Ohranjanje normalne ravni presnove v telesu, imenovane homeostaza, se izvaja s pomočjo nevrohumoralne regulacije procesov dihanja, prebave, krvnega obtoka, izločanja in razmnoževanja. Ta članek bo obravnaval sistem izločilnih organov ljudi in živali, njihovo zgradbo in funkcije ter njihov pomen v presnovnih reakcijah živih organizmov.
Biološki pomen izločilnih organov
Zaradi presnove, ki poteka v vsaki celici živega organizma, se kopičijo velike količine strupenih snovi: ogljikov dioksid, amoniak, soli. Za njihovo odstranitev je potreben sistem, ki odstranjuje toksine v zunanje okolje. Strukturo in funkcije organov izločilnega sistema preučujeta anatomija in fiziologija.
Prvič se pri nevretenčarjih z dvostransko simetrijo pojavi ločen izločevalni organ. Stene njihovega telesa so sestavljene iz treh plasti: eksomezo- in endoderme. Za takšne organizmevključujejo ploščate in okrogle črve, sam izločilni sistem pa predstavlja protonefridija.
Kako delujejo izločilni organi pri ploščatih črvih in ogorčicah
Protonefridije so sistem cevastih tvorb, ki se raztezajo iz glavnega vzdolžnega kanala. Nastanejo iz zunanje zarodne plasti – eksoderme. Toksini in odvečni ioni se skozi pore odstranijo na površino telesa helmintov.
Notranji konec protonefridije je opremljen s skupino procesov - cilia ali flagella. Njihovi valoviti gibi mešajo medcelično tekočino, kar izboljša filtracijske funkcije izločilnih kanalov.
Progresivni zapleti izločilnih organov v anelidah
Obroči, na primer deževnik, nereis, peščeni črv, odstranjujejo presnovne produkte iz svojega telesa s pomočjo metanefridije - izločevalnih organov črvov. Imajo obliko tubulov, katerih en konec je levkoidno razširjen in opremljen z cilijami, drugi pa gre do kože živali in ima luknjo - pore. Zaplet izločilnih organov pri deževnikih je razložen s pojavom sekundarne telesne votline - coelom.
Značilnosti strukture in delovanja malpigijskih plovil
Pri predstavnikih vrste členonožcev ima izločevalni organ obliko razvejanih tubulov, v katere se iz hemolimfe - intrakavitarne tekočine absorbirajo raztopljeni presnovni produkti in odvečna voda. Imenujejo se malpigijske posode in so značilne za predstavnike razredov pajkov in žuželk. Pri slednjem, razen pri izločanjutubulov, obstaja še en organ - maščobno telo, v katerem se kopičijo presnovni produkti. Malpigijeve žile, v katere so vstopile strupene snovi, tečejo v zadnje črevo. Od tam se presnovni produkti izločajo skozi anus.
Izločevalni organ pri rakih – rakih, jastozih, jastozih – predstavljajo zelene žleze, ki so modificirane metanefridije. Nahajajo se na cefalotoraksu živali, za osnovo anten. Pod zelenimi žlezami pri rakih je mehur, ki se odpre z izločevalno poro.
Izločevalni organ v ribah
Pri predstavnikih razreda koščenih rib pride do nadaljnjega zapleta izločalnega sistema. Ima videz temno rdečih traku podobnih teles - debla ledvic, ki se nahajajo nad plavalnim mehurjem. Od vsakega od njih odhaja sečevod, skozi katerega urin teče v mehur, iz njega pa v urogenitalno odprtino. Pri predstavnikih razreda hrustančnih rib (morski psi, žarki) se sečnice izlivajo v kloako, mehur pa je odsoten.
Glede na zgradbo izločilnega sistema so vse koščene ribe razdeljene v tri skupine: tiste, ki živijo v sladki vodi, v slani vodi, kot tudi skupino tako imenovanih anadromnih, ki živijo tako v slani kot v sladki vodi. zaradi značilnosti drstenja.
Sladkovodne ribe (ostriž, krap, krap, derada), da bi se izognili prekomernemu vnosu vode v svoje telo, so prisiljene odstraniti veliko tekočine skozi ledvične tubule in malpigijeve glomerule ledvic. Tako krap sprosti do 120 ml vode na 1 kgnjegova masa, in som - do 380-400 ml. Da bi preprečili, da bi telo občutilo pomanjkanje soli, škrge sladkovodnih rib delujejo kot črpalke, ki črpajo natrijeve in klorove ione iz vode. Morsko življenje - trska, iverka, skuša - nasprotno trpijo zaradi pomanjkanja vode v telesu. Da bi se izognili dehidraciji in ohranili normalen osmotski tlak v telesu, so prisiljeni piti morsko vodo, ki je, filtrirana v ledvicah, očiščena soli. Presežek natrijevega klorida se izloči skozi škrge in blato.
Pri anadromnih ribah, kot je evropska jegulja, obstaja "stikalo" v načinu, kako osmoregulacijo izvajajo ledvice in škrge, odvisno od tega, v kakšni vodi so.
izločevalni sistem dvoživk
Kot hladnokrvni prebivalci kopensko-vodnega okolja dvoživke, tako kot ribe, odstranjujejo škodljive presnovne produkte skozi golo kožo in ledvice trupa. Pri žabah, tritonih in cejlonski ribji kači organ za izločanje predstavljajo parne ledvice, ki se nahajajo na obeh straneh hrbtenice, od njih pa se raztezajo sečnice in se izlivajo v kloako. Delno se iz njih odstranijo plinasti presnovni produkti skozi segmente pljuč, ki skupaj s kožo opravljajo izločevalno funkcijo.
Ledvice medenice so glavni izločilni organi ptic in sesalcev
V procesu evolucijskega razvoja se debla ledvice spremenijo v bolj progresivno obliko izločilnega organa - medenične ledvice. Nahajajo se globoko v medenični votlini, skoraj ob kloaki pri plazilcih in pticah,in v bližini spolnih žlez (moda in jajčniki) - pri sesalcih. Masa in prostornina njihovih ledvic se zmanjšata, vendar se filtracijska zmogljivost ledvičnih nefronskih celic znatno poveča, kar vodi v dejstvo, da organi za izločanje pri živalih, ki spadajo v razrede ptic in sesalcev, veliko učinkoviteje očistijo kri produktov razpada. in ščiti telo pred dehidracijo.
Poleg tega ptice, za razliko od vseh drugih kopenskih vretenčarjev, nimajo mehurja, zato se urin v njih ne kopiči, ampak iz sečevodov takoj vstopi v kloako, nato ven. To je naprava, ki zmanjšuje telesno težo ptic, kar je pomembno glede na njihovo sposobnost letenja.
Filtracijske in adsorpcijske funkcije človeških ledvic
Pri ljudeh doseže svoj najvišji razvoj in specializacijo izločilni organ – ledvice. Lahko se šteje za zelo kompakten (teža obeh ledvic odrasle osebe ne presega 300 g) biološki filter, ki prehaja skozi svoje celice - nefrone, do 1500 litrov krvi na dan. V fiziologiji in medicini je normalno delovanje tega organa še posebej pomembno. In v kitajskem sistemu zdravja Wu Xing so ledvice glavni element, ki podpira življenje.
Ledvični parenhim vsebuje približno 2 milijona nefronov, sestavljenih iz kapsul Bowman-Shumlyansky, v katerih poteka proces filtriranja krvi in tvorbe primarnega urina, in zvite tubule (Henleove zanke), ki zagotavljajo reabsorpcijo - selektivno ekstrakcijo glukoze, vitamini in beljakovine z nizko molekulsko maso izprimarni urin in njihov vrnitev v krvni obtok. Kot posledica reabsorpcije nastane sekundarni urin. Vsebuje odvečno vodo, soli, sečnino. Izteka v ledvično medenico, iz njih pa v sečevode in nato v mehur. To je približno 2 l / dan. Iz nje se odstrani skozi sečnico navzven.
Tako ni dovoljeno kopičenje tekočine v votlini notranjih organov in preprečiti zastrupitev telesa.
Dodatni organi, ki izločajo presnovne produkte
Poleg ledvic, ki igrajo pomembno vlogo pri osmoregulaciji in odstranjevanju odvečnih soli in toksinov, v človeškem telesu opravljajo delno izločevalno funkcijo pljuča, koža, znojnice in prebavne žleze. Zaradi izmenjave plinov, ki jih izvajajo alveole, ki sestavljajo segmente pljuč, se odstranijo ogljikov dioksid, vodna para in strupene snovi, kot so produkti razgradnje etanola. Z izločanjem žlez znojnic se odstranijo sečnina, odvečne soli in voda. Jetra poleg svoje vodilne vloge v procesu prebave inaktivirajo strupene produkte razgradnje beljakovin, zdravil, alkohola, kadmijevih in svinčevih soli, ki jih vsebuje venska kri.
Delo vseh organov (ledvice, pljuča, koža, prebavne in znojnice), ki imajo izločevalno funkcijo, zagotavlja normalen potek vseh presnovnih reakcij in homeostazo.
