Opretholdelse af et norm alt niveau af stofskifte i kroppen, kaldet homeostase, udføres ved hjælp af neuro-humoral regulering af processerne respiration, fordøjelse, blodcirkulation, udskillelse og reproduktion. Denne artikel vil overveje systemet af udskillelsesorganer hos mennesker og dyr, deres struktur og funktioner samt deres betydning for levende organismers metaboliske reaktioner.
Biologisk betydning af udskillelsesorganer
Som et resultat af den metabolisme, der forekommer i hver celle i en levende organisme, ophobes der en stor mængde giftige stoffer: kuldioxid, ammoniak, s alte. For at fjerne dem er der brug for et system, der fjerner giftstoffer ud i det ydre miljø. Strukturen og funktionerne af udskillelsessystemets organer studeres ved anatomi og fysiologi.
For første gang dukker et separat udskillelsesorgan op hos hvirvelløse dyr med bilateral symmetri. Væggene i deres krop består af tre lag: exomeso- og endoderm. For sådanne organismeromfatter fladorme og rundorme, og selve udskillelsessystemet er repræsenteret af protonefridi.
Hvordan udskillelsesorganerne fungerer hos fladorme og nematoder
Protonephridia er et system af rørformede formationer, der strækker sig fra den langsgående hovedkanal. De er dannet af det ydre kimlag - exodermen. Toksiner og overskydende ioner fjernes til overfladen af helminths krop gennem porerne.
Den indre ende af protonefridierne er forsynet med en gruppe processer - cilia eller flageller. Deres bølgende bevægelser blander den intercellulære væske, hvilket forbedrer udskillelseskanalernes filtreringsfunktioner.
Progressive komplikationer af udskillelsesorganer i annelids
Ringe, for eksempel regnorm, nereis, sandorm, fjern metaboliske produkter fra deres krop ved hjælp af metanephridia - ormens udskillelsesorganer. De har form af tubuli, hvoraf den ene ende er leukoidt udvidet og udstyret med cilia, og den anden går til dyrets integument og har et hul - en pore. Komplikationen af udskillelsesorganer i regnorme forklares ved udseendet af et sekundært kropshulrum - coelom.
Funktioner ved strukturen og funktionen af malpighiske fartøjer
I repræsentanter for typen af leddyr har udskillelsesorganet form af forgrenede tubuli, hvori opløste stofskifteprodukter og overskydende vand absorberes fra hæmolymfen - intrakavitær væske. De kaldes malpighiske fartøjer og er karakteristiske for repræsentanter for klasserne af arachnider og insekter. I sidstnævnte, bortset fra udskillelsetubuli, der er et andet organ - fedtlegemet, hvor stofskifteprodukter ophobes. Malpighiske kar, som giftige stoffer er trængt ind i, strømmer ind i den bageste tarm. Derfra udskilles de metaboliske produkter gennem anus.
Udskillelsesorganet hos krebsdyr - krebs, hummere, jomfruhummere - er repræsenteret af grønne kirtler, som er modificeret metanephridia. De er placeret på cephalothorax af dyret, bag bunden af antennerne. Under de grønne kirtler hos krebsdyr er blæren, som åbner sig med en udskillelsespore.
Ekskretorgel i fisk
I repræsentanter for klassen af benfisk er der en yderligere komplikation af udskillelsessystemet. Det ser ud som mørkerøde båndlignende kroppe - stammenyrer placeret over svømmeblæren. Fra hver af dem afgår urinlederen, gennem hvilken urinen strømmer ind i blæren, og fra den - ind i den urogenitale åbning. Hos repræsentanter for klassen af bruskfisk (hajer, rokker) strømmer urinlederne ind i cloacaen, og blæren er fraværende.
Baseret på udskillelsessystemets struktur er alle benfisk opdelt i tre grupper: dem, der lever i ferskvand, i s altvand, samt en gruppe af såkaldte anadrome, der lever i både s alt- og ferskvand på grund af egenskaberne ved gydning.
Ferskvandsfisk (aborre, karper, karper, brasen), for at undgå overskydende vandindtag i deres krop, tvinges til at fjerne en stor mængde væske gennem nyretubuli og malpighian glomeruli i nyrerne. Så karper frigiver op til 120 ml vand pr. 1 kgdens masse og havkat - op til 380-400 ml. For at forhindre, at kroppen oplever mangel på s alte, fungerer ferskvandsfiskens gæller som pumper, der pumper natrium- og klorioner fra vandet. Marinelivet - torsk, skrubbe, makrel - tværtimod lider af mangel på vand i kroppen. For at undgå dehydrering og opretholde et norm alt osmotisk tryk inde i kroppen, er de tvunget til at drikke havvand, som, filtreret i nyrerne, renses for s alt. Overskydende natriumchlorid fjernes gennem gællerne og afføringen.
Hos anadrome fisk, såsom den europæiske ål, er der en "switch" i den måde, osmoregulering udføres af nyrerne og gællerne, afhængigt af hvilket vand de er i.
Amfibieudskillelsessystem
Som koldblodede indbyggere i det terrestriske vandmiljø fjerner amfibier ligesom fisk skadelige stofskifteprodukter gennem bar hud og snabel nyrer. Hos frøer, salamandere og Ceylon-fiskeslangen er udskillelsesorganet repræsenteret af parrede nyrer placeret på begge sider af rygsøjlen, med urinledere, der strækker sig fra dem og strømmer ind i cloacaen. Delvis fjernes gasformige stofskifteprodukter fra dem gennem segmenter af lungerne, som sammen med huden udfører en udskillelsesfunktion.
Bækkennyrer er de vigtigste udskillelsesorganer hos fugle og pattedyr
I processen med evolutionær udvikling modificeres stammenyrerne til en mere progressiv form af udskillelsesorganet - bækkennyrerne. De er placeret dybt i bækkenhulen, næsten ved siden af kloaken hos krybdyr og fugle,og nær gonaderne (testikler og æggestokke) - hos pattedyr. Massen og volumen af deres nyrer falder, men filtrationskapaciteten af nyrernes nefronceller øges betydeligt, og dette fører til, at udskillelsesorganerne hos dyr, der tilhører klasserne af fugle og pattedyr, meget mere effektivt renser blodet for henfaldsprodukter. og beskyt kroppen mod dehydrering
Desuden har fugle, i modsætning til alle andre landlevende hvirveldyr, ikke en blære, så urinen samler sig ikke i dem, men fra urinlederne kommer den straks ind i kloaken og derefter ud. Dette er en enhed, der reducerer kropsvægten af fugle, hvilket er vigtigt i betragtning af deres evne til at flyve.
Filtrerings- og adsorptionsfunktioner af menneskelige nyrer
Hos mennesker når udskillelsesorganet - nyrerne - sin højeste udvikling og specialisering. Det kan betragtes som et meget kompakt (vægten af begge nyrer hos en voksen overstiger ikke 300 g) biologisk filter, der passerer gennem dets celler - nefroner, op til 1500 liter blod om dagen. I fysiologi og medicin er dette organs normale funktion af særlig betydning. Og i det kinesiske Wu Xing-sundhedssystem er nyrerne det vigtigste livsbærende element.
Nyreparenkymet indeholder omkring 2 millioner nefroner, bestående af Bowman-Shumlyansky-kapsler, hvori processen med at filtrere blod og dannelsen af primær urin, og sammenviklede tubuli (Henles løkker), der giver reabsorption - selektiv ekstraktion af glukose, vitaminer og lavmolekylære proteiner fraprimær urin og deres tilbagevenden til blodbanen. Som et resultat af reabsorption dannes sekundær urin. Det indeholder overskydende vand, s alte, urinstof. Det dræner ind i nyrebækkenet og fra dem til urinlederne og derefter ind i blæren. Det er omkring 2 l/dag. Fra den fjernes hun gennem urinrøret til ydersiden.
Således er ophobning af væske i hulrummet i de indre organer ikke tilladt, og forgiftning af kroppen forhindres.
Yderligere organer, der udskiller metaboliske produkter
Ud over nyrerne, som spiller en stor rolle i osmoregulering og fjernelse af overskydende s alte og toksiner, udfører lungerne, huden, sveden og fordøjelseskirtlerne en delvis udskillelsesfunktion i menneskekroppen. Så som et resultat af gasudveksling udført af alveolerne, som udgør segmenterne af lungerne, fjernes kuldioxid, vanddamp og giftige stoffer, såsom ethanolnedbrydningsprodukter. Ved udskillelse af svedkirtler fjernes urinstof, overskydende s alte og vand. Leveren inaktiverer, udover dens ledende rolle i fordøjelsesprocessen, giftige nedbrydningsprodukter af proteiner, lægemidler, alkohol, cadmium og blys alte indeholdt i venøst blod.
Arbejdet i alle organer (nyrer, lunger, hud, fordøjelses- og svedkirtler), som har en udskillelsesfunktion, sikrer det normale forløb af alle metaboliske reaktioner og homeostase.
