Att bibehålla en normal nivå av ämnesomsättning i kroppen, kallad homeostas, utförs med hjälp av neuro-humoral reglering av andningsprocesserna, matsmältningen, blodcirkulationen, utsöndringen och fortplantningen. Denna artikel kommer att överväga systemet av utsöndringsorgan hos människor och djur, deras struktur och funktioner, såväl som deras betydelse i de metaboliska reaktionerna hos levande organismer.
Biologisk betydelse av utsöndringsorgan
Som ett resultat av ämnesomsättningen som sker i varje cell i en levande organism, ansamlas en stor mängd giftiga ämnen: koldioxid, ammoniak, s alter. För att få bort dem behövs ett system som tar bort gifter till den yttre miljön. Strukturen och funktionerna hos utsöndringssystemets organ studeras av anatomi och fysiologi.
För första gången uppträder ett separat utsöndringsorgan hos ryggradslösa djur med bilateral symmetri. Väggarna i deras kropp består av tre lager: exomeso- och endoderm. För sådana organismerinkluderar plattmaskar och rundmaskar, och själva utsöndringssystemet representeras av protonefridi.
Hur utsöndringsorganen fungerar hos plattmaskar och nematoder
Protonephridia är ett system av rörformade formationer som sträcker sig från den längsgående huvudkanalen. De bildas från det yttre groddskiktet - exodermen. Toxiner och överskott av joner avlägsnas till ytan av helminters kropp genom porerna.
Den inre änden av protonefridierna är försedd med en grupp processer - flimmerhår eller flageller. Deras böljande rörelser blandar den intercellulära vätskan, vilket förbättrar utsöndringskanalernas filtreringsfunktioner.
Progressiva komplikationer av utsöndringsorgan i annelider
Ringar, till exempel daggmask, nereis, sandmask, tar bort metaboliska produkter från kroppen med hjälp av metanefridi - maskars utsöndringsorgan. De har formen av tubuli, vars ena ände är leukoidt expanderad och utrustad med cilia, och den andra går till djurets integument och har ett hål - en por. Komplikationen av utsöndringsorgan hos daggmaskar förklaras av uppkomsten av en sekundär kroppshålighet - coelom.
Funktioner i strukturen och funktionen hos malpighiska fartyg
Hos representanter för typen av leddjur har utsöndringsorganet formen av förgrenade tubuli, i vilka upplösta metaboliska produkter och överskott av vatten absorberas från hemolymfen - intrakavitär vätska. De kallas malpighiska kärl och är karakteristiska för representanter för klasserna av spindeldjur och insekter. I det senare, utom för utsöndringtubuli, det finns ett annat organ - fettkroppen, i vilken metaboliska produkter ackumuleras. Malpighiska kärl, i vilka giftiga ämnen har kommit in, rinner in i den bakre tarmen. Därifrån utsöndras de metaboliska produkterna genom anus.
Utsöndringsorganet hos kräftdjur - kräftor, hummer, taggiga hummer - representeras av gröna körtlar, som är modifierade metanefridi. De är belägna på cephalothorax av djuret, bakom basen av antennerna. Under de gröna körtlarna hos kräftdjur finns blåsan, som öppnar sig med en utsöndringspor.
Utsöndringsorgan i fisk
Hos representanter för klassen benfisk finns det ytterligare en komplikation av utsöndringssystemet. Den har utseendet av mörkröda bandliknande kroppar - bålnjurar som ligger ovanför simblåsan. Från var och en av dem går urinledaren, genom vilken urin rinner in i urinblåsan, och från den - in i den urogenitala öppningen. Hos representanter för klassen av broskfiskar (hajar, rockor) rinner urinledarna in i kloaken och blåsan saknas.
Baserat på utsöndringssystemets struktur delas alla benfiskar in i tre grupper: de som lever i sötvatten, i s altvatten, samt en grupp av så kallade anadroma som lever i både s alt och sötvatten på grund av lekens egenskaper.
Sötvattensfiskar (abborre, crucian karp, karp, braxen), för att undvika överskott av vattenintag i kroppen, tvingas ta bort en stor mängd vätska genom njurtubuli och malpighiska glomeruli i njurarna. Så karp släpper upp till 120 ml vatten per 1 kgdess massa och havskatt - upp till 380-400 ml. För att förhindra att kroppen upplever brist på s alter fungerar sötvattensfiskarnas gälar som pumpar som pumpar natrium- och klorjoner från vattnet. Marint liv - torsk, flundra, makrill - tvärtom, lider av brist på vatten i kroppen. För att undvika uttorkning och bibehålla norm alt osmotiskt tryck inuti kroppen tvingas de dricka havsvatten, som, filtrerat i njurarna, renas från s alt. Överskott av natriumklorid elimineras genom gälar och avföring.
Hos anadrom fisk, som den europeiska ålen, finns det en "switch" i hur osmoreglering utförs av njurarna och gälarna, beroende på vilket vatten de befinner sig i.
Amfibieutsöndringssystem
Som kallblodiga invånare i den terrestra vattenmiljön tar amfibier, som fiskar, bort skadliga ämnesomsättningsprodukter genom bar hud och njurar. Hos grodor, vattensalamandrar och Ceylonfiskormen representeras utsöndringsorganet av parade njurar på båda sidor av ryggraden, med urinledare som sträcker sig från dem och rinner in i kloaken. Delvis avlägsnas gasformiga metaboliska produkter från dem genom segment av lungorna, som tillsammans med huden utför en utsöndringsfunktion.
Bäckennjurarna är de viktigaste utsöndringsorganen hos fåglar och däggdjur
I den evolutionära utvecklingsprocessen modifieras bålnjurarna till en mer progressiv form av utsöndringsorganet - bäckennjurarna. De är belägna djupt i bäckenhålan, nästan bredvid kloaken hos reptiler och fåglar,och nära könskörtlarna (testiklar och äggstockar) - hos däggdjur. Massan och volymen av deras njurar minskar, men filtrationskapaciteten hos njurnefroncellerna ökar avsevärt, och detta leder till det faktum att utsöndringsorganen hos djur som tillhör klasserna fåglar och däggdjur mycket mer effektivt renar blodet från sönderfallsprodukter. och skydda kroppen från uttorkning
Dessutom har fåglar, till skillnad från alla andra landlevande ryggradsdjur, ingen blåsa, så urin ansamlas inte i dem, utan från urinledarna kommer den genast in i kloaken, sedan ut. Detta är en anordning som minskar kroppsvikten hos fåglar, vilket är viktigt med tanke på deras förmåga att flyga.
Filtrerings- och adsorptionsfunktioner för mänskliga njurar
Hos människor når utsöndringsorganet - njurarna - sin högsta utveckling och specialisering. Det kan betraktas som ett mycket kompakt (vikten på båda njurarna hos en vuxen överstiger inte 300 g) biologiskt filter som passerar genom dess celler - nefroner, upp till 1500 liter blod per dag. Inom fysiologi och medicin är detta organs normala funktion av särskild betydelse. Och i det kinesiska Wu Xing hälsosystemet är njurarna det huvudsakliga livsuppehållande elementet.
Njurparenkymet innehåller cirka 2 miljoner nefroner, bestående av Bowman-Shumlyansky-kapslar, i vilka processen att filtrera blod och bildandet av primär urin, och hopvikta tubuli (Henles öglor), ger reabsorption - selektiv extraktion av glukos, vitaminer och lågmolekylära proteiner frånprimär urin och deras återgång till blodomloppet. Som ett resultat av reabsorption bildas sekundär urin. Den innehåller överskott av vatten, s alter, urea. Det rinner in i njurbäckenet och från dem till urinledarna och sedan in i urinblåsan. Detta är ca 2 l/dag. Från den tas hon bort genom urinröret till utsidan.
Därmed är ansamling av vätska i håligheten i de inre organen inte tillåten och berusning av kroppen förhindras.
Ytterligare organ som utsöndrar metabola produkter
Förutom njurarna, som spelar en viktig roll för osmoreglering och avlägsnande av överskott av s alter och gifter, utför lungor, hud, svett och matsmältningskörtlar en partiell utsöndringsfunktion i människokroppen. Så, som ett resultat av gasutbytet som utförs av alveolerna, som utgör segmenten i lungorna, avlägsnas koldioxid, vattenånga och giftiga ämnen, såsom etanolnedbrytningsprodukter. Genom utsöndring av svettkörtlar avlägsnas urea, överskott av s alter och vatten. Levern, förutom sin ledande roll i matsmältningsprocessen, inaktiverar giftiga nedbrytningsprodukter av proteiner, droger, alkohol, kadmium och blys alter som finns i venöst blod.
Arbetet hos alla organ (njurar, lungor, hud, matsmältnings- och svettkörtlar), som har en utsöndringsfunktion, säkerställer det normala förloppet av alla metaboliska reaktioner och homeostas.
