UKŁAD POKARMOWY
UKŁAD POKARMOWY CZŁOWIEKA
Gruczoły, których wydzieliny uchodzą do światła przewodu pokarmowego: ślinianki, wątroba, trzustka.
Ślina zawiera a-amylazę - enzym hydrolizujący wiązania glikozydowe typu µ w cukrach.
JĘZYK: mięsień poprzecznie prążkowany i błona śluzowa; 4 smaki (gorzki-środek, kwaśny-boki, słony-krawędzie, słodki-przód) oraz ostry (kubki + nerwy). Wnętrze układu pokarmowego-tkanka wyściełająca, śluzówka, mięśniówka 2 warstwy ŻOŁĄDEK
Pepsyna - enzym proteolityczny (rozkładający białka) - endopeptydaza; wydzielana w postaci proenzymu uaktywnianego w niskim pH.
Podpuszczka - występuje tylko u młodych ssaków (pH 6 do 6,5); ścinanie białka mleka kazeiny w parakazeinę łączącą się z jonami wapnia i wytrącająca się z roztworu.
Kwas solny - produkowany przez komórki okładzinowe.
Skurcze perystaltyczne - mieszanie i przesuwanie treści pokarmowej.
Śluz - rola ochronna.
DWUNASTNICA
Sok jelitowy - produkowany przez gruczoły dwunastnice i jelita cienkiego; zawiera enzymy trawienne i enterokinazę (uaktywnienie proteolitycznych enzymów trzustki).
Sok trzustkowy - wytwarzany przez trzustkę; woda 98%, enzymy i związki jonowe.
Żółć - produkowany przez wątrobę; woda 93%, substancje stałe (sole kwasów żółciowych , fosfolipidy i cholesterol); emulgowanie tłuszczów.
ENZYMY TRZUSTKI:
µ-amylazy - hydrolizują wiązania µ-glikozydowe w polisacharydach.
Endopepeptazy (trypsyna, chymotrypsyna) wydzielane w formie nieczynnych proenzymów (trypsynogen i chymotrypsynogen) doprowadzają do rozpadu dużych cząsteczek białka na mniejsze.
Egzopeptydazy (karboksypeptydaza, aminopeptydaza) wydzielane w formie nieczynnych proenzymów odczepiają od peptydów dwu- i trójpeptydy.
Lipazy - wydzielane w postaci czynnej; hydrolizują wiązania estrowe.
Emulgacja - rozpraszanie drobin tłuszczu przez kwasy żółciowe, które wykazują jednoczesne powinowactwo do wody i tłuszczów.
Nukleazy - hydrolizują wiązania fosfo-diestrowe pomiędzy nukleotydami w kwasach nukleinowych.
JELITO CIENKIE
Wydzielanie soku jelitowego (3-6 litrów na dobę) - enzymy trawienne; ostateczny rozkład substancji pokarmowych.
Rozkład przez enzymy proteolityczne dwu- i trójpeptydów na pojedyńcze aminokwasy.
Disacharazy - hydroliza dwucukrowców do monosacharydów.
Mleczko pokarmowe - końcowy produkt działania enzymów trawiennych. Zawiera wodną mieszaninę jednocukrów, kwasów tłuszczowych, aminokwasów i nukleotydów oraz substancji mineralnych.
Wchłanianie monomerów do krwioobiegu (żyła wrotna oraz naczynia limfatyczne). Zwiększenie powierzchni wchłaniania - fałdy okrężne; kosmki jelitowe; mikrokosmki komórek nabłonka jednowarstwowego tworzące rąbek oskórkowy.
Pory komórek nabłonkowych jelita cienkiego - dyfuzja "mniejszych" jonów (Na+) oraz przechodzenie wody.
Wchłanianie przez komórki nabłonkowe produkty lipolizy są w nich ponownie składane w tłuszcze (resynteza). Zostają otoczone wraz z fosfolipidami i cholesterolem cienką warstwą białek (powstanie chylomikronów) i uwolnione do naczyń limfatycznych.
"Większe" jony - dyfuzja wspomagana lub transport aktywny.
Monosacharydy i aminokwasy - żyłą wrotną do wątroby.
JELITO GRUBE
Oddzielone od cienkiego zastawką krętniczo-kątniczą.
Gruczoły jelita grubego - produkcja śluzu.
Wchłanianie - jonów, witamin, aminokwasów wraz z wodą (resorpcja wody).
TRAWIENIE U PRZEŻUWACZY
1. Przeżuwanie pokarmu w jamie gębowej.
2. Połknięcie do żwacza.
3. Mieszanie z treścią przedżołądka (symbionty).
4. Odłykanie i ponowne przeżuwanie, mieszanie ze śliną i połykanie.
5. Do czepca przechodzą cząstki bardziej rozdrobnione.
6. Księgi - zahamowanie trawienia; odciskanie treści: płynna do trawieńca; stała do czepca (funkcja filtracyjna).
7. Rozłożone polisacharydy (na kwasy tłuszczowe) wchłaniane w żwaczu i czepcu do krwi.
WĄTROBA I JEJ FUNKCJE - zb. z 4 płatów połączonych we wrotach wątrobowych
1. Metabolizm węglowodanów.
2. Magazynowanie glikogenu (kondensacja cząsteczek glukozy - glikogeneza).
3. Równoważenie poziomu cukru we krwi.
4. Utlenianie kwasów tłuszczowych (b-oksydacja).
5. Zamiana nadwyżki cukrów na kwasy tłuszczowe lub tłuszcze.
6. Synteza fosfolipidów i cholesterolu.
7. Przeróbka cholesterolu na kwasy żółciowe.
8. Wyłapywanie ze krwi szkodliwych związków azotowych i poddawanie ich dezaminacji.
9. Synteza białek osocza krwi.
10. Produkcja żółci.
11. Usuwanie i neutralizowanie trucizn.
12. Magazynowanie witamin A, D, B12.
13. Granulocyty (występują w łącznotkankowym zrębie wątroby) wytwarzają heparynę (mukopolisacharyd) - przeciwdziałanie krzepnięciu krwi.
14. Główny generator ciepła.
OŚRODEK GŁODU I SYTOŚCI
Ośrodek pokarmowy (podwzgórze). Spadek poziomu cukru we krwi uaktywnia ośrodek głodu
Układ pokarmowy i etapy trawienia u ssaków |
||
Do substancji odżywczych zalicza się: węglowodany, białka, tłuszcze, wodę, witaminy i sole mineralne. W odżywianiu się zwierząt można wyróżnić trzy etapy: pobieranie pokarmu, trawienie i wchłanianie. |
||
Ewolucja układu oddechowego u kręgowców |
||
Kręgowce są podtypem zwierząt należącym do typu strunowców, charakteryzują się wyraźną symetrią dwuboczną i zaznaczoną w wielu miejscach metameryzacją ciała. |
||
UKŁAD WYDALNICZY
Gąbki
Gąbki należą do zwierząt cedzących wodę, z której wyłapują drobne cząsteczki pokarmowe. Należą one do mikrofagów. Równocześnie zawarty w wodzie tlen przenika do ich ciała. O ile w przypadku drobnych gatunków typu askon czy sykon wystarczy dyfundacja tlenu z powierzchni ciała, o tyle u gąbek o dużej masie byłaby niewystarczająca. W związku z tym w ich ciele rozwija się cały system nieraz bardzo rozgałęzionych kanałów, zapewniający dopływ wody, a tym samym i tlenu, do wszystkich części ciała.
Siłą napędową jest ruch biczyków komórek kołnierzykowych, dzięki którym woda wnika do ciała przez liczne pory, znajdujące się na powierzchni ciała przez liczne pory, znajdujące się na powierzchni ciała, a następnie wlewa do środkowej jamy - spongocelu zwany też jamą paragastralną, a stąd uchodzi jednym otworem ujściowym osculum na zewnątrz. Zazwyczaj jest on położony na szczycie ciała. Na przebiegu kanalików występują drobne rozszerzenia światła, jakby jamki wysłane komórkami kołnierzykowymi, są to tzw. koszyczki. Pomimo drobnych rozmiarów, zespoły choanocytów stanowią bardzo ważny element. Ich ułożenie i stosunek do przebiegających kanałów kształtują się według 4 typów budowy. Dość wspomnieć, że u gąbki Ephydatia w 1mm3 znajduje się 7600 koszyczków, a u niewielkiej gąbki Leuconia aspers występuje 2.250.000 koszyczków o łącznej powierzchni 52,2 cm2.
Spongocel coraz bardziej traci swoje znaczenie, a czasem wręcz i zanika. Następuje silny rozwój ka-nałów przewodzących wodę. W zasadzie oskulum można przyrównać do odbytu, przy czym ma on raczej znaczenie morfologiczne aniżeli fizjologiczne.
Jamochłony
Wydaliny i niestrawione resztki pokarmowe są wydalane z entodermy do jamy gastralnej, a stąd przez otwór gębowy na zewnątrz. U niektórych meduz istnieją specjalne otworki w kanałach układu gastro-waskularnego, którymi wydaliny wydostają się na zewnątrz. Często ekskrety gromadzone są w specjalnych komórkach entodermy i ektodermy. Komórki te są usuwane z ciała lub rozpadają się.
Parzydełkowce zamieszkują przede wszystkim morza, ale nie brak ich i w wodach słodkich, za-równo w małych zbiornikach, jak i w jeziorach oraz rzekach. Gatunki żyjące w małych zbiornikach, kałużach i łachach, przystosowane są do wysychania tych wód w ten sposób, że ich wczesne stadia rozwojowe otoczone są grubą osłoną, chroniącą je od wyschnięcia.
Płazińce
U wirków, z wyjątkiem wirków bezjelitowych, u których czynność wydalniczą obejmuje miąższ, wszystkie inne wirki mają narządy wydalnicze typu protonefrydiów. U ogromnej większości wirków włosowate przewody wydalnicze zakończone są tzw. komórkami płomykowymi kształtu kolbkowatego, mogącymi jednak wytwarzać wypustki. Wydrążona wewnątrz komórka zaopatrzona jest w długie, zlepione rzęski tworzące tzw. płomyk rzęskowy, skierowany do światła przewodu. Komórki płomykowe łączą się bezpośrednio z naczyniami włosowatymi, niekiedy jednak grupa zagłębień , w których mieszczą się płomyki rzęskowe ma jedno wspólne naczynie włosowate, a wtedy cała gałązka zaopatrzona jest również w jedno wspólne jądro.
Wydaliny unoszone z prądem, wywołanym przez ruch płomyka rzęskowego, przenikają przez naczynia włosowate do grubszych naczyń. Ruch cieczy nierzadko ułatwiony jest przez działanie płomyków umieszczonych w rozszerzeniach naczyń odprowadzających. Dla pełności obrazu należy dodać, że u niektórych lądowych wirków prostojelitowych brak jest komórek płomykowych.
Układ wydalniczy, z wyjątkiem przedstawicieli rodziny Catenulidae, u których występuje jedno tylko grzbietowe naczynie, u wszystkich innych wirków daje się sprowadzić do dwóch głównych na-czyń, biegnących po bokach ciała i otwierających się jedynym wspólnym otworem lub samodzielnymi otworami wydalniczymi na zewnątrz ciała. U niektórych jednak gatunków główne naczynia otwierać się mogą do jamy okołogardzielowej lub do zatoki płciowej.
U wypławków wzdłuż głównych naczyń biegnących po bokach ciała, umieszczone są po stronie grzbietowej liczne otworki wydalnicze.
U wirków bezjelitowych, pozbawionych właściwych narządów wydalniczych, rolę ich obejmuje miąższ (parenchyma), w którym gromadzą się uboczne produkty przemiany materii. Czynność tę speł-nia zresztą miąższ częściowo również u wirków, u których układ wydalniczy jest dobrze rozwinięty. Podobną rolę odgrywa przewód pokarmowy, w którego komórkach napotykamy często wydaliny w postaci kryształków lub bezpostaciowe (zasady purynowe?).
Układ wydalniczy przywr jest zbudowany wg typu nefrydialnego. Odchodzące do komórek pło-mykowych naczynia odprowadzające dochodzą do naczyń grubszych, z których jedno zbiera produkty wydalnicze z przedniej, drugie zaś z tylnej części ciała. Zebrane w naczynia główne znajdują ujście w pęcherzu wydalniczym, który ma kształt litery V lub Y. Naczynia główne są więc właściwie przedłu-żeniem widełek pęcherza. Otwór wydalniczy jest pojedynczy i umieszczony na tylnym końcu ciała. Układ wydalniczy może przybierać różną postać u przywr, a ułożenie komórek płomykowych wyka-zuje dużą prawidłowość, zwłaszcza u form larwalnych. U niektórych gatunków rozgałęzione naczynia wydalnicze tworzą gęstą siateczkę.
Za najbardziej pierwotny uważany jest u tasiemców typ układu wydalniczego złożony z dwóch bocznych naczyń, przebiegających po stronie grzbietowej ich ciała, które - zaginając się w okolicy skoleksu - biegną po stronie brzusznej i otwierają się otworem wydalniczym w członie końcowym. Przed ujściem naczynia te tworzą rozszerzenie - pęcherz wydalniczy. U tasiemców, u których odrywa-ją się końcowe człony, naczynia wydalnicze otwierają się oddzielnie. Nierzadko podłużne naczynia połączone są naczyniami poprzecznymi, tworząc w ten sposób układ drabinkowy. U Pseudophyllidea zamiast połączeń poprzecznych, utworzona jest na powierzchni łańcucha gęsta sieć naczyń. U wszys-tkich tasiemców główne naczynia połączone są, podobnie jak u poprzednich płazińców, z komórkami płomykowymi za pomocą naczyń włoskowatych.
Wrotki
Układ wydalniczy u wrotków jest typu protonefrydium, a składa się z dwóch podłużnych na-czyń, biegnących falisto wzdłuż ciała, a częściowo nawet skłębionych i otwierających się zwykle za pośrednictwem kurczliwego pęcherza razem z prostnicą do steku. W przebiegu swym obydwa naczy-nia tworzą nieliczne rozgałęzienia, zakończone komórkami płomykowymi.
U samców narządy wydalnicze są zazwyczaj mniej rozgałęzione, a pęcherza moczowego brak.
Obleńce
Jako narządy wydalnicze uważane są powszechnie przewody boczne oraz gruczoł brzuszny. Ze względu jednak na ich strukturę, pozbawioną charakteru gruczołów, oraz niepewne obserwacje o ich wydalniczych czynnościach próbowano przypisać te czynności innym narządom. W szczególności zwrócono uwagę na skupienia pigmentu w tkance gardzieli oraz w komórkach jelita środkowego. Stwierdzono również u niektórych nicieni występowanie w jamie ciała komórek wydalniczych (atrocytów) i fagocytarnych.
Układ wydalniczy u nicieni odbiega całkowicie od układu protonefrydialnego płazińców i wrot-ków, jakkolwiek niektórzy autorzy przypuszczają, że pochodzenie obu układów jest wspólne. W każ-dym razie u nicieni brak jest płomyka rzęskowego lub wici spotykanych w naczyniach wydalniczych tamtych grup. Narządy, które u nicieni uważane są za pełniące czynności wydalnicze, odznaczają się znaczną różnorodnością. U Secernantea są one reprezentowane najczęściej przez dwa naczynia, bieg-nące pośrodku wałków bocznych i otwierające się po brzusznej stronie ciała nieparzystym przewodem wydalniczym wysłanym oskórkiem. U Adenophorea natomiast rolę narządu wydalniczego ma pełnić jednokomórkowy gruczoł brzuszny. Wreszcie, u Trichuroidea i Dioctophymoidea brak jest układu wydalniczego.
Pierścienice
Narządy wydalnicze występują w postaci parzystych rurek rozmieszczonych metamerycznie i dlatego nazwanych również narządami odcinkowymi. Należą one do typu nefrydiów, tzn. rurek, które - w przeciwieństwie do protonefrydiów - są od strony jamy ciała otwarte. Od lejkowato rozszerzone-go, orzęsionego otworu odchodzi krótki przewód, który przebija się przez przegrodę, dzielącą pierście-nie, przechodzi w skręconą rurkę otwierającą się na zewnątrz w następnym pierścieniu.
Pewne rodziny wieloszczetów mają zamiast metanefrydiów rozwinięte swoiste narządy wydalni-cze typu protonefrydiów, tzw. solenocyty, w postaci grupy komórek, od których odchodzą wiązki rur-kowatych kanalików do większego naczynia. Poruszający się w kanalikach biczyk pędzi wydalane substancje do przewodu zbiorczego. Głównym składnikiem wydalin jest mocznik. Solenocyty pełnią nie tylko rolę narządów wydalniczych, ale i osmoregulacyjną. U słodkowodnych pierścienic np. są one silniej rozwinięte i oplecione naczyniami krwionośnymi aniżeli u bliskich morskich.
Produkty przemiany materii w nie rozpuszczonej postaci w limfie periwisceralnej są wychwyty-wane przez solenocyty i metanefrydia, a w ich ściankach tworzą się ziarniste żółtozielone skupienia guaniny lub moczanu sodu. Są one usuwane na zewnątrz. Ciała stałe, fagocyty obładowane ziarnami ekskrecyjnymi są wychwytywane z limfy przez lejki nefrydiów. Orzęsiony nabłonek celomatyczny bierze też udział przez skupianie elementóe komórkowych obładowanych substancjami wydalniczymi, stąd bywa niekiedy nazywany „nerką skupiającą”. Funkcję tę spełnia również końcowa część jelita, która bywa obładowana ziarnistościami, a zwłaszcza moczanami.
Skupienia komórek chloragogenowych, nazywanych niekiedy potocznie tkanką chloragogenową, szczególnie obficie występujących u form osiadłych. Gromadzi się ona głównie wokół naczyń krwio-nośnych grzbietowych i brzusznych, a także nefrydiów.
Układ wydalniczy pijawek składa się z wtórnie zmodyfikowanych, metamerycznie rozmiesz-czonych metanefrydiów, których liczba u pijawek uległa znacznej redukcji w porównaniu z innymi pierścienicami i wynosi od 10 do 17 par. charakterystyczną cechą metanefrydiów pijawek jest to, że kanał wydalniczy, z nielicznymi wyjątkami, nie ma bezpośredniego połączenia z wnętrzem torebki nefrydialnej. Zbudowana jest ona w zasadzie z jednego urzęsionego lejka , który rozszerzoną częścią otwiera się do brzusznego lub bocznych kanałów celomatycznych, w pobliżu znajdujących się tam pę-cherzyków jądrowych. Z przeciwnej strony, wąskim przewodem lejek uchodzi do zamkniętego pęche-rzyka, zwanego torebka nefrydialną. Wnętrze torebki wypełniają komórki fagocytarne. W związku z redukcją celomy wraz z kanalikiem nefrydialnym są one otoczone tkanką łączną. Torebki nefrydialne spełniają dwie zasadnicze funkcje: odbierają ciałka celomatyczne wypełnione wydalinami oraz biorą udział w namnażaniu ciałek celomatycznych i wysyłają je do płynu celomatycznego. Do pęcherzyka przylega część gruczołowa ślepo zakończonego kanału nefrydialnego, spełniającego zasadniczą fun-kcję wydalania. Część ta składa się z dużych komórek, przez które biegnie porozgałęziany, nie orzę-siony kanał. Odcinek końcowy zbudowany jest z mniejszych komórek, otaczających kanał pozbawio-ny w tej części bocznych odgałęzień, orzęsiony i poprzez zgrubienie nazywane „pęcherzem moczo-wym” otworkiem wydalniczym na brzusznej stronie ciała uchodzący na zewnątrz.
Stawonogi
Układ wydalniczy jest u stawonogów bardzo różnorodny. Na ogół nie ma, typowych dla zwie-rząt o budowie pierścienistej, metanefrydiów zakończonych lejkami. Niewątpliwie spotykane tu i ów-dzie celomodukty dadzą się od nich wyprowadzić, podobnie jak i swoiste narządy wydalnicze, jak: gruczoł zielony u raków, gruczoły szczękowe, czułkowe i skorupkowe u skorupiaków, gruczoły bio-drowe u szczękoczułkowców itp. Metameryczność występowania narządów wydalniczych spotykamy jedynie u stawonogów najpierwotniejszych. Natomiast u stawonogów lądowych (owady, wije, paję-czaki) wykształcają się odrębne narządy wydalnicze w postaci cewek Malphigiego w łączności z ukła-dem pokarmowym. Najprostszą formą wydalanie resztek azotu jest amoniak, zazwyczaj silnie rozcień-czony, a jeśli stawonóg nie dysponuje odpowiednią ilością wody, jest on wydalany w postaci złożo-nych soli. W grę może wchodzić również kwas moczowy nie wymagający tyle wody ze względu na słabą rozpuszczalność, jednak jest on rzadziej spotykany. Oba składniki mogą występować jednocześ-nie, w różnych proporcjach, zależnie od gatunku. U szczękoczułkowców występuje głównie guanina.
Układ wydalniczy skorupiaków spełnia zarówno rolę narządów usuwających produkty prze-miany materii, jak też i narządów regulujących ciśnienie osmotyczne hemolimfy. Przy czym należy zauważyć, że końcowy produkt przemiany azotowej u zwierząt bezkręgowych - amoniak, jest wydzie-lany u zwierząt wodnych w 50% poprzez dyfuzję, podobnie jak dwutlenek węgla i dlatego nie stanowi takiego zagadnienia jak u zwierząt lądowych, gdzie musi być zamieniany w związki mniej toksyczne. Narządy wydalnicze skorupiaków mają charakter celomoduktów, występujących w poszczególnych segmentach głowy.
Narządy wydalnicze skorupiaków wyższych, niezupełnie ściśle nazywane gruczołami, składają się z dwóch części, mianowicie: woreczka końcowego, będącego pozostałością jamy ciała oraz z prze-wodu wyprowadzającego. Przewód ten otwiera się lejkiem do woreczka celomatycznego.
U raka rzecznego przewód celomoduktu dzieli się na labirynt, przewód łączący i pęcherz mo-czowy. Przy czym przewód łączący jest miejscem resorpcji soli, podczas gdy zawartość woreczka ce-lomatycznego jest izotoniczna w stosunku do hemolimfy, zawartość pęcherza moczowego jest hypoto-niczna.
Pajęczaki
Czynności wydalnicze spełniają dwa rodzaje narządów, gruczoły biodrowe oraz wspomniane poprzednio cewki Malphigiego. Gruczoły biodrowe, bardzo charakterystyczne dla pajęczaków, są zbu-dowane podobnie jak u ostronogów. Pojawiają się w rozwoju embrionalnym w większej liczbie seg-mentów, ale wykształcają się tylko w jednym, najwyżej dwóch segmentach. Rozwój ich wskazuje, że są typowymi metanefrydiami. Uchodzą zwykle na tylnej stronie bioder pierwszej lub trzeciej pary nóg i przedstawiają zazwyczaj długie, poskręcane kanały po bokach głowotułowia. Cewki Malphigiego le-żą w odwłoku i nieraz rogałęziają się silnie na końcach. Powstają one z entodermalnej części jelita i dlatego mimo identycznej nazwy nie są homologiczne z cewkami Malphigiego u owadów, pochodzą-cymi z proktodaeum, tzn. ektodermalnej części przewodu pokarmowego. Komórki tworzące ścianę cewek Malphigiego absorbują z hemocelu uboczne produkty przemiany materii i następnie substancja ta miesza się z innymi wydalanymi produktami. Ponadto czynne są jako komórki wydalnicze nefrocy-ty pobierające produkty odpadowe metabolizmu z zatok hemocelu, zwłaszcza w prosomie.
Osłonice- nie mają układu wydalniczego. Zbędne produkty przemiany materii magazynowane są do końca życia zwierzęcia w komórkach pochodzenia mezenchymatycznego, które są albo pojedynczo porozrzucane albo tworzą skupienia w formie pęcherzyków.
Bezczaszkowce-Narządy wydalnicze występują pod postacią około 90 par drobnych ciał, rozmiesczonych w grzbietowej ścianie odcinka skrzelowego. Każde nefrydium składa się z kanalika zgiętego w długie ramię pionowe i równoległe do osi ciała ramię poziome. Na zewnętrznym brzegu kanalika występują liczne wzgórkowate wypuklenia, na szczycie których osadzone są kępki komórek wydalniczych - solenocytów. Komórki takie posiadają małe ciało kuliste oraz osadzony na nim długi, cienki kołnierzyk. Wewnątrz kołnierzyka tkwi witka, której ruchy pędzą wydalinę solenocytu do kanału. Treść kanału dostaje się do wody w przestrzeń okołoskrzelową poprzez jedyny otwór, znajdujący się na końcu poziomego ramienia kanału. Zatoka krwionośna obejmuje częściowo każde nefrydium i wolno płynąca krew oddaje mu zbędne substancje, np. podany na próbę karmin amoniakalny.
Wydalanie kręgowców-Podczas przemiany materii tworzą się u wszystkich zwierząt takie związki uboczne, które
muszą być z nich usunięte w postaci moczu. W skład jego wchodzą, prócz wody jako głównego składnika, między innymi połączenia azotowe pochodzące z rozkładu białek i występujące głównie w trzech postaciach, amoniaku, mocznika i kwasu moczowego. Amoniak, który jest bardzo trujący, musi
być zaraz usunięty lub przerobiony na dwa inne związki mniej toksyczne. Amoniak przeważa w wydalinach bezkręgowców wodnych, a także w mniejszym stopniu u ryb słodkowodnych, u których
jest wypłukiwany ze skrzel. Natomiast ryby morskie i część kręgowców lądowych(płazy, żółwie, ssaki) wytwarzają z amoniaku głównie mocznik i wydalają go z organizmu z moczem. Jedynie ryby spodouste, a ryby dwudyszne tylko w okresie odrętwienia letniego, wykorzystują mocznik do wyrównania ciśnienia osmotycznego z otoczeniem. Ślimaki płucodyszne, owady, większość gadów i ptaki produkują głównie kwas moczowy łatwo wytrącalny z moczu.
Najczęściej spotykane i bardzo sprawne narządy wydalnicze rozwinęły się jako różnego typu kanaliki. Należą do nich także nefrony kręgowców, które w przeciwieństwie do kanalików bezkręgowców łączą się w zwarte duże ciała zwane nerkami. Nefron, jako podstawowa jednostka czynnościowa nerek składa się z dwu całkowicie odmiennych odcinków. W pierwszym odcinku, ciałku nerkowym (c.Malpighiego), o pokroju małego pęcherzyka przesącza się mocz pierwotny. W drugim, którym jest wydłużony kanalik, przekształca się ten przesącz na mocz ostateczny. Ciałko nerkowe składa się z kielichowato rozszerzonego kanalika, zwanego torebką nerkową, w której tkwi kłębek naczyń włosowatych. Dość szeroka tętnica doprowadza krew do nich, a znacznie cieńsza ją wyprowadza. Różnica średnic obu tętnic sprawia, że ciśnienie hydrostatyczne w kłębku podnosi się u ssaków do 75 mm Hg. Ciśnienie to wystarcza na przezwyciężenie sił osmotycznych osocza i przetłacza przez ściany naczyń włosowatych mocz pierwotny. Od osocza krwi mocz pierwotny różni się tylko brakiem wielkich drobin białka. W różnych odcinkach kanalika odbywa się pierwotne wchłanianie pożytecznych substancji, jakimi są woda, cała glukoza, część soli mineralnych, a także zachodzi czynne wydzielanie do moczu zbędnych elementów. Niektóre morski ryby kostnoszkieletowe wydzielające mało moczu, mają nerki bezkłębuszkowe. Żarłacze jesiotrowate i płazy posiadają prócz ciałek nerkowych jeszcze otworki orzęsione (nefrostomy) zwrócone do jamy ciała, przez które dostają się z niej do kanalików płyny napędzane przez te właśnie rzęski.
Nerki kręgowców występują jako różnokształtne, przeważnie parzyste, silnie przekrwione ciała położone popod szkieletem osiowym, w różnych okolicach, na przestrzeni od głowy względnie u czworonogów od serca do nasady ogona; odpowiada to rozmieszczeniu materiału nerkotwórczego w tej okolicy ciała zarodków.
Moczowody odprowadzają wydaliny nerek z organizmu. W okolicy odbytowej znajdują się
u wielu kręgowców workowate zbiorniki na mocz, pęcherze moczowe. Pęcherz ryb zwany grzbietowym jest rozszerzeniem nieparzystych moczowodów i otwiera się do jelita tylnego albo poza
odbytem wprost na zewnątrz. Brzuszna ściana kloaki wypukła się u płazów w duży wór, do którego mocz wlewa się przez kloakę. Pęcherz moczowy ssaków powstaje z omoczni zarodkowej, będącym zarodkowym pęcherzem moczowym. Podobnie jest u żółwi. Pozostałe gady i ptaki nie posiadają pęcherza moczowego. Mocz ich dostaje się do kloaki, gdzie zagęszcza się w masę półstałą przez wchłonięcie wody z powrotem do organizmu zwierzęcia. Ten półstały mocz wydalany jest razem
z kałem.
Ryby-Główne etapy trawienia pokarmu zachodzą w przewodzie pokarmowe, przy udziale jego własnych i zewnętrznych gruczołów trawiennych. W dalszych etapach procesu przemiany materii bierze udział także układ moczowy, który usuwa z organizmu ryby część substancji niepotrzebnych lub szkodliwych w postaci płynnego moczu. Nerki ryb ciągną się pod szkieletem osiowym jako silnie przekrwione, parzyste ciała pasmowate, na znacznej przestrzeni, bo przeważnie od okolicy sercowej po nasadę ogona. W podstawowych jednostkach składowych nerki - nefronach - mocz przesącza się w ciałkach nerkowych, a w kanalikach ustala się skład ilościowy moczu. Ale wśród ryb morskich niektóre gatunki w ogóle nie posiadają ciałek nerkowych np. pławikoniki, iglicznie, żabnice. Ryby słodkowodne wydalają dużo moczu i tak karp 48 ml/kg/dzień, morskie znacznie mniej bo tylko 2-5 ml/kg/dzień. Moczowody otwierają się u ryb spodoustych do kloaki, natomiast u kostnoszkieletowych samodzielnie do tyłu od odbytu.
Płazy-Nerki u Apoda są bardzo długie i wąskie, tak samo jak całe ciało, u Urodela, a zwłaszcza u Anura są to narządy duże, stosunkowo szerokie. Na brzegu nerki biegnie moczowód uchodzący do steku. Pęcherz moczowy jest wypukleniem brzusznej ściany steku. Na powierzchni nerki uchodzą liczne orzęsione lejki (nephrostomata), które łączą jamę ciała z układem kanalików nerkowych. U dorosłych płazów bezogonowych lejki te, prawie wszystkie, otwierają się do naczyń systemu żyły głównej. Na brzusznej stronie każdej nerki leży nadnercze. Nerka płazów, jak i większości kręgowców, wykazuje charakterystyczne związki z gonadą męską, mianowicie plemniki wydalane są przez kanaliki nerkowe i moczowód, który staje się przewodem moczowo-płciowym (przewód Wolffa). Przewód ten w swej końcowej części może tworzyć rozszerzenie - pęcherzyk nasienny do magazynowania spermy.
Gonady przyczepiają się do nerek od strony przyśrodkowej. Jądra łączą się z nerką kanalikami, przez które nasienie przechodzi do kanalików nerkowych. U Urodela służy do tego przednia, wyraźnie węższa część nerki. U niektórych Anura sieć kanalików jądrowych uchodzi bezpośrednio do moczowodu, a u Alytes przechodzi nawet do specjalnego przewodu. Szczątkowa sieć kanalików jądrowych wyprowadzających występuje także u samic płazów.
Gady-Do ostatniego odcinka przewodu pokarmowego otwierają się przewody wyprowadzające narządów moczwych i płciowych. Odcinek ten nosi nazwę kloaki. Budowa kloaki jest u wielu gadów dość złożona. Okrężne fałdy śluzówki dzielą je na trzy lub więcej komór. Najważniejsze z nich noszą nazwy: koprodeum, gdzie gromadzi się kał; urodeum, do którego otwierają się przewody wyproawdzajace gonad i nerek; wreszcie protkodeum, poprzedzające bezpośrednio odbyt. W proktodeum leżą w spoczynku prącia samców. Ściany kloaki mają zdolność wchłaniania wody z moczu. U niektórych żółwi wodnych ściana kloaki tworzy bogato unaczynione uchyłki i gra rolę powierzchni oddechowej.
Kłębuszki nerkowe w nerkach dorosłych gadów są bardzo liczne, kanaliki nie mają połączenia z jamą ciała. Mocz dostaje się do moczowodu, ureter, powstającego w rozwoju zarodkowym jako wypuklina kloaki. U jaszczurek i żółwi kloaka tworzy uchyłek - pęcherz moczowy, w którym gromadzi się mocz. Węże i krokodyle nie mają pęcherza moczowego; mocz ich zbiera się w kloace.
Nerki gadów są niezdolne do produkcji moczu hipertonicznego w stosunku do płynów ustrojowych.
U większości gadów produkty przemiany azotowej są wydalane w postaci trudno rozpuszczalnego kwasu moczowego, mocz więc jest początkowo bardzo rozcieńczony. Ściany dróg moczowych i kloaki mają zdolność pochłaniania wody, wskutek czego kwas moczowy wypada z roztworu,a mocz przybiera konsystencję pastowatą. Zjawisko to pozwala na oszczędną gospodarkę wodną. Gady słodkowodne, jak krokodyle i niektóre żółwie, wydalają mocz płynny, zawierający mocznik, a nawet pewne ilości amoniaku.
Wiele gadów posiada gruczoły solne, wytwarzające solankę, niekiedy znacznie bardziej stężoną od wody morskiej. Gruczoły te mieszczą się w głowie, a ich przewody u żółwi otwierają się do worka spojówkowego, u jaszczurek do jamy nosowej, zaś u węży morskich di jamy gębowej pod językiem. Dzięki zdolności do wydalania nadmiaru soli gady morskie mogą uzyskiwać potrzebną im wodę wprost z morza. Wydalina gruczołów solnych roślinożernych jaszczurek pustynnych zawiera przede wszystkim węglan potasu.
Ptaki-W układzie wydalniczym ptaków uderza brak pęcherza moczowego. Powstaje to znów w ścisłym związku z lotem. Pęcherz wypełniony moczem znacznie obciążałby ciało, utrudniając lot. Jak już w innym miejscu zaznaczono, gospodarka wodą jest w organizmie ptaka niezwykle oszczędna. Dzienne zużycie wody jest u ptaków stosunkowo małe, albowiem woda pobrana uchodzi z moczem do steku i tutaj odciągnięta z moczu wraca do obiegu krwi. Wraz z kałem wydalany jest na zewnątrz już tylko ostateczny, niezwykle skondensowany produkt tego procesu.
Ptaki oceaniczne korzystają ze słonej wody morskiej w dowolnych ilościach, a nadmiar soli wydalają szybko nie przez nerki, lecz przez parzysty gruczoł położony za jamą nosową i uchodzący do niej. Nerki u tych ptaków pracują nieustannie, natomiast gruczoł - o którym mowa - tylko
w przypadku nadmiaru soli we krwi, wówczas jego wydzielina wycieka z nozdrzy w postaci cieczy o wysokiej - bo około 5% - zawartości soli. Rurkowate okładziny rogowe nozdrzy zewnętrznych ptaków rurkonosych, czyli burzykowatych pozostają w związku z działalnością tego gruczołu.
Ssaki-Organem produkującym mocz są nerki. U zarodków ssaków rozwija się i funkcjonuje śródnercze, które u stekowców, torbaczy i niektórych łożyskowców funkcjonuje jeszcze jakiś czas po urodzeniu. Już w życiu płodowym zaczyna się jednak rozwój zanercza, tworzącego nerki, będące jedynym narządem wydalniczym ssaków dojrzałych. Na stronie przyśrodkowej nerki znajduje się wnęka nerkowa, przez którą wnikają do niej przewody i naczynia. Na przekroju nerki wyróżnia się kora, będąca częścią wydalniczą i rdzeń złożony z kanalików prowadzących do miedniczki nerkowej. U torbaczy, owadożernych, nietoperzy i zajęczaków nerka składa się z jednego płata. U płetwonogich, waleni i niedźwiedzi nerka ma budowę groniastą, złożona jest z wielu odrębnych płatów. U innych ssaków nerka, jednolita zewnętrznie, wykazuje w budowie wewnętrznej charakter wielopłatowy. Jednostką czynnościową nerki jest nefron. Z miedniczki nerkowej mocz poprzez moczowód dostaje się do pęcherza moczowego. Dalszą drogą wyprowadzającą mocz jest cewka moczowa. U samców, poza stekowcami, służy ona również do wyprowadzania spermy. U samic cewka moczowa uchodzi do zatoki moczowo-płciowej.
U ssaków które nie muszą oszczędzać wody, zdolność do koncentracji moczu jest niewielka. Pobierają one wodę poprzez picie, co umożliwia im zarówno ochładzanie organizmu poprzez parowanie, jak i zapewnia dostateczną ilość cieczy dla wydalania produktów przemiany materii. W innej sytuacji są ssaki żyjące na pustyniach, które nie mają dostępu do wody w stanie płynnym. Gatunki drapieżne i owadożerne zadawalają się wodą zawartą w ciele zdobyczy. Trudniejsze zadanie mają pustynne ssaki rożlinożerne. Prowadzą one jednak z reguły nocny tryb życia, a dzień spędzają w norach, gdzie temperatura jest niższa, a wilgotność wysoka. Niektóre z nich, np.gryzoń piaskówka, odżywiają się słonoroślami, których tkanki są bogate w wodę, ale zawierają wysoki procent soli. Nerki tych gatunków zdolne są do produkcji moczu o wartości osmotycznej czterokrotnie wyższej niż u człowieka, mogą więc np. w hodowli pić wodę morską. Inne gryzonie pustynne, np.skoczkowate, w ogóle nie piją wody i zadawalają się suchym pokarmem. Ich nerki zdolne są do wielkiej koncentracji moczu, kał jest bardzo suchy, a nocny tryb życia i budowa nor pozwala im unikać użycia wody dla obniżenia temperatury ciała. W wyniku tego wystarcza im niewielka ilość wody zawarta w suchym pokarmie i woda uzyskiwana w procesie spalania substancji pokarmowych.
UKŁAD KRWIONOŚNY
Do układu krwionośnego zaliczmy serce spełniającą funkcję pompy oraz naczynia krwionośne: tętnica, żyły, zaczynia włosowate. W naczyniach krwionośnych płynie krew wprowadzana w ruch za pomocą skurczów serca.
Rola krwi w organizmie człowieka:
Transportowa, Obronna, Termoregulacyjna
- Tlen Obrona organizmu przed utrzymuje ciepłoty ciała
- dwutlenek węgla wirusami i bakteriami
- wody przeciwciała
-hormonów płytki krwi
- Produktów białe ciałka krwi
przemiany materii
Naczynia krwionośne
Tętnica:
Budowa -Ściana napięta, wytrzymała na duże ciśnienie krwi. Posiadają grubą warstwę mięśniową i warstwę sprężystej tkanki łącznej.
Funkcja- Wyprowadzają krew od serca do całego ciała. Przy każdym skurczu serca w tętnicach powstaje fala uderzeniowa wyczuwalna jako puls.
Żyły:
Budowa- Ściany cienkie i wiotkie, ponieważ zawierają mniej tkanki mięśniowej i sprężystej. Posiadają zastawki umożliwiające cofanie krwi.
Funkcja- Doprowadzają krew do serca
Naczynia włoskowate:
Budowa - Ich ściany zbudowane są z jednej warstwy komórek. W sieci naczyń włosowatych występują naczynia włosowate tętnicze i żylne.
Funkcja- Przez cienkie ściany odbywa się wymiana gazów i składników między krwią a komórkami ciała.
Naczynia krwionośne tworzą w organizmie dwa obiegi krwi: obieg duży i obieg mały, zwany płucnym.
Duży obieg krwi rozpoczyna się w lewej komorze. Stąd natleniona krew odpływa tętnicą główną zwaną aortą. Po opuszczeniu lewej komory serca płynie w lewo, poczym w dół równolegle do kręgosłupa. Od aorty odchodzą tętnice do głowy, kończyn górnych oraz dolnych części ciała. Tętnice rozgałęziają się w liczne tętniczki, a te z kolei przechodzą w naczynia włosowate. Tu następuje pozostawienie tlenu i składników pokarmowych i pobieranie dwutlenku węgla. Z tkanek krew zbiera zbierana jest przez naczynia włosowate żylne, które łączą się w coraz większe naczynia kierujące się do serca do prawego przedsionka.
Role dużego obiegu krwi
a) doprowadza tlen i substancje pokarmowe do tkanek i komórek;
b) rozprowadza hormony
c) zabiera z tkanek dwutlenek węgla i produkuje przemianę materii
Mały obieg krwi (obieg płucny)
Rozpoczyna się w prawej komorze. Odtleniona krew płynie do pnia płucnego tętniczego, który dzieli się na 2 części prawą i lewą, a następnie na coraz mniejsze naczynia. Po wymianie gazowej natleniona krew wraca żyłami do lewego przedsionka.
Rola małego obiegu krwi
- Pozostawić w płucach dwutlenek węgla;
- Pobrać tlen