hepnotBoşaltım ve homeostazi: nefronda yönler ve atılma bilançosu
Konunun mantığı
Boşaltım, metabolizma sonucu oluşan veya fazla bulunan maddelerin uzaklaştırılması ve iç ortamın düzenlenmesiyle ilişkilidir. Böbrek su, iyon ve asit–baz dengesine katkı verir; bütün dengeyi tek başına sağlayan bir süzgeç değildir. İdrarın böbrekten üreterle mesaneye taşınması, kanın böbrek damarlarından akışıyla farklı yoldur. Sindirilmemiş besin kalıntısının dışkıyla uzaklaşmasını, kandan seçilen maddelerin idrarla atılmasıyla aynı işlem diye adlandırmayız. Bu giriş tüm boşaltım organlarının ve hormonların ayrıntısını kapsamaz.
Nefron modelinde süzülme, glomerulus damarındaki sıvıdan tüp başlangıcına basınçla ilişkili geçiştir. Filtrasyon bariyeri bazı küçük maddeler ve su için geçişe izin verirken büyük proteinler ve kan hücrelerinin büyük bölümünü damarda tutar; bütün kan tüpe boşalmaz. Süzüntü son idrarla aynı bileşimde kalmak zorunda değildir. Bir maddenin süzülebilir olması, tamamının vücuttan atılacağı veya zararlı olduğu anlamına gelmez. Kayıpların büyüklüğü madde ve koşullarla ayrıca belirlenir.
Geri emilim tüp içinden doku/kan tarafına, tübüler salgılama ise doku/kan tarafından tüp içine net aktarımı vurgular. Bu yön adları taşınmanın her maddede mutlaka aynı enerji mekanizmasıyla olduğunu söylemez. Tüpe salgılanan bir madde idrar yolunun sonuna ulaşmadan geri alınabilir veya dönüşebilir; bunların yokluğu soruda belirtilmelidir. Kapalı bir zaman/bölme hesabında dönüşüm ve son stok değişimi yoksa atılan miktar=süzülen−geri emilen+tüpe salgılanan şeklinde hesaplanabilir. Aynı birimli miktarlar kullanılmalı; bir derişim, hacimle ilişkilendirilmeden miktar gibi çıkarılmaz.
ADH, uygun reseptör ve yanıt yolları bulunan suya duyarlı tüp/toplama kanalı bölümlerinin su geçirgenliğinin düzenlenmesine katkı verir. Dış dokuda suyun tüpten çıkmasını destekleyen ozmotik koşullar da varsa su geri emilimi artabilir; suyu doğrudan ATPyle pompalamakla aynı süreç değildir. Hormon artışı tek başına, gerekli gradyan veya yanıt yolu bozuk olsa bile her zaman aynı idrar hacmi değişimini garanti etmez. Su hacminin azalması, çözünmüş maddenin miktarı sabitse derişimi artırabilir; daha derişik idrar her zaman daha çok madde atıldı demek değildir.
Homeostazi tam hareketsizlik değil, değişen girişlere karşı düzenlenen bir iç ortamdır. Nefrondaki taşıma, dolaşım, hormonlar ve dışarıdan gelen yükler birlikte değerlendirilir. Tek bir idrar gözlemi veya belirti, bu basamaklardan hangisinin değiştiğini ve kişide bir hastalık olup olmadığını tek başına belirlemez. Aşağıdaki miktarlar ve hormon modelleri kurmacadır; gerçek kişiye sıvı alma, beslenme, ilaç, tanı veya tedavi önerisi değildir. Hesaplar yalnız belirtilen sınıra, süreye ve yok sayılan dönüşümlere bağlıdır.
Süzülme son atılma değildir. Tüpten kana geri emilim, kandan tüpe salgılama; uygun bilanço koşulunda atılma=F−R+S. Su geçirgenliği, ozmotik fark ve hormon yanıtı birlikte gerekir; derişim değişimini madde miktarı değişimi sanma.
Adım adım bir örnek
Kurmaca nefron modelinin bir zaman aralığında, dönüşmeyen X maddesinin kana giriş toplamı40 mg. Bunun28 mgı süzülerek tüpe giriyor; tüpten kana20 mg geri alınıyor, kandan tüpe ayrıca6 mg salgılanıyor. Tüp başlangıç/son stok farkı yok, başka giriş/çıkış veya dönüşüm yok. X yalnız idrar veya kan çıkışıyla ayrılıyor.
Tüp bilançosu
- Tüpe toplam giriş28+6=34 mg.
- Kana geri dönüş20 mg; tüpten idrarla ayrılan34−20=14 mg.
- Atılan14 mg, yalnız başlangıçtaki süzülen28 mgla eşit değildir.
Sınır: Süre, madde, stok ve dönüşüm koşulları verilmiştir; Xnin gerçek kimyasal/klinik özellikleri tanımlanmamıştır.
Kan tarafı ve toplam korunum
- Başlangıç40 mgdan süzülen28 çıkar, geri alınan20 eklenir, salgılanan6 çıkar:26 mg kan çıkışı.
- Toplam40 mg=26 mg kan çıkışı+14 mg idrar çıkışı.
- Aynı madde iki sınırdan izlenince tüp ve kan hesaplarının tutarlılığı kontrol edilir.
Sınır: Bu toplam korunum bağımsız bir fizyolojik ölçüm değil, verilen kapalı modelin cebirsel denetimidir.
Süzülen miktar aynı kalırken geri emilim değişirse son atılma neden değişebilir?
Hatayı bul
“Bir madde süzülmüşse tamamı idrarla atılır; süzülmemişse hiçbir yolla tüpe gelemez.” İlk yanlış çıkarım nedir?
İlk hatayı göster
İlk hata: Başlangıç süzüntüsüne geçişi, geri emilim ve sonraki tübüler eklemeleri yok sayarak son atılmayla eşitlemek.
Geri emilim süzülen miktarın bir bölümünü kana döndürebilir; sonraki salgılama da tüpe madde ekleyebilir. Son atılma için bütün sınırlar, stok ve dönüşüm koşulları belirtilmelidir.
Soru1de diğer miktarlar aynı kalıp geri emilim28den31 mgye çıksa son atılma ne olur?
36−31+5=10 mg olur; önceki13 mgye göre3 mg azalır. Son stok/dönüşüm yokluğu ve aynı zaman aralığı koşulları korunur; idrar hacmi verilmeden derişim hesaplanmaz.
Dersin soruları
1Kurmaca tek zaman aralığında dönüşmeyen Xten36 mg süzülüyor, tüpten kana28 mg geri alınıyor, kandan tüpe ayrıca5 mg salgılanıyor. Tüpte stok değişimi yok; başka akış/dönüşüm yok. İdrarla atılan X miktarı kaç mgdır?
Bu soruda hata mı var?2Kurmaca izleyicide I:glomerulus kanından tüp başlangıcına, II:tüpten çevre kanına, III:çevre kanından tüpün sonraki bölümüne geçiş kaydediliyor. Üç kaydın adları hangi sıradadır? Son idrar çıkışı ayrıca izlenmiyor.
Bu soruda hata mı var?3Kurmaca modelde uygun ADH yanıtı ve tüpten su çıkışını destekleyen çevre ozmotik farkı korunuyor. Bir zaman aralığında idrar hacmi2 Lden1 Lye inerken idrarla çıkan dönüşmeyen Y miktarı12 mmol olarak aynı kalıyor; başka veri yok. Hangi sonuç doğrudur?
Bu soruda hata mı var?Kendini dene
Tüm soruları cevapla. Bitirince puanını ve zorlandığın noktaları göreceksin.
1Kurmaca bir modelde glomerulus damarındaki sıvıda küçük bir çözünen (U), büyük bir plazma proteini (V) ve alyuvarlar bulunmaktadır. Tüp başlangıcına süzülmeyi bu modelle anlatan hangi ifade uygundur?
2Kurmaca modelde dönüşmeyen Z maddesinden bir zaman aralığında 54 mg süzülüyor, tüpe 8 mg salgılanıyor ve idrarla 15 mg atılıyor. Tüpte stok değişimi yok; başka akış yok. Tüpten kana geri alınan Z kaç mg’dır?
3Kurmaca bir modelde kandaki hormon düzeyi yüksektir ve toplama kanalı hücrelerinin hormona yanıt yolu sağlamdır. Ancak çevre dokunun ozmotik derişimi tüpteki sıvıyla aynıdır; başka su taşıma yolu yoktur. Bu koşulda idrar hacmi için hangisi beklenir?
4Kurmaca bir modelde, aynı süredeki iki aralıkta idrarla çıkan dönüşmeyen W maddesi ölçülüyor. Aralık 1’de idrar hacmi 3 L ve W derişimi 12 mmol/L; Aralık 2’de hacim 0,5 L ve derişim 30 mmol/L’dir. W’nin idrarla atılan miktarı için hangisi doğrudur?
5Kurmaca modelde büyük bir molekül olan C maddesi bariyerden süzülmemektedir (süzülen 0 mg). Aynı aralıkta çevre kılcal damardan tüpe 6 mg C aktarılıyor; tüpten kana geri alınan C yoktur. Tüpte stok değişimi ve dönüşüm yok. İdrarla atılan C miktarı için hangisi doğrudur?
6Kurmaca modelde aynı sürede, dönüşmeyen ve stok oluşturmayan iki maddeden P için süzülen 50, geri alınan 49, salgılanan 0 mg; Q için süzülen 10, geri alınan 2, salgılanan 12 mg’dır. İdrarla hangisi daha çok atılır?
7Kurmaca modelde dönüşmeyen G maddesi için süzülen ve tüpten kana geri alınan miktarlar sabit tutulurken çevre kılcal damardan tüpe net aktarım artırılıyor. Tüpte stok değişimi yok. İdrarla atılan G miktarı nasıl değişir?
8Kurmaca iki grupta aynı sürede idrarla atılan dönüşmeyen Z maddesi miktarı ikisinde de 30 mmol’dür. Grup 1’de hormon düzeyi yüksek ve idrar hacmi 0,5 L; Grup 2’de hormon düzeyi düşük ve idrar hacmi 2 L’dir. İki grupta da yanıt yolu ve ozmotik koşullar uygundur. Z derişimleri ve hormonun hacme etkisi için hangisi doğrudur?
9Kurmaca bir modelle ilgili şu ifadeler veriliyor. I. Hormon düzeyi yüksek olan bir modelde, yanıt yolu işlevsiz olsa da idrar hacmi azalır. II. Süzülmemiş bir madde tüpe girmez; bu nedenle idrarda bulunmaz. III. Süzülen bir madde tüpte kana geri alınabilir. Hangileri doğrudur?
10Kurmaca modelde damar sıvısında 80 birim büyük bir plazma proteini (V) ve 80 birim küçük bir çözünen (U) vardır; ikisi de dönüşmez ve tüpte stok oluşturmaz, başka akış yoktur. U için süzülen 50, geri alınan 42, salgılanan 0 birimdir. İdrarla atılan (V; U) birim kaçtır?
Aklında kaldı mı?
F−R+S atılma hesabında R ve S hangi yönlerdir?
R tüpten kana geri emilen, S kan/doku tarafından tüpe sonradan verilen miktardır. Dönüşüm ve son stok farkı yoksa aynı zaman/madde için F−R+S kullanılabilir.
ADH artışı her koşulda aynı idrar değişimini garanti eder mi?
Hayır. Uygun reseptör/yanıt ve su geçişini destekleyen ozmotik ortam gibi koşullar gerekir. Hormon düzeyi tek başına tüm modeli belirlemez.
Kaynak ve kontrol durumu
Bu ders Hepnot için hazırlandı; üçüncü taraf soru kitabından soru veya görsel aktarılmadı. Bu, başka içerikle benzerlik olmadığının garantisi değildir.
Branş editörü incelemesi ve müfredat eşleştirmesi sürüyor; bu nedenle ders taslak olarak işaretlidir.
Müfredat için başvurulacak kaynak: MEB öğretim programları.