Boşaltım Sisteminin Yapısı ve İşleyişi
Vücudumuzdaki trilyonlarca hücre yaşamlarını sürdürebilmek için her an çeşitli metabolik aktivitelerle meşgul olmakta. Bu metabolik aktiviteler sırasında ortaya çıkan atık maddeler de direkt olarak kana geçmekte. Hücreler bu atıklardan kolayca kurtuldu. Ancak bu atıkların kanda gereğinden fazla birikmesi hiç de olumlu bir durum değil. Hatta kanda ihtiyaç duyulan çeşitli minerallerin ve suyun fazla bulunması da vücutta çeşitli problemlere neden olabilir. Kanda olmaması gereken veya gereğinden fazla bulunan maddeler boşaltım sistemi aracılığıyla vücuttan uzaklaştırılır. Peki vücutta homeostazın sağlanması için olmazsa olmaz olan boşaltım sistemi nasıl çalışır?
Boşaltım Sistemi Organları
Böbrekler
Böbrekler karın arka duvarında bulunan, fasulye biçimli, 11-12 cm uzunluğunda bir çift organdır. Böbreğin esas görevi yapısında bulunan nefron adındaki birimlerle kanı süzmek ve atık maddeleri kandan etkin biçimde ayırmaktır. Böbrek korteks, medulla adındaki yapısal bölümler ve böbrek içindeki çeşitli boşluklardan oluşur. Korteks kanın süzüldüğü ve atıkların ayrıştırıldığı bölümdür. Medulla bölümü malphigi piramitleri adındaki yapıları oluşturur ve idrarın kalikslere iletiminde rol alır. Kaliksler böbreğin içinde bulunan boşluklardır. Oluşan idrar bu boşluklardan geçtikten sonra böbrek içindeki havuzcuğa (renal pelvis) oradan da üretere aktarılır.
Böbrekler ana görevleri olan kanı süzme ve idrar oluşturmanın yanında vücutta pek çok farklı görevi de üstlenir. Kan basıncının düzenlenmesi hormonların metabolize edilmesi ve atılması, asit baz dengesinin düzenlenmesi, çeşitli hormonların (renin, eritropoetin) salgılanması böbreğin vücuttaki işlevlerinden bazılarıdır.
Üreter
Üreter her bir böbrekten birer tane çıkarak (varyasyonlar gösterebilir) karın boşluğunda aşağı doğru seyir gösterip idrar kesesine bağlanan kanaldır. 25-30 cm uzunluğa sahip olan üreterlerin görevi böbreklerde oluşan idrarın mesaneye aktarılmasıdır.
Mesane
Mesane karın boşluğunun altındaki pelvis boşluğunda bulunan ve idrarı bir süreliğine depolamakla görevli organdır. 400-600 ml kadar idrar depolayabilir. Üreterler taşıdıkları idrarı bir çift delikle mesaneye aktarır. Mesanendeki idrarın üretere geri kaçmaması için bir kapakçık sistemi de bulunur. Miksiyon (işeme) sırasında mesaneyi çevreleyen kaslar kasılır ve idrarın mesaneden üretraya geçişini sağlar.
Üretra
İdrarın vücuttan atılmak üzere geçtiği kanaldır. Erkekte 18-20 cm, kadında 4 cm uzunluğa sahiptir. Üretrayı çevreleyen ve gerekmediği durumlarda idrarın üretradan geçişini engelleyen bir çift sfinkter kas bulunur. Bu kaslardan biri istemli diğeri ise otonom olarak kontrol edilir.
Nefron ve İdrar Oluşumu
Glomerül Kılcallarından Süzülme
Nefron böbreğin en küçük fonksiyonel birimi ve tek başına idrar oluşturabilen en küçük birimdir. Nefron, malpighi cisimciği ve tübüllerden oluşur. Malpighi cisimciği, glomerulus adı verilen kılcal damar yumağı ve onu çevreleyen bowman kapsülünden meydana gelir. Glomerulus kılcalları kanın süzüldüğü nefron bölgesidir. Bu kılcallar vücudun geri kalan kılcal damarlarına göre 300 kat daha geçirgendir. İki atardamar arasında bulunan glomerulus kılcallarına gelen kan, kılcallardaki yüksek basınç nedeniyle enerji harcanmadan süzülür. Süzme hızı; renal kan akımı, plazma protein konsantrasyonu, sistemik kan basıncı gibi değişkenlerden etkilenir.
Glomerüllerden süzülen filtrat henüz idrar değildir. Zararlı maddelerin yanında glukoz, aminoasit, vitamin, mineral gibi vücut için yararlı pek çok madde de bu süzüntüde bulunur. Kan hücreleri ve lipitler ise glomerül kılcallarından süzülemez. İçinde pek çok yararlı madde ve vücuttan atmak istemeyeceğimiz kadar çok su bulunduran glomerüler filtrat, bowman kapsülü tarafından nefron tübüllerine yönlendirilir.
Geri Emilim ve Aktif Boşaltım
Nefronun bowman kapsülü ve tübüllerden oluştuğunu belirtmiştik. Bowman kapsülünden tübüllere gelen filtrattaki yararlı maddeler bu tübüller vasıtasıyla kana geri emilir. Nefronda proksimal tüp, henle kulpu ve distal tüp adında birbirinin devamı olan üç tüp bulunur. Bu tüp sisteminden geçen filtrattaki yararlı maddeler difüzyon ve aktif transport kullanılarak kana geri kazanılır. Tübüllerden suyun geri emilimi ADH hormonu ile mümkün olur. Normal bir erişkinde dakikada 125 ml glomerüler filtrat oluşur. Eğer beyinde bulunan hipotalamohipofizer sistemden ADH salgılanmazsa su nefrondaki tübüllerden geri emilemez ve günde 20 litrenin üzerinde idrar oluşabilir.
Nefron tübüllerinden geri emilim tamamlandığında glomerüler filtratta bulunan suyun %99’u iyonların tamamına yakını glukoz ve aminoasitlerin ise tamamı kana geri alınmış olur. Ayrıca glomerüllerden süzülemeyen amonyak, antibiyotik gibi çeşitli maddeler ve bazı iyonlar distal tüpten aktif taşıma ile nefron kanallarına verilir. Bu işlem aktif boşaltım olarak isimlendirilir. Sonuç olarak bowman kapsülünün ardından sırasıyla proksimal tüp, henle kulpu ve distal tüpü geçen glomerüler filtrat idrar adını alır. İdrar toplama kanallarıyla böbrek sinüslerine ve oradan da mesaneye ulaşır ve ihtiyaç duyulduğunda miksiyon ile vücuttan atılır.
Miksiyon (İşeme)
Yetişkin bir insanın böbrekleri günde yaklaşık 200 litre kanı süzer ve süzülen bu kandan 1500 ml kadar idrar oluşur. Oluşan bu idrar mesanede birikir. Mesanedeki idrar belirli bir hacmin üzerine çıktığında mesane duvarında bulunan gerim reseptörleri bunu algılar. Reseptörlerce algılanan gerim bilgisi omuriliğe ve beyin korteksine bildirir. Bunun sonucunda miksiyon ihtiyacı ortaya çıkar. Kişi bilinçli şekilde üretradaki istemli sfinkter kası kasarak miksiyonu geciktirebilir. Bu süre boyunca mesanenin daha fazla dolması ve parasempatik aktivite artışıyla birlikte miksiyon ihtiyacı giderek artar. İstemli sfinkter gevşetildiğinde ise mesane duvarında düz kasların (detrüsör kas) da kasılmasıyla miksiyon gerçekleşir. Miksiyon otonomik bir refleks olup beyin tarafından kontrol edilir.