Boşaltım Sistemi Biyoloji Ders Notları

Vücuttaki fazla metabolik ürünlerin, zehirli maddelerin, fazla suyun dış ortama atılmasına boşaltım denir. Boşaltımın temel amacı homeostatik dengenin kurulabilmesidir. Boşaltımı gerçekleştiren organ ve yapılara üriner sistem denir.

Hücrelerde metabolizma sonucu oluşan temel boşaltım ürünleri, su, karbon dioksit, amonyak (NH3 ) , üre ve ürik asittir. Hücresel solunum sonucu oluşan su ve karbon dioksit akciğerler, böbrekler ve derideki ter bezleriyle vücuttan uzaklaştırılır.

Protein metabolizması atığı olan olan amonyak çok zehirli ve çözünürlüğü yüksektir. Vücuttan bol su ile atılması gerekir. Süngerler, yassı solucanlar ve balıkların boşaltım maddesidir.

Karada yaşayan hayvanlar amonyağı üre veya ürik asit şeklinde atar. Amonyak karaciğerde üreye dönüşür ve üre daha az su ile atılır. Memelilerin boşaltım maddesidir.

Ürik asit hemen hemen hiç suda çözünmez ve çok az zehirlidir. Ürik asit daha az su ile dışarı atılır. Böcekler, sürüngenler, kuşların boşaltım ürünüdür.

1. Omurgasızlarda Boşaltım

Omurgasızlardan sünger ve sölenterlerde boşaltım vücut yüzeyinden difüzyonla olur.

Yassı solucanlardan planaryada ilk boşaltım organı protonefridyum görülür.Protonefridyumlar alev hücreleri ve boşaltım kanalcıklarından oluşur. Protonefridyum görevi suyu boşaltım kanallarına iterek dışarı atılmasını sağlamaktadır.

Halkalı solucanlarda boşaltım organı nefridyumlardır. Nefridyumlar iki ucu açık boru şeklinde yapılardır. Halkalı solucanın her segmentinde bir çift nefridyum bulunur. Bunlar bir sonraki segmentten dışarı açılır. Vücut boşluğunda uzanan kirpikli huniye sıvı girer ve kıvrımlı tüpten geçer. Tüp zengin kılcal kan damarları ile sarılıdır. Yararlı maddeler bu kılcallarla geri emilir, atıklar da dışarı atılır.

Böceklerin boşaltım sistemi Malpighi tüpleridir. Bir ucu açık, bir ucu kapalı olan malpighi tüplerinin açık uçları sindirim kanalına, kapalı uçları vücut boşluğundadır. Vücut boşluğundan tuz, azotlu atıklar ve bazı organik maddeler su ile alınır. Su, tuz ve gerekli organik maddeler rektumda geri emilir, azotlu atıklar anüsten atılır.

2. Omurgalılarda Boşaltım

Omurgalı böbrekleri genellikle hem osmotik düzenleme hem de boşaltım işlevi görülür. Boşaltım organları tüm omurgalılarda aynı yapıda değildir.

Tatlı su balıklarında vücut yüzeylerinden ve solungaçlardan osmozla su girişi olur, ayrıca su içmezler. Hipotonik idrar oluştururlar. İdrarla birlikte amonyak, tuz atılır. Solungaçlardan aktif taşıma ile kaybedilen tuz geri alınır.

Tuzlu su balıklarında deriden osmozla kaybedilen su azdır. Tuzlu su balıkları deniz suyu içerler

Alınan fazla tuz solungaçlardan aktif taşıma ile atılır. Hipertonik idrar oluştururlar. Amonyağın az bir kısmı idrarla atılırken geri kalanı solungaçlardan atılır.

Karada yaşayan canlılarda özellikle çöl hayvanlarında su kaybını önleyen adaptasyonlar bulunur. Çöl hayvanların da nefronlarda bulunan henle kulpu çok uzundur. Böylelikle böbreklerden daha fazla su emilir.

B. İNSANDA BOŞALTIM

İnsanda üriner sistem; böbrekler, üreter (idrar kanalı), mesane(idrar kesesi) ve üretradan (dış idrar kanalı) oluşur.

İnsanlarda bir çift olan böbrekler karın boşluğunun arka tarafında, bel hizasının iki yanında yer alır.

Böbreği saran böbrek zarı
Zarın altında içinde malpighi cisimciklerini bulunduran kabuk (korteks) bölgesi
Kabuğun altında malpighi piramitlerini taşıyan öz (medulla) bölgesi bulunur. Nefronun henle kulpu bu bölgededir.
En iç kısmında malpighi piramitlerinden süzülen idrarın biriktiği ve idrar kanalına aktarılmasını sağlayan havuzcuk (pelvis) bulunur.

Böbreğin yapı ve süzme birimi nefronlardır. Bir nefron ; malpighi cisimciği ile proksimal tüp , henle kulpu , distal tüp adı verilen kanalcıklardan oluşur.

Malpighi Cisimciği: Glomerulus yumağı ve bowman kapsülünün birlikte oluşturduğu yapılardır.

Bowman kapsülü , glomerulus kılcallarını kuşatmış , yarım ay şeklinde tek katlı yassı epitelden oluşmuş bir yapıdır. Glomerulustan süzülen sıvıyı proksimal tüpe iletilir

Böbreğe kan getiren böbrek atardamarı böbreğe girerek kılcallara ayrılır , glomerulus kılcalları oluşur. Bu kılcallar birleşerek götürücü atardamar olarak Bowman kapsülünden çıkar. Tekrar kılcallara ayrılarak nefron kanallarının etrafını sarar ve sonra tekrar birleşerek böbrek toplardamarına bağlanır.

Glomerulus kılcallarının doku kılcallarından bazı farklılıkları vardır.

Glomerulus kılcalları iki atardamar arasında yer alır.
Glomerulus kılcallarından kan basıncı doku kılcallarındaki basıncın iki katıdır ve kılcal damar boyunca sabittir.
Glomerulus kılcalları iki katlı yassı epitelden oluşur. Bu şekilde yüksek kan basıncına dayanıklı olur.
Glomerulus kılcallarında yalnız süzülme olur, geri emilme olmaz.

Glomerulus kılcallarınden sonra gelen proksimal tüp böbreğin kabuk bölgesinde bulunur. Öz bölgesinde bulunan distal tüp takip eder. Distal tüpte idrar toplama kanalına bağlanır. İdrar toplama kanallarının uçlarında havuzcuğa açılır.

Kanın süzülmesi ve idrar oluşumu nefronlarda gerçekleşir. Nefronlarda idrar; süzülme, geri emilme ve salgılama olmak üzere üç aşamada gerçekleşir.

1. Süzülme (Filtrasyon)

Glomerulus kılcallarına gelen kan içeriğinin yüksek basınç etkisiyle bowman kapsülüne geçmesine süzülme denir. Süzülen sıvıda su, glikoz, amino grup asit, vitaminler, iyonlar, üre, ürik asit, kreatin gibi boşaltım maddeleri vardır. Süzüntü içinde kan hücreleri, plazma proteinleri ve yağ molekülleri bulunmaz. Süzülme fiziksel bir olaydır, enerji gerektirmez. İki böbreğin bütün nefronlarında bir dakikada meydana gelen süzüntü miktarına “böbreğin süzme hızı “ denir. Süzülme hızını kan basıncı yanında, kanın akış hızı, sıcaklık, madde derişimi etkiler.

Sağlıklı bir insanın böbreğinde süzülme hızı 125ml/dakikadır. Böbreklerimiz günde yaklaşık 180 litre kan süzer.

2. Geri Emilim (Reabsorbsiyon)

Bowman kapsülüne süzülen sıvıda zararlı ve fazla maddeler olduğu gibi organizmanın ihtiyacı olan organik ve inorganik maddelerde vardır. Bu yararlı maddelerin nefron kanallarından, kılcal damarlarına geçişine geri emilim denir. Geri emilim difüzyon ve aktif taşıma ile olur.

Nefrondaki proksimal tüpte su, glikoz, vitamin, aminoasitler, amonyum, bikarbonat, klor, sodyum ve potasyum geri emilir.

Henle kulpunun inen kolunda suyun geri emilimi olurken çıkan kolu suya geçirgen olmadığından suyun emilimi görülmez. Henle kulpunun çıkan kolunda klor ve sodyum iyonları geri emilir.

Distal tüpte sodyum, klor, bikarbonat iyonları ve su geri emilir. Suyun geri emilimini hipofizden salgılanan ADH (antiüretik hormon) düzenler. Distal tüpte ürenin geri emilimi yapılmaz ve burada ürenin yoğunluğu artar. Mineral miktarı ise böbrek üstü bezinden salgılanan aldosteron hormonu ile düzenlenir. Bu hormonun fazla salgılanması sodyumun emilimini artırır.

İdrar toplama kanalında ise su, üre, NA ve CI iyonlarının geri emilimi görülür.

Maddelerin geri emilimi kandaki yoğunluğa bağlıdır. Her maddenin kandaki normal değerine eşik değer denir. Kandaki eşik değerini aşan maddeler idrarla dışarı atılır.

3.Salgılama (Sekresyon)

Süzülme ile bowman kapsülüne geçemeyen bazı ilaçlar, zehirli maddeler, boya ve kanda fazla bulunan iyonlar nefron kanallarını özellikle distal tüpü saran kılcal damarlardan, nefron kanallarına verilir. Bu olaya salgılama veya aktif taşıma denir.

Bir insanda günde ortalama 1-1,5 idrar oluşur. İdrar pH ‘sı 5-7 arasında değişir. Bileşiminde su, üre, ürik asit, amonyak, iyonlar, kreatin B ve C vitaminlerinin fazlası, az sayıda lökosit ve epitel hücreleri görülür.

Nefron kanallarından idrar, idrar toplama kanalına oradanda böbreğin havuzcuğuna iletilip üreter ile idrar kesesine taşınır.

Böbreklerin görevleri şunlardır:

Bazı ilaçları, toksinleri, zararlı olabilecek kimyasal maddeleri atar.
Organizmanın su ve plazma hacmini düzenler.
İç ortamın iyon dengesini düzenler.
Böbrek üstü bezinden salgılanan hormonlarla kan şekerini ve diğer metobolik olayları düzenler.
Organizmanın asit-baz dengesini düzenleyerek kan pH’nin 7,4’te kalmasını sağlar.
Eritrosit yapımını uyaran eritroporetin hormonunu salgılar.
Vitamin D’nin aktif hale gelmesinde rol oynar.

4. Boşaltımı Sağlayan Yapıların Homeostasi Açısından Önemi

Böbrekler dışında akciğer, deri, karaciğer ve sindirim kanalıda boşaltımda ve homeostatik dengenin sağlanmasında etkilidir.

Akciğerler solunum sonucu açığa çıkan karbon dioksiti kandan uzaklaştırarak kan pH’nın 7,4 civarında sabit kalmasını sağlar.

Deride bulunan ter bezleri vücut sıcaklığının düzenlenmesini sağlar. Terde su ile birlikte üre, tuz, bazı organik maddelerde bulunur. Terin buharlaşması ile bu maddeler vücuttan uzaklaştırılır, böylece homeostasi sağlanır.

Karaciğer çeşitli toksik kimyasal bileşikleri zararsız hale getirerek boşaltım sisteminden kolayca atılmasını sağlar. Yaşlı alyuvarların parçalanması ile oluşan bilirubin, karaciğerde üretilen safra ile ince bağırsaklara gönderilerek vücut dışına atılır. Bir miktar bilirubin ise kana karışır ve böbreklerden süzülerek idrarla atılır.