Böbreklerin Histofizyolojisi
Böbrek filtrasyon, aktif emilim, pasif emilim ve salgılama işlevlerini kapsayan karmaşık bir dizi işlem aracılığıyla organizmanın iç ortamının kimyasal bileşimini düzenler. Filtrasyon işlemi, kan plazması ultrafitratının oluştuğu glomerülde gerçekleşir. Nefronun tübül kısımları, özellikle de proksimal kıvrımlı tübüller bu filtrat içindeki vücut metabolizmasına yararlı olan maddeleri emer, bu şekilde homeostazın devamını sağlar. Tübüller aynı zamanda idrarla atılan belli zararlı maddeleri, kandan tübül lümenine aktarır. Toplayıcı kanallar belli koşullarda suya geçirgen hale geçerek kan plazmasından daha hipertonik olan idrarın konsantrasyonunu artırır. Bu yolla organizma suyunu, interselüler sıvısını ve osmotik dengesini kontrol eder.
Erişkin bir kişide iki böbreğe gelen kan dakikada 1,2-1,3 l’yi bulur. Bu durum vücutta dolaşan bütün kanın her 4-5 dakikada bir böbrekten geçmesi anlamını taşır. İki böbrek dakikada 125 ml filtrat üretir; bu miktarın 124 ml’si emilir ve yalnız 1 ml’si idrar olarak ca//xlere salınır. Bir günde ortalama 1500 ml idrar oluşmaktadır.
Glomerüler filtratın kimyasal bileşimi kan plazmasına benzer ancak makromoleküller glomerül duvarını geçemediği için hemen hiç protein içermez. Glomerül kapillerlerinin endotel hücreleri pencerelidir, 70-90 nm çapında çok sayıda açıklık bulunurken, diyafram içermezler, bu sayede endotel geçirgenliği artar.
Renal cisimcikte oluşan glomerüler filtrat, absorbsiyon ve ekskresyonun başladığı yer olan proksimal kıvrımlı tübüllere geçer. Proksimal kıvrımlı tübüller filtrattaki glukoz ve aminoasidlerin tümünü, suyun ve sodyum klorürün %85’ini ve ayrıca fosfat ve kalsiyumu emer. Glukoz, aminoasidler ve sodyum, proksimal tübül hücrelerinin bazolateral membranları üzerinde bulunan Na+/K+-ATPaz etkinliğine bağlı olarak emilirken su, ozmotik gradienti izleyerek pasif olarak emilir. Filtrattaki glukoz miktarı proksimal tübülün emme kapasitesini aştığında, idrar miktarı artar ve glukoz içerir. Filtratta az miktarda bulunan proteinin emilimi pinositozla gerçekleştirilir. Proteinler lizozomlar tarafından sindirilir ve aminoasitler burada bulunan hücreler tarafından yeniden kullanılır. Bütün bu etkinliklere ek olarak proksimal kıvrımlı tübüller kreatinin gibi maddeleri ve paraaminohippürik asid, penisilin ve iyotlu kontrast madde gibi vücuda yabancı olan maddeleri idrara salgılar. Bu olay tübüler sekresyon olarak tanımlanan aktif bir işlemdir. Bu maddelerin sekresyon hızının belirlenmesi böbrek işlevlerinin klinik açıdan değerlendirilmesinde yararlıdır.
Henle kangalı su tutma işleminde rol oynar; böylece hipertonik idrar üretilebilir ve vücut suyu korunabilir. Henle kangalı, toplayıcı kanallardan geçen idrarın konsantrasyonunu etkileyen medüller interstisyumdaki hipertonik gradyanı oluşturur. Kangalın inen ince kısmının suya geçirgen iken çıkan bölüm suya geçirgen değildir. Çıkan kalın kolda sodyum klorür aktif olarak tübülden dışarı atılır. Bu şekilde medüller interstisyumda idrarın konsantre hale gelmesi için gereken gradyan sağlanmış olur.
Aldosteron konsantrasyonu yeterince yüksek olduğunda distal kıvrımlı tübüllerde sodyumun emildiği, potasyum iyonlarının dışarı verildiği bir iyon değişim bölgesi bulunur. Burası vücuttaki total su ve tuzları kontrol eden düzeneğin bulunduğu bölgedir. Distal tübül aynı zamanda tübüldeki idrara hidrojen ve amonyum iyonlarını salar. Bu etkinlik kandaki asit-baz dengesinin korunmasında çok önemlidir.
Toplayıcı kanal epiteli arka hipofizden salgılanan antidiüretik hormona (ADH) duyarlıdır. Su alımı azaldığında, ADH salgılanır ve toplayıcı kanalların epiteli suya geçirgen hale geçer. Böylece su glomerüler filtrattan emilip kan kapillerlerine aktarılır ve sonuçta vücut içinde kalmış olur. Ortamda ADH bulunduğunda lümen membranındaki membran içi partiküller suyun emildiği kanalları oluşturacak biçimde bir araya toplanabilir.