Böbrek

Böbrekler, omurgalılarda bulunan fasulye biçiminde boşaltım organlarıdır. 13 cm boyuna kadar olabilen böbrekler, boşaltım sisteminin bir bölümünü oluştururlar. Bu organlar, başta üre olmak üzere atıkları kandan süzer ve onları su ile birlikte idrar olarak boşaltırlar. Böbrekleri ve böbreklere etki eden hastalıkları inceleyen tıbbi dal nefrolojidir. Nefroloji, adını Yunanca "böbrek" anlamına gelen nephros sözcüğünden alır. Böbrek(ler) ile ilgili anlamında kullanılan renal sözcüğü ise Latince renalis sözcüğünden gelir. Böbreklerin içindeki süzme birimlerine nefron denir. Her böbrekte yaklaşık 1 milyon nefron bulunur.

İnsanlarda, böbrekler karın bölgesinin arka bölümünde, bir başka deyişle karınzarı arkası (retroperitonal) bölgesinde yer alırlar. İki tane bulunan (çoğu insanda tek böbrek bulunabilmektedir, ve bu insanlar bunun ayrımına varmadan sağlıklı bir yaşam sürdürebilirler) böbreklerden sağda olanı diyaframın hemen altında, ve karaciğerin arkasında (posterior), solda olanı ise diyaframın altında ve dalağın arkasında yer almaktadır. Böbreklerin ikisinin de üstünde böbrek üstü bezleri yer almaktadır. Böbreklerin konumları bakımından bakışımsız olmalarının nedeni karın boşluğunda büyük bir yer kaplayan karaciğerin, sağda bulunan böbreğin soldakine göre 1-2 santimetre daha aşağı bir konumda (inferior) bulunmasına neden olmasıdır.

Karınzarı arkasında bulunan böbreklerin boyutları 9 ila 13 cm arasında değişmekte, ve sol böbrek sağdakinden az da olsa biraz daha büyüktür. Yaklaşık 12. göğüs omuru ile 3. bel omurlarının (T12-L3) düzeyleri arasında yer almaktadırlar. Böbreklerin üst bölgeleri 11. ve 12. kaburgalarca korunmaktadır. Böbrek üstü bezleriyle birlikte böbrekler, yağ dokuyla çevrelenip (buna pararenal yağ denilmektedir), bu yapı da böbrek zarı (renal fasiya olarak da bilinir) ile bütünüyle sarılmış durumdadır. Yukarıda da belirtildiği gibi, böbreklerden biri ya da ikisi doğuştan bulunmayabilirler, ve bu duruma böbrek oluşmaması ya da renal agenez denilmektedir.

Böbrekler, süzülmemiş kanı karın bölgesi aorttan ayrılan sol ve sağ böbrek atardamarları yoluyla almaktadırlar. Böbrekten dönen süzülmüş kan ise sağ ve sol böbrek toplardamarları yoluyla alt ana toplar damara döner. Böbreğe giden kan, kalbin pompaladığı toplam kanın (kardiyak debi) üçte birine ulaşabilir.

Böbrekten ayrılan idrar borusu (üreter) takip edilerek böbreğin içine ilerledikçe huni biçiminde bir boşluk olarak genişler; buna havuzcuk (pelvis) denilmektedir. Havuzcuktan da küçülerek ayrılan bölgelere büyük çanak (majör kaliks), bunlardan ayrılan daha da küçük bölgelere küçük çanak (minör kaliks) denmektedir. İnsan böbreğinde yaklaşık 12 adet küçük çanak bulunmaktadır. Böbrek, kesildiğinde, kabuk (korteks) ve öz (medulla) bölgelerinden oluştuğu görülür. Öz bölgede uçları papilla olarak bilinen piramitler bulunmakta, ve bunların her biri bir çanağa bağlıdır. Kabuk bölgesi dokusu her iki ardışık piramitler arasına sokulur ve bunlara Bertin sütunları denilmektedir.

Böbrekler damarlarca çok iyi bir biçimde beslenmekte ve vücut ağırlığının yalnızca %0.5'lik bir bölümünü oluştursa da, kardiyak debinin %25'ini alırlar, ve bu daha da artabilir. Kabuk bölgesi organın en çok damarlarının bulunduğu bölgedir, bu bölge böbreğe gelen kanın %90'ını toplar. Böbreğe gelen atardamar ön ve arka olmak üzere iki dala ayrılır. Bu dallardan, loplar arası damarlar ayrılıp loplar arasında ilerleyerek yayımsı damarlara ayrılır. Bu damarlar da kabuk ve öz bölgeler arasına yayılarak lopçuklar arası damarlara ayrılırlar. Lopçuklar arası damarlardan getirici damarlar ayrılıp yumakçık (glomerülus) yapısına girer.

Damarlar, yumakçık içinde daha da küçük dallara ayrılıp, 20 ila 40 arasında değişen kılcal damar kıvrımlarına dönüşürler. Bu kılcal damarlar yumakçık içindeki tampon bölge (mesenjium) ile çevrelenmiştir. Kılcal damarlar birleşerek yumakçıktan götürücü damarlar olarak ayrılırlar. Genel olarak, kabuk bölgesinin yüzeyine yakın olan nefronlardan ayrılan götürücü damarlar borucukları çevreleyerek peritubüler damar ağını oluştururlar. Öte yandan kabuk bölgesinin daha derinlerinde yer alan yumakçıklardan ayrılan damarlar vasa recta (dik damar anlamına gelmektedir) denen, öz bölgenin derinliklerine inen damarları oluştururlar. Bu damarlar öz bölgenin derinliklerine indikten sonra toplardamar olarak yukarı çıkarlar.

Böbrek damar atar ve toplar damar üzerinde ilgi çekici ve çoğu organlardan değişik olup, kendine özgü olan birkaç özelliği bulunmaktadır. Genellikle bir organa gelen atardamar küçük dallara ayrıla ayrıla atar damarcıkları (arteriyol) oluşturur. Bunlar da kılcal damarlara ayrılıp (dokuyla alyuvarlar arasında oksijen alışverişinin gerçekleştiği, ve kansıvısıyla dokular arasında besin öğelerinin ve dokulardaki atıkların alış-verişlerinin gerçekleştiği damar bölgesidir), kılcal damarlar da toplar damarcıkları, bunlar da birleşerek toplar damarları oluşturur. Böbrekte ise temiz kanı taşıyan getirici damarlar yumakçık içine girdikten sonra kılcal damarlara ayrılır, ve bunlar yumakçıktan ayrıldıktan sonra yine atar damarcık niteliğinde olan götürücü damarlara dönüşür. Özetle, böbrekte öbür organlarda bulunan temel atar damarcık-kılcal damar-toplar damarcık düzeni bulunmaz; yumakçık içinde bulunan kılcal damarlar iki atar damarcık arasında bulunmaktadır.

Yumakçıkların kılcal damarlarında duvarları delikli endotel (damarların en iç katmanında bulunan göze türü) gözeleri bulunur. Bu endotelin dışında ise iki katlı epitel gözeler bulunur. Endotele yakın olan iç epitel gözeleri (viseral) endotel dokudan yalnızca bir bazal zarı (epitel dokularda epitel gözenin en alt bölümünde bulunan, epiteli altındaki bağ dokudan ayıran zardır) ile ayrılır. Dış epitel gözeleri (paryetal) ise bowman kapsülü (yumakçığı çevreleyen yapı) üzerinde bulunmaktadır. Bu iki katlı epitel gözeleri arasındaki boşluğa da üriner boşluk (yumakçıktan süzülen kandan oluşan sıvının -süzüntü- geçtiği boşluk) denilmektedir.

Yumakçık bazal zarı 3 katmandan oluşur. Ortada elektron bakımından yoğun olan lamina densa ("yoğun katman" anlamına gelmektedir), ve bunun her iki yanında elektron bakımından seyrek bulunan lamina rara ("seyrek katman" anlamına gelmektedir) bulunmaktadır. Lamina raranın endotele yakın olan katmanına lamina rara interna, iç epitele yakın olan katmanına ise lamina rara eksterna denilir. Yumakçık bazal zarı çoğunlukla 4. tip kolajenden (kolajen, bağ dokuların yapı taşı olup, organları yapı bakımından ayakta tutan büyük moleküllerdir), laminin adlı bileşikten, çoklu anyonik proteoglikanlardan (çoğunlukla heparan sülfat), fibronektinden, entaktinden, ve birkaç başka glikoproteinlerden oluşmaktadır. 4. tip kolajen bir yapı ağı oluşturarak öbür glikoproteinleri birbirlerine bağlar.

İçteki epitel gözeler (podosit, "ayak gözeleri" anlamına gelir), yumakçık bazal zarının lamina rara eksterna katmanı üzerinde yer alıp, adetâ çok ayaklı gözeleri andırır. Bu ayakçıklar arasındaki 20 ile 30 nanometre genişliğindeki boşluklara süzme yarıkları denir. Bu süzme yarıkları birbirlerine ince bir böleç ile bağlanır.

Yumakçık yapısı tampon bölge olan mesenjium bölgesi ile dengelenmektedir; mesenjium gözeleri kılcal damarlar arasını doldurmaktadır. Bu gözeler mezoderm kökenli olup, kasılabilir, yutabilir, çoğalabilir, bağ dokuyu oluşturan kolajen yapabilir özelliktedir. Tıpkı damar çeperlerindeki kasılıp gevşeyebilen düz kası andırmaktadır. Bu gözeler ayrıca bir sürü tür yumakçıktan kaynaklanan hastalıkların (glomerulonefrit) oluşmasında rol oynar.

Yumakçıkdaki kılcal damarların duvarlarındaki endotel gözelerin delikli olması, su ve küçük moleküllere karşı geçirgen olmasını, ve aynı zamanda 70 kilodaltondan büyük proteinlere karşı ise geçirimsiz olmasını sağlar. Ayrıca bazal zarın negatif yüklü (anyon) heparan sülfat ve başka anyonik molekülleri bulundurması pozitif yüklü moleküllere karşı geçirgenliğini arttırır. Bundan dolayı, kandaki yüksek derişimde bulunan Albumin proteini, negatif yüklü olmasından dolayı bu kılcal damarlardan süzülmez. Bu seçici geçirgenliği ayrıca süzme yarıklarının arasındaki böleçte bulunan proteinler de etkiler. Bu seçici geçirgenliği sağlayan moleküllerin genlerindeki değişinim sonucunda bu seçici geçirgenlik bozulabilir, ve ortaya nefrotik sendrom denilen klinik durum çıkabilir.

Borucukları çevreleyen epitel gözelerin yapıları ve buna bağlı işlevleri böbreğin katmanlarına göre değişiklik gösterir. Yakınsal borucuk gözeleri uzun mikrovilüsleri, çok sayıda mitokondrileriyle geri emilimde önemli rol oynar. Yakınsal borucuk gözeleri süzülmüş sodyumun ve suyun üçte ikisinin, ayrıca glikozun, potasyumun, fosfatın, amino asitlerin ve proteinlerin geri emiliminde büyük önem taşır. Aynı zamanda bu gözeler ağıların da geri emilimini yapar, ve ağılar bu gözelere zarar verebilir.

Yumakçık-bitişiği aygıtı (jukstaglomerüler aygıt) yumakçığın içine sokulmuş durumda olup, getirici damarla da bitişiktir. Bu aygıtın içinde yumakçık-bitişiği gözeler yer almaktadır. Bu gözeler düz kas niteliğinde olup, getirici damarların duvarlarında bulunur, ve renin bileşiğini içerir. Ayrıca uç borucukların yumakçığa yakın olan bölgesine maküla densa denir ve bu bölge yumakçık-bitişiği aygıtıyla da iç içedir. Süzüntüdeki sodyum derişimini algılayan maküla densa, yumakçık-bitişiği aygıtına geri besleme yaparak buradaki gözelerin kasılıp ya da gevşemesini sağlar. Böylece, böbrekler kendilerine gelen kandaki (başta sodyumun olmak üzere) elektrolitlerin derişimlerine göre yumakçığa gelen kan miktarını ayarlayıp, süzmeyi de buna koşut bir biçimde etkiler. Bu yolla, böbrekler, kandaki olağan değerlerinin üstünde ya da altında olan elektrolitlerin atılımlarını etkileyerek derişimlerini ayarlayabilir.

Böbrekler yapım-yıkım sonucunda oluşan çeşitli atık ürünleri özellikle protein yapımı ve protein yıkımı sonucunda oluşan üreyi ve nükleik asitlerin yapım-yıkımı sonucunda oluşan ürik asidi, ve suyu vücuttan dışarı atar. Böbreklerin çalışmaması veya işlevini yapamaması durumunda bu atıklar atılamayacağı için sorun teşkil eder.

Böbrekler bu işlevlerin çoğunu öbür organlarla (özellikle kalp, iç salgı bezleri ve karaciğer) eş güdümlü bir biçimde gerçekleştirir. Böbrekler bu organlarla kandaki hormonlar yoluyla iletişir. Ancak, kan hacmini, basıncını algılama konusunda böbreğin içsel alıcıları bulunmaktadır.

Öz ayarlama mekanizması (tübüloglomerüler geribildirim): Bu mekanizma genel olarak, afferent arteriollerdeki miyojenik (kas dokusundan kaynaklanan) gerilim reseptörlerinin aktivitesi olarak kabul edilmektedir. Nefronlardaki macula densa hücreleri Na+ ve Cl- düzeyindeki değişikliklere duyarlıdır. Glomerüler hidrostatik basıncın artması ile glomerüler filtrasyon oranı (GFR) de artar. Bu artış; macula densaya gelen Na+ ve Cl- oranında da artışa neden olacaktır. Fizyolojik yanıt ise afferent arteriolün daralması ve mezangiyum hücrelerinin büzülmesidir.

Böbrekler kandaki pH'yi, H+ (protonun) ve HCO3- (bikarbonatın) derişimini ayarlayarak küçük bir aralıkta tutar. Bu konuda akciğerle eş güdümlü çalışır. Daha ayrıntılı bilgi için böbrek fizyolojisi maddesine bakınız.

Böbrekler kan basıncının düzenlenmesinde önemli rol oynarlar. Kansıvısındaki sodyum derişimi, kan hacmiyle ve dolayısıyla kan basıncıyla yakından ilgilidir. Nefronların içinde sodyumun (ve öbür elektrolitlerin) süzülmesini ve geri emilimini sağlayan yapılar bulunmaktadır. Ayrıca böbrek üstü bezlerinin Zona Glomerulosa bölgesinden salgılanan Aldosteron da böbreğin uç borucuklar ve toplama kanalları üzerinde etkisini göstererek kan basıncını ayarlamada önemli bir yer tutar.

Kansıvısının toplam derişimindeki (osmolalite) değişikler hipotalamustaki derişim-alıcılarınca algılanır. Hipotalamusun uzantısı olan hipofiz bezinin arka bölümü kansıvındaki derişimin artması üzerine vazopressin (ADH) salgılar. Bu da böbreklerin toplama kanallarına etkiyerek suyun geri emilimini arttırıp, idrarın daha derişik olmasına neden olur. Böylece böbrek, hipofiz beziyle eş güdümlü bir biçimde çalışarak kansıvısının hacmini dengede tutar.

Böbrekler karmaşık organlar oldukları için, hastalıkları da karmaşıktır. Bundan dolayı, böbrek hastalıklarını öbeklere ayırmak mantıklıdır. Ancak, böbrekte çok türde hastalık bulunmasına karşın, bunların belirtileri aynı oranda çeşitli değildir; çoğu aynı öbekten hastalıklar benzer biçimlerde kendilerini gösterir. Dolayısıyla, öncelikle böbrek hastalıklarının genel bulguları incelenecek, ondan sonra hastalıklar öbek halinde ele alınacaktır.

İveğen (akut) nefritik sendromu yumakçıktan kaynaklanan ve çoğunlukla iveğen gelişen, idrarda kan bulunması durumudur (hematüri). Bunun yanında, idrarda orta düzeyde protein (proteinüri) ve yüksek kan basıncı bulguları, streptokok sonrası gelişen glomerulonefritin alışılmış sunumudur.

Nefrotik sendrom, idrarda ağır oranda protein bulunması (günde 3.5 gramdan çok), kanda albümin düzeyinin düşmesi (hipoalbüminemi), aşırı şişlik, kandaki yağ düzeylerinin yükselmesi (hiperlipıdemi), ve idrarda yağ bulunması bulgularıyla ortaya çıkar.

İveğen böbrek yetmezliği idrarın kesilmesi (oliguri), ya da idrarsızlık (anüri), ve kanda azotlu atıkların artması (azotemi) ile ortaya çıkar. Yumakçıkta, ara bölgelerde, böbrek damarlarına gelen hasar sonucunda, ya da borucuklarda iveğen gelişen doku ölümü (akut tubüler nekroz) sonucunda ortaya çıkar.

Süreğen (kronik) böbrek yetmezliği, üreminin (böbrek yetmezliği sonucu kandaki azotlu atıkların artıp, bunların vücuttaki dokulara ve organlara zarar vermesi sonucunda ortaya çıkan belirtiler bütünüdür) belirtileriyle özdeştir, ve herhangi bir böbrek hastalığının ilerlemesi sonucunda varacağı son noktadır.

İdrar yollarında bulaşım, idrarda bakteri (bakteriuri) ve irin bulunmasıyla ortaya çıkar. Bulaşım belirtili de, belirtisiz de olabilip, yalnızca aşağı idrar yollarını (sidik kesesini), ya da böbrek de içinde olmak üzere yukarı idrar yollarını da etkileyebilir.