שמירה על רמת חילוף חומרים תקינה בגוף, הנקראת הומאוסטזיס, מתבצעת בעזרת ויסות נוירו-הומורלי של תהליכי הנשימה, העיכול, זרימת הדם, ההפרשה והרבייה. מאמר זה יבחן את מערכת איברי ההפרשה של בני אדם ובעלי חיים, המבנה והתפקודים שלהם, כמו גם את משמעותם בתגובות המטבוליות של אורגניזמים חיים.
המשמעות הביולוגית של איברי ההפרשה
כתוצאה מחילוף החומרים המתרחש בכל תא של אורגניזם חי, מצטברת כמות גדולה של חומרים רעילים: פחמן דו חמצני, אמוניה, מלחים. כדי להסירם יש צורך במערכת המסלקת רעלים לסביבה החיצונית. המבנה והתפקודים של איברי מערכת ההפרשה נלמדים על ידי אנטומיה ופיזיולוגיה.
לראשונה, איבר הפרשה נפרד מופיע אצל חסרי חוליות עם סימטריה דו-צדדית. קירות גופם מורכבים משלוש שכבות: אקסומסו ואנדודרם. עבור אורגניזמים כאלהכוללים תולעים שטוחות ותולעים עגולות, ומערכת ההפרשה עצמה מיוצגת על ידי פרוטונפרידיה.
איך מתפקדים איברי ההפרשה בתולעים שטוחות ונמטודות
Protonephridia הן מערכת של תצורות צינוריות המשתרעות מהתעלה האורכית הראשית. הם נוצרים משכבת הנבט החיצונית - האקסודרם. רעלים ועודפי יונים מוסרים אל פני השטח של הגוף של helminths דרך הנקבוביות.
הקצה הפנימי של הפרוטונפרידיה מסופק עם קבוצה של תהליכים - cilia או flagella. תנועותיהם הגליות מערבבות את הנוזל הבין-תאי, מה שמשפר את תפקודי הסינון של צינורות ההפרשה.
סיבוכים מתקדמים של איברי הפרשה ב-annelids
טבעות, למשל, תולעי אדמה, נרייס, תולעי חול, מסירים מגופם מוצרים מטבוליים באמצעות מטנפרידיה - איברי ההפרשה של תולעים. יש להם צורה של צינוריות, שקצה אחד שלהן מורחב לויקואידית ומצויד בסיליה, והשני הולך לאינטגומנט של החיה ויש לו חור - נקבובית. הסיבוך של איברי ההפרשה בתולעי אדמה מוסבר על ידי הופעת חלל גוף משני - הקואלום.
תכונות של המבנה והתפקוד של כלי מלפיגה
אצל נציגים של סוג פרוקי רגליים, לאיבר ההפרשה יש צורה של צינוריות מסועפות, שלתוכם נספגים תוצרים מטבוליים מומסים ועודפי מים מההמולימפה - נוזל תוך חלל. הם נקראים כלי מלפיגה והם אופייניים לנציגי מחלקות העכבישנים והחרקים. באחרונים, פרט להפרשהצינוריות, יש איבר נוסף - גוף השומן, שבו מצטברים מוצרים מטבוליים. אל המעי האחורי זורמים כלי מלפיגי, שאליהם נכנסו חומרים רעילים. משם, התוצרים המטבוליים מופרשים דרך פי הטבעת.
איבר ההפרשה בסרטנים - סרטנים, לובסטרים, לובסטרים קוצניים - מיוצג על ידי בלוטות ירוקות, שהן מטאנפרידיה שונה. הם ממוקמים על cephalothorax של החיה, מאחורי בסיס האנטנות. מתחת לבלוטות הירוקות אצל סרטנים נמצאת שלפוחית השתן, הנפתחת עם נקבובית הפרשה.
איבר הפרשה בדגים
בנציגים של מחלקת הדגים הגרמיים, יש סיבוך נוסף של מערכת ההפרשה. יש לו מראה של גופים דמויי סרט אדום כהה - כליות גזע הממוקמות מעל שלפוחית השחייה. מכל אחד מהם יוצא השופכן, שדרכו זורם השתן לשלפוחית השתן, וממנו - לפתח האורגניטלי. אצל נציגי הכיתה של דגים סחוסים (כרישים, קרניים), השופכנים זורמים לתוך הקלואקה, ושלפוחית השתן נעדרת.
בהתבסס על מבנה מערכת ההפרשה, כל הדגים הגרמיים מחולקים לשלוש קבוצות: אלה החיים במים מתוקים, במים מלוחים, וכן קבוצה של מה שנקרא אנדרומי החיים במים מתוקים ובמלח. בשל מאפייני ההטלה.
דגי מים מתוקים (מוט, קרפיון צולב, קרפיון, דניס), על מנת להימנע מצריכת מים עודפת לגופם, נאלצים להסיר כמות גדולה של נוזלים דרך צינוריות הכליה והגלומרולי המלפיגי של הכליות. אז, קרפיון משחרר עד 120 מ"ל מים לכל ק"גהמסה שלו, ושפמנון - עד 380-400 מ"ל. כדי למנוע מהגוף לחוות מחסור במלחים, הזימים של דגי מים מתוקים פועלים כמשאבות השואבות יוני נתרן וכלור מהמים. חיים ימיים - בקלה, פלנדר, מקרל - להיפך, סובלים ממחסור במים בגוף. כדי להימנע מהתייבשות ולשמור על לחץ אוסמוטי תקין בתוך הגוף, הם נאלצים לשתות מי ים, אשר מסוננים בכליות, מנקים ממלח. עודף נתרן כלורי מסולק דרך הזימים והצואה.
בדגים אנדרומיים, כמו צלופח אירופאי, יש "מתג" באופן שבו הוויסות האוסמורי מתבצע על ידי הכליות והזימים, תלוי באילו מים הם נמצאים.
מערכת הפרשת דו-חיים
בהיותם תושבים בעלי דם קר של הסביבה היבשתית-מימית, דו-חיים, כמו דגים, מסירים מוצרים מטבוליים מזיקים דרך העור החשוף וכליות הגזע. אצל צפרדעים, ניוטס ונחש דגי ציילון, איבר ההפרשה מיוצג על ידי כליות זוגיות הממוקמות משני צידי עמוד השדרה, כאשר השופכנים משתרעים מהן, זורמים לתוך הקלואקה. חלקית, תוצרים מטבוליים גזים מוסרים מהם דרך מקטעים של הריאות, אשר יחד עם העור, מבצעים פונקציה של הפרשה.
כליות האגן הן איברי ההפרשה העיקריים של ציפורים ויונקים
בתהליך ההתפתחות האבולוציונית, כליות הגזע משתנות לצורה מתקדמת יותר של איבר ההפרשה - כליות האגן. הם ממוקמים עמוק בחלל האגן, כמעט ליד הקלואקה אצל זוחלים וציפורים,וליד הגונדות (אשכים ושחלות) - ביונקים. המסה והנפח של הכליות שלהם יורדים, אך כושר הסינון של תאי הנפרון הכלייתי גדל באופן משמעותי, וזה מוביל לכך שאיברי ההפרשה בבעלי חיים השייכים למעמדות של ציפורים ויונקים מנקים בצורה יעילה הרבה יותר את הדם ממוצרי ריקבון. ולהגן על הגוף מפני התייבשות.
בנוסף, לציפורים, בניגוד לכל שאר החולייתנים היבשתיים, אין שלפוחית שתן, ולכן השתן לא מצטבר בהן, אבל מהשופכנים הוא נכנס מיד לקלואקה, ואז החוצה. זהו מכשיר שמפחית את משקל הגוף של ציפורים, וזה חשוב, לאור יכולתן לעוף.
פונקציות סינון וספיחה של כליות אנושיות
בבני אדם, איבר ההפרשה - הכליות - מגיע להתפתחות והתמחות הגבוהה ביותר שלו. זה יכול להיחשב כמסנן ביולוגי קומפקטי מאוד (משקל שתי הכליות של מבוגר אינו עולה על 300 גרם) שעובר דרך התאים שלו - נפרונים, עד 1500 ליטר דם ביום. בפיזיולוגיה וברפואה יש חשיבות מיוחדת לתפקוד התקין של איבר זה. ובמערכת הבריאות הסינית Wu Xing, הכליות הן האלמנט התומך בחיים.
הפרנכימה הכלייתית מכילה כ-2 מיליון נפרונים, המורכבות מקפסולות Bowman-Shumlyansky, שבהן תהליך סינון הדם ויצירת שתן ראשוני, וצינוריות מפותלות (לולאות הנלה), המספקות ספיגה חוזרת - מיצוי סלקטיבי של גלוקוז., ויטמינים וחלבונים במשקל מולקולרי נמוך משתן ראשוני, והחזרתם לזרם הדם. כתוצאה מהספיגה מחדש, נוצר שתן משני. הוא מכיל עודפי מים, מלחים, אוריאה. הוא מתנקז לאגן הכליה, ומהם אל השופכנים, ולאחר מכן אל שלפוחית השתן. זה בערך 2 ליטר ליום. ממנה היא מוסרת דרך השופכה כלפי חוץ.
לפיכך, הצטברות נוזלים בחלל האיברים הפנימיים אסורה ונמנעת שיכרון הגוף.
איברים נוספים המפרישים מוצרים מטבוליים
בנוסף לכליות, הממלאות תפקיד מרכזי בוויסות אוסמו והסרה של עודפי מלחים ורעלים, הריאות, העור, הזיעה ובלוטות העיכול מבצעות פעולת הפרשה חלקית בגוף האדם. לכן, כתוצאה מחילופי גזים המבוצעים על ידי המכתשים, המרכיבות את מקטעי הריאות, פחמן דו חמצני, אדי מים וחומרים רעילים, כגון תוצרי פירוק אתנול, מוסרים. על ידי הפרשת בלוטות הזיעה, אוריאה, עודפי מלחים ומים מוסרים. הכבד, בנוסף לתפקידו המוביל בתהליך העיכול, משבית תוצרי פירוק רעילים של חלבונים, תרופות, אלכוהול, קדמיום ומלחי עופרת הכלולים בדם ורידי.
העבודה של כל האיברים (כליות, ריאות, עור, בלוטות העיכול והזיעה), שיש להם תפקיד מפריש, מבטיחה את המהלך התקין של כל התגובות המטבוליות וההומאוסטזיס.
