Üriner Sistem Bölüm Değerlendirmesi
İdrarın Fiziksel Özellikleri
Böbrek glomerülü, hücreler veya büyük proteinler içermeyen bir süzüntü üretmek için kanı esas olarak partikül boyutuna göre filtreler. Süzüntüdeki iyonların ve moleküllerin çoğuna vücut tarafından ihtiyaç duyulur ve nefron tübüllerinin ilerisinde yeniden emilerek idrar oluşumuna neden olmalıdır. İdrar özellikleri su alımı, egzersiz, çevre sıcaklığı ve besin alımına bağlı olarak değişir. İdrar tahlili idrarın özelliklerini analiz eder ve hastalıkları teşhis etmek için kullanılır. Vücudun atıklardan kurtulması için günde en az 400 ila 500 mL idrar üretilmelidir. Aşırı miktarda idrar diabetes insipidus veya diabetes mellitus belirtisi olabilir. İdrarın pH aralığı 4,5 ila 8,0'dır ve diyetten etkilenir. Osmolarite 50 ila 1200 miliosmol arasında değişir ve böbrek nefronları tarafından geri kazanılan veya kaybedilen su miktarının bir yansımasıdır.
İdrar Taşınmasının Kaba Anatomisi
Üretra, erkekler ve kadınlar arasında önemli farklılıklar gösteren tek idrar yapısıdır. Bunun nedeni, erkek üretrasının hem idrar hem de meni taşımadaki ikili rolüdür. Üretra, mesanenin tabanındaki trigon bölgesinden çıkar. İdrar yapma, düz kaslardan oluşan istemsiz bir iç sfinkter ve iskelet kaslarından oluşan istemli bir dış sfinkter tarafından kontrol edilir. Kadın üretrasının daha kısa olması, kadınlarda mesane enfeksiyonlarının daha yüksek oranda görülmesine katkıda bulunur. Erkek üretrası prostat bezinden, Cowper bezinden ve seminal veziküllerden gelen salgıların yanı sıra spermleri de alır. Mesane büyük ölçüde retroperitonealdir ve 500-600 mL kadar idrar tutabilir. Miksiyon, idrarı boşaltma sürecidir ve hem istemsiz hem de istemli eylemleri içerir. Miksiyonun istemli kontrolü, olgun ve sağlam bir sakral miksiyon merkezi gerektirir. Ayrıca sağlam bir omurilik gerektirir. İşeme kontrolünün kaybı inkontinans olarak adlandırılır ve mesane yaklaşık 250 mL idrar içerdiğinde işemeyle sonuçlanır. Üreterler retroperitonealdir ve böbreğin renal pelvisinden mesanenin tabanındaki trigon bölgesine gider. Uzunlamasına ve dairesel düz kastan oluşan kalın bir kas duvarı, peristaltik kasılmalar yoluyla idrarın mesaneye doğru hareket etmesine yardımcı olur.
Böbreğin Kaba Anatomisi
Daha önce de belirtildiği gibi, böbreğin yapısı iki ana bölgeye ayrılır: korteksin periferik kenarı ve merkezi medulla. İki böbrek kalp debisinin yaklaşık yüzde 25'ini alır. Retroperitoneal alanda renal yağ yastığı ve üstteki kaburgalar ve kas tarafından korunurlar. Üreterler, kan damarları, lenf damarları ve sinirler böbrek hilumuna girer ve çıkar. Renal arterler doğrudan aortadan çıkar ve renal venler doğrudan inferior vena kavaya drene olur. Böbrek fonksiyonu, böbrek başına yaklaşık 1,3 milyon nefronun faaliyetlerinden elde edilir; bunlar "işlevsel birimlerdir". Bir kılcal damar yatağı olan glomerulus kanı süzer ve süzüntü Bowman kapsülü tarafından tutulur. Kan, proksimal ve distal kıvrımlı tübülleri ve Henle halkasını çevreleyen ikinci bir kapiller yataktan aktığında bir portal sistem oluşur. Su ve çözünen maddelerin çoğu bu ikinci kılcal yatak tarafından geri kazanılır. Bu süzüntü işlenir ve sonunda minör kalikslere drene olan toplayıcı kanallar tarafından toplanır ve bunlar birleşerek majör kaliksleri oluşturur; süzüntü daha sonra renal pelvise ve son olarak üreterlere ilerler.
Böbreğin Mikroskobik Anatomisi
Böbreğin işlevsel birimi olan nefron, renal korpüskül, PKT, Henle halkası ve DKT'den oluşur. Kortikal nefronlar kısa Henle ilmeklerine sahipken, juxtamedullary nefronlar medullaya uzanan uzun Henle ilmeklerine sahiptir. Nefronların yaklaşık yüzde 15'i juxtamedullary'dir. Glomerulus, kanı esas olarak partikül boyutuna göre filtreleyen bir kılcal damar yatağıdır. Süzüntü Bowman kapsülü tarafından yakalanır ve PCT'ye yönlendirilir. Podositlerin kaynaşmış bazal zarları ve kucakladıkları kapiller endotelyal hücreler tarafından bir filtrasyon zarı oluşturulur. Kontraktil mezangial hücreler ayrıca kanın filtrelenme hızının düzenlenmesinde de rol oynar. JGA'daki özelleşmiş hücreler, glomerülün kan akışını ve filtrasyon oranlarını düzenlemek için parakrin sinyaller üretir. Diğer JGA hücreleri kan basıncının düzenlenmesinde merkezi bir rol oynayan renin enzimini üretir. Süzüntü, çeşitli maddelerin emiliminin ve salgılanmasının gerçekleştiği PCT'ye girer. Henle halkasının inen ve çıkan kolları kalın ve ince segmentlerden oluşur. Emilim ve salgılama, DCT'de PCT'ye kıyasla daha az bir ölçüde devam eder. Her bir toplayıcı kanal, birkaç nefrondan oluşan idrarı toplar ve su geri kazanımını hassas bir şekilde ayarlamak için hücre zarına aquaporin su kanalları yerleştirerek arka hipofiz hormonu ADH'ye yanıt verir.
İdrar Oluşumunun Fizyolojisi
Kanın tüm hacmi günde yaklaşık 300 kez böbreklerden süzülür ve süzülen suyun yüzde 99'u geri kazanılır. GFR hidrostatik basınç ve kolloid ozmotik basınçtan etkilenir. Normal şartlar altında hidrostatik basınç önemli ölçüde daha yüksektir ve filtrasyon gerçekleşir. Glomerülün hidrostatik basıncı sistemik kan basıncına, otoregülasyon mekanizmalarına, sempatik sinir aktivitesine ve parakrin hormonlara bağlıdır. Böbrek, düz kasın otoregülatör yapısı nedeniyle çok çeşitli kan basınçları altında normal şekilde çalışabilir.
Tübüler Geri Emilim
Böbrek, renin enzimini üreterek su geri kazanımını ve kan basıncını düzenler. Renin, vazokonstriktör anjiyotensin II ve tuz tutucu steroid aldosteron üretimine yol açan bir dizi reaksiyonu başlatır. Su geri kazanımı ADH hormonu tarafından da güçlü ve doğrudan etkilenir. Buna rağmen, glomerülde filtrasyondan sonra geri kazanım için mevcut suyun yalnızca son yüzde 10'unu etkiler, çünkü suyun yüzde 90'ı toplama kanallarına ulaşmadan önce geri kazanılır. Herhangi bir zamanda vücudun sıvı durumuna bağlı olarak, toplama kanalları kendilerine ulaşan suyun tamamını ya da bir kısmını geri kazanabilir.
Solüt geri kazanım mekanizmaları aktif taşıma, basit difüzyon ve kolaylaştırılmış difüzyonu içerir. Filtrelenen maddelerin çoğu yeniden emilir. Üre, NH3, kreatinin ve bazı ilaçlar atık olarak süzülür veya salgılanır. H+ ve HCO3- asit-baz dengesini korumak için gerektiği şekilde salgılanır veya geri emilir. Suyun glomerülden hareketi esas olarak basınçtan kaynaklanırken, peritübüler kapillerler ve vasa rektadan hareketi ozmolarite ve konsantrasyon gradyanlarından kaynaklanır. PCT, nefronun metabolik olarak en aktif kısmıdır ve homeostazı korumak için hem basit hem de kolaylaştırılmış difüzyonla birlikte çok çeşitli protein mikro makinelerini (simporterler, antiporterler ve ATPase aktif taşıyıcılar) kullanır. Glikoz, amino asitler ve vitaminlerin neredeyse yüzde 100'ü PCT'de geri kazanılır. Bikarbonat (HCO3-), eritrositlerde bulunan aynı enzim olan karbonik anhidraz (CA) kullanılarak geri kazanılır. Çözünen maddelerin geri kazanımı, suyun geri kazanımını teşvik etmek için ozmotik bir gradyan oluşturur. Juxtaglomerular nefronların inen halkası 1200 mOsmol/kg'a kadar ozmolariteye ulaşarak suyun geri kazanımını teşvik eder. Çıkan halka su geçirmezdir ancak etkin bir şekilde Na+ geri kazanarak süzüntü ozmolaritesini 50-100 mOsmol/kg'a düşürür. İnen ve çıkan halka ve vasa rekta, böbrek medullasındaki Na+ konsantrasyonunu artırmak için bir karşı akım çarpan sistemi oluşturur. Toplayıcı kanallar üreyi aktif olarak medullaya pompalayarak yüksek ozmotik ortama daha fazla katkıda bulunur. Vasa rekta medulladaki solüt ve suyu geri kazanarak dolaşıma geri verir. Oluşan idrar DCT'ye ulaşmadan önce suyun yaklaşık yüzde 90'ı geri kazanılır ve bu da yüzde 10'unu daha geri kazanacaktır. DCT'de kalsiyum geri kazanımı PTH ve aktif D vitamininden etkilenir. Toplayıcı kanallarda ADH, su geri kazanımını artırmak ve böylece kanın ozmolaritesini düzenlemek için akuaporin kanal girişini uyarır. Aldosteron, toplayıcı kanal tarafından Na+ geri kazanımını uyarır.
Böbrek Kan Akışının Düzenlenmesi
Böbrekler otonom sinir sisteminin sempatik sinirleri tarafından innerve edilir. Sempatik sinir aktivitesi böbreğe giden kan akışını azaltarak stres zamanlarında vücudun diğer bölgelerine daha fazla kan gitmesini sağlar. Arteriyolar miyojenik mekanizma, kan basıncı arttığında arteriyolar düz kasın kasılmasına ve kan basıncı düştüğünde gevşemesine neden olarak sabit bir kan akışı sağlar. Tubuloglomerüler geri bildirim, sabit bir kan akışı hızını korumak için vazokonstriksiyona veya vazodilatasyona neden olmak üzere JGA'da parakrin sinyali içerir.
Böbrek Fonksiyonlarının Endokrin Düzenlenmesi
Endokrin hormonlar uzaktan etki ederken, parakrin hormonlar yerel olarak etki eder. Böbrek enzimi renin, anjiyotensinojeni anjiyotensin I'e dönüştürür. Akciğer enzimi ACE, anjiyotensin I'i aktif anjiyotensin II'ye dönüştürür. Anjiyotensin II, kan basıncını artıran aktif bir vazokonstriktördür. Anjiyotensin II ayrıca adrenal korteksten aldosteron salınımını uyararak toplayıcı kanalın Na+ tutmasına neden olur, bu da su tutulmasını ve kan basıncında daha uzun süreli bir artışı teşvik eder. ADH, aquaporin su kanallarının hücre zarlarına yerleştirilmesini uyararak toplayıcı kanallar tarafından su geri kazanımını teşvik eder. Endotelinler diyabetik böbrek hastalığı vakalarında yükselir, Na+ retansiyonunu artırır ve GFR'yi azaltır. Atriyal duvarların gerilmesine yanıt olarak öncelikle kalbin kulakçıklarından salınan natriüretik hormonlar, Na+ atılımını uyarır ve böylece kan basıncını düşürür. PTH, aktif D3 vitamini oluşumundaki son adımı uyarır ve fosfat geri emilimini azaltarak dolaşımdaki Ca++ seviyelerinin yükselmesine neden olur.
Sıvı Hacminin ve Bileşiminin Düzenlenmesi
Vücut sıvılarını düzenleyen başlıca hormonlar ADH, aldosteron ve ANH'dir. Progesteron yapı olarak aldosterona benzer ve aldosteron reseptörlerine bağlanıp zayıf bir şekilde uyararak benzer ancak azalmış bir yanıt sağlayabilir. Kan basıncı, kan hacminin bir yansımasıdır ve aortik ark ve karotis sinüslerdeki baroreseptörler tarafından izlenir. Kan basıncı arttığında, merkezi sinir sistemine daha fazla aksiyon potansiyeli gönderilir, bu da daha fazla vazodilatasyona, daha fazla GFR'ye ve idrarda daha fazla su kaybına neden olur. Kan basıncı arttığında kardiyomiyositler tarafından salınan ANH, Na+ ve su kaybına neden olur. Yüksek seviyelerde ADH, daha fazla su geri kazanımı için toplayıcı kanallar üzerindeki etkisine ek olarak vazokonstriksiyona neden olur. Diüretikler idrar hacmini artırır. Kandaki Na+ konsantrasyonunu kontrol eden mekanizmalar arasında renin-anjiyotensin-aldosteron sistemi ve ADH bulunur. Na+ tutulduğunda, K+ atılır; Na+ kaybedildiğinde, K+ tutulur. Dolaşımdaki Ca++ azaldığında, PTH Ca++ geri emilimini uyarır ve HPO2-4 geri emilimini inhibe eder. pH, tamponlar, CO2'nin dışarı atılması ve böbrekler tarafından asit veya baz atılması yoluyla düzenlenir. Amino asitlerin parçalanması amonyak üretir. Amonyağın çoğu karaciğerde daha az toksik olan üreye dönüştürülür ve idrarla atılır. İlaçların düzenlenmesi glomerüler filtrasyon, tübüler sekresyon ve tübüler reabsorpsiyon ile olur.
Üriner Sistem ve Homeostaz
Üriner sistem parçalarının arızalanmasının etkileri rahatsızlıktan (inkontinans) ölümcüllüğe (filtrasyon kaybı ve diğerleri) kadar değişebilir. Böbrekler aktif D vitamini sentezinde son tepkimeyi katalize eder ve bu da Ca++'ın düzenlenmesine yardımcı olur. Böbrek hormonu EPO eritrosit gelişimini uyarır ve yeterli O2 taşınmasını destekler. Böbrekler Na+ ve su tutma ve kaybetme yoluyla kan basıncını düzenlemeye yardımcı olur. Böbrekler, kan basıncını düzenlemek için renin-anjiyotensin-aldosteron sisteminde adrenal korteks, akciğerler ve karaciğer ile birlikte çalışır. Hem solütleri hem de suyu düzenleyerek kanın osmolaritesini düzenlerler. Üç elektrolit diğerlerine göre daha sıkı bir şekilde düzenlenir: Na+, Ca++ ve K+. Böbrekler pH düzenlemesini akciğerler ve plazma tamponlarıyla paylaşır, böylece proteinler üç boyutlu konformasyonlarını ve dolayısıyla işlevlerini koruyabilir.
Önceki Ders: Üriner Sistem ve Homeostaz
Sonraki Ders: Üriner Sistem Değerlendirme Soruları
Yorumlar
Yorum Gönder