El manteniment d'un nivell normal de metabolisme en l'organisme, anomenat homeòstasi, es realitza amb l'ajuda de la regulació neuro-humoral dels processos de respiració, digestió, circulació sanguínia, excreció i reproducció. Aquest article considerarà el sistema d'òrgans excretors d'humans i animals, la seva estructura i funcions, així com la seva importància en les reaccions metabòliques dels organismes vius.
Importància biològica dels òrgans excretors
Com a conseqüència del metabolisme que es produeix a cada cèl·lula d'un organisme viu, s'acumulen una gran quantitat de substàncies tòxiques: diòxid de carboni, amoníac, sals. Per eliminar-los, cal un sistema que elimini les toxines al medi extern. L'estructura i les funcions dels òrgans de l'aparell excretor s'estudien per anatomia i fisiologia.
Per primera vegada, en els invertebrats amb simetria bilateral apareix un òrgan excretor separat. Les parets del seu cos consten de tres capes: exomeso- i endoderma. Per a aquests organismesinclouen cucs plans i cucs ronds, i el propi sistema excretor està representat per protonefridia.
Com funcionen els òrgans excretors en cucs plans i nematodes
La protonefridia és un sistema de formacions tubulars que s'estenen des del canal longitudinal principal. Es formen a partir de la capa germinal externa: l'exoderma. Les toxines i l'excés d'ions s'eliminen a la superfície del cos dels helmints a través dels porus.
L'extrem intern de la protonefridia està dotat d'un grup de processos: cilis o flagels. Els seus moviments ondulants barregen el líquid intercel·lular, que millora les funcions de filtració dels conductes excretors.
Complicacions progressives dels òrgans excretors als anèl·lids
Els anells, per exemple, cucs de terra, nereis, cucs de sorra, eliminen els productes metabòlics del seu cos mitjançant metanefridia, els òrgans excretors dels cucs. Tenen forma de túbuls, un extrem dels quals està expandit de manera leucoïdal i equipat amb cilis, i l' altre va al tegument de l'animal i té un forat: un porus. La complicació dels òrgans excretors dels cucs de terra s'explica per l'aparició d'una cavitat corporal secundària: el celoma.
Característiques de l'estructura i funció dels vaixells de Malpighi
En els representants del tipus d'artròpodes, l'òrgan excretor té la forma de túbuls ramificats, en els quals s'absorbeixen els productes metabòlics dissolts i l'excés d'aigua de l'hemolinfa - líquid intracavitari. S'anomenen vasos malpighians i són característics dels representants de les classes d'aràcnids i insectes. En aquest últim, llevat de l'excretortúbuls, hi ha un altre òrgan: el cos de greix, en el qual s'acumulen productes metabòlics. Els vasos de Malpighi, en els quals han entrat substàncies tòxiques, flueixen a l'intestí posterior. A partir d'aquí, els productes metabòlics s'excreten a través de l'anus.
L'òrgan excretor dels crustacis -crancs de riu, llagostes, llamàntols- està representat per glàndules verdes, que són metanefridis modificats. Es troben al cefalotòrax de l'animal, darrere de la base de les antenes. Sota les glàndules verdes dels crustacis hi ha la bufeta, que s'obre amb un porus excretor.
Òrgan excretor en peixos
En els representants de la classe dels peixos ossis, hi ha una complicació addicional del sistema excretor. Té l'aspecte de cossos semblants a cintes vermelles fosques: ronyons del tronc situats per sobre de la bufeta natatòria. De cadascun d'ells surt l'urètre, a través del qual l'orina flueix a la bufeta, i d'ella a l'obertura urogenital. En els representants de la classe dels peixos cartilaginosos (taurons, raigs), els urèters flueixen a la cloaca i la bufeta està absent.
Segons l'estructura de l'aparell excretor, tots els peixos ossis es divideixen en tres grups: els que viuen en aigua dolça, en aigua salada, així com un grup d'anàdroms que viuen tant en aigua salada com en aigua dolça. a causa de les característiques de la reproducció.
Els peixos d'aigua dolça (perca, carpa crucian, carpa, daurada), per tal d'evitar l'excés d'ingesta d'aigua al seu cos, es veuen obligats a eliminar una gran quantitat de líquid a través dels túbuls renals i dels glomèruls de Malpighi dels ronyons. Així, la carpa allibera fins a 120 ml d'aigua per 1 kgla seva massa i el bagre - fins a 380-400 ml. Per evitar que el cos experimenti una escassetat de sals, les brànquies dels peixos d'aigua dolça actuen com a bombes que bombegen ions de sodi i clor de l'aigua. La vida marina -bacallà, lliga, verat-, per contra, pateix una manca d'aigua al cos. Per evitar la deshidratació i mantenir una pressió osmòtica normal a l'interior del cos, es veuen obligats a beure aigua de mar que, filtrada pels ronyons, s'elimina de sal. L'excés de clorur de sodi s'elimina a través de les brànquies i les femtes.
En els peixos anàdroms, com l'anguila europea, hi ha un "canvi" en la manera com es duu a terme l'osmorregulació pels ronyons i les brànquies, depenent de quina aigua es trobin.
Sistema excretor dels amfibis
Com que són habitants de sang freda del medi terrestre i aquàtic, els amfibis, com els peixos, eliminen els productes metabòlics nocius a través de la pell nua i els ronyons del tronc. En les granotes, els tritons i la serp peix de Ceilan, l'òrgan excretor està representat per ronyons aparellats situats a banda i banda de la columna vertebral, amb urèters que s'estenen d'ells, desembocant a la cloaca. En part, els productes metabòlics gasosos s'eliminen a través de segments dels pulmons que, juntament amb la pell, fan una funció excretora.
Els ronyons pèlvics són els principals òrgans excretors d'aus i mamífers
En el procés de desenvolupament evolutiu, els ronyons del tronc es modifiquen en una forma més progressiva de l'òrgan excretor: els ronyons pèlvics. Es troben a la profunditat de la cavitat pèlvica, gairebé al costat de la cloaca en rèptils i ocells,i prop de les gònades (testicles i ovaris) - en mamífers. La massa i el volum dels seus ronyons disminueixen, però la capacitat de filtració de les cèl·lules de la nefrona renal augmenta significativament, i això porta al fet que els òrgans excretors dels animals pertanyents a les classes d'aus i mamífers netegen la sang de productes de descomposició molt més eficaçment. i protegir el cos de la deshidratació.
A més, els ocells, a diferència de la resta de vertebrats terrestres, no tenen bufeta, per la qual cosa l'orina no s'hi acumula, sinó que des dels urèters entra immediatament a la cloaca i després surt. Es tracta d'un dispositiu que redueix el pes corporal dels ocells, la qual cosa és important, donada la seva capacitat per volar.
Funcions de filtració i adsorció dels ronyons humans
En els humans, l'òrgan excretor -els ronyons- arriba al seu màxim desenvolupament i especialització. Es pot considerar com un filtre biològic molt compacte (el pes dels dos ronyons d'un adult no supera els 300 g) que travessa les seves cèl·lules - nefrones, fins a 1500 litres de sang per dia. En fisiologia i medicina, el funcionament normal d'aquest òrgan és d'especial importància. I en el sistema de salut xinès Wu Xing, els ronyons són el principal element de suport vital.
El parènquima renal conté uns 2 milions de nefrones, que consisteixen en càpsules de Bowman-Shumlyansky, en les quals el procés de filtració de la sang i la formació d'orina primària, i túbuls complicats (bucles de Henle), que proporcionen reabsorció - extracció selectiva de glucosa, vitamines i proteïnes de baix pes molecular deorina primària i el seu retorn al torrent sanguini. Com a resultat de la reabsorció, es forma orina secundària. Conté excés d'aigua, sals, urea. Drena a la pelvis renal, i d'elles als urèters, i després a la bufeta. Això és uns 2 l / dia. D'ell, s'extreu a través de la uretra cap a l'exterior.
Així, no es permet l'acumulació de líquid a la cavitat dels òrgans interns i s'evita la intoxicació del cos.
Òrgans addicionals que excreten productes metabòlics
A més dels ronyons, que tenen un paper important en l'osmoregulació i l'eliminació de l'excés de sals i toxines, els pulmons, la pell, les glàndules sudorípares i les glàndules digestives fan una funció excretora parcial del cos humà. Així, com a resultat de l'intercanvi de gasos realitzat pels alvèols, que formen els segments dels pulmons, s'eliminen el diòxid de carboni, el vapor d'aigua i les substàncies tòxiques, com els productes de descomposició de l'etanol. Mitjançant l'excreció de les glàndules sudorípares s'eliminen la urea, l'excés de sals i l'aigua. El fetge, a més del seu paper principal en el procés de digestió, inactiva els productes de degradació tòxics de proteïnes, drogues, alcohol, cadmi i sals de plom que conté la sang venosa.
El treball de tots els òrgans (ronyons, pulmons, pell, glàndules digestives i sudorípares), que tenen una funció excretora, garanteix el curs normal de totes les reaccions metabòliques i l'homeòstasi.
