üriner sistem fizyolojisi - E

ÜRİNER SİSTEM
FİZYOLOJİSİ
Yrd.Doç.Dr. Önder
AYTEKİN
Üriner Sistem
Üriner sistemi iki böbrek, iki üreter, vesica
urineria (idrar kesesi) ve üretra oluşturmaktadır
Böbrekler kanın süzme işini yaparak idrarı
oluştururlar. Oluşan idrar üreterler aracılığı ile
idrar kesesinde toplanır ve üretra ile dışarıya
atılır.
İdrar ile atılan en önemli metabolizma
2
Üriner Sistem
3
Üriner Sistem
4
Böbrekler
5
Böbreklerin İşlevleri
• İdrar oluşumunun merkezi
• Homeostatik düzenleme:
Vücut sıvılarının hacim ve bileşiminin
kontrolüyle; vücuttaki su ve bütün
elektrolitlerin, giren (sindirilmeye veya
metabolik yapıma bağlı) ve cıkan (atılana veya
metabolik tüketime bağlı) miktarları arasındaki
denge, önemli ölçüde böbrekler tarafından
sağlanır.
Extraselüler sıvı hacmi, ozmolarite,6 iyon ve
•
Yabancı Kimyasal Maddelerin ve Metabolik
Yıkım Ürunlerinin, İlaçların ve Hormon
Metabolitlerinin Atılması:
Böbreklerin başlıca amacı vücudun ihtiyacı
kalmayan metabolizma ürünlerini
uzaklaştırmaktır. Bu ürünler arasında üre
(aminoasitlerin metabolizmasından),
kreatinin(kas kreatininden), ürik asit (nükleik
asitlerden), hemoglobin yıkımının son ürünleri
(bilüribin gibi) ve değişik hormon metabolitleri
sayılabilir.
7
•
Arter Basıncının Düzenlenmesi:
Böbrekler değişebilir miktarda su ve sodyumu
itrah ederek uzun süreli arter basıncının
düzenlenmesinde önemli rol oynarlar.
Ayrıca böbrekler vazoaktif faktörleri veya
vazoaktif ürünlerin (örneğin anjiyotensin II)
yapımına neden olan Renin gibi maddeleri
salgılayarak, kısa süreli arter basıncı
düzenlenmesine de katkıda bulunurlar.
8
•
Eritrosit Yapımının Düzenlenmesi:
Böbrekler eritrosit yapımını stimüle eden
eritropoietini salgılarlar.
Böbreklerden eritropoietin salınımında hipoksi
önemli bir uyarandır.
Normal şahıslarda dolaşımdaki eritropoietinin
hemen tümünden böbrekler sorumludur.
Ağır böbrek hastalığı olanlarda veya9
•
Bazı hormonların yıkımı:
İnsülin
Glukagon
Parathormon
Büyüme hormonu
10
•
1,25-Dihidroksi Vitamin D3 Yapımının
Duzenlenmesi:
Böbrekler D vitaminin 1. pozisyonuna
bir hidroksil ilave ederek vitamin D’nin aktif
şeklini, 1,25-dihidroksi vitamin D3’ü
(kalsitriyol) yaparlar. Kalsitriyol kemiklerde
normal kalsiyum toplanması ve gastrointestinal
sistemden kalsiyum emilimi için gereklidir.
11
•
Glikoz Sentezi:
Böbrekler uzun süreli açlık esnasında amino
asitlerden ve diğer öncüllerden glukoneojenez
denen işlemle glikoz sentezler.
Uzun sureli açlık esnasında böbreklerin kana
glikoz ilave etme kapasitesi karaciğerinki ile
yarışır.
•
Lipid metabolizması
12
Kronik böbrek hastalıklarında veya akut
böbrek yetersizliğinde bu homeostatik
fonksiyonlar bozulur ve vücut sıvı hacmi ve
bileşiminde ciddi bozukluklar çabucak ortaya
çıkar.
Tam böbrek yetersizliğinde eğer vücut sıvı
ve elektrolit dengelerini kısmen düzeltmek için
hemodiyaliz gibi klinik bir müdahale yapılmazsa
birkaç gün içinde vücutta potasyum, asitler, sıvı
ve diğer maddeler, ölüme yol açmaya yetecek
miktarda birikir.
13
BÖBREKLERİN
FİZYOLOJİK ANATOMİSİ
14
Nefron
Böbreğin en küçük fonksiyonel alt birimi Nefron’dur
İnsanda her böbrek, idrar oluşturma
yeteneğine sahip
bir milyon kadar nefrondan oluşur.
Tek bir refronun yapısı ele alınıp
15
incelendiğinde; çift yapraklı bowman kapsülü
içine
•
Böbrekler nefronları yenileyemezler. Bu
nedenle, böbrek hasarı, hastalık veya normal
yaşlanma ile böbreklerdeki nefron sayısı
giderek azalır. 40 yaşından sonra işlev gören
nefron sayısı genellikle her 1 0 yıl icin % 10
azalır, böylece 80 yaşında birçok insanda 40
yaştakinden %40 daha az işlevsel nefron vardır.
Bu kayıp hayatı tehdit edici değildir çünkü,
kalan nefronlardaki adaptif değişiklikler
onların uygun miktarda su, elektrolit
ve
16
Her nefronun iki ana bölümü vardır.
(1)
Kandan büyük miktarda sıvının filtre olduğu glomerül (glomerüler kapiller)
(2)
Böbrek pelvisi içindeki yolu boyunca, filtre edilen sıvının idrara dönüştüğü
uzun bir tübül.
17
Nefronun anatomik ve fonksiyonel bölümleri
•
•
•
•
•
•
Glomerüler kapillerler
Proksimal kıvrımlı tübül
Henle kulpu
Distal renal tübül
Toplayıcı tübül
Jukstaglomerüler aparat
18
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 süzüldükten sonra, efferent arteriyol
ile götürülür.
Nefronların tübüller kısmı bowman kapsülünden
başlayarak; proksimal tübülüs, henle kulbu, distal tübülüs ve
toplayıcı kanallar olmak üzere dört bölümden oluşmaktadır.
Bowman kapsülünden proksimal tübülüse ulaşan filtrat
(süzüntü); henle kulbunu, distal tübülüsü geçip toplayıcı
kanallara ulaştığı zaman idrar haline dönüşmektedir. Oluşan
idrar önce böbreklerin pelvis bölgesinde toplanır buradan
üreterler içine gönderilir
19
İDRAR OLUŞMASI
• Glomerüler filtrasyon
• Tubüler
reabsorbsiyon
• Tubüler sekresyon
• Ekskresyon
20
Glomerüler Filtrasyon
İdrar oluşumunun ilk basamağıdır. Afferent arteriyol ile
glomerul kapiller yumağına ulaşan kanın proteinleri ve hücreleri
dışındaki tüm elemanları bowman kapsülü içine süzülür.
Süzüntünün içeriği proteinler dışında hemen hemen
plazmanın yapısı ile eşdeğerdir.
Glomerul kapillerlerindeki filtrasyon hızı, birim zamanda
süzülen plazma miktarı olarak tanımlanır. Birimi ml / dk dır ve
kısaltılmış olarak GFR şeklinde gösterilir. GFR nin normal değeri
125 ml / dk dır. Buradan anlaşılan normalde böbreklerin 1
dakikada 125 ml plazmayı filtre ettikleridir. Dakikada 125 ml olan
filtrasyon miktarı günde 180 litreye eşdeğerdir. Kanın plazma
hacminin 3 litre olduğu dikkate alınacak olursa, bir günde kan
plazmasının böbrekler tarafından 60 kez (180 / 3 =60) filtre
edildiği anlaşılmaktadır.
21
Böbreklerin filtre edilen plazma miktarı bu kadar yüksek iken
günde çıkarılan idrar miktarı ortalama 1-1,5 litre kadardır. Buradan
süzüntünün % 99 unun tübülüsleri geçerken geri emilerek tekrar
kana verildiği anlaşılmaktadır.
GFR çeşitli faktörlere bağlı olarak değişebilir. Bu faktörlerin
bazıları şu şekilde sıralanabilir:
a) Glomerul kapilleri içindeki kanın hidrostatik basıncının azalması
filtrasyonu azaltır, yükselmesi artırır. Kapillerdeki hidrostatik basınç
afferent arteriyol daralmasında, böbreğe gelen kan miktarının
azalmasında (arteriyel kan basıncının düşmesi ve kan kayıpları gibi
koşullarda) azalır. Buna karşı efferent arteriyol daralması, basıncı
yükseltir.
b) Glomerul kapillerindeki geçirgenlik artışları GFR'yi artırır.
c) Bowman kapsülü içindeki sıvının basıncının artması filtrasyonu
azaltır. örneğin; böbrek taşları bu tip basınç yükselmesi yaparak
filtrasyon hızını azaltmaktadır.
22
Geri Emilim (Reabsorbsiyon)
Filtrat içindeki su ve suda erimiş maddeler basit difüzyon ve
aktif taşınma gibi bilinen taşınma yöntemleri ile önce tübülüs
epitel hücrelerine buradan da kana geri emilirler. Maddelerin
geri emilmeleri organizmanın gereksinmi doğrultusunda
düzenlenmektedir.
Geri emilimin % 90 ı proksimal tübülüs bölgesinde
yapılmaktadır. Bu bölgede geri emilen maddeler, yarattıkları
ozmotik güç ile bir miktar suyun da geri emilimini sağlarlar.
Tübülüslerde geri emilemeyen madde miktarının artması suyun
geri emilimini azaltarak diüreze neden olur. Diüretik ilaçlar, bazı
maddelerin geri emilimini engelleyerek, mannitol ise
tübülüslerden reabsorbe olamadığı için diüreze neden
olmaktadır.
23
Bazı hormonlar tübülüslerden geri emilecek maddeler üzerine
etkilidirler. Bunlardan aldosteron distal tübülüs bölgesine etki ederek
Na+ iyonunun geri emilimini artırırken K+ iyonunun idrar ile atılmasını
hızlandırır. ADH ise toplayıcı kanalların suya olan geçirgenliğini kontrol
etmektedir. ADH varlığında toplayıcı kanallarda suyun geri emilimi
artar ve konsantre idrar çıkarılır. ADH yokluğunda idrar ile çıkarılan su
miktarının artması ile idrar dilüe olur.
Tübülüslerden 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 prosimal tübülüs bölgesinde
aktif taşınma ile geri emilir ve idrara hiç glukoz çıkmaz. Kan glukoz
konsantrasyonu normalden yüksek olduğu zaman aktif taşımada görev
alan taşıyıcı moleküllerin doygunluğa erişmesi sonucu glukozun fazlası
geri emilemez ve glukoz idrara çıkar. Geri emilemeyip tübülüs sıvısı
içinde kalan glukoz fazlası, ozmotik güç yaratarak suyuda beraberinde
24 de budur.
sürükler. Diabetli hastalarda poliüri görülmesinin nedeni
Salgılama / Ekskresyon
İdrar oluşması sırasında bazı maddeler doğrudan
tübülüs epitel hücreleri tarafından tübülüsler içine
salgılanmaktadır. Penisillin bu tip maddelere iyi bir
örnektir.
Bazı maddeler ise hem glomerul filtrasyonu yolu ile
hem de ekskresyon ile idrara çıkmaktadır. Bu tip bir
maddeye en iyi örnekse kreatinin dir.
25
KLİRENS 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
26
BÖBREKLERİN ASİT-BAZ DENGESİNE ETKİLERİ
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 artırırlar.
pH yükselmelerinde ise (alkaloz) idrar ile bikarbonat atılımını
hızlandırırlar.
Vücut sıvılarının pH ‘sı çok dar sınırlar içinde değişmez
tutulmaya çalışılırken, idrarın pH’sı 4,5 ile 8,0 arasında değişim
göstermektedir.
27
JUKSTAGLOMERULER APARATUS ve
RENİN-ANJİOTENSİN SİSTEMİ
Böbreklerde bulunan bu sistem kan hacmini,
kan basıncının ve glomerul kapillerleri içindeki
basıncın dolayısıyla glomerul filtrasyon hızının
düzenlenmesi yönünde çalışan bir sistemdir.
28
Jukstaglomerular apparatus veya kompleks her nefronun
glomerul yumağına yakın bir yerde yerleşmiştir.
Nefronlarda distal tübülüsün ufak bir bölümü afferent ve
efferent arteriyolün arasındaki bir bölgeden geçer ve
arteriyollerle birleşmiş haldedir. Distal tübülüsün afferent
arteriyol ile birleşmiş hale geldiği bölgede, gerek arteriyol
hücreleri gerekse tübülüs hücreleri değişime uğramıştır. Bu
bölgedeki tübülüs hücrelerine macula densa arteriyol
hücrelerine ise jukstaglomeruler hücreleri denilmektedir.
Jukstaglomerul hücreleri renin adı verilen proteolitik bir
enzim salgılar. Makula densa hücreleri ise distal tübülüs
içinden geçen sıvının Na+ ve Cl+ iyon konsantrasyonuna
duyarlıdır.
29
Arteriyel kan basıncının düşmesi veya böbrek
arterinin daralması sonucu GFR nin azalması distal
tübülüsten geçen sıvıda Na+ ve Cl - azalmasına neden
olur. Bu durum macula densa hücrelerini uyarır. Macula
densa hücreleri de jukstaglomerul hücrelerinden renin
salgılanmasına neden olur. Renin kanda bulunan ve bir
polipeptid olan Angiotensinojene etki ederek
Anjiotensin I oluşturur. Anjiotensin I de böbreklerde ve
akciğerlerde bulunan konverting enzim aracılığı ile
Anjiotensin II ye çevrilir.
30
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 adrenal
korteksten aldosteron salgısını uyararak tuz ve su
tutulmasını artırır, hipotalamusa etki ederek ADH
salgısını ve susama hissini uyarır.
Bütün bunların sonucunda kan basıncı yükseltilip
ekstrasellüler sıvı hacmi artırılmış olur.
31
32
///
33