AYT BİYOLOJİ · ÜNİTE 22 · NEFRONUN YAPISI VE İDRAR OLUŞUMU

Günde 180 litre süzülüyor, 1,5 litre çıkıyor

Aradaki fark boşa gitmiyor: geri emilim. Böbrek önce her şeyi kabaca süzüyor — glikoz, amino asit, vitamin, su, tuz dâhil — sonra işine yarayanı tek tek geri alıyor, işine yaramayanı ayrıca salgılayarak ekliyor. Bu ünitede nefronun her parçasını, glomerulus kılcallarının neden farklı olduğunu, süzülme, geri emilim ve salgılamayı ve süzüntünün Henle kulpunda nasıl önce hipertonik sonra hipotonik olduğunu göreceksin.

01 / NEFRONUN YAPISI

Böbreğin en küçük yapısal birimi

Böbreklerde idrar oluşumunu gerçekleştiren en küçük yapısal birim nefronlardır. İnsanda her böbrek yaklaşık 1 milyon nefron içermektedir. Nefronlar, kabuk bölgesinden başlayıp öz bölgesine kadar uzanabilir. Bir nefron; Malpighi cisimciği ve boşaltım tüplerinden oluşur.

NEFRON HARİTASI

Yedi parçayı sırayla gez. Seçilen parça nefron şemasında kalın çizilir, kabuk ile öz bölgesinin sınırı kesikli çizgiyle işaretlidir. Süzüntü damlası şema boyunca sürekli akar; “Malpighi cisimciği”nde getirici ve götürücü atardamarlar ayrı renkte belirir.

İKİ ANA PARÇA

Bir nefron; Malpighi cisimciği ve boşaltım tüplerinden oluşur. Malpighi cisimciği ise glomerulus kılcalları ve Bowman kapsülünden meydana gelir. Boşaltım tüpleri proksimal tüp, Henle kulpu, distal tüp ve idrar toplama kanallarıdır.

SAYILAR

İnsanda her böbrek yaklaşık 1 milyon nefron içermektedir. İki böbrek birlikte yaklaşık 2 milyon süzme birimi demektir. Nefronlar, kabuk bölgesinden başlayıp öz bölgesine kadar uzanabilir — yani 21. ünitedeki korteks-medulla ayrımı nefronun üzerinden geçer.

02 / MALPİGHİ CİSİMCİĞİ VE GLOMERULUS

İki atardamar arasındaki tek kılcal ağı

Kan, Malpighi cisimciğine getirici atardamarla gelir; götürücü atardamarla çıkar. Bu iki atardamar arasındaki kılcal damar ağına glomerulus denir. Glomerulus kılcal damarlarını Bowman kapsülü çevreler. Glomerulus kılcalları ve Bowman kapsülü birlikte Malpighi cisimciğini oluşturur.

SÜZGEÇ TEZGÂHI

Sekiz molekül glomerulus duvarındaki porlara doğru akıyor. Küçük olanlar geçip Bowman kapsülüne düşüyor, büyük olanlar duvarda takılıyor. Düğmeyle bir molekül seç: o molekül vurgulanır, sağdaki kutu geçip geçemediğini ve sebebini yazar.

NEDEN BASINÇ YÜKSEK?

Glomerulus kılcallarında kan basıncı diğer doku kılcallarından çok yüksektir; bu yüksek kan basıncına dayanmak, kan proteinlerinin ve hücrelerinin kılcallardan dışarı çıkışını engellemek için glomerulus kılcalları diğer doku kılcallarından farklıdır.

İKİ FARK

İki atardamar arasında yer alır. Podosit adı verilen kapsül hücreleriyle çevrili olması sayesinde yüksek basınca dayanabilir. Glomerulus duvarında por adı verilen açıklıklar sayesinde ve yüksek kan basıncının da etkisiyle su ve çözünmüş tuzlar, glikoz, amino asitler, vitaminler, azotlu atıklar ve diğer küçük moleküller damardan çıkarak Bowman kapsülüne geçer. Kan hücreleri, plazma proteinleri, yağ molekülleri gibi büyük moleküller ise kılcallardan Bowman kapsülüne geçemez.

TUZAK · “KILCAL DAMARIN İKİ UCU DA TOPLARDAMARDIR” DEĞİL

Vücudun her yerinde kılcal ağı bir atardamarla başlar, bir toplardamarla biter. Glomerulus bu kuralın istisnasıdır: kan, Malpighi cisimciğine getirici atardamarla gelir; götürücü atardamarla çıkar. İki atardamar arasında sıkışan kılcal ağında basınç düşemez — süzme işini mümkün kılan da tam olarak budur.

03 / BOŞALTIM TÜPLERİ

Dört durak, dört farklı iş

Boşaltım tüpleri proksimal tüp, Henle kulpu, distal tüp ve idrar toplama kanallarıdır. Her durağın hücre yapısı yaptığı işe göre farklıdır: mitokondri sayısından mikrovillus varlığına, suya geçirgenlikten hormon duyarlılığına kadar.

DURAK GEZGİNİ

Altı durağı gez: proksimal tüp, Henle inen kol, Henle çıkan kol, distal tüp birinci tip hücre, distal tüp ikinci tip hücre ve idrar toplama kanalı. Her durakta tüp kesiti çizilir: mikrovillus, mitokondri sayısı ve suya geçirgenlik göstergesi gerçekten değişir; çıkan kolda su oku çarpıyla kesilir.

PROKSİMAL TÜP

Proksimal tüp, böbreğin kabuk bölgesine yerleşmiştir. Süzüntünün geldiği ilk kanaldır. Burada epitel hücrelerin metabolik aktiviteleri çok yüksek olduğundan ihtiyaç duyulan enerjiyi (ATP) karşılayabilmek için hücrelerinde mitokondri çoktur. Geri emilme proksimal tüpte başlar ve su için ozmozla, suyun dışındaki maddeler için maddenin özelliğine göre difüzyon, kolaylaştırılmış difüzyon, aktif taşıma ile gerçekleştirilir. Proksimal tüpteki hücrelerde geri emilim yüzeyini artırmak için çok sayıda mikrovillus bulunur.

Proksimal tüpten, vücut pH dengesini sağlamak için H+ iyonu ve süzüntünün asidik olmasını engellemek için amonyak birlikte atılır. Proksimal tüpte süzüntünün hacmi azalır.

HENLE KULPU

Henle kulpu, inen ve çıkan kol olarak ikiye ayrılır. İnen kol ince ve dar bir yapıya sahiptir, bu kolda suyun geri emilimi gerçekleşir. Henle kulpunun çıkan kolunun alt kısmı inceyken üst kısmı kalın bir yapıdadır ve çıkan kol suya geçirgen değildir. Bu koldan sadece tuzlar geri emilir.

DİSTAL TÜP

Distal tüp, Henle kulpundan sonraki tüptür. Geri emilim ve salgılama olayları gerçekleşir. Distal tüpün iki tip hücresi vardır. Birinci tip hücresi, hipofiz bezinden salgılanan ADH etkisiyle suyun geri emilimini ve böbrek üstü bezlerden salgılanan aldosteron hormonu etkisiyle Na+ geri emilimini K+ atılmasını sağlar. İkinci tip hücresi, H+ iyonu salgılayıp HCO3– geri emerek pH dengesinin ayarlanmasını sağlar.

İDRAR TOPLAMA KANALI

İdrar toplama kanalı, epitel hücreleri az mitokondri içeren düz yüzeyli hücrelerdir. ADH hormonu etkisiyle suyun geri emilimi devam eder. Süzüntüdeki ürenin bir kısmı burada geri emilir. Sodyumun geri emilimi aktif taşımayla burada tamamlanır.

DÖRT DURAK YAN YANA
ÖlçütProksimal tüp Henle inen / çıkanDistal tüp Toplama kanalı
MitokondriÇokAz
MikrovillusÇok sayıdaDüz yüzeyli
Suya geçirgenlikFazlaİnen: var · Çıkan: yokADH’ye bağlıADH’ye bağlı
Öne çıkan olayGeri emilim başlarİnen: su · Çıkan: tuzGeri emilim + salgılamaSu, üre, Na+ geri emilimi
Hormon etkisiADH, aldosteron, D vitaminiADH
Sıvının durumuSon kısmı izotonikDirsek hipertonik · çıkan son hipotonikSon kısmı izotonikİdrar oluşur
04 / SÜZÜLME

İdrar oluşumu burada başlıyor

Süzülme, yüksek kan basıncı ve difüzyon etkisi ile kan plazmasındaki küçük moleküllerin pasif taşıma ile glomerulus kılcallarından Bowman kapsülüne geçmesidir. İdrar oluşumu bu olayla başlar. Bowman kapsülündeki bu sıvıya süzüntü adı verilir. Vücutta homeostasinin korunabilmesi için gerekli olan suyun alım ve atım dengesi böbrekler tarafından sağlanır. Vücuttan dışarı atılan su, en fazla idrarla olur. İdrar; nefronların süzülme (filtrasyon), geri emilim ve salgılama (sekresyon) işlemleri sonucunda oluşur.

ÜÇ OLAY AYIRICI

Süzülme, geri emilim ve salgılama üç ayrı yön demektir. Düğmeyle birini seç: ok yön değiştirir (kandan tüpe, tüpten kana, kandan tüpe), alttaki kutu ATP harcanır mı ve hangi maddeler sorularını ayrı ayrı cevaplar.

SÜZÜLME HIZI KAYDIRAĞI

Kaydırakla kan basıncını değiştir: böbreklerdeki süzülme hızı kan basıncı ile doğru orantılıdır ve süzülen hacim çubuğu buna göre uzar. Alttaki beş etken kutusundan seçtiğin, kaydırağı otomatik doğru yöne taşır — örneğin soğuk hava seçilince basınç yükselir ve oluşan idrar miktarı artar yazısı çıkar.

SÜZÜNTÜDE NE VAR?

Süzüntüdeki maddelerin konsantrasyonu başlangıçta kan plazmasındakiyle aynıdır ancak sırasıyla proksimal tüp, Henle kulpu ve distal tüpten geçerken işlenerek değişir. Süzüntü; su, glikoz, amino asitler, vitaminler, tuzlar, azotlu (üre, ürik asit, kreatin, NH3) ve hemoglobinin yıkım ürünleri gibi küçük molekülleri içerir. Kan proteinleri (albümin, globülin, fibrinojen vb.), kan hücreleri (alyuvar, akyuvar, trombositler) ve yağ molekülleri gibi büyük yapılı maddeler kılcallardan dışarı çıkamaz. Süzüntüde bir miktar albümin de bulunabilir.

HIZ VE ENERJİ

Bir günde ortalama 180 litre sıvı böbreklerde süzülür. Böbreklerdeki süzülme hızı kan basıncı ile doğru orantılıdır. Glomerulusta gerçekleşen süzülme atardamarların kan basıncı kullanılarak gerçekleştiğinden ATP harcanmaz. Süzülme hızı; kan basıncı, adrenalin ve tiroksin hormonlarının salgılanması, kanın yoğunluğu ve ortam sıcaklığı gibi faktörlerden etkilenir. Örneğin, soğuk havalarda daralan kılcal damarlarda kan basıncı arttığından süzülme hızlanır ve oluşturulan idrar miktarı artar.

05 / GERİ EMİLİM

Süzülen her şey atılsaydı ölümcül olurdu

Bowman kapsülüne zararlı maddelerin yanında su, glikoz, amino asit gibi yararlı birçok madde de geçer. Bu yararlı maddelerin hepsinin doğruca böbreklerden idrarla atılması homeostasiyi olumsuz etkileyebileceği gibi ölüme de sebebiyet verebilir. Bu nedenle yararlı maddeler, vücudun ihtiyacını karşılamak için aktif taşıma veya pasif taşımayla nefron kanalında bulunan epitel hücreler tarafından geri emilerek boşaltım tüplerini saran kılcallara geçer.

OZMOTİK YOLCULUK LABORATUVARI

Kaydırağı nefron boyunca gezdir: üstteki eğri süzüntünün çözünmüş madde derişimini, alttaki çubuk hacmini gösterir. Dikkat edilecek üç yer: proksimal tüpte hacim düşer ama derişim değişmez, Henle dirseğinde derişim tepe yapar (hipertonik), çıkan kolun sonunda en düşük değere iner (hipotonik). Rozet o noktadaki durumu yazar.

TERS AKIŞ

Bowman kapsülünden çıkan götürücü atardamar, nefronun kanallarını bir ağ gibi sararak süzüntüden geri emilen maddelerin kana geçişini ve salgılanan maddelerin nefron kanalına aktarımını sağlar. Geri emilme nefrondan kana doğrudur. Tüpün içinden akan sıvıyla tüpleri saran kılcallarda akan kanın akış yönü birbirine terstir ve bu durum geri emilimi artırır. Nefron kanallarının kıvrımlı ve uzun oluşu yüzey alanını genişlettiği için geri emilimde etkilidir. Geri emilim pasif ve aktif taşıma ile gerçekleşir.

PROKSİMAL TÜPTE NE GERİ EMİLİR?

Bowman kapsülünden proksimal tüpe gelen süzüntü içerisinden su, bikarbonat iyonları (HCO3–), tuz, glikoz, amino asitler ve elektrolitler geri emilerek kana geçer. Sağlıklı bir insanda glikoz ve amino asidin tümü aktif taşımayla proksimal tüpte geri emilir. Geri emilen bikarbonat sayesinde vücut sıvılarının pH dengesi korunur. Glikoz, amino asit ve Na+ aktif taşımayla; HCO3– ve K+ difüzyonla, H2O ozmozla geri emilir.

DİKKAT · HACİM DÜŞER, DERİŞİM AYNI KALIR

Proksimal tüpte gerçekleşen geri emilime rağmen burada bulunan sıvının toplam çözünmüş madde konsantrasyonu değişmez. Sebebi: proksimal tüpte sodyum geri emilimi fazla olduğu hâlde, suya geçirgenliğinin de fazla olması ve suyun sodyumla birlikte geri emilmesi sayesinde sodyum konsantrasyonu sabit kalır. Tek tek maddelere bakınca tablo değişir: bikarbonat iyonları, glikoz ve amino asitler suya oranla daha fazla geri emildiğinden bu maddelerin konsantrasyonları proksimal tüp boyunca azalır. Kreatinin gibi aktif olarak geri emilemeyen maddelerin konsantrasyonları, proksimal tüp boyunca artar. Süzüntünün hacmi azalır fakat toplam çözünmüş madde konsantrasyonu değişmez.

HENLE KULPUNDA

Henle kulpu inen kolunda suyun geri emilimi devam eder. Tuz ve çözünmüş maddelere geçirgenlik düşüktür. Süzülen sıvının %20’si Henle kulpundan geri emilir. Bu emilimin neredeyse tamamı inen kolda gerçekleşir. Süzüntü burada su kaybettiğinden çözünmüş madde konsantrasyonu artar. Konsantrasyonun en yüksek olduğu kısım, Henle kulpunun dirsek kısmıdır.

Çıkan kol suya geçirgen olmadığından süzülen maddelerin geri emilimi devam ederken suyun Henle kulpunda kalması distal tüpe doğru akan süzüntünün giderek seyreltik olmasına sebep olur. Henle kulpunun çıkan kolunda sodyum klorür ve potasyumun aktif olarak geri emilimi sağlanır. Kalsiyum, magnezyum, bikarbonat gibi iyonların önemli miktarları burada geri emilir.

DİSTAL TÜPTE VE TOPLAMA KANALINDA

Distal tüp, Henle kulpunun çıkan kolundan sonra devam eden kısımdır. Burada bikarbonat iyonlarının, suyun ve tuzun geri emilimi devam eder. Böbrek üstü bezinin kabuk bölümünden salgılanan aldosteron hormonu sayesinde distal tüpe K+ salgılanır, Na+ geri emilir. Böylece vücut sıvılarının K+ ve Na+ konsantrasyonlarının ayarlanması sağlanır. Distal tüpte su geri emilimi, hipofiz bezinin arka lobundan salgılanan antidiüretik hormon (ADH) tarafından kontrol edilir. Yüksek ADH düzeyinde tüpün bu bölümü suya karşı geçirgendir. ADH yokluğunda ise suya geçirgenlik azalır. Ca+2 geri emilimi, D vitamini etkisiyle gerçekleşir.

İdrar toplama kanalı distal tüpün bağlandığı, süzüntünün havuzcuğa taşınmasını sağlayan kanaldır. Suyun ve suda çözünen maddelerin geri emilimini gerçekleştirir. İdrar toplama kanalında difüzyonla bir miktar üre geri emilir.

DİKKAT · EŞİK DEĞER

Eşik değer, bir maddenin kanda bulunması gereken miktar olarak değerlendirilir. Emilimi gerçekleşecek maddeler kanda yeterli miktarda bulunuyorsa (madde miktarı eşik değerin üzerindeyse) geri emilim gerçekleşmez. Örneğin, bazı amino asitlerin kandaki konsantrasyonu eşik değerin üzerinde ise geri emilim gerçekleşmez ve fazla amino asit idrarla dışarı atılır.

Tonisite anahtarı: çevresindeki doku sıvısına göre proksimal tüp ve distal tüpün son kısmındaki sıvı içeriği izotoniktir. Henle kulpunun dirsek kısmı hipertonik, çıkan kolunun son kısmı ise hipotoniktir.

06 / SALGILAMA VE İDRARIN OLUŞUMU

Süzgeçten kaçanı elle ekliyor

Salgılama, nefronu saran kılcal kan damarlarından nefron kanallarına madde geçişidir. Salgılanan maddeler amonyak, hidrojen iyonları, potasyum iyonları, penisilin gibi bazı ilaçlar, organik asit ve bazlar, besin yoluyla alınan gıda boyaları ve diğer zehirli maddelerdir ve bu maddelerin nefron kanallarına geçişi aktif taşıma ile gerçekleşir.

SAYI MERDİVENİ

Dört adımı sırayla aç: 1.600 litre kan180 litre süzüntü → geri emilim → 1,5 litre idrar. Çubuklar logaritmik ölçekte çizilir, yoksa 1,5 litre görünmezdi. Son adımda idrarın nasıl bulunduğu formülle yazılır.

PROKSİMAL TÜPTE SALGILAMA

Proksimal tüp hücreleri, tüp boşluğuna H+ iyonları salgılar. H+ iyonunun süzüntüye salgılanması, idrar pH’sini düşürerek asitliğini artırır. Aynı zamanda H+ iyonlarını yakalayıp tampon görevi görmesi için sentezlediği amonyağı (NH3) aynı yere salgılar. Amonyak, H+ iyonlarını yakalayıp amonyum (NH4) hâline gelir. Süzüntünün asitliği arttıkça daha fazla NH3 salgılanır. İlaçlar, metabolizma son ürünleri, toksinler tüpe verilerek kanın bu maddelerden temizlenmesi sağlanır.

DİSTAL TÜPTE SALGILAMA

Distal tüpteki süzüntüye salgılama yöntemiyle bazı ilaçlar, metabolik atıklar gibi çeşitli maddeler geçer ve bu maddeler idrarla vücuttan uzaklaştırılır. Bu bölüm üreye geçirgen değildir. Buraya ulaşan süzüntü toplama kanalına geçer.

Süzüntü, nefronda ve idrar toplama kanalında işlenerek idrara dönüşür. O yüzden bu kısım; idrarı işleyen son yer olması nedeniyle idrarla atılacak çözünür maddelerin, vücut dokularına geri emilecek maddelerin ve su miktarının ayarlanmasında çok önemli rol oynar.

İDRARIN YOLU VE İÇERİĞİ

Nefron kanallarından geçerek toplama kanallarına ulaşan süzüntü idrar adını alır. Toplama kanalından çıktıktan sonra böbreğin havuzcuk bölgesinde toplanan idrar, yoğun ve kana oranla hipertoniktir. Buradan sağ ve sol böbrekten çıkan üreterlerle idrar kesesine (mesane) iletilir. Mesane otonom sinirler tarafından kontrol edilir.

İdrar kesesindeki idrar miktarı, belirli bir değere ulaşınca idrarın dışarı atılma refleksi aktifleşir ve idrar üretrayla dışarı atılır. İdrarın dışarı atılması bir refleks olsa da bu refleks beyindeki merkezlerce belirli bir süre ertelenebilir.

İdrarın yapısında su, üre ve diğer azotlu atıklar (ürik asit, amonyak, kreatinin), bazı iyonlar, hormonlar, B ve C vitaminleri bulunur. İdrarın yapısı süzülen ve salgılanan maddelerin miktarlarından geri emilen maddelerin miktarlarının çıkarılmasıyla bulunur.

Bir çift böbrekten günde yaklaşık 1.600 litre kan geçer. Bu, vücuttaki toplam kan miktarının 300 katıdır. Nefronlar ve toplama kanalları başlangıçtaki süzüntünün yaklaşık 180 litresini işler. Oluşan günlük idrar 1,5 litre kadardır. Böbrekler, idrar oluşumuyla vücuttan metabolik atıkların uzaklaştırılmasını ve homeostasinin korunmasını sağlar.

TUZAK · GERİ EMİLİM İLE SALGILAMA AYNI YÖN DEĞİL

İkisi de kılcal ile nefron kanalı arasında olur ama yönleri terstir. Geri emilme nefrondan kana doğrudur. Salgılama, nefronu saran kılcal kan damarlarından nefron kanallarına madde geçişidir. Bir de şu ayrım var: süzülme pasif taşımadır ve ATP harcanmaz; salgılama ise aktif taşıma ile gerçekleşir. Formülü akılda tutmak yeter: idrar = (süzülen + salgılanan) – geri emilen.

07 / GÜNLÜK HAYAT

Nefron her gün seninle

Kış sabahı sık tuvalete gitmenden şeker testine, kan tahlilindeki kreatininden sınav öncesi heyecana kadar.

SOĞUK OKUL BAHÇESİ

Kışın teneffüste sık tuvalete gitmenin sebebi bilimsel: soğuk havalarda daralan kılcal damarlarda kan basıncı arttığından süzülme hızlanır ve oluşturulan idrar miktarı artar.

SINAV ÖNCESİ HEYECAN

Sınav kapısında hissettiğin telaş süzülme hızına dokunuyor: süzülme hızı; kan basıncı, adrenalin ve tiroksin hormonlarının salgılanması, kanın yoğunluğu ve ortam sıcaklığı gibi faktörlerden etkilenir.

İDRAR TAHLİLİNDE ŞEKER

Tahlilde “glikoz negatif” yazması normaldir: sağlıklı bir insanda glikoz ve amino asidin tümü aktif taşımayla proksimal tüpte geri emilir. Glikoz görünüyorsa süzme değil geri emilim tarafında bir sorun vardır.

TAHLİLDE KREATİNİN

Doktorun kreatinine bakması tesadüf değil: kreatinin gibi aktif olarak geri emilemeyen maddelerin konsantrasyonları, proksimal tüp boyunca artar. Geri emilmediği için böbreğin süzme performansını gösteren temiz bir ölçüdür.

İDRARIN KOYU SARI OLMASI

Az su içtiğin gün idrar koyulaşır: havuzcukta toplanan idrar zaten yoğun ve kana oranla hipertoniktir; ADH artınca toplama kanalında daha çok su geri emilir ve idrar daha da koyulaşır.

DERSTE TUVALETİ ERTELEMEK

Yapabiliyor olmanın sebebi: idrarın dışarı atılması bir refleks olsa da bu refleks beyindeki merkezlerce belirli bir süre ertelenebilir. Mesanenin kendisi ise otonom sinirler tarafından kontrol edilir.

VİTAMİN HAPI

Fazla aldığın suda çözünen vitaminin bir kısmı idrara geçer: idrarın yapısında su, üre ve diğer azotlu atıklar, bazı iyonlar, hormonlar, B ve C vitaminleri bulunur.

ANTİBİYOTİK KUTUSU

İlaçların vücuttan atılma yolu da bu ünitede: salgılanan maddeler arasında penisilin gibi bazı ilaçlar, organik asit ve bazlar, besin yoluyla alınan gıda boyaları sayılıyor.

RENKLİ İÇECEK İÇMEK

Gıda boyası neden idrarı renklendirir? Çünkü besin yoluyla alınan gıda boyaları doğrudan salgılama ile nefron kanalına aktif taşımayla verilip idrarla atılır.

OYUN · NEFRON VE İDRAR OLUŞUMU
0 / 0
08 / BİLGİ TESTİ

Öğrendiklerini test et

51 soruluk test · nefronun parçaları, glomerulus kılcallarının farkları ve podositler, dört durağın hücre yapısı, süzülme-geri emilim-salgılama üçlüsü, tonisite değişimi, eşik değer ve 1.600 L kandan 1,5 L idrara giden yol

Soru 1 / 10
Puan: 0
Soru yükleniyor...
09 / ÖZET

Tek sayfada nefron

NEFRONUN YAPISI

Böbreklerde idrar oluşumunu gerçekleştiren en küçük yapısal birim nefronlardır. Her böbrek yaklaşık 1 milyon nefron içerir. Kabuk bölgesinden başlayıp öz bölgesine kadar uzanabilir. Bir nefron; Malpighi cisimciği ve boşaltım tüplerinden oluşur. Malpighi cisimciği glomerulus kılcalları ve Bowman kapsülünden meydana gelir. Boşaltım tüpleri proksimal tüp, Henle kulpu, distal tüp ve idrar toplama kanallarıdır.

GLOMERULUS

Kan, Malpighi cisimciğine getirici atardamarla gelir; götürücü atardamarla çıkar. Bu iki atardamar arasındaki kılcal damar ağına glomerulus denir. Kan basıncı diğer doku kılcallarından çok yüksektir. Podosit adı verilen kapsül hücreleriyle çevrili olması sayesinde yüksek basınca dayanabilir. Duvarındaki por adı verilen açıklıklardan su, çözünmüş tuzlar, glikoz, amino asitler, vitaminler, azotlu atıklar ve küçük moleküller geçer; kan hücreleri, plazma proteinleri ve yağ molekülleri geçemez.

TÜPLER

Proksimal tüp: kabuk bölgesinde, süzüntünün geldiği ilk kanal; mitokondri çok, çok sayıda mikrovillus; geri emilim burada başlar; H+ ve amonyak birlikte atılır; hacim azalır. Henle kulpu: inen kol ince ve dar, suyun geri emilimi; çıkan kolun altı ince üstü kalın, suya geçirgen değil, sadece tuzlar geri emilir. Distal tüp: geri emilim + salgılama; birinci tip hücre ADH ile su, aldosteron ile Na+ geri emilimi ve K+ atılması; ikinci tip hücre H+ salgılayıp HCO3– geri emerek pH ayarı. Toplama kanalı: az mitokondrili düz yüzeyli hücreler, ADH ile su, difüzyonla bir miktar üre, aktif taşımayla sodyum geri emilimi tamamlanır.

SÜZÜLME

Yüksek kan basıncı ve difüzyon etkisi ile kan plazmasındaki küçük moleküllerin pasif taşıma ile glomerulus kılcallarından Bowman kapsülüne geçmesidir; idrar oluşumu bu olayla başlar; bu sıvıya süzüntü denir. Günde ortalama 180 litre süzülür. Süzülme hızı kan basıncı ile doğru orantılıdır. ATP harcanmaz. Etkileyen faktörler: kan basıncı, adrenalin ve tiroksin, kanın yoğunluğu, ortam sıcaklığı. Soğukta kan basıncı artar, süzülme hızlanır, idrar miktarı artar.

GERİ EMİLİM

Nefrondan kana doğrudur; pasif ve aktif taşıma ile gerçekleşir. Tüpteki sıvı ile kılcaldaki kanın akış yönü terstir, bu geri emilimi artırır. Kanalların kıvrımlı ve uzun oluşu yüzeyi genişletir. Proksimalde su, HCO3–, tuz, glikoz, amino asit ve elektrolitler; glikoz ve amino asidin tümü aktif taşımayla. Glikoz, amino asit ve Na+ aktif taşıma; HCO3– ve K+ difüzyon; H2O ozmoz. Hacim azalır, toplam derişim değişmez. Süzülen sıvının %20’si Henle kulpundan, neredeyse tamamı inen kolda geri emilir. Eşik değerin üzerindeki madde geri emilmez, idrarla atılır.

TONİSİTE

Çevresindeki doku sıvısına göre proksimal tüp ve distal tüpün son kısmındaki sıvı içeriği izotoniktir. Henle kulpunun dirsek kısmı hipertonik, çıkan kolunun son kısmı ise hipotoniktir. Sebebi: inen kolda su çıkar (derişim artar), çıkan kol suya geçirgen değildir ama tuz çıkar (derişim düşer). Havuzcukta toplanan idrar yoğun ve kana oranla hipertoniktir.

SALGILAMA

Nefronu saran kılcal kan damarlarından nefron kanallarına madde geçişidir; aktif taşıma ile gerçekleşir. Salgılananlar: amonyak, hidrojen iyonları, potasyum iyonları, penisilin gibi bazı ilaçlar, organik asit ve bazlar, gıda boyaları ve diğer zehirli maddeler. Proksimalde H+ idrarın asitliğini artırır; NH3 tampon olarak salgılanır ve H+ ile amonyum (NH4) olur; asitlik arttıkça daha fazla NH3 salgılanır. Distal tüp üreye geçirgen değildir.

İDRAR VE SAYILAR

İdrarın yapısı süzülen ve salgılanan maddelerin miktarlarından geri emilen maddelerin miktarlarının çıkarılmasıyla bulunur. İçerik: su, üre ve diğer azotlu atıklar (ürik asit, amonyak, kreatinin), bazı iyonlar, hormonlar, B ve C vitaminleri. Bir çift böbrekten günde yaklaşık 1.600 litre kan geçer; bu vücuttaki toplam kan miktarının 300 katıdır. Nefronlar ve toplama kanalları süzüntünün yaklaşık 180 litresini işler; günlük idrar 1,5 litre kadardır. Mesane otonom sinirlerle kontrol edilir; atılma refleksi beyindeki merkezlerce bir süre ertelenebilir.