13982_Boşaltım Sistemi (2).pptx

BOŞALTIM SİSTEMİ
Hazırlayan: Hacı ERKEK
Biyoloji Öğretmeni
BOŞALTIM:
Hücre metabolizması sonucu oluşan metabolizma atıklarının dolaşım sistemi ile hücrelerden uzaklaştırılarak, boşaltım organları olan böbrek, akciğer, deri gibi yapılarla dışarı atılmasıdır.
Boşaltım Sisteminin Görevleri
• Metabolizma sonucu oluşan zehirli atıkları kandan süzerek uzaklaştırır.
• Kanda ve vücut sıvısında bulunan su ve tuz dengesini sağlayarak organizma için uygun bir iç çevrenin (homeostasi) oluşmasına yardım eder.
• Kanın bileşimini belli sınırlar içinde sabit tutar.
• Kanın pH’ını düzenler.
• Böbrek üstü bezinden salgılanan hormonlarla kan şekerini ve diğer metabolik olayları düzenler.
Boşaltım Maddeleri: su, CO2, azotlu atık maddeler (amonyak, üre, ürik asit)
• 1) H2O ve CO2: karbonhidrat, yağ ve aminoasitlerin hücre solunumuyla parçalanması sonucu oluşur. Akciğer, böbrek ve ter bezleriyle dışarı atılır.
• 2) Amonyak (NH3): Aminoasitlerin hücresel solunumda kullanılabilmesi için amin gruplarının ayrılması gerekir. Amonyak, bu amin gruplarından oluşur. Çok zehirlidir. Bol su ile seyreltilip atılır. NH3, su problemi hiç olmayan hayvanların boşaltım maddesidir. Paramesyum gibi tek hücreliler; süngerler ve yassı solucanlar gibi omurgasızlar; balık ve kurbağa gibi tatlı sularda yaşayan omurgalıların boşaltım maddesidir.
• 3) Üre = CO(NH2)2 : Yeterli suyun bulunduğu ortamlarda yaşayan hayvanların azotlu boşaltım ürünü üredir. Amonyağa göre daha az zehirlidir. Suda çözünür ve böbreklerle dışarı atılır. Aşırı su kaybını önlemek için karaciğerde amonyak üreye dönüştürülür. Bir üre oluşumu için 3 ATP harcanır. • Üre, karaciğerde 2 molekül amonyağın 1 molekül karbondioksit ile birleşmesi sonucu oluşur. Bu dönüşüm reaksiyonlarına ornitin devri reaksiyonları denir.
Ornitin Devri Reaksiyonları
Ornitin + NH3 + CO2 Sitrülin + H2O
Sitrülin + NH3 Arjinin + H2O
Arjinin + H2O Ornitin + Üre
• 4) Ürik asit (C5H4N4O3): Hemen hemen suda hiç çözünmez. Bu nedenle boşaltım için çok az su kullanılır. Böcekler, sürüngenler ve kuşlarda azotlu boşaltım maddesi ürik asittir. Ürik asit sentezi sırasında diğer boşaltım maddelerine göre daha fazla enerji harcanır.
Hayvanlarda Boşaltım Organları ve Uzaklaştırdıkları Maddeler
• Böbrekler: Su, üre, tuzlar ve ilaçlar gibi maddeler
• Akciğer: CO2, H2O
• Bağırsak: Safra ve az miktarda su
• Deri: H2O ve az miktarda tuz
• Solungaç: CO2, NH3, tuzlu su balıklarında tuz.
• Karaciğer: Zehirli maddeleri parçalayıp safra kanalıyla bağırsağa aktarır.
BİR HÜCRELİLERDE BOŞALTIM
• Amip, öglena, Paramesyum gibi tatlı su bir hücrelileri kontraktil koful aracılığı ile boşaltım yapar. Kontraktil kofullar fazla suyu dışarı atarak su dengesini düzenler, su ile birlikte amonyak da dışarı atılır. OMURGASIZ HAYVANLARDA BOŞALTIM
• 1) Süngerler ve Sölenterlerde boşaltım organı bulunmaz. Bu canlılarda CO2, NH3 ve H2O gibi boşaltım maddeleri difüzyonla vücut yüzeyinden atılır.
• 2) Yassı Solucanlarda (Planarya) boşaltım organı protonefridyumdur. Bu organ alev hücreleri ve borucuklardan oluşur. Alev hücrelerinin silleri devamlı hareket halindedir ve borucuklar içine doğru uzanır. Sillerin hareketi bir alev görünümü aldığı için bu ad verilmiştir. Alev hücrelerine giren su ve atık maddeler, sillerin hareketiyle boşaltım borularına itilerek dışarı atılır. Atılmadan önce çözünmüş maddeler geri emildiği için sıvı çok seyreltiktir. Protonefridyumla vücudun su dengesi düzenlenir. NH3, CO2 gibi boşaltım maddeleri difüzyonla vüvut yüzeyinden atılır, veya gastrovasküler boşluğa gelerek ağız yoluyla atılır.
• 3) Toprak Solucanında boşaltım organı nefridyumlardır. Her halkasında sağlı sollu olmak üzere bir çift nefridyum bulunur. Nefridyumların vücut boşluğuna bakan ucu “kirpikli huni” şeklindedir. Bu yapılardan uzanan kanallar, bir sonraki halkadan dışarı açılır. Kanalların üzeri kılcal damarlarla kaplıdır. Her halkadaki nefridyumlar bağımsız hareket ederler.
• Kirpikli huni ile vücut sıvısından su, glikoz, mineraller ve atık maddeler alınır. Su ve besinler kanalların çevresindeki kılcallar tarafından geri emilir, atıklar ise kanaldan dışarı atılır. Toprak solucanı bol miktarda amonyak boşalttığı için toprağı azotça zenginleştirir.
4) Yumuşakçalarda da boşaltım organı nefridyumdur. Nefridyumlar düz bir kanalla başlar ve manto boşluğuna açılır. Örnek; midye, salyangoz. • 5) Eklem Bacaklılardan Böceklerde boşaltım organı Malpighi tüpleridir. Malpighi tüplerinin bir ucu kapalı, diğer ucu açıktır. Kapalı uçları organlar arasındaki vücut boşluklarına, açık uçları ise sindirim kanalının son kısmına açılır. Böceklerde azotlu boşaltım ürünü ürik asittir. Ürik asit malpighi tüplerinde sentezlenir ve dışkıyla birlikte dışarı atılır. CO2 ise trake sistemiyle atılır.
• 6) Derisi Dikenlilerde ise gerçek anlamda bir boşaltım sistemi yoktur. Bunlarda hareketi sağlayan su kanalları sistemi vardır. Su kanalları sistemi içindeki sıvının dolaşması bir dolaşım sistemiymiş gibi görev yapar. Aynı zamanda bu sıvıda çözünen azotlu artık maddeler ve CO2 ‘nin dışarıya atılımı gerçekleştirilir. Kısaca su kanalları sistemi, bir boşaltım sistemi gibi görev yapar.
OMURGALILARDA BOŞALTIM
• Bütün omurgalı hayvanların boşaltım organı böbreklerdir. Bu canlılarda 3 tip böbrek görülür:
• 1‐)Pronefroz => Balık, kurbağa embriyoları ve köpek balığı erginlerinde bulunur.
• 2‐)Mezonefroz => Balık, kurbağa erginleri, memeli,kuş ve sürüngen embriyolarında bulunur.
• 3‐)Metanefroz => İnsan , kuş ,sürüngen ve memeli erginlerinde bulunur.
OMURGALILARDA BOŞALTIM
Boşaltım organları tüm omurgalılarda aynı yapıda değildir. Tatlı suda, tuzlu suda ve karada yaşayan canlılarda, boşaltım artıklarının vücuttan atılmasını sağlayan yapılar farklılık gösterir. Bu yapılar sayesinde omurgalılar iç ortamlarının dengede kalmasını sağlarlar. (Homeostazi).
Osmotik değişmeler
•Tuzlu su balıklarının yaşam ortamları kendi
vücut sıvılarından daha yoğun (hipertonik) olduğu için su kaybı yaşarlar bunu azaltmak için böbreklerden su kaybını azaltırlar. Su içerler. İçilen su ile aldıkları tuzu ise solungaçlardan ve böbrekler vasıtasıyla atarlar.
•Tatlı su balıklarının hücresel ortamı suya
göre daha yoğundur.Vücut su kazanır bu
sudan kurtulmak için üre ile böbreklerden
çok su atılır.Tuz ise suya geçme eğilimi
gösterir buna karşılamak için tuz solungaçlarla aktif olarak sudan alınır.
Karada yaşayan canlılarda su
Dengesi
Su
alımı
•Kanguru faresi kuru tohumlarla
beslenir ve su içmez , su ihtiyacını
metabolik faaliyetler sonucu
kazanır ve terleme ile kaybeder.
•İnsan ise su ihtiyacını sıvılardan
sağlar ve idrarla kaybeder.
Su
kaybedilmesi
•Kuru ve sıcak ortamlarda yaşayan
canlılar (Kuş,sürüngen,böcekler)
az su kaybedecek uyumlar
yapmışlardır. Su ihtiyaçları azdır
ve bunu çoğunlukla metabolik
faaliyetler sonucu elde ederler.
Deve gibi kurak ortamda yaşayan memelilerin böbreklerinde suyun geri emilimini gerçekleştiği kanal diğer memelilere göre daha uzundur.
İNSANDA BOŞALTIM
• İnsanda boşaltım organı böbreklerdir. Deri ve akciğer de boşaltıma yardımcı olur. • İnsanda üriner sistemi; böbrekler, üreter (idrar kanalı), idrar kesesi (mesane) ve üretra (idrar kanalı) oluşturur. • Böbrekler idrar oluşumunu sağlar. Üreter idrarın idrar kesesine taşınmasını sağlar. İdrar kesesi idrarı depolar. Üretra kanalı ise idrarın dışarı atılmasını sağlar.
• İnsan böbreği 10‐15 cm uzunluğunda, 150‐200 gr. ağırlığında fasulye tanesi şeklinde bir organdır. Karın boşluğunun arka tarafında, bel hizasında, omurganın iki yanında yer alır. Dış kısmında bağ dokudan yapılmış bir zar ile çevrilmiştir. Böbrek bir bıçakla boyuna ortadan ikiye kesilirse, çıplak gözle görülen 3 bölüm ayırt edilir. Bunlar dıştan içe doğru: Kabuk (korteks), öz (medulla) ve havuzcuk (pelvis).
Böbreğin Yapısı
• 1) Kabuk bölgesi (korteks): Böbreğin en dış kısmıdır. Koyu kırmızı renktedir. İdrar bu kısımdaki yapılarca oluşturulur.
• 2) Öz bölgesi (medulla): Kabukla havuzcuk arasında bulunur. • 3) Havuzcuk: Böbreğin çukur tarafında kalan boşluktur.Kabuk bölgesinden gelen idrarın biriktiği kısımdır.
•
•
Böbreğin mikroskobik yapısı incelendiğinde nefron adı verilen yapıların bulunduğu gözlenir. Nefronlar böbreğin yapı ve görev birimidir. Bu yapılara süzme birimi de diyebiliriz. Bir böbrekte yaklaşık 1 milyon nefron bulunur. Bir nefron; Malpighi cisimciği ile
proksimal tüp, Henle kulpu, distal tüp adı verilen kanalcıklardan meydana gelir.
‐NEFRONUN YAPISI‐
Malpighi Cisimciği: Bowman kapsülü ve glomerulusun oluşturduğu yapıdır.
Bowman kapsülü, glomerulusun etrafını tamamen saran, nefronun kanalcığının yarı küre şeklindeki başlangıç kısmıdır. Bowman kapsülü, tek katlı yassı epitelden oluşmuş bir yapıdır. Bu yapı glomerulusta kanın süzülmesi ile oluşan süzüntünün nefron kanalına aktarılmasını sağlar.
Glomerulus, Bowman kapsülünün içini dolduran kılcal damarlardan oluşmuş bir atardamar yumağıdır. Glomerulusun özellikleri:
*Vücutta iki atardamar arasında kılcal damar ağı yalnızca burada görülür. Bu yüzden glomerulusu oluşturan kılcallardaki kan basıncı, vücut kılcallarındaki kan basıncından yaklaşık iki kat fazla yani 70 mmHg’dir. Dolayısıyla süzülme işlevi daha fazladır. * Glomerulus kılcalları iki sıralı epitel hücreden oluşmuştur. Bu yapı onlara hem yüksek basınca karşı direnç sağlar, hem de akyuvar ,alyuvar, trombositlerin ve proteinlerin süzülmesini önler.
* Glomerulustan yalnızca su ve suda erimiş maddeler bowman kapsülüne geçer. Diğer kılcallarda geri emilim olduğu halde burada yoktur. Bowman kapsülünün devamı olan nefron kanalcığı, proksimal tüp, Henle kulpu ve distal tüpden oluşur.
Tüplerin malpighi cisimciğinden çıkan kısmına proksimal tüp denir. Proksimal tüpten sonraki kısım olan Henle kulpu “U” şeklinde kıvrım yaparak kabuk kısmından öz bölgesine uzanır. Henle kulpu distal tüpe, distal tüp de idrar toplama kanalına bağlanır. Kabuk ve öz bölgesinde bulunan kanalların etrafını kılcal damarlar kuşatmıştır. SÜZÜLME (FİLTRASYON)
Kalpten aorta pompalanan kanın yaklaşık 1/4’ü böbrek atardamarıyla böbreklere gelir. Kan basıncının etkisiyle kan hücreleri, plazma proteinleri ve yağ molekülleri dışındaki kan içeriği, glomerulustan Bowman kapsülüne geçer. Bu olaya süzülme denir. Süzülme olayı glomerulusta bulunan kılcal damarlardaki yüksek kan basıncından dolayı pasif taşımayla gerçekleşir. Süzülen sıvıda su, glikoz, amino asitler, vitaminler, Na+, K+, Ca++, Mg++, HCO3‐ vb. iyonlar; üre, ürik asit, amonyak ve kreatin gibi boşaltım maddeleri yer alır. Bir günde glomeruluslardan Bowman kapsülüne 180‐190 litre sıvı süzülür. Böylece 1 günde tüm vücuttaki toplam kan 30‐36 defa süzülebilir. İki böbreğin bütün nefronlarında bir dakikada meydana gelen süzüntü miktarına "böbreğin süzme hızı" denir. Süzülme hızını kan basıncının yanında, sıcaklık ve madde derişimi etkiler. Örneğin soğuk havalarda glomerulustaki kılcal damarlar daralır, kan basıncı artar, buna bağlı olarak süzme hızı ve idrar miktarı artar.
Süzülme Basıncı
Glomerulustaki süzülme olayı fiziksel bir olaydır ve kan basıncının etkisiyle sağlanır. Bu esnada ATP harcanmaz.
Kalbin kanı pompalamasıyla glomerulusta oluşan kan basıncı 70 mmHg’dir. Kanın osmotik basıncı ise 32 mmHg’dir. Ayrıca bowman kapsülünün hidrostatik basıncı 14 mmHg’dir. Buna göre toplam süzülme basıncı:
70 – (32 + 14) = 24 mmHg’dir. Osmotik basınç kan sıvısının damardan ayrılmasına ve bowman kapsülüne geçişine negatif etki yapar. Bowman kapsülündeki hidrostatik basınç da glomerulus içeriğinin bowman kapsülüne geçişini engelleyici etki yapar. Kalpten çıkan 70 mmHg kan basıncına karşılık, osmotik ve hidrostatik basınç çıkarılırsa süzülme basıncı ortaya çıkar. GERİ EMİLİM (REABSORBSİYON)
Süzülme olayı sonucunda glomerulustan Bowman kapsülüne geçen sıvıda, vücut için faydalı olan su, glikoz, amino asitler, vitaminler ve bazı iyonlar
bulunur. Eğer bu sıvı böbreklerden doğruca atılırsa glikoz, amino asit, su, mineral gibi maddelerin yitirilmesi ve vücudun su dengesinin bozulması nedeniyle ölüm olur. Bu sebepten süzülen sıvı içindeki yararlı maddeler nefron kanalcıklarında ilerlerken bunları saran kılcallara geçerek yeniden kan dolaşımına katılır. Bu olaya geri emilim denir. Geri emilim olayı hem pasif hem de aktif taşıma ile gerçekleşir. Aktif taşıma ırasında enerji harcanır. Bu yüzden nefron kanalcıklarını oluşturan hücreler fazla sayıda mitokondri içerir.
Nefron Kanallarında Geri Emilim Şu Şekilde Gerçekleşir:
Proksimal tüpte su, glikoz, vitamin, amino asitler, amonyum, bikarbonat, klor, potasyum ve sodyum geri emilir.
Henle kulpunun inen kolu suya geçirgen iken çıkan kolu suya geçirgen değildir. Bundan dolayı Henle kulpunun çıkan kolunda suyun geri emilimi yapılmaz. Henle kulpunda klor ve sodyum iyonları geri emilir.
Distal tüpte sodyum, klor, bikarbonat iyonları ve su ise pasif taşımayla geri emilir. Burada suyun geri emilimi ADH (antidiüretik
hormon) etkisiyle düzenlenir. Vücudun su ihtiyacı olduğu durumlarda ADH, distal tüp hücrelerine etki ederek hücre porlarını genişletir, bu durum daha fazla suyun geri emilimini sağlar. Ancak distal tüp hücreleri üreye geçirgen olmadığından ürenin geri emilimi yapılmaz ve burada üre yoğunluğu artar. Mineral miktarı, böbrek üstü bezinden salgılanan aldosteron hormonu ile dengede tutulur. Bu hormon normalden fazla salgılanırsa gereğinden fazla sodyum geri emilir.
Geri emilim idrar toplama kanalında su, üre, Na+ ve Cl‐
iyonlarının geri alınması ile tamamlanır.
Eşik Değer
Geri emilim, maddenin kandaki yoğunluğuna bağlıdır. Her maddenin kandaki normal değerine eşik değer denir. Bir maddenin kandaki yoğunluğu eşik değerin üzerinde ise bu değeri aşan kısım nefron kanalcıklarından geri emilmez, idrarla dışarı atılır. Örneğin şeker hastalarında kandaki glikoz oranı eşik değerin üzerindedir. Bu sebepten glikozun fazlası idrarla atılır. Sağlıklı insanın idrarında glikoza rastlanmaz. Sağlıklı insanlarda glikoz ve amino asitlerin %100’ü, suyun %99’u, sodyumun %99,5’i, ürenin %50’si geri emilerek tekrar kana verilir. Böylece kandaki madde konsantrasyonları ve ozmotik basınç sabit tutularak homeostasinin oluşumuna katkı sağlanır.
Salgılama
İlaçlar, bazı asit ve bazlar, zehirli maddeler, amonyak, bikarbonat, hidrojen iyonları, potasyum iyonları ve boya gibi bazı atık maddeler aktif taşıma ile nefron kanalcıklarını saran kılcal damarlardan nefron kanalcıklarına verilir. Bu olaya salgılama veya aktif boşaltım denir. Ayrıca sağlıklı olmayan kişilerde kanda eşik değerin üzerinde bulunan glikoz, vitamin ve amino asit gibi maddeler de gerektiğinde salgılanır. Salgılama işlemi homeostasinin sağlanması açısından önemlidir.
Süzülme, geri emilme ve salgılama olayları sonucu oluşan idrarın yapısında üre, ürik asit, kreatin gibi organik maddelerle su, kalsiyum, potasyum, sodyum, klor, fosfat, amonyak gibi inorganik maddeler bulunur. Günde ortalama 1‐1,5 litre idrar oluşur. Alınan besinin durumuna göre idrarın pH’ı 5‐7 arasında değişir. Oluşan idrar, idrar toplama kanalları vasıtasıyla böbreğin havuzcuk bölgesine iletilip üreter ile idrar kesesine taşınır. İdrar kesesi 300‐500 cm3 idrar alır. İdrar kesesinde
biriken idrar, zaman zaman üretra ile dışarı atılır.
Böbrekler idrar oluşturmanın dışında aşağıdaki görevleri de gerçekleştirir:
‐Böbrekler alyuvar yapımının düzenlenmesinde görev yapar. Sağlıklı bireylerde kemik iliğinde alyuvar yapımını uyaran eritropoietin hormonunun %90’ı böbreklerde, geri kalanı karaciğerde üretilir. Kronik böbrek yetmezliği olan hastalarda eritropoietin yapımının azalması sonucu anemi görülür.
‐Böbrekler, uzun süreli açlık durumunda amino asitlerden ve gliserol
gibi karbonhidrat dışı kaynaklardan glikoz sentezler.