaltım uzuvlarının, azotlu atıkların atılmasından daha fazla iş yaptıklarını bir defa daha gösterir; bunlar, canlının iç akışkan civarının oranla değişmez yakalanmasının sağlanmasında çok ehemmiyetli bir rol oynar. Böbrekler ayrıca, sodyum, potasyum, bikarbonat, fosfat ve klor gibi muhtelif iyonların asıl derişimlerinin kan plazması içinde oranla statik kalmasını sağlayarak kanın bileşiminin tertip edilmesine takviyeci olur.
Bir iyonun kandaki, dolayısıyla da glomerular süzüntü içindeki derişimi, böbrek eşik bedelini aşarsa, bu aşırılıklar süzüntüden geri emilmez ve idrar içine salınır. Daha evvel de anlatmış olduğumuz gibi, kan içindeki iyonik derişimin besbelli olarak kararlı bir seviyede kalması ve idrar içinde fark edilebilir ehemmiyetli farklılıkların olması, tertip etmenin kapsamı hakkında fikir verir.
Tüm maddeler, yukarıyada belirlediğimiz süzülme ve seçici geri emme vakalarına maruz kalmazlar. Penisilin gibi büyük moleküller glomerulusun porlarından geçemezler; bu maddeler, tubüllere komşu ikinci kılcal damar ağından alınarak faal olarak uzaklaştırılır. Bu tubüler salgılama, glomerular ekskresyonu boşalımı tamamlar ve kanın bileşiminin boşaltımla ayarlanmasının aktifliğini artırır.
Belki de ilk kez geçmişte yaşamış deniz omurgalılarında ortaya çıkan glomerular böbrek, günümüzde yaşayan tatlısu balıklarının atalarının kendi beden akışkanlarına göre oranla hipertonik olan tatlısuya geçişlerinde ehemmiyetli rol oynadı. Daha evvel görmüş olduğumuz gibi, tatlısu balıkları statik bir su etrafı içinde bulunurlar. Değişik yandan günümüz deniz balıklarmın su yakalama bakımından meseleleri vardır, bu sebeple glomerulusun etkinliği ve gelişimi eksiltilmiştir.

Böbreğin Yapısı ve İdrarın Oluşumu

Karasal omurgalılar da fazla ölçüde su atmaya lüzum dinlemezler. Bu sebeple deniz balıklarında olduğu gibi, sürüngenlerde ve kuşlarda glomerulusların ehemmiyeti eksilmiştir ve ürik asit atılmasının büyük kısmı, glomerular olmaktan çok tubülerdir. Bunun aksine, memelilerde evrim, glomerulusları indirgemiyerek; fakat daha tesirli bir su geri emilimini sağlamak için, daha uzun tubüller ve Henle kulpunu geliştirmek güzergahında bir tesir göstermiştir. Hipotez edilebildiği gibi en uzun tubüller ve kulplar, çok kurak etraflarda yaşayan cinslerde görülür.

ZİYARETÇİ YORUMLARI

Henüz yorum yapılmamış. İlk yorumu aşağıdaki form aracılığıyla siz yapabilirsiniz.

BİR YORUM YAZ