A szervezetben az anyagcsere normális szintjének fenntartása, az úgynevezett homeosztázis a légzés, emésztés, vérkeringés, kiválasztódás és szaporodás neuro-humorális szabályozásának segítségével valósul meg. Ez a cikk az emberek és állatok kiválasztó szervrendszerét, szerkezetét és funkcióit, valamint az élő szervezetek anyagcsere-reakcióiban betöltött jelentőségüket tárgyalja.
A kiválasztó szervek biológiai jelentősége
Az élő szervezet minden sejtjében végbemenő anyagcsere eredményeként nagy mennyiségű mérgező anyag halmozódik fel: szén-dioxid, ammónia, sók. Eltávolításukhoz olyan rendszerre van szükség, amely eltávolítja a méreganyagokat a külső környezetbe. A kiválasztó rendszer szerveinek felépítését és működését az anatómia és a fiziológia tanulmányozza.
Első alkalommal jelenik meg kétoldali szimmetriájú, különálló kiválasztó szerv gerinctelen állatoknál. Testük falai három rétegből állnak: exomeso- és endodermából. Az ilyen szervezetekreközé tartoznak a laposférgek és az orsóférgek, magát a kiválasztó rendszert pedig a protonephridia képviseli.
Hogyan működnek a kiválasztó szervek laposférgek és fonálférgek esetében
A protonefridiák a fő hosszanti csatornából kinyúló csőszerű képződmények rendszere. A külső csírarétegből - az exodermából - keletkeznek. A méreganyagok és a felesleges ionok a pórusokon keresztül távoznak a helminták testének felszínére.
A protonephridia belső vége folyamatok csoportjával van ellátva - csillók vagy flagellák. Hullámzó mozgásuk összekeveri az intercelluláris folyadékot, ami fokozza a kiválasztó csatornák szűrési funkcióit.
A kiválasztó szervek progresszív szövődményei annelidekben
A gyűrűk, például a giliszta, a nereis, a homokféreg, a metanephridiák – a férgek kiválasztó szervei – segítségével távolítják el szervezetükből az anyagcseretermékeket. Tubulusok formájában vannak, amelyek egyik vége leukoidosan kitágult és csillókkal van felszerelve, a másik pedig az állat bőrébe megy, és van egy lyuk - egy pórus. A giliszták kiválasztó szerveinek szövődménye egy másodlagos testüreg - a coelom - megjelenésével magyarázható.
A malpighi hajók szerkezetének és működésének jellemzői
Az ízeltlábúak típusának képviselőinél a kiválasztó szerv elágazó tubulusok formájában van, amelyekbe az oldott anyagcseretermékek és a felesleges víz felszívódik a hemolimfából - intracavitális folyadékból. Malpighian ereknek nevezik őket, és a pókfélék és rovarok osztályainak képviselőire jellemzőek. Ez utóbbiban, kivéve a kiválasztótubulusok, van egy másik szerv - a zsírtest, amelyben az anyagcsere termékek felhalmozódnak. A malpighi erek, amelyekbe mérgező anyagok kerültek, a hátsó bélbe áramlanak. Innen az anyagcseretermékek a végbélnyíláson keresztül ürülnek ki.
A rákfélék - rák, homár, tüskés homár - kiválasztó szervét zöld mirigyek képviselik, amelyek a módosított metanephridiák. Az állat fejmellüregében találhatók, az antennák alapja mögött. A rákfélék zöld mirigyei alatt található a hólyag, amely egy kiválasztó pórussal nyílik meg.
Kiválasztószerv halban
A csontos halak osztályának képviselőinél a kiválasztó rendszer további szövődményei vannak. Sötétvörös szalagszerű testek - törzsvesék, amelyek az úszóhólyag felett helyezkednek el. Mindegyikből távozik az ureter, amelyen keresztül a vizelet a hólyagba áramlik, és onnan - az urogenitális nyílásba. A porcos halak osztályának (cápák, ráják) képviselőinél az ureterek a kloákába áramlanak, és a hólyag hiányzik.
A kiválasztó rendszer felépítése alapján minden csontos hal három csoportra osztható: édesvízben, sós vízben élőkre, valamint a sós és édesvízben egyaránt élő, úgynevezett anadróm halak csoportjára. az ívás sajátosságai miatt.
Az édesvízi halak (sügér, kárász, ponty, keszeg), hogy elkerüljék a túlzott vízbevitelt a szervezetükbe, nagy mennyiségű folyadékot kénytelenek eltávolítani a vesetubulusokon és a vese malpighi glomerulusain keresztül. Tehát a ponty akár 120 ml vizet is bocsát ki 1 kg-onkénttömege és harcsa - 380-400 ml-ig. Annak megakadályozására, hogy a szervezet sóhiányt tapasztaljon, az édesvízi halak kopoltyúi szivattyúként működnek, amelyek nátrium- és klórionokat pumpálnak a vízből. A tengeri élőlények - tőkehal, lepényhal, makréla - éppen ellenkezőleg, vízhiányban szenvednek a szervezetben. A kiszáradás elkerülése és a normál ozmotikus nyomás fenntartása érdekében a testben kénytelenek tengervizet inni, amely a vesékben kiszűrve megtisztul a sótól. A felesleges nátrium-klorid a kopoltyúkon és az ürüléken keresztül távozik.
Az anadróm halakban, például az európai angolnában, a vesék és a kopoltyúk általi ozmoreguláció „váltása” történik, attól függően, hogy milyen vízben vannak.
Kétéltű kiválasztó rendszer
A szárazföldi-vízi környezet hidegvérű lakói lévén a kétéltűek a halakhoz hasonlóan a csupasz bőrön és a törzsvesén keresztül távolítják el a káros anyagcseretermékeket. A békáknál, a gőtéknél és a ceyloni halkígyóknál a kiválasztó szervet a gerinc két oldalán elhelyezkedő páros vesék képviselik, amelyekből ureterek nyúlnak ki, amelyek a kloákába áramlanak. Részben a gáznemű anyagcseretermékek a tüdő szegmensein keresztül távoznak belőlük, amelyek a bőrrel együtt kiválasztó funkciót is ellátnak.
A kismedencei vesék a madarak és emlősök fő kiválasztó szervei
Az evolúciós fejlődés folyamatában a törzsvesék a kiválasztó szerv progresszívebb formájába – a kismedencei vesékké – módosulnak. Mélyen a medenceüregben helyezkednek el, hüllőknél és madaraknál szinte a kloáka mellett,és az ivarmirigyek (herék és petefészkek) közelében - emlősökben. Veséjük tömege és térfogata csökken, de a vese nefron sejtjeinek szűrőképessége jelentősen megnő, és ez oda vezet, hogy a madarak és emlősök osztályába tartozó állatok kiválasztó szervei sokkal hatékonyabban tisztítják meg a vért a bomlástermékektől. és megvédi a testet a kiszáradástól.
Ráadásul a madaraknak, minden más szárazföldi gerincestől eltérően, nincs hólyagjuk, így nem halmozódik fel bennük a vizelet, hanem az ureterekből azonnal bejut a kloákába, majd ki. Ez egy olyan eszköz, amely csökkenti a madarak testsúlyát, ami fontos, tekintettel repülési képességükre.
Az emberi vesék szűrési és adszorpciós funkciói
Emberben a kiválasztó szerv - a vesék - éri el legmagasabb fejlettségét és specializálódását. Nagyon kompakt (egy felnőtt veséjének súlya nem haladja meg a 300 g-ot) biológiai szűrőnek tekinthető, amely a sejtjein - nefronokon - akár napi 1500 liter vért is áthalad. A fiziológiában és az orvostudományban e szerv normális működése különösen fontos. A kínai Wu Xing egészségügyi rendszerben pedig a vesék jelentik a fő életfenntartó elemet.
A vese parenchyma körülbelül 2 millió nefront tartalmaz, amelyek Bowman-Shumlyansky kapszulákból állnak, amelyekben a vér szűrésének és az elsődleges vizelet képződésének folyamata, valamint csavarodott tubulusok (Henle-hurkok) biztosítják a reabszorpciót - a glükóz szelektív kivonását, vitaminok és alacsony molekulatömegű fehérjék származóelsődleges vizelet, és azok visszatérése a véráramba. A reabszorpció eredményeként másodlagos vizelet képződik. Felesleges vizet, sókat, karbamidot tartalmaz. A vesemedencebe, onnan az ureterekbe, majd a hólyagba kerül. Ez körülbelül 2 l / nap. Ebből a húgycsövön keresztül kifelé távolítják el.
Így a folyadék felhalmozódása a belső szervek üregében nem megengedett, és a szervezet mérgezése is megelőzhető.
További szervek, amelyek anyagcseretermékeket választanak ki
Az ozmoregulációban, valamint a felesleges sók és méreganyagok eltávolításában nagy szerepet játszó vesék mellett a tüdő, a bőr, a verejték- és az emésztőmirigyek részleges kiválasztó funkciót látnak el az emberi szervezetben. Tehát a tüdő szegmenseit alkotó alveolusok által végzett gázcsere eredményeként a szén-dioxid, a vízgőz és a mérgező anyagok, például az etanol bomlástermékei távoznak. A verejtékmirigyek kiválasztásával a karbamid, a felesleges sók és a víz távozik. A máj az emésztés folyamatában betöltött vezető szerepe mellett inaktiválja a vénás vérben található fehérjék, gyógyszerek, alkohol, kadmium és ólomsók toxikus bomlástermékeit.
Minden szerv (vese, tüdő, bőr, emésztő- és verejtékmirigy) munkája, amelyek kiválasztó funkciót látnak el, biztosítják az összes anyagcsere-reakció és a homeosztázis normális lefolyását.
