Normalaus metabolizmo lygio, vadinamo homeostaze, palaikymas organizme vykdomas kvėpavimo, virškinimo, kraujotakos, išskyrimo ir dauginimosi procesų neuro-humoralinio reguliavimo pagalba. Šiame straipsnyje bus nagrinėjama žmonių ir gyvūnų šalinimo organų sistema, jų struktūra ir funkcijos, taip pat jų reikšmė gyvų organizmų medžiagų apykaitos reakcijose.
Biologinė šalinimo organų reikšmė
Dėl medžiagų apykaitos, vykstančios kiekvienoje gyvo organizmo ląstelėje, susikaupia daug toksinių medžiagų: anglies dvideginio, amoniako, druskų. Norint juos pašalinti, reikalinga sistema, kuri pašalina toksinus į išorinę aplinką. Išskyrimo sistemos organų sandarą ir funkcijas tiria anatomija ir fiziologija.
Pirmą kartą bestuburiams gyvūnams atsiranda atskiras šalinimo organas, turintis dvišalę simetriją. Jų kūno sienos susideda iš trijų sluoksnių: egzomezo ir endodermo. Tokiems organizmamsapima plokščiąsias ir apvaliąsias kirmėlės, o pačią šalinimo sistemą žymi protonefridija.
Kaip veikia plokščiųjų kirmėlių ir nematodų išskyrimo organai
Protonefridijos yra vamzdinių darinių sistema, besitęsianti iš pagrindinio išilginio kanalo. Jie susidaro iš išorinio gemalo sluoksnio – egzodermos. Toksinai ir jonų perteklius per poras pašalinami į helmintų kūno paviršių.
Vidinis protonefridijos galas yra aprūpintas procesų grupe – blakstienomis arba žvyneliais. Jų banguojantys judesiai sumaišo tarpląstelinį skystį, o tai sustiprina šalinimo kanalų filtravimo funkcijas.
Progresuojančios šalinimo organų komplikacijos aneliduose
Žiedai, pavyzdžiui, sliekas, nereisas, sliekas, pašalina medžiagų apykaitos produktus iš savo kūno naudodami metanefridijas – kirminų šalinimo organus. Jie turi kanalėlių formą, kurių vienas galas yra leukoidiškai išsiplėtęs ir aprūpintas blakstienomis, o kitas eina į gyvūno odą ir turi skylę - poras. Sliekų šalinimo organų komplikacija paaiškinama antrinės kūno ertmės – koelomo – atsiradimu.
Malpigijos laivų struktūros ir funkcijos ypatumai
Nariuotakojų tipo atstovų šalinimo organas yra išsišakojusių kanalėlių pavidalo, į kuriuos ištirpę medžiagų apykaitos produktai ir vandens perteklius absorbuojamas iš hemolimfos – intrakavitinio skysčio. Jie vadinami malpiginiais indais ir būdingi voragyvių ir vabzdžių klasių atstovams. Pastarajame, išskyrus išskyrimokanalėlių, yra dar vienas organas – riebalinis kūnas, kuriame kaupiasi medžiagų apykaitos produktai. Malpigijos kraujagyslės, į kurias pateko toksinės medžiagos, teka į užpakalinę žarną. Iš ten medžiagų apykaitos produktai išsiskiria per išangę.
Vėžiagyvių – vėžių, omarų, spygliuočių omarų – šalinimo organą atstovauja žaliosios liaukos, kurios yra modifikuotos metanefridijos. Jie yra ant gyvūno galvos krūtinės ląstos, už antenų pagrindo. Po žaliosiomis vėžiagyvių liaukomis yra šlapimo pūslė, kuri atsiveria pašalinimo pora.
Žuvies šalinimo organas
Kaulinių žuvų klasės atstovams yra dar viena šalinimo sistemos komplikacija. Jis atrodo kaip tamsiai raudonos spalvos juostelės pavidalo kūnai - kamieniniai inkstai, esantys virš plaukimo pūslės. Iš kiekvieno iš jų išeina šlapimtakis, kuriuo šlapimas teka į šlapimo pūslę, o iš jos – į urogenitalinę angą. Kremzlinių žuvų (ryklių, rajų) klasės atstovų šlapimtakiai teka į kloaką, o šlapimo pūslės nėra.
Pagal šalinimo sistemos struktūrą visos kaulinės žuvys skirstomos į tris grupes: gyvenančias gėlame vandenyje, sūriame vandenyje, taip pat grupę vadinamųjų anadrominių, gyvenančių tiek sūriame, tiek gėlame vandenyje. dėl neršto ypatybių.
Gėlavandenės žuvys (ešeriai, karosai, karpiai, karšiai), siekdamos išvengti perteklinio vandens patekimo į savo organizmą, yra priverstos per inkstų kanalėlius ir inkstų malpiginius glomerulus pašalinti didelį kiekį skysčių. Taigi karpis išskiria iki 120 ml vandens 1 kgjo masės, o šamų – iki 380-400 ml. Kad organizmas nepajustų druskų trūkumo, gėlavandenių žuvų žiaunos veikia kaip siurbliai, pumpuojantys iš vandens natrio ir chloro jonus. Jūrų gyvūnija – menkė, plekšnė, skumbrė – atvirkščiai, kenčia nuo vandens trūkumo organizme. Norėdami išvengti dehidratacijos ir palaikyti normalų osmosinį slėgį organizmo viduje, jie yra priversti gerti jūros vandenį, kuris, filtruojamas inkstuose, yra išvalytas nuo druskos. Natrio chlorido perteklius pašalinamas per žiaunas ir išmatas.
Anadrominėse žuvyse, tokiose kaip europinis ungurys, osmoreguliaciją atlieka inkstai ir žiaunos, atsižvelgiant į tai, kokiame vandenyje jos yra.
Varliagyvių šalinimo sistema
Būdami š altakraujai sausumos-vandens aplinkos gyventojai, varliagyviai, kaip ir žuvys, pašalina kenksmingus medžiagų apykaitos produktus per pliką odą ir kamieninius inkstus. Varlių, tritonų ir Ceilono žuvies gyvatės šalinimo organą vaizduoja suporuoti inkstai, išsidėstę abiejose stuburo pusėse, su šlapimtakiais, besitęsiančiais iš jų, įtekančiais į kloaką. Iš dalies dujiniai medžiagų apykaitos produktai iš jų pašalinami per plaučių segmentus, kurie kartu su oda atlieka šalinimo funkciją.
Dubens inkstai yra pagrindiniai paukščių ir žinduolių šalinimo organai
Evoliucinio vystymosi procese kamieniniai inkstai modifikuojami į labiau progresuojančią šalinimo organo formą – dubens inkstus. Jie yra giliai dubens ertmėje, beveik šalia roplių ir paukščių kloakos,o prie lytinių liaukų (sėklidžių ir kiaušidžių) – žinduoliams. Mažėja jų inkstų masė ir tūris, tačiau žymiai padidėja inkstų nefrono ląstelių filtravimo pajėgumas, o tai lemia tai, kad paukščių ir žinduolių klasėms priklausančių gyvūnų šalinimo organai daug efektyviau išvalo kraują nuo skilimo produktų. ir apsaugoti organizmą nuo dehidratacijos.
Be to, paukščiai, skirtingai nei visi kiti sausumos stuburiniai gyvūnai, neturi šlapimo pūslės, todėl šlapimas juose nesikaupia, o iš šlapimtakių iš karto patenka į kloaką, paskui išeina. Tai prietaisas, mažinantis paukščių kūno svorį, o tai svarbu, atsižvelgiant į jų gebėjimą skristi.
Žmogaus inkstų filtravimo ir adsorbcijos funkcijos
Žmonių šalinimo organas – inkstai – pasiekia aukščiausią išsivystymą ir specializaciją. Galima laikyti labai kompaktišku (suaugusio žmogaus abiejų inkstų svoris neviršija 300 g) biologinį filtrą, kuris per jo ląsteles – nefronus praeina iki 1500 litrų kraujo per parą. Fiziologijoje ir medicinoje normalus šio organo funkcionavimas yra ypač svarbus. O Kinijos Wu Xing sveikatos sistemoje inkstai yra pagrindinis gyvybę palaikantis elementas.
Inksto parenchimoje yra apie 2 milijonai nefronų, susidedančių iš Bowman-Shumlyansky kapsulių, kuriose vyksta kraujo filtravimo ir pirminio šlapimo susidarymo procesas, ir vingiuotų kanalėlių (Henlės kilpų), užtikrinančių reabsorbciją – selektyvią gliukozės ekstrakciją., vitaminų ir mažos molekulinės masės b altymų išpirminis šlapimas ir jų grįžimas į kraują. Dėl reabsorbcijos susidaro antrinis šlapimas. Jame yra vandens, druskų, karbamido perteklius. Jis nuteka į inkstų dubenį, o iš jų – į šlapimtakius, o paskui – į šlapimo pūslę. Tai yra apie 2 l per dieną. Iš jo ji pašalinama per šlaplę į išorę.
Taigi skysčių kaupimasis vidaus organų ertmėje neleidžiamas ir apsisaugoma nuo organizmo intoksikacijos.
Papildomi organai, išskiriantys medžiagų apykaitos produktus
Be inkstų, kurie atlieka pagrindinį vaidmenį osmoreguliacijoje ir druskų bei toksinų pertekliaus pašalinime, iš dalies žmogaus organizmo šalinimo funkciją atlieka plaučiai, oda, prakaito ir virškinimo liaukos. Taigi dėl alveolių, sudarančių plaučių segmentus, vykstančių dujų mainų, pašalinamas anglies dioksidas, vandens garai ir toksiškos medžiagos, tokios kaip etanolio skilimo produktai. Išsiskiriant prakaito liaukoms pašalinamas karbamidas, druskų perteklius ir vanduo. Kepenys, be pagrindinio vaidmens virškinimo procese, inaktyvuoja toksiškus b altymų, vaistų, alkoholio, kadmio ir švino druskų, esančių veniniame kraujyje, skilimo produktus.
Visų organų (inkstų, plaučių, odos, virškinimo ir prakaito liaukų), kurie atlieka šalinimo funkciją, darbas užtikrina normalią visų medžiagų apykaitos reakcijų eigą ir homeostazę.
