Održavanje normalnog nivoa metabolizma u tijelu, zvanog homeostaza, provodi se uz pomoć neuro-humoralne regulacije procesa disanja, probave, cirkulacije, izlučivanja i reprodukcije. Ovaj članak će razmotriti sistem organa za izlučivanje ljudi i životinja, njihovu građu i funkcije, kao i njihov značaj u metaboličkim reakcijama živih organizama.
Biološki značaj organa za izlučivanje
Kao rezultat metabolizma koji se odvija u svakoj ćeliji živog organizma, akumulira se velika količina toksičnih tvari: ugljični dioksid, amonijak, soli. Da bi se oni uklonili, potreban je sistem koji uklanja toksine u vanjsko okruženje. Strukturu i funkcije organa ekskretornog sistema proučavaju anatomija i fiziologija.
Po prvi put, poseban organ za izlučivanje pojavljuje se kod beskičmenjaka sa bilateralnom simetrijom. Zidovi njihovog tijela sastoje se od tri sloja: egzomezo- i endoderma. Za takve organizmeuključuju plosnate i okrugle gliste, a sam sistem izlučivanja je predstavljen protonefridijom.
Kako organi za izlučivanje funkcionišu kod ravnih crva i nematoda
Protonefridije su sistem tubularnih formacija koje se protežu od glavnog uzdužnog kanala. Nastaju iz vanjskog zametnog sloja - egzoderme. Toksini i višak jona se uklanjaju na površinu tijela helminta kroz pore.
Unutarnji kraj protonefridije je opskrbljen grupom procesa - cilijama ili flagelama. Njihovi valoviti pokreti miješaju međućelijsku 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 do integumenta 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 artropoda, organ za izlučivanje ima oblik razgranatih tubula, u koje se otopljeni produkti metabolizma i višak vode apsorbiraju iz hemolimfe - intrakavitarne tekućine. Zovu se malpigijske 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, teku 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 kod rakova nalazi se mjehur, koji se otvara ekskretornom poru.
Organ za izlučivanje u riba
Kod predstavnika klase koštanih riba dolazi do dalje komplikacije sistema za izlučivanje. Ima izgled tamnocrvenih trakastih tijela - trupnih bubrega koji se nalaze iznad plivačke bešike. Iz svakog od njih polazi mokraćovod, kroz koji urin teče u mjehur, a iz njega - u urogenitalni otvor. Kod predstavnika klase hrskavičnih riba (ajkule, raže), ureteri se ulivaju u kloaku, a bešika je odsutna.
Na osnovu građe ekskretornog sistema, sve koštane ribe dele se u tri grupe: one koje žive u slatkoj vodi, u slanoj vodi, kao i grupu tzv. anadromnih koji žive i u slanoj i u slatkoj vodi zbog karakteristika mrijesta.
Slatkovodne ribe (smuđ, karas, šaran, deverika), da bi izbegle višak vode u svom organizmu, primorane su da uklanjaju veliku količinu tečnosti 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 bi spriječili tijelo da osjeti nedostatak soli, škrge slatkovodnih riba djeluju kao pumpe koje pumpaju ione natrijuma i hlora iz vode. Morski život - bakalar, iverak, skuša - naprotiv, pate od nedostatka vode u tijelu. Kako bi izbjegli dehidraciju i održali normalan osmotski tlak u tijelu, prisiljeni su piti morsku vodu, koja se, filtrirana u bubrezima, čisti od soli. Višak natrijum hlorida se eliminiše kroz škrge i izmet.
Kod anadromnih riba, kao što je evropska jegulja, postoji "prekidač" u načinu na koji se osmoregulacija vrši preko bubrega i škrga, u zavisnosti od toga u kojoj se vodi nalaze.
Sistem za izlučivanje vodozemaca
Kao hladnokrvni stanovnici kopneno-vodene sredine, vodozemci, poput riba, uklanjaju štetne produkte metabolizma kroz golu kožu i trup bubrega. Kod žaba, tritona i cejlonske riblje zmije organ za izlučivanje predstavljaju upareni bubrezi koji se nalaze s obje strane kralježnice, a iz njih se protežu mokraćovodi koji se ulijevaju u kloaku. Djelomično se iz njih uklanjaju plinoviti metabolički produkti kroz segmente pluća, koja zajedno s kožom obavljaju funkciju izlučivanja.
Zdjelični bubrezi su glavni organi za izlučivanje ptica i sisara
U procesu evolucijskog razvoja, trupni bubrezi se modificiraju u progresivniji oblik organa za izlučivanje - karlične bubrege. Nalaze se duboko u karličnoj šupljini, skoro uz kloaku kod gmizavaca i ptica,i blizu spolnih žlijezda (testisi i jajnici) - kod sisara. Masa i volumen njihovih bubrega se smanjuju, ali se kapacitet filtracije bubrežnih nefronskih stanica značajno povećava, a to dovodi do činjenice da organi za izlučivanje životinja koje pripadaju klasama ptica i sisara mnogo učinkovitije čiste krv od produkata raspadanja. i štite organizam od dehidracije.
Osim toga, ptice, za razliku od svih ostalih kopnenih kičmenjaka, nemaju bešiku, pa se urin ne nakuplja u njima, već iz mokraćovoda odmah ulazi u kloaku, a zatim izlazi. Ovo je uređaj koji smanjuje tjelesnu težinu ptica, što je važno s obzirom na njihovu sposobnost letenja.
Filtraciona i adsorpciona funkcija 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 ćelije - nefrone, do 1500 litara krvi dnevno. U fiziologiji i medicini normalno funkcionisanje ovog organa je od posebnog značaja. A u kineskom Wu Xing sistemu zdravlja, bubrezi su glavni element koji podržava život.
Bubrežni parenhim sadrži oko 2 miliona 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 obezbjeđuju reapsorpciju - selektivnu ekstrakciju glukoze, vitamine i proteine niske molekularne težine izprimarni urin i njihov povratak u krvotok. Kao rezultat reapsorpcije nastaje sekundarni urin. Sadrži višak vode, soli, ureu. Odvodi se u bubrežnu karlicu, a iz njih u mokraćovode, a zatim u bešiku. To je oko 2 l/dan. Iz nje se izvlači kroz uretru prema van.
Na taj način nije dozvoljeno nakupljanje tečnosti u šupljini unutrašnjih organa i sprečava se intoksikacija organizma.
Dodatni organi koji izlučuju metaboličke proizvode
Pored 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 toksične tvari, kao što su produkti raspadanja etanola. Izlučivanjem znojnih žlijezda uklanja se urea, višak soli i vode. Jetra, pored svoje vodeće uloge u procesu probave, inaktivira toksične produkte razgradnje proteina, lijekova, alkohola, kadmijuma i soli olova sadržanih u venskoj krvi.
Rad svih organa (bubrezi, pluća, koža, probavne i znojne žlijezde), koji imaju funkciju izlučivanja, osigurava normalan tok svih metaboličkih reakcija i homeostazu.
