Normāla vielmaiņas līmeņa uzturēšana organismā, ko sauc par homeostāzi, tiek veikta ar elpošanas, gremošanas, asinsrites, izvadīšanas un vairošanās procesu neiro-humorālās regulēšanas palīdzību. Šajā rakstā tiks apskatīta cilvēku un dzīvnieku ekskrēcijas orgānu sistēma, to uzbūve un funkcijas, kā arī to nozīme dzīvo organismu vielmaiņas reakcijās.
Ekskrēcijas orgānu bioloģiskā nozīme
Katrā dzīvā organisma šūnā notiekošās vielmaiņas rezultātā uzkrājas liels daudzums toksisko vielu: oglekļa dioksīds, amonjaks, sāļi. Lai tos noņemtu, ir nepieciešama sistēma, kas izvada toksīnus ārējā vidē. Ekskrēcijas sistēmas orgānu uzbūvi un funkcijas pēta anatomija un fizioloģija.
Pirmo reizi bezmugurkaulniekiem parādās atsevišķs ekskrēcijas orgāns ar divpusēju simetriju. Viņu ķermeņa sienas sastāv no trim slāņiem: eksomezo- un endodermas. Tādiem organismiemietver plakanos tārpus un apaļtārpus, un pašu ekskrēcijas sistēmu pārstāv protonefrīdija.
Kā darbojas plakano tārpu un nematožu ekskrēcijas orgāni
Protonefrīdijas ir cauruļveida veidojumu sistēma, kas stiepjas no galvenā gareniskā kanāla. Tie veidojas no ārējā dīgļu slāņa – eksodermas. Toksīni un liekie joni caur porām tiek izvadīti uz helmintu ķermeņa virsmu.
Protonefrīdijas iekšējais gals ir nodrošināts ar procesu grupu - skropstiņiem vai flagellas. To viļņotās kustības sajauc starpšūnu šķidrumu, kas uzlabo izvadkanālu filtrēšanas funkcijas.
Progresējošas ekskrēcijas orgānu komplikācijas annelīdos
Gredzeni, piemēram, slieka, nereiss, smilštārps, izvada no ķermeņa vielmaiņas produktus, izmantojot metanefrīdus - tārpu izvadorgānus. Tiem ir kanāliņu forma, kuru viens gals ir leikoīdi paplašināts un aprīkots ar skropstiņām, bet otrs iet uz dzīvnieka apvalku, un tajā ir caurums - pora. Ekskrēcijas orgānu komplikācija sliekām ir izskaidrojama ar sekundāra ķermeņa dobuma - coelom - parādīšanos.
Malpighian kuģu struktūras un funkciju iezīmes
Posmkāju tipa pārstāvjiem ekskrēcijas orgāns ir sazarotu kanāliņu veidā, kuros no hemolimfas - intrakavitārā šķidruma iesūcas izšķīdušie vielmaiņas produkti un liekais ūdens. Tos sauc par malpighian kuģiem un ir raksturīgi zirnekļveidīgo un kukaiņu klašu pārstāvjiem. Pēdējā, izņemot ekskrēcijaskanāliņos, ir vēl viens orgāns – tauku ķermenis, kurā uzkrājas vielmaiņas produkti. Malpighian trauki, kuros iekļuvušas toksiskas vielas, ieplūst aizmugurējā zarnā. No turienes vielmaiņas produkti tiek izvadīti caur anālo atveri.
Vēžveidīgo – vēžu, omāru, vēžu – ekskrēcijas orgānu pārstāv zaļie dziedzeri, kas ir modificētas metanefrīdas. Tie atrodas uz dzīvnieka galvas toraksa, aiz antenu pamatnes. Zem zaļajiem dziedzeriem vēžveidīgajiem atrodas urīnpūslis, kas atveras ar izvadporu.
Ekskrēcijas orgāns zivīm
Kaulaino zivju klases pārstāvjiem ir vēl viens ekskrēcijas sistēmas sarežģījums. Tam ir tumši sarkanu lentei līdzīgu ķermeņu izskats - stumbra nieres, kas atrodas virs peldpūšļa. No katras no tiem iziet urīnvads, caur kuru urīns ieplūst urīnpūslī, bet no tā - uroģenitālajā atverē. Skrimšļaino zivju (haizivju, raju) pārstāvjiem urīnvadi ieplūst kloakā, un urīnpūšļa nav.
Pamatojoties uz ekskrēcijas sistēmas uzbūvi, visas kaulainās zivis iedala trīs grupās: saldūdenī, sālsūdenī dzīvojošās, kā arī tā saukto anadromo zivju grupā, kas dzīvo gan sāls, gan saldūdenī. nārsta īpašību dēļ.
Saldūdens zivis (asari, karūsas, karpas, brekši), lai izvairītos no liekā ūdens iekļūšanas organismā, ir spiestas izvadīt lielu daudzumu šķidruma caur nieru kanāliņiem un nieru glomeruliem. Tātad karpas izdala līdz 120 ml ūdens uz 1 kgtā masa, un sams - līdz 380-400 ml. Lai nepieļautu sāļu trūkumu organismā, saldūdens zivju žaunas darbojas kā sūkņi, kas sūknē no ūdens nātrija un hlora jonus. Jūras dzīvnieki - mencas, plekstes, skumbrijas - gluži pretēji, cieš no ūdens trūkuma organismā. Lai izvairītos no dehidratācijas un uzturētu normālu osmotisko spiedienu ķermeņa iekšienē, viņi ir spiesti dzert jūras ūdeni, kas, filtrēts nierēs, tiek attīrīts no sāls. Nātrija hlorīda pārpalikums tiek izvadīts caur žaunām un izkārnījumiem.
Anadromās zivīs, piemēram, Eiropas zuši, nierēs un žaunās tiek veikta osmoregulācija, atkarībā no tā, kādā ūdenī tie atrodas.
Abinieku ekskrēcijas sistēma
Būdami aukstasinīgi sauszemes-ūdens vides iemītnieki, abinieki, tāpat kā zivis, izvada kaitīgos vielmaiņas produktus caur kailu ādu un stumbra nierēm. Vardēm, tritoniem un Ceilonas zivju čūskām ekskrēcijas orgānu attēlo pārī savienotas nieres, kas atrodas abās mugurkaula pusēs, un no tām stiepjas urīnvadi, kas ieplūst kloakā. Daļēji gāzveida vielmaiņas produkti no tiem tiek izvadīti caur plaušu segmentiem, kas kopā ar ādu veic ekskrēcijas funkciju.
Iegurņa nieres ir galvenie putnu un zīdītāju ekskrēcijas orgāni
Evolūcijas attīstības procesā stumbra nieres tiek pārveidotas progresīvākā ekskrēcijas orgāna formā - iegurņa nierēs. Tie atrodas dziļi iegurņa dobumā, gandrīz blakus kloākai rāpuļiem un putniem,un dzimumdziedzeru tuvumā (sēkliniekos un olnīcās) - zīdītājiem. Viņu nieru masa un tilpums samazinās, bet nieru nefronu šūnu filtrācijas spēja ievērojami palielinās, un tas noved pie tā, ka putnu un zīdītāju klasēm piederošiem dzīvniekiem ekskrēcijas orgāni daudz efektīvāk attīra asinis no sabrukšanas produktiem. un pasargā organismu no dehidratācijas.
Turklāt putniem, atšķirībā no visiem citiem sauszemes mugurkaulniekiem, nav urīnpūšļa, tāpēc urīns tajos neuzkrājas, bet no urīnceļiem tas uzreiz nonāk kloakā, pēc tam ārā. Šī ir ierīce, kas samazina putnu ķermeņa svaru, kas ir svarīgi, ņemot vērā to spēju lidot.
Cilvēka nieru filtrēšanas un adsorbcijas funkcijas
Cilvēkam ekskrēcijas orgāns - nieres - sasniedz augstāko attīstību un specializāciju. To var uzskatīt par ļoti kompaktu (pieauguša cilvēka abu nieru svars nepārsniedz 300 g) bioloģisko filtru, kas iziet cauri tā šūnām - nefroniem, līdz 1500 litriem asiņu dienā. Fizioloģijā un medicīnā šī orgāna normālai darbībai ir īpaša nozīme. Un Ķīnas Wu Xing veselības sistēmā nieres ir galvenais dzīvību uzturošais elements.
Nieru parenhīmā ir aptuveni 2 miljoni nefronu, kas sastāv no Bowman-Shumlyansky kapsulām, kurās notiek asins filtrēšanas process un primārā urīna veidošanās, un vītņotiem kanāliņiem (Henles cilpas), nodrošinot reabsorbciju - selektīvu glikozes ekstrakciju., vitamīni un zemas molekulmasas proteīni noprimārais urīns un to atgriešanās asinsritē. Reabsorbcijas rezultātā veidojas sekundārais urīns. Tas satur lieko ūdeni, sāļus, urīnvielu. Tas aizplūst nieru iegurnī un no tiem urīnvados un pēc tam urīnpūslī. Tas ir apmēram 2 l / dienā. No tā viņa tiek izņemta caur urīnizvadkanālu uz ārpusi.
Tādējādi nav pieļaujama šķidruma uzkrāšanās iekšējo orgānu dobumā un tiek novērsta organisma intoksikācija.
Papildu orgāni, kas izvada vielmaiņas produktus
Papildus nierēm, kurām ir liela nozīme osmoregulācijā un lieko sāļu un toksīnu izvadīšanā, cilvēka organismā daļēju ekskrēcijas funkciju veic plaušas, āda, sviedru un gremošanas dziedzeri. Tātad gāzu apmaiņas rezultātā, ko veic alveolas, kas veido plaušu segmentus, tiek noņemts oglekļa dioksīds, ūdens tvaiki un toksiskas vielas, piemēram, etanola sadalīšanās produkti. Izvadot sviedru dziedzerus, tiek izvadīts urīnviela, liekie sāļi un ūdens. Aknas papildus savai vadošajai lomai gremošanas procesā inaktivē toksiskos olb altumvielu, narkotiku, alkohola, kadmija un svina sāļu sadalīšanās produktus, kas atrodas venozajās asinīs.
Visu orgānu (nieru, plaušu, ādas, gremošanas un sviedru dziedzeru) darbs, kam ir ekskrēcijas funkcija, nodrošina visu vielmaiņas reakciju un homeostāzes normālu norisi.
