ÜN TE 15
Canlıların iç dengelerini kararlı tutmak için bazı maddeleri belirli oranlarda atmalarına boşaltım denir. Boşaltımda amaç homeostasiyi sağlamaktır. y CO2 y H2 y O2 Tuz Üre Ürik asit Amonyak Safra flekildeki maddeleri uzaklaflt rma bir boflalt m olay d r. Aç klama : Terleme bir boflalt m olay d r. Sindirim art atma (D flk lama) boflalt m olay de ildir. Boşaltımda; Böbrek, solunum organı, karaciğer, deri ve bağırsak görev alır. Aç klama : Boşaltımda bağırsağın en önemli rolü safrayı uzaklaştırmaktır. Aç klama : Bir çok hayvan dış değişmlere karşı iç ortamın uyumunu korumak için homeostatik mekanizmaları kullanır. Örnek: Kuş ve memelilerin vücut sıcaklıklarını belirli aralıklarda tutabilmeleri. Örnek: Tatlı ve tuzlu suda yaşayan bir balığın kan osmotik dengesini koruması. Bitkilerde Boşaltım: 1) Stoma: CO 2 CO 2 Su buhar (Terleme) Su buhar (Terleme) Atmosfer Stoma Atmosfer O 2 O 2 Gece Gündüz 2) Lentisel : CO 2 Lentisel Su buhar (Terleme) Atmosfer O 2 Gece ve gündüz sürekli gerçekle ir. 3) Hidatod (su savağı) : Atmosfer nemi arttıkça hidatodlardan damlama ile su ve tuz kaybı olur. 4) Kofullar: Bitkilerde zararlı tuzlar kofullarda kristalize halde depo edilir. Yaprak dökümü ve gövdedeki kabukların atılması ile canlıdan uzaklaştırılmış olur. O 2 5) Kökler: Kökler yardımıyla bazı metabolizma artıkları ve bazı tuzlar toprağa verilerek uzaklaştırılır. Kök Toprak CO 2 395
Bir Hücrelilerde Boşaltım : Tatlı sularda yaşayan bir hücrelilerde boşaltım : Tatlı sularda yaşayan bir hücrelilerde canlının kendine göre fazla suyunu atmaya yarayan kontraktil kofullar vardır. Su % 90 su Kontraktil koful Su Osmoz % 98 su Osmoz Su Su Kontraktil koful Yorum I Yorum II Paramesyumun bulunduğu ortamda oksijen azalırsa; Oksijenli solunum yavaşlar. ATP üretimi azal r. Kontraktil koful faaliyeti azal r. Hücre dışına yeterli su atılamaz. Hücre hemoliz olur. Paramesyum deniz suyuna at l rsa; Hücreden d flar ya istemeden su ç k fl olur. Hücre plazmoliz olur. Kontraktil koful faaliyeti azal r ve durur. Hücre su kayb ndan dolay ölür. Not: Tuzlu sularda yaşayan bir hücrelilerde kontraktil koful olmaz. Omurgasız Hayvanlarda Boşaltım : Süngerlerde ve sölenterlerde özel bir boşaltım sistemi yoktur. Aç klama : Bir hayvanın vücut sıvılarının kimyasal yapısını düzenlemesi de suyun ve çözeltilerin kazanılmasının ve kaybedilmesinin dengelenmesine bağlıdır. Buna osmoregülasyon (osmotik basınç düzenleme) denir. Aç klama : Osmoregülasyonun temel işlevi vücut hücre sitoplazmalarının bileşimini ayarlamaktır. Aç klama : Bir çok hayvanda çözelti hareketlerini düzenleyen bir ya da çok katlı epitel örtü (transport epitel) bulunur. Yassı Solucanda Boşaltım : Protonefridyum adı verilen bir boşaltım görülür. Protonefridyum boşaltımda alev hücre sistemi vardır. Alev hücrelerinin temel görevi canlının kendine göre fazla olan suyunu dışarıya atmaktır. Azotlu atıkları amonyaktır. 396
Halkalı Solucanlarda Boşaltım: Nefridyum adı verilen boşaltım görülür. Nefridyumlar kirpikli hunilerden oluşur. Kirpikli hunilerin açık olan bir ucu doku sıvısına, açık olan diğer ucu bir sonraki halkadan vücut yüzeyine açılır. Kirpikli hunilerin etrafı kılcal damarlarla sarılıdır. Bu kılcalların temel görevi yararlı maddelerin geri emilimini yapmaktır. Azotlu artığı amonyaktır. Kirpikli huniler Böceklerde Boşaltım : Malpighi tüpleri ile yapılır. Malpighi tüplerinin kapalı olan uçları doku sıvısına uzanır, açık olan ucu son bağırsakla birleşir. Azotlu artıkları ürik asittir. Ürik asit malpighi tüplerinde sentezlenir. Orta ba rsak Anüs Malpighi tüpleri Malpighi tüpleri Son ba rsak Son ba rsak Rektum Omurgalılarda Böbrek Tipleri : Omurgalılarda üç tip böbrek yapısı görülür. Pronefroz: Balık ve kurbağaların embriyo döneminde köpek balığının ergin döneminde görülür. Glomerulus kılcallarını saran bowman kapsülü yoktur. Müller kanal Volf kanal Mezonefroz: Balık ve kurbağaların ergin döneminde sürüngen, kuş ve memelilerin embriyo döneminde görülür. Glomerulus kılcallarını saran bowman kapsülü vardır. Metanefroz: Sürüngen, kuş ve memelilerin ergin dönemlerinde görülür. Testis Bowman kapsülü Glomerulus Pronefroz böbrek Mezonefroz böbrek Açıklama: Evrimsel gelişim arttıkça kirpiksi huniler azalır ve kaybolur. Açıklama: Balık, kurbağa ve sürüngenlerde henle kulpu yoktur. Atar damar Toplar damar Kloak Metanefroz böbrek Üreter 397
Açıklama: Tatlı su balıkları azotlu artıklarını böbrekler yoluyla uzaklaştırırken, tuzlu su balıkları azotlu artıklarını özellikle solungaçlarıyla atarlar. Tatl su bal Tuzlu su bal Glomerulus fazla geliflmifltir. Glomerulus az geliflmifltir. Nefronu saran k lcal damar az. Nefronu saran k lcal damar fazla. Su içme iste i yok. Su içme iste i var. Osmoz yoluyla su alırken difüzyonla da Osmozla su kaybederler, difüzyonla vücut tuz kaybeder. içine tuz girer. Solungaçlardan aktif tafl ma ile tuz alarak Solungaçlardan aktif tafl ma ile fazla tuzu atarlar. tuz kaybını karşılarlar. (Cl aktif taşıma ile atılırken Na + (sodyum) (Na + aktif taşıma ile alınırken Cl (klor) pasif olarak kloru izler.) pasif olarak sodyumu izler.) Derileri suya çok az geçirgendir. Derileri suya kısmen geçirgendir. Hipotonik idrar oluşturular. Hiportonik idrar oluştururlar. Böbrekler yoluyla C Böbrekler yoluyla Ca +2, Mg +2, SO 42, iyonları çok su ile atılır. İç ortamları dışarıya göre hipertoniktir. İç ortamları dış ortama göre hipotoniktir. Açıklama : Tatlı su balıklarının solungaçlarındaki taşıyıcı epiteller (transport epitel) dış ortamdaki seyreltik tuzu kana taşımaktadır. Açıklama : Kurbağaların derileri bazı tuzları aktif taşıma ile çevredeki sudan alır ve böbrekleri ile seyreltik idrar oluşturur. Açıklama : Kurbağalar karada iken vücut sıvılarını idrar kesesi epitelinde suyu geri emerek korurlar. Açıklama : Sürüngen böbrekleri vücut sıvılarına göre izoozmotik idrar oluşturular. Kloak epitelindeki geri emilim su kaybını önler. Açıklama : Deniz suyu içen kuşlarda taşıyıcı epiteller kandaki fazla NaCI (sodyum klorürü) atar. Tuz salgılayan burun deliği Açıklama : Kuşların su tutmada görevli olan henle kulpları memelilere göre daha kısadır. Açıklama : Kuşların böbrekleri idrarı fazla yoğunlaştıramazlar. Açıklama : Kuşların su tutma mekanizmasını azotu ürik asit şeklinde atmaları oluşturmaktadır. 398
İnsanda Böbre in Yap s : Havuzcuk Böbrek atardamar Korteks (Kabuk) Medulla (Öz) Böbrek toplardamar Malpighi piramitleri Üreter Böbrek Atardamarı Böbrek Toplardamarı Karbondioksit Az Fazla Oksijen Fazla Az Su Fazla Az Üre Fazla Az Tuz Fazla Az Glikoz Fazla Az (Harcanandan dolayı az, yoksa her Kan hücresi Eşit Eşit ikisinde de eşit kabul edilir.) Kan basıncı Fazla Az Kanın akış hızı Fazla Az Protein osmotik basıncı Eşit Eşit Böbrek nefron adı verilen birimlerden oluşur. Nefron üç ana kısımdan oluşur. Glomerulus Bowman kapsülü Henle kulpu Açıklama : Glomerulus ve bowman kapsülü malpighi cisimciğini oluşturur. Açıklama : Toplama kanallarının biraraya gelerek oluşturduğu yapıya malpighi piramitleri denir. Böbrek atardamar Glomerulus Götürücü atardamar Getirici atardamar Bowman kapsülü Proksimal tüp II. K lcal damar a Distal tüp Böbrek toplardamar I. K lcal damar a Henle kulpu drar toplama kanal 399
Açıklama : İnsan böbreğinde nefronların % 80'ini oluşturan kortikal nefronlar, böbreğin kabuk bölgesinde yer almakta ve kısa henle kulpu içermektedir. diğer % 20'yi oluşturan jukstamedullar nefronları ise böbreğin öz kısmında bulunmakta ve uzun henle kulpuna sahiptir. Açıklama : Jukstamedullar nefronlar sadece memelilerde bulunur. Açıklama : Vücut sıvılarına göre, hipertonik idrar oluşturma jukstamedullar sayesinde olur. Açıklama : Henle kulpu ters akım yöntemi denilebilecek bir özelliğe sahiptir. Bu sayede idrar yoğunluğu artırılmaktadır. Böbrekte gerçekleşen faaliyetler : 1) Süzülme: Kan basıncının etkisiyle glomerulustan bowman kapsülüne doğru olur. Süzülme sırasında ATP harcanmaz. Getirici atardamar Götürücü atardamar Glikoz Fazla Az Su Fazla Az Tuz Fazla Az Üre Fazla Az Kan hücresi Eflit Eflit Bikarbonat iyonu Fazla Az Oksijen Fazla Az 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. Süzülme hızına etki eden faktörler : Kan basıncının artması süzülme hızını artırır. Kan basıncının azalması süzülme hızını azaltır. Kanın protein osmotik basıncı artarsa, süzülme hızı azalır. Kanın protein osmotik basıncı azalırsa, süzülme hızı artar. Soğuk havalarda süzülme hızı artar. Açıklama: Soğuk havalarda vücut yüzeyine gelen kılcal damarlar daralır, iç organlara giden kan miktarı artar. Buna bağlı olarak glomerulustaki kan basıncı artar, süzülmenin hızı artar. Fazla oranda tuzlu besin yenirse, süzülmenin hızı artar. Kan bas nc 70 mmhg Protein osmotik bas nc 32 mmhg Bowman s v bas nc 14mmHg Süzülme h z = (KB) (POB + Bowman s v bas nc ) Süzülme h z = 24mmHg Açıklama: Tuzlu besin fazla miktarda yenildiğinde getirici atar damar otomatik kontrol sistemi sayesinde genişlerken, götürücü atar damar daralır. Bu sayede glomerulustaki kan basıncı artar, süzülmenin hızı artar. Kan şekeri arttığında süzülmenin hızı artar. Açıklama: Kandaki fazla şeker süzülmenin etkisiyle bowman kapsülüne pompalanır. Glikoz molekülleri geri emilirken sodyum (Na + ) yardımıyla geri emilir. Bu nedenden dolayı kanın Na + derişimi artar. Otomatik kontrol sistemi getirici atar damarı genişletirken, götürücü atar damarı daraltır. Glomerulus kılcallarında kan basıncı artar, süzülmenin hızı artar. 400
8. 9. 10. Proteinli besinler fazla oranda yenildiğinde, süzülmenin hızı artar. Açıklama: Proteinli besinlerin fazla yenilmesi, karaciğerlerdeki üre sentezini de artırabilir. Homeostazik denge gereği fazla üreyi atmak için süzülmenin hızı artar. Ayrıca aminoasitlerde Na + yardımıyla da geri emildiği için aynı nedenlerden dolayı süzülmenin hızı artar. Havuzcukta taş oluşursa, süzülmenin hızı azalır. Sempatik sinirlerde uyarımın artması, Adrenalin salgısının artması durumlarında süzülmenin hızı azalır. Açıklama: Bu durumlarda sindirim faaliyetleri ve böbrek faaliyetleri azalır. Buralara kan getiren damarlar daralır. 2) Geri Emilme: Proksimal tüp Distal tüp Glikoz HCO Na + 3 K + Aa Cl NaCl HCO 3 H 2 O zotonik H 2 O Na + zotonik H + NH3 Glikoz K+ H + zotonik CI Hipotonik H 2 O H 2 O Na + Üre NaCl H 2 O H 2 O Na + Na + Hipertonik Toplama kanal Henle kulpu ¾ Proksimal tübül : Proksimal tübüldeki salgılama ve geri emilim süzüntünün hacim ve içeriğini önemli ölçüde değiştirir. Proksimal tübüldeki taşıyıcı epitel hücrelerinin kontrollü olarak hidrojen iyonu salgılaması sonucu vücut sıvılarında ph dengesi sağlanmaktadır. Proksimal tübüldeki taşıyıcı epitel hücreleri asidi nötralleştiren ve süzüntünün fazla asidik olmasını engelleyen amonyakta salgılamaktadır. ¾ Proksimal tübüller önemli bir tampon bileşik olan HCO (bikarbonat) iyonlarının % 90'ını geri emerler. 3 Karaciğerde işlenmiş olan ilaç ve zehirli maddelerin bir kısmı proksimal tübüllerden nefron kanalına verilir. Proksimal tübüllerden glikoz, aminoasit ve potasyum gibi besinlerin difüzyon ile aktif taşıma ile geri emilimi sağlanır. ¾ Henle kulpunun inen kolu : Henle kulpunun inen kolunda suyun geri emilimi sürer, burada taşıyıcı epitelin suya geçirgenliği fazla tuz ve diğer çözünürlere karşı geçirgenliği azdır. Su osmozla henle kulpunun inen kolundan emildikçe, süzüntünün çözünen yoğunluğu artar. 401
¾ Henle kulpunun çıkan kolu : Henle kulpunun çıkan kolunun taşıyıcı epiteli suya karşı geçirgen değil tuza karşı geçirgendir. Henle kulpunun çıkan kolunun distal tüpe yakın kısmı kalın, uzak kısmı ise incedir. Süzüntü ince kısımdan çıkarken, inen kolda yoğunlaşmış olan tuz, geçirgen tübülden doku sıvısına geçer. bu olay doku sıvının ozmotik basıncını artırır. ¾ Distal tüp : Salgılama ve geri emilim yapılır. ¾ Salgılama ile K+ (potasyum), hidrojen iyonları, bazı ilaçlar, amonyak vb. gibi. ¾ Geri emilim ile su, NaCI, HCO 3 alınır. Distal tüp osmotik denge ve ph dengesinde önemli rol oynar. ¾ Toplama kanalı : Aktif taşıma ile NaCI geri emer, idrarla ne kadar tuz atılacağının belirlenmesinde görev alır. Su ve ürenin de geri emilimi olur. Proksimal tübülden toplama kanalına doğru gidildikçe idrar yoğunluğu artar. a) Suyun geri emilimi: Proksimal tüpte başlar, toplama kanalı sonunda biter Henle kulpunun çıkan kolu suya karşı geçirgen değildir. Osmoz kurallarına göre emilim olur. Suyun geri emiliminde hormon etkisi vardır. (ADH = Vazopressin hormonu) Tuzlu besin fazla miktarda yenilirse ADH salgısı artar, suyun geri emilimi artar, idrar yoğun olarak atıl r. Koşan bir insanda ADH salgısı artar, suyun geri emilimi artar, idar yoğun atılır, Normalin üzerinde su içen bir insanda ADH salgısı azalır, suyun geri emilimi azalır, idrar seyreltik atılır. Alkol alan bir insanda, alkolü seyreltmek için suyun bol kullanılması gerekir. Bu nedenle ADH salgısı azalır. Alkol alanlarda idrara sık aralıklarla çıkılmasının nedeni bu olaydan dolayıdır. b) Glikozun geri emilimi : Proksimal tüpte başlar, henle kulpunun inen koluna doğru devam eder. Glikozun geri emilimi difüzyon ve aktif taşıma ile yapılır. Sağlıklı bir insanın idrarında glikoz olmaz. Sağlıklı bir insanın idrarında glikoz varsa kişi o güne ait olmak üzere bol miktarda şekerli besin yemiştir. Açıklama: Aminoasit ve buna benzer monomerlerde difüzyon ve aktif taşıma ile emilir. c) Minerallerin geri emilimi : Proksimal tüpten, distal tüpe kadar belirli bölümlerde gerçekleflir. Difüzyon ve aktif taşıma ile emilim yapılır. Minerallerin geri emiliminde hormon etkisi vardır. (Aldosteron hormonu) ¾ Aldosteron hormonu Na+ mineralinin kana, K + mineralinin ise idrara geçmesi yönünde etki gösterir. Açıklama : Nefron kanallarına süzülen maddeler eşik değerini aşarsa eşik değerini aşan kısım geri emilmez. 402
3) Aktif Boşaltım (Salgılama) : Süzülmeye rağmen kanda kalan bazı zararlı maddeler distal tüp bölgesinden ATP harcanarak kanala verilir. ¾ Vücut sıvılarındaki NaCI ve K+ yoğunluğunu süzüntüye salgılanan K + miktarını ve süzüntüden geri emilen NaCI + miktarını değiştirerek, düzenlemede anahtar rol oynamaktadır. ¾ Distal tüp H+ ve HCO 3 salgısı yaparakta ph dengesinde görev alır. Böbreğin görevleri; ph dengesini ayarlama Su dengesini ayarlama Mineral dengesini ayarlama Besin kaybını önleme Kandaki zararlı ilaçları uzaklaştırma Azotlu artıkları uzaklaştırma Böbrekler alyuvar yapımının düzenlenmesinde görev yapar. Böbreklerden alyuvar yapımı için kırmızı kemik iliğini uyaran eritropoietin adlı hormon üretilir. Bu hormon az bir miktarda karaciğerde üretilir. BÖBREK KARACİĞER Üretilen alyuvar çekirdek ve organellerini kaybederek kana geçer. Böbrekler uzun süreli açlık durumunda aminoasitlerden ve gliseril gibi karbonhidrat dışı kaynaklardan glikoz sentezler. Açıklama: Azotlu artıklar; Amonyak, üre ve ürik asittir. Azotlu artıklar uzaklaştırılırken seyreltmede kullanılan su miktarı çoktan aza doğru şöyledir; Amonyak > Üre > Ürik asit Açıklama: Çöldeki kuş ve memelilerde; Henle kulpu uzun Glomerulus kılcalı az Henle kulpunu saran kılcal damar fazla 403