Omurgalı hayvanlarda idrar oluşumu

Hücreler ile doku sıvısı; kılcal damarlar ile doku sıvısı arasında sürekli madde alışverişi vardır. Bu madde alışverişinde etkili olan faktörler :

            • Kanın damar duvarına yaptığı hidrostatik basınç,

            • Kan plazmasının ve doku sıvısının osmotik basıncıdır.

            İdrar oluşumunda sıvı akımının yönünün bu iki faktör belirlemektedir. Hidrostatik basınç kılcallar içinden doku sıvısına doğru, osmotik basınç ise doku sıvısından kılcallara doğru sıvı akışını sağlayan kuvvetlerdir. Atardamar ucundaki kılcallarda hidrostatik basınç osmotik basınçtan fazla olduğundan kılcallardan doku sıvısına doğru; toplardamar ucundaki kılcallarda osmotik basınç hidrostatik basınçtan fazla olduğundan doku sıvısından kılcallara doğru sıvı akımı olmaktadır.

            Vücut hücrelerinde meydana gelen metabolizma artıkları önce doku sıvısına, oradan da kılcal damarlara geçerek dolaşım sistemiyle böbreklere taşınmaktadır. Malpigi cisimciklerinde glomerulusa kadar gelen kandan kan hücreleri, plazma proteinleri ve yağ gibi büyük molekülün dışındaki tüm küçük moleküller bowman kapsülünden tüp içine geçerler (filtrasyon=süzülme). Bu geçen maddelerin içinde su, glikoz, tuzlar, üre, ürik asit, potasyum, fosfatlar ve sülfatlar gibi maddeler bulunur (Şekil 6.5). Bunun yanında demir, eser mineraller ve bazı vitaminler gibi bazı küçük moleküller kandaki büyük moleküllere bağlanarak kanda kalırlar. Kapsüle geçen sıvı idrar değildir. İdrarın oluşması proksimal ve distal tüpleri çevreleyen kılcallarda olmaktadır.

Glomerulustan süzülme olayı çeşitli mekanizmalar sayesinde sabit tutulur.İnsanda dışarıya atılan idrar glomerulustan süzülen maddenin ancak % 1’i kadardır. Süzülen maddelerin çoğu örneğin suyun % 99’u, sodyumun % 95’i, glikozun % 100’ü, ürenin % 56 sı geri emilerek kana verilir.

Proksimal Tüpte Geri Emilme

            Geri emilme böbrek fonksiyonunda en önemli basamaktır. Eğer bu gerçekleşmeseydi vücudumuz kısa sürede kan için gerekli olan su, mineral maddeler, çeşitli iyonlar, glikoz ve diğer organik molekülleri kısa sürede idrarla dışarı atar ve kanın kimyasal bileşimi bozulurdu. Proksimal ve distal tüplerin çevresindeki kılcal damar ağı, böbreğin kanın bileşimini denetleme yeteneğini ortaya çıkarır.

            Burada geri emilme osmotik kurallara göre pasif; ya da ATP kullanımı ile aktif taşıma şeklinde olmaktadır. Çeşitli maddelerin tüplerden geri emilmesi böbrek eşik değerine bağlıdır. Eşik değeri, çeşitli maddelerin kanda bulunması gereken normal konsantrasyonlarına denir. Örneğin bu değer glikoz için için 100 ml toplardamar kanında 180 mg. kadardır. Kanda glikoz miktarı bu değeri aşarsa glikoz tübüllerden geri emilmez, idrarla dışarı atılır.

            Proksimal tüplerde geri emilme ile bikarbonat iyonları, fosfat ve potasyum da geri emilir.

Henle Kollarında Geri Emilme

            Henle kolları nefronda oluşan idrarın yoğunlaştırıldığı yerlerdir. Henle inen kolu suya çok geçirgen, katı maddelere ise az geçirgendir. Bu nedenle inen koldan hücreler arası doku sıvısına sürekli su geçişi olur ve süzüntü hipertonik duruma gelir. Henle çıkıcı kolu ise suya geçirgen değildir. Buna karşılık sodyum iyonlarına çok, üreye karşı ise az geçirgendir. Yoğunluk farkı nedeniyle Na+ iyonları pasif olarak doku sıvısına geçer. Bunun sonucu çıkan kolda ilerleyen süzüntü hipotonik duruma gelir.

            Henle kolunun inen ve çıkan kollarındaki ters akım sistemi nedeniyle tüp hücreleri ve kılcal damar kanı ile doku sıvısı arasında osmolarite farkı oluşturmakta, bunun sonucu olarak da idrar toplama kanallarında su doku sıvısına geçerek idrar yoğunlaşmaktadır. Suyun idrar toplama kanallarındaki geçişi hipofizin antidiüretik (vasopressin) hormonunun kontrolü altındadır. Vücudun suya gereksinimi olmadığı zaman hipofiz bezinden vasopressin hormonu salınmakta , bunun sonucu da su geri emilmeyerek idrarla dışarı atılmaktadır.

Distal Tüpte Geri Emilme

            Distal tüplerden geçen süzüntü dk.da 16 ml kadardır. İdrar oluşumu ise dk. da 1 ml. kadardır. Buna göre dk. da 15 ml süzüntü distal tüplerde ve idrar toplama kanallarında geriye emilmektedir.

            Proksimal tüplerde emilmeyen sodyumun 1/8 i distal tüplerde geri emilmektedir. Bu da bir başka hormonun etkisi ile olmaktadır.

            Geri emilim toplama kanallarında suyun geri emilimi ile sonlanır, böylece idrar oluşumu tamamlanmaktadır. Oluşan idrar böbreğin pelvis bölgesinde toplanarak üreterle idrar kesesine taşınır. İdrar kesesi dolunca uretra kanalı ile dış genital organlardan idrar halinde dışarı verilir. Uretranın idrar kesesine bağlandığı yerde bulunan kapakçıklar idrarın geri dönmesini engeller. İdrar kesesi duvarı kasılabilir kaslarla çevrilmiştir. Kese idrarla dolduğu zaman gerilen duvarın içinde bulunan serbest sinir uçları beyine uyartı göndererek kesenin kasılmasını ve uretranın başlangıç kısmında bulunan kapakçıkların gevşemesine neden olur.