Održavanje normalne razine metabolizma u tijelu, zvane homeostaza, provodi se uz pomoć neuro-humoralne regulacije procesa disanja, probave, cirkulacije, izlučivanja i reprodukcije. U ovom članku razmatrat će se sustav organa za izlučivanje ljudi i životinja, njihova struktura i funkcije, kao i njihov značaj u metaboličkim reakcijama živih organizama.
Biološki značaj organa za izlučivanje
Kao rezultat metabolizma koji se odvija u svakoj stanici živog organizma, nakuplja se velika količina otrovnih tvari: ugljični dioksid, amonijak, soli. Za njihovo uklanjanje potreban je sustav koji uklanja toksine u vanjsko okruženje. Građu i funkcije organa ekskretornog sustava proučavaju anatomija i fiziologija.
Po prvi put, poseban organ za izlučivanje pojavljuje se u beskralježnjaka s bilateralnom simetrijom. Zidovi njihova tijela sastoje se od tri sloja: egzomezo- i endoderma. Za takve organizmeuključuju plosnate i okrugle gliste, a sam sustav izlučivanja predstavljen je protonefridijom.
Kako organi za izlučivanje funkcioniraju u ravnih crva i nematoda
Protonefridije su sustav cjevastih formacija koje se protežu od glavnog uzdužnog kanala. Nastaju iz vanjskog zametnog sloja – egzoderme. Toksini i višak iona uklanjaju se na površinu tijela helminta kroz pore.
Unutarnji kraj protonefridije je opskrbljen grupom procesa - cilijama ili flagelama. Njihovi valoviti pokreti miješaju međustaničnu tekućinu, što poboljšava funkcije filtracije izvodnih kanala.
Progresivne komplikacije organa za izlučivanje u anelidima
Prstenovi, na primjer, glista, nereis, pješčana glista, uklanjaju metaboličke produkte iz njihovog tijela koristeći metanefridiju - organe za izlučivanje crva. Imaju oblik tubula, čiji je jedan kraj leukoidno proširen i opremljen cilijama, a drugi ide na integument životinje i ima rupu - poru. Komplikacija organa za izlučivanje kod glista objašnjava se pojavom sekundarne tjelesne šupljine - coeloma.
Obilježja strukture i funkcije malpigijevskih posuda
Kod predstavnika vrste člankonožaca, organ za izlučivanje ima oblik razgranatih tubula, u koje se otopljeni metabolički produkti i višak vode apsorbiraju iz hemolimfe - intrakavitarne tekućine. Zovu se malpighian posude i karakteristične su za predstavnike klasa pauka i insekata. U potonjem, osim za izlučivanjetubule, postoji još jedan organ - masno tijelo, u kojem se nakupljaju metabolički proizvodi. Malpigijeve žile, u koje su ušle otrovne tvari, ulijevaju se u stražnje crijevo. Odatle se metabolički proizvodi izlučuju kroz anus.
Organ za izlučivanje kod rakova - rakova, jastoga, jastoga - predstavljen je zelenim žlijezdama, koje su modificirane metanefridije. Nalaze se na cefalotoraksu životinje, iza baze antena. Ispod zelenih žlijezda u rakova nalazi se mjehur, koji se otvara s porom za izlučivanje.
Organ za izlučivanje u riba
Kod predstavnika klase koštanih riba dolazi do daljnje komplikacije sustava za izlučivanje. Ima izgled tamnocrvenih trakastih tijela - trupa bubrega koji se nalaze iznad plivajućeg mjehura. Iz svakog od njih polazi mokraćovod, kroz koji urin teče u mjehur, a iz njega - u urogenitalni otvor. Kod predstavnika klase hrskavičnih riba (morski psi, raže), ureteri se ulijevaju u kloaku, a mjehur je odsutan.
S obzirom na građu sustava za izlučivanje, sve koštane ribe dijele se u tri skupine: one koje žive u slatkoj vodi, u slanoj vodi, kao i skupinu tzv. anadromnih koji žive i u slanoj i u slatkoj vodi zbog karakteristika mrijesta.
Slatkovodne ribe (smuđ, karas, šaran, deverika), kako bi izbjegle višak vode u svom tijelu, prisiljene su uklanjati veliku količinu tekućine kroz bubrežne tubule i malpigijeve glomerule bubrega. Dakle, šaran oslobađa do 120 ml vode na 1 kgnjegova masa, a som - do 380-400 ml. Kako tijelo ne bi osjetilo nedostatak soli, škrge slatkovodnih riba djeluju kao pumpe koje pumpaju ione natrija i klora iz vode. Morski život - bakalar, iverak, skuša - naprotiv, pate od nedostatka vode u tijelu. Kako bi izbjegli dehidraciju i održali normalan osmotski tlak unutar tijela, prisiljeni su piti morsku vodu, koja se, filtrirana u bubrezima, čisti od soli. Višak natrijevog klorida eliminira se kroz škrge i izmet.
Kod anadromnih riba, kao što je europska jegulja, postoji "prekidač" u načinu na koji se osmoregulacija provodi preko bubrega i škrga, ovisno o tome u kojoj se vodi nalaze.
Sustav za izlučivanje vodozemaca
Budući da su hladnokrvni stanovnici kopneno-vodenog okoliša, vodozemci, poput riba, uklanjaju štetne produkte metabolizma kroz golu kožu i bubrege trupa. U žaba, tritona i cejlonske riblje zmije, organ za izlučivanje predstavljen je parnim bubrezima koji se nalaze s obje strane kralježnice, a iz njih se protežu mokraćovodi koji se ulijevaju u kloaku. Djelomično se iz njih uklanjaju plinoviti produkti metabolizma kroz segmente pluća, koja zajedno s kožom obavljaju funkciju izlučivanja.
Zdjelični bubrezi su glavni organi za izlučivanje ptica i sisavaca
U procesu evolucijskog razvoja, trupni bubrezi su modificirani u progresivniji oblik organa za izlučivanje - zdjelične bubrege. Nalaze se duboko u zdjeličnoj šupljini, gotovo uz kloaku kod gmazova i ptica,a u blizini spolnih žlijezda (testisi i jajnici) - kod sisavaca. Masa i volumen njihovih bubrega se smanjuju, ali se kapacitet filtracije stanica bubrežnog nefrona značajno povećava, što dovodi do činjenice da organi za izlučivanje životinja koje pripadaju klasama ptica i sisavaca mnogo učinkovitije čiste krv od produkata raspadanja. i štite tijelo od dehidracije.
Osim toga, ptice, za razliku od svih ostalih kopnenih kralježnjaka, nemaju mjehur, pa se u njima ne nakuplja mokraća, već iz mokraćovoda odmah ulazi u kloaku, pa van. Ovo je uređaj koji smanjuje tjelesnu težinu ptica, što je važno s obzirom na njihovu sposobnost letenja.
Filtracijske i adsorpcijske funkcije ljudskih bubrega
Kod ljudi, organ za izlučivanje - bubrezi - dostiže svoj najviši razvoj i specijalizaciju. Može se smatrati vrlo kompaktnim (težina oba bubrega odrasle osobe ne prelazi 300 g) biološkim filterom koji prolazi kroz svoje stanice - nefrone, do 1500 litara krvi dnevno. U fiziologiji i medicini od posebne je važnosti normalno funkcioniranje ovog organa. A u kineskom Wu Xing sustavu zdravlja, bubrezi su glavni element koji podržava život.
Bubrežni parenhim sadrži oko 2 milijuna nefrona, koji se sastoje od Bowman-Shumlyansky kapsula, u kojima se odvija proces filtriranja krvi i formiranja primarnog urina, i uvijenih tubula (Henleove petlje), koji osiguravaju reapsorpciju - selektivnu ekstrakciju glukoze, vitamini i proteini niske molekularne mase izprimarni urin, i njihov povratak u krvotok. Kao rezultat reapsorpcije nastaje sekundarni urin. Sadrži višak vode, soli, ureu. Odvodi se u bubrežnu zdjelicu, a iz njih u mokraćovode, a zatim u mokraćni mjehur. To je oko 2 l / dan. Iz nje se uklanja kroz uretru prema van.
Na taj način nije dopušteno nakupljanje tekućine u šupljini unutarnjih organa i spriječena je intoksikacija tijela.
Dodatni organi koji izlučuju metaboličke proizvode
Osim bubrega, koji igraju glavnu ulogu u osmoregulaciji i uklanjanju viška soli i toksina, pluća, koža, znojne i probavne žlijezde obavljaju djelomičnu izlučnu funkciju u ljudskom tijelu. Dakle, kao rezultat izmjene plinova koju provode alveole, koje čine segmente pluća, uklanjaju se ugljični dioksid, vodena para i otrovne tvari, kao što su produkti raspadanja etanola. Izlučivanjem žlijezda znojnica uklanja se urea, višak soli i vode. Jetra, osim svoje vodeće uloge u procesu probave, inaktivira otrovne produkte razgradnje proteina, lijekova, alkohola, kadmija i soli olova sadržanih u venskoj krvi.
Rad svih organa (bubrezi, pluća, koža, probavne i znojne žlijezde) koji imaju funkciju izlučivanja osigurava normalan tijek svih metaboličkih reakcija i homeostazu.
