El mantenimiento de un nivel normal de metabolismo en el cuerpo, llamado homeostasis, se lleva a cabo con la ayuda de la regulación neurohumoral de los procesos de respiración, digestión, circulación sanguínea, excreción y reproducción. Este artículo considerará el sistema de órganos excretores de humanos y animales, su estructura y funciones, así como su importancia en las reacciones metabólicas de los organismos vivos.
Importancia biológica de los órganos excretores
Como resultado del metabolismo que ocurre en cada célula de un organismo vivo, se acumula una gran cantidad de sustancias tóxicas: dióxido de carbono, amoníaco, sales. Para eliminarlos, se necesita un sistema que elimine las toxinas hacia el ambiente externo. La estructura y las funciones de los órganos del sistema excretor se estudian mediante anatomía y fisiología.
Por primera vez, aparece un órgano excretor separado en invertebrados con simetría bilateral. Las paredes de su cuerpo constan de tres capas: exomeso y endodermo. Para tales organismosincluyen platelmintos y lombrices intestinales, y el propio sistema excretor está representado por protonefridia.
Cómo funcionan los órganos excretores en platelmintos y nematodos
Los protonefridios son un sistema de formaciones tubulares que se extienden desde el canal longitudinal principal. Se forman a partir de la capa germinal externa, el exodermo. Las toxinas y el exceso de iones se eliminan a la superficie del cuerpo de los helmintos a través de los poros.
El extremo interno de la protonefridia está provisto de un grupo de procesos: cilios o flagelos. Sus movimientos ondulantes mezclan el líquido intercelular, lo que potencia las funciones de filtración de los conductos excretores.
Complicaciones progresivas de los órganos excretores en anélidos
Los anillos, por ejemplo, lombrices de tierra, nereis, gusanos de arena, eliminan los productos metabólicos de su cuerpo utilizando metanefridia, los órganos excretores de las lombrices. Tienen la forma de túbulos, un extremo del cual se expande leucoidemente y está equipado con cilios, y el otro va al tegumento del animal y tiene un agujero: un poro. La complicación de los órganos excretores en las lombrices de tierra se explica por la aparición de una cavidad corporal secundaria: el celoma.
Características de la estructura y función de los vasos malpighianos
En representantes del tipo de artrópodos, el órgano excretor tiene la forma de túbulos ramificados, en los que se absorben los productos metabólicos disueltos y el exceso de agua de la hemolinfa, el líquido intracavitario. Se llaman vasos malpighianos y son característicos de representantes de las clases de arácnidos e insectos. En este último, a excepción de excretortúbulos, hay otro órgano: el cuerpo graso, en el que se acumulan los productos metabólicos. Los vasos de Malpighi, en los que han entrado sustancias tóxicas, fluyen hacia el intestino posterior. A partir de ahí, los productos metabólicos se excretan por el ano.
El órgano excretor en los crustáceos - cangrejos de río, langostas, langostas - está representado por glándulas verdes, que son metanefridios modificados. Se ubican en el cefalotórax del animal, detrás de la base de las antenas. Debajo de las glándulas verdes de los crustáceos se encuentra la vejiga, que se abre con un poro excretor.
Órgano excretor en peces
En los representantes de la clase de peces óseos, existe una complicación adicional del sistema excretor. Tiene la apariencia de cuerpos en forma de cinta de color rojo oscuro: riñones troncales ubicados sobre la vejiga natatoria. De cada uno de ellos sale el uréter, a través del cual la orina fluye hacia la vejiga, y desde allí, hacia la abertura urogenital. En representantes de la clase de peces cartilaginosos (tiburones, rayas), los uréteres desembocan en la cloaca y la vejiga está ausente.
Según la estructura del sistema excretor, todos los peces óseos se dividen en tres grupos: los que viven en agua dulce, en agua salada, así como un grupo de los llamados anádromos que viven tanto en agua dulce como salada debido a las características del desove.
Los peces de agua dulce (perca, carpa cruciana, carpa, besugo), para evitar una ingesta excesiva de agua en su cuerpo, se ven obligados a eliminar una gran cantidad de líquido a través de los túbulos renales y los glomérulos de Malpighi de los riñones. Entonces, la carpa libera hasta 120 ml de agua por 1 kg.su masa y bagre - hasta 380-400 ml. Para evitar que el cuerpo experimente escasez de sales, las branquias de los peces de agua dulce actúan como bombas que bombean iones de sodio y cloro del agua. La vida marina (bacalao, platija, caballa) por el contrario, sufre de f alta de agua en el cuerpo. Para evitar la deshidratación y mantener una presión osmótica normal en el interior del cuerpo, se les obliga a beber agua de mar, que, filtrada en los riñones, se aclara de sal. El exceso de cloruro de sodio se elimina a través de las branquias y las heces.
En los peces anádromos, como la anguila europea, hay un "cambio" en la forma en que los riñones y las branquias llevan a cabo la osmorregulación, dependiendo del agua en la que se encuentren.
Sistema excretor de anfibios
Siendo habitantes de sangre fría del ambiente terrestre-acuático, los anfibios, como los peces, eliminan los productos metabólicos nocivos a través de la piel desnuda y los riñones del tronco. En las ranas, los tritones y la serpiente pez de Ceilán, el órgano excretor está representado por riñones pares ubicados a ambos lados de la columna vertebral, con uréteres que se extienden desde ellos y desembocan en la cloaca. En parte, los productos metabólicos gaseosos se eliminan de ellos a través de segmentos de los pulmones que, junto con la piel, realizan una función excretora.
Los riñones pélvicos son los principales órganos excretores de aves y mamíferos
En el proceso de desarrollo evolutivo, los riñones del tronco se modifican en una forma más progresiva del órgano excretor: los riñones pélvicos. Se encuentran en lo profundo de la cavidad pélvica, casi al lado de la cloaca en reptiles y aves,y cerca de las gónadas (testículos y ovarios) - en mamíferos. La masa y el volumen de sus riñones disminuyen, pero la capacidad de filtración de las células de la nefrona renal aumenta significativamente, y esto lleva al hecho de que los órganos excretores en animales pertenecientes a las clases de aves y mamíferos limpian la sangre de productos de descomposición de manera mucho más efectiva. y protege el cuerpo de la deshidratación.
Además, las aves, a diferencia de todos los demás vertebrados terrestres, no tienen vejiga, por lo que la orina no se acumula en ellas, sino que desde los uréteres ingresa inmediatamente a la cloaca y luego sale. Este es un dispositivo que reduce el peso corporal de las aves, lo cual es importante dada su capacidad de volar.
Funciones de filtración y adsorción de los riñones humanos
En el ser humano, el órgano excretor, los riñones, alcanza su máximo desarrollo y especialización. Se puede considerar como un filtro biológico muy compacto (el peso de ambos riñones de un adulto no supera los 300 g) que pasa a través de sus células: nefronas, hasta 1500 litros de sangre por día. En fisiología y medicina, el funcionamiento normal de este órgano es de particular importancia. Y en el sistema de salud chino Wu Xing, los riñones son el principal elemento de soporte vital.
El parénquima renal contiene alrededor de 2 millones de nefronas, que consisten en cápsulas de Bowman-Shumlyansky, en las que se lleva a cabo el proceso de filtración de sangre y la formación de orina primaria, y túbulos contorneados (asas de Henle), que proporcionan reabsorción - extracción selectiva de glucosa, vitaminas y proteínas de bajo peso molecular deorina primaria y su retorno al torrente sanguíneo. Como resultado de la reabsorción, se forma orina secundaria. Contiene exceso de agua, sales, urea. Drena en la pelvis renal, y de ellos a los uréteres, y luego a la vejiga. Esto es alrededor de 2 l / día. De ella se extrae a través de la uretra hacia el exterior.
Por lo tanto, no se permite la acumulación de líquido en la cavidad de los órganos internos y se previene la intoxicación del cuerpo.
Órganos adicionales que excretan productos metabólicos
Además de los riñones, que desempeñan un papel importante en la osmorregulación y la eliminación del exceso de sales y toxinas, los pulmones, la piel, las glándulas sudoríparas y digestivas realizan una función excretora parcial en el cuerpo humano. Entonces, como resultado del intercambio de gases que realizan los alvéolos, que forman los segmentos de los pulmones, se eliminan dióxido de carbono, vapor de agua y sustancias tóxicas, como los productos de descomposición del etanol. Mediante la excreción de las glándulas sudoríparas, se eliminan la urea, el exceso de sales y el agua. El hígado, además de su papel principal en el proceso de la digestión, inactiva los productos de degradación tóxicos de las proteínas, las drogas, el alcohol, el cadmio y las sales de plomo que se encuentran en la sangre venosa.
El trabajo de todos los órganos (riñones, pulmones, piel, glándulas digestivas y sudoríparas), que tienen una función excretora, asegura el curso normal de todas las reacciones metabólicas y la homeostasis.
