UKŁAD WYDALNICZY
• Zasadniczą funkcją układu wydalniczego jest usuwanie z
organizmu zbędnych i trujących produktów przemiany
materii, takich jak mocznik, amoniak, kwas moczowy i
kreatynina.
• Ponadto funkcja nerek jest zachowanie równowagi wodno-
mineralnej ustroju.
• Do układu moczowego zaliczają się też odprowadzające
drogi moczowe: moczowody, pęcherz moczowy i cewka
moczowa.
• Na przekroju podłużnym nerki znajdują się dwie warstwy:
- zewnętrzna, zwana korą nerki
- wewnętrzna, rdzeń, który układa się w postaci trójkątnych
pól.
Wcięcie w nerce (wnęka nerkowa) nadaje jej
charakterystyczny kształt (fasolka). Do wnęki nerkowej
wchodzą naczynia nerkowe – żyły i tętnice oraz moczowód.
We wnętrzu nerki, bliżej wnęki znajduje się miedniczka
nerkowa, która na zewnątrz przechodzi w moczowód.
• Pęcherz moczowy – opróżniony pęcherz moczowy ma
wielkość małej cytryny, a wypełniony przybiera
gruszkowaty kształt.
• Jest to worek mięśniowy, położony w miednicy.
• Przeciętna pojemność: ok.700cm3. Ściana pęcherza
składa się z trzech warstw:
- błona śluzowa
- warstwa mięśniowa
- błona zewnętrzna
• U podstawy pęcherza tworzony jest (przez pęczki
włókien wokół ujścia cewki moczowej) mięsień
zwieracz, który nie pozwala na odpływ moczu. Poniżej
zwieracza pęcherza znajduje się zwieracz cewki
moczowej.
• Nefron - podstawowa jednostka funkcjonalno-
strukturalna nerki.
• Składa się z dwóch zasadniczych części: ciałko
nerkowe (kłębuszek nerkowy + torebka) oraz
kanalika nerkowego.
• Ciałko nerkowe - cześć nefronu zbudowana z
kłębuszka nerkowego (sieć dziwna) oraz
otaczającej go torebki (Bowmana)
• W ciałku nerkowym wyróżnić możemy:
• biegun naczyniowy - miejsce, w którym blaszka
zewnętrzna przechodzi w blaszkę wewnętrzną
(wnika t. doprowadzająca i odchodzi t.
odprowadzająca),
• biegun kanalikowy - miejsce, w którym światło
torebki przechodzi w kanalik bliższy.
• W ciałku nerkowym na zasadzie filtracji fizycznej
(tzw. filtracji kłębuszkowej) powstaje mocz
pierwotny (jest to przesączona krew pozbawiona
białek i elementów morfotycznych). W ciągu doby
obie nerki wytwarzają 110-220 litrów moczu
pierwotnego na dobę (dla porównania mocz
ostateczny to tylko ok. 1,5 litra
• Kanalik kręty I rzędu (bliższy) – powstał on ze
zwężenia torebki.
• Długość tej części wynosi około 14 mm, grubość
40-60 μm. Dochodzi tu do resorpcji zwrotnej
obowiązkowej (obligatoryjnej) oraz sekrecji
kanalikowej.
• Do krwi powraca woda, jony (np. Na
+
, K
+
, Ca
2+
,
Mg
2+
, Cl
-
), oraz związki organiczne (glukoza,
kwasy organiczne, aminokwasy), natomiast do
światła kanalika wydzielane są niektóre
substancje (np. kwas moczowy).
•
Pętla Henlego (inaczej pętla nefronu) - część odcinka
głównego nefronu współodpowiedzialna za
zagęszczanie moczu i prawidłową funkcję wydzielniczą
nerek
•
Nabłonek ramienia zstępującego jest przepuszczalny
dla wody, natomiast wstępujący dla jonów soli (czynnie
resorbuje jony i biernie mocznik).
•
W tej części nefronu dochodzi do zagęszczenia moczu
(im pętla dłuższa tym mocz bardziej zagęszczony),
ponieważ organizm nie chce tracić wody.
•
Nerki gadów nie posiadają pętli, a w przypadku ptaków
jest ona krótsza i nie zawsze posiada pętlę zstępującą
(ten typ pętli nazywamy pętlą krótką).
• Kanalik kręty II rzędu (dalszy) – jest to ostania
część nefronu, w której dochodzi do resorpcji
zwrotnej nadobowiązkowej (fakultatywnej), w
czego wyniku powstaje mocz ostateczny (około
1,5 litra na dobę).
• Kanalik dystalny uchodzi do większego kanału
zbiorczego. Ten dostarcza mocz do miedniczki
nerkowej.
Regulacja hormonalna
• Wazopresyna zwana inaczej antydiuretyną (ADH) – ten
neurohormon wytwarzany przez podwzgórze
(magazynowany w tylnym płacie przysadki) powoduje
zmniejszenie wydzielania moczu (działa
antydiuretycznie).
• Zwiększa przepuszczalność błony kanału dystalnego
(pobudza wchłanianie wody). Niedobór ADH powoduje
moczówkę prostą.
• Aldosteron i dezoksykortykosteron (mineralokortykoidy
nadnerczy) – powodują zwiększenie resorpcji sodu
(jonów Na
+
) i sekrecję potasu (jonów K
+
). Podnosi to
ciśnienie krwi.
Przepływ moczu
• Mocz jest wyprowadzany z piramid nerkowych ujściami
przewodów wyprowadzających przez kielichy nerkowe
do miedniczki nerkowej.
• Z miedniczki mocz przepływa do moczowodu i dalej do
pęcherza moczowego. Stamtąd usuwany jest na
zewnątrz przez cewkę moczową.
• Drogi wyprowadzające służą do transportowania moczu
z nerek, magazynowania go przez krótki czas oraz
usuwania go z organizmu.
• Tworzą je moczowody, żyły, tętnicy, pęcherz oraz cewka
moczowa.
• W ciałku nerkowym każdego nefronu następuje filtracja
krwi. Wówczas z naczyń włosowatych do torebki
nerkowej przedostaje się część osocza krwi.
• Płyn ten nosi nazwę moczu pierwotnego. Kiedy mocz
pierwotny przepływa przez kanalik nerkowy, potrzebne
organizmowi substancje przenikają z niego do krwi.
• Jednocześnie pobierana jest część wody, dlatego mocz
ulega zagęszczeniu. Tak powstaje mocz ostateczny,
który jest usuwany z organizmu.
• Wydalanie to proces polegający na usuwaniu
zbędnych, a nawet szkodliwych produktów, jak i
będących w nadmiarze produktów
metabolizmu.przemiany materii oraz wody
(osmoregulacja).
• U protistów niestrawione resztki ulegają egzocytozie.
Rośliny metabolity usuwają przez aparaty szparkowe.
• Zwierzęta wytworzyły specjalny układ wydalniczy,
który rozwija się i specjalizuje w zależności od typu
(układ protonefrydialny u płazińców, układ
metanefrydialny u pierścienic, narządy wydalnicze np.
cewki Malpighiego u stawonogów, neri u kręgowców).
• Zwierzęta amonioteliczne wydalają amoniak (głównie
wodne), urykoteliczne kwas moczowy (np. gady),
ureoteliczne mocznik (np. człowiek).
• Parzydełkowce (stułbiopławy, krążkopławy, cubozoa,
koralowce) posiadają jamę chłonąco–trawiącą (gastralną) –
otwór gębowy będący równocześnie otworem odbytowym.
Wydalanie zachodzi drogą dyfuzji – przez komórki
nabłonkowe lub jamę chłonąco–trawiącą (woda i nie
strawione resztki pokarmowe przez otwór gębowy).
Przez komórki nabłonkowe usuwane są szkodliwe produkty
przemiany materii (głównie amoniak).
• Płazińce posiadają układ protonefrydialny, ma postać
kanalików – nazwane nefrydium – umieszczonych w
parenchymie, zakończonych komórkami o specyficznej
budowie. Komórki te mają liczne gwiaździste wypustki oraz
skierowany do światła kanalika ruchliwy pęczek zlepionych
rzęsek przypominający płomyk świecy. Z tego powodu
nazywane są komórkami płomykowi. Jest to układ
zamknięty od strony jamy ciała. Główne funkcje:
osmoregulacyjna (utrzymanie odpowiedniego stężenia
płynów tkankowych), usuwanie zbędnych produktów
przemiany materii (dwutlenek węgla, amoniak i inne), przez
powierzchnię ciała.
• Nicienie - Unikatowy (zbudowany z 1 – 3
komórek). Dwa podłużne kanały wydalnicze
biegnące w bocznych wałkach hypodermalnych
(wzdłuż ciała). Kanały te są ślepo zakończone,
łączą się w przednim odcinku, po stronie
brzusznej, we wspólny przewód wyprowadzający,
zakończony otworem wydalniczym. U większych
nicieni przypomina on swoją budową literę H.
Zaliczany do układu protonefrydialnego, lecz nie
występują tu komórki płomykowe. Układ
wydalniczy służy nicieniom przede wszystkim do
osmoregulacji, w mniejszym stopniu do usuwania
zbędnych i szkodliwych produktów przemian
materii. Końcowym produktem jest amoniak.
• Wrotki Układ protonefrydialny. Kanaliki zbiorcze
uchodzą do kloaki. Występuje pęcherz moczowy.
• Piercienice- Typ metanefrydialny. Ułożone metamerycznie
narządy wydalnicze zwane metanefrydiami, są to orzęsione
lejki otwierające się do jamy ciała jednego segmentu,
kanalik wydalniczy przechodzi do następnego segmentu i
tam otwiera się otworkiem wydalniczym po bocznej stronie
ciała. Larwy Wieloszczetów mają układ protonefrydialny
Wydalany jest – mocznik (lądowe), amoniak (wodne) –
wsuwane dzięki ruchom rzęsek, dzięki prądom wywołanym
przez skurcze mięśni ścian ciała.
• U mięczaków występują nerki – przekształcone
metanefrydium (obecność lejków, którymi nerki otwierają
się do wtórej jamy ciała - worka osierdziowego). Z nerek
wybiegają moczowody uchodzące do jamy płaszczowej.
Większość mięczaków ma dwie nerki. U
wyspecjalizowanych ślimaków i głowonogów dwuskrzelnych
występuje jedna. U form wodnych usuwany jest – amoniak,
mocznik. U lądowych – kryształki kwasu moczowego.
Podstawowa rola nerki to utrzymywanie właściwego
ciśnienia osmotycznego w całym ciele mięczaka.
• U stawonogów przekształcone metanefrydia tworzą
gruczoły wydalnicze: gruczoły czułkowe i szczękowe u
skorupiaków (ich ujścia znajdują się u nasady czułków II
pary lub szczęk) oraz gruczoły biodrowe u pajęczaków.
U większości układ wydalniczy występuje w postaci
wypustek tzw. cewek Malpighiego, które mają postać,
zamkniętych od strony jamy ciała, cienkich, ślepo
zakończonych wypustek jelita, których ujście znajduje się
na granicy pomiędzy jelitem środkowym i tylnym.
Kanaliki zbierają zbędne i szkodliwe metabolity z płynu
wypełniającego jamę ciała (hemolimfa) i przekazują je do
jelita. Tam po resorpcji wody, razem z resztkami pokarmu
są usuwane na zewnątrz.
Cewki Malphiego występują u owadów, wijów i wyżej
uorganizowanych pajęczaków.
Stawonogi wodne wydalają głównie silnie rozcieńczony
amoniak. Lądowe, muszą oszczędzać wodę, przetwarzają
amoniak w związki azotowe słabo rozpuszczalne w wodzie
np. guanina u pajęczaków lub kwas moczowy u owadów.
CYKL MOCZNIKOWY
• Cykl metaboliczny występujący u ssaków i innych
wydalających mocznik zwierząt, w wyniku którego
powstaje mocznik z CO2 i amoniaku i grupy a-
aminowej kwasu asparaginowego.
• Do syntezy 1 cząsteczki mocznika konieczne są 3
cząsteczki ATP ( w efekcie cztery wiązania ulegają
hydrolizie, gdyż jedna z cząsteczek przechodzi w
AMP).
• Głównym miejscem, gdzie zachodzi cykl mocznikowy
jest wątroba.
• Przekształcenie L-ornityny do L-cytruliny i synteza
karbamoilofosforanu zachodzi w matriks
mitochondrialnej, a pozostałe reakcje w cytoplazmie.