Органи виділення. Схема органів виділення
Виділення являє собою видалення з організму токсинів, утворених в результаті обміну речовин. Цей процес є необхідною умовою підтримки сталості його внутрішнього середовища - гомеостазу. Назви органів виділення тварин різноманітні - спеціалізовані трубочки, метанефридії. У людини для здійснення цього процесу є цілий механізм.
Система органів виділення
Обмінні процеси досить складні і відбуваються на всіх рівнях - від молекулярного до організменого. Тому для їх здійснення необхідна ціла система. Органи виділення людини виводять різні речовини.
Надлишки води видаляються з організму за допомогою легенів, шкіри, кишечника і нирок. Солі важких металів виділяють печінку і кишечник.
Легкі - органи дихання, суть якого полягає в надходженні в організм кисню і видаленні з нього вуглекислого газу. Цей процес має глобальне значення. Адже вуглекислий газ рослини, що виділяється тваринами, використовують для фотосинтезу. При наявності двоокису вуглецю, води і світла в зелених частинах рослини, які містять пігмент хлорофіл, вони утворюють вуглевод глюкозу і кисень. Ось такий життєво важливий кругообіг речовин у природі виходить. Через легені також безперервно видаляється надлишок води.
Кишечник виводить назовні непереварені залишки їжі, а разом з ними і шкідливі продукти метаболізму, які можуть викликати отруєння організму.
Травна заліза печінка - справжній фільтр для організму людини. У ній з крові відбираються отруйні речовини. Печінка виділяє особливий фермент - жовч, який знешкоджує токсини і виводить їх з організму, в тому числі отрути алкоголю, наркотичних речовин і лікарських препаратів.
Роль шкіри у процесах виділення
Всі органи виділення незамінні. Адже при порушенні їх функціонування в організмі будуть накопичуватися отруйні речовини - токсини. Особливе значення у здійсненні цього процесу відіграє найбільший орган людини - шкіра. Одна з її найважливіших функцій - це здійснення терморегуляції. Під час інтенсивної роботи організм виділяє багато тепла. Накопичуючись, воно може викликати перегрівання.
Шкіра регулює інтенсивність віддачі тепла, зберігаючи тільки його необхідну кількість. Разом з потім, крім води, з організму видаляються мінеральні солі, сечовина і аміак.
Як відбувається теплообмін?
Людина є теплокровною істотою. Це означає, що температура його тіла не залежить від кліматичних умов, в яких він проживає або тимчасово перебуває. Органічні речовини, які надходять з їжею: білки, жири, вуглеводи - в травному тракті розщеплюються до їх складових. Вони називаються мономерами. В ході цього процесу виділяється велика кількість теплової енергії. Оскільки температура навколишнього середовища найчастіше нижче температури тіла (36,6 градусів), згідно із законами фізики, організм віддає надлишок тепла в навколишнє середовище, тобто в тому напрямку, де його менше. Так зберігається температурна рівновага. Процес віддачі та утворення тепла організмом і називається терморегуляцією.
Коли людина потіє найбільш інтенсивно? Коли на вулиці спекотно. А в холодну пору року піт практично не виділяється. Це відбувається тому, що організму не вигідно втрачати тепло, коли його і так не дуже багато.
На процес терморегуляції впливає і нервова система. Наприклад, коли на іспиті потіють долоньки, це означає, що в стані хвилювання судини розширюються і тепловіддача збільшується.
Будова сечовидільної системи
Важливу роль у процесах виділення продуктів обміну відіграє система органів сечовиділення. Вона складається з парних нирок, сечовиків, сечового міхура, який відкривається назовні сечовипускним каналом. Розташований нижче малюнок (схема «Органи виділення») ілюструє розташування названих органів.
Нирки - основний орган вибору
Органи виділення людини починаються нирками. Це парні органи бобовидної форми. Розташовуються вони в черевній порожнині з обох сторін хребта, до якого повернуті увігнутою стороною.
Зовні кожна з них покрита оболонкою. Через спеціальне поглиблення, яке називається ниркові ворота, в орган входять кровоносні судини, нервові волокна і сечовики.
Внутрішній шар утворений двома видами речовин: корковим (темним) і мозковим (світлим). У нирці утворюється сеча, яка збирається в особливій ємності - лоханці, надходячи з неї в сечовик.
Нефрон - елементарна одиниця нирки
Органи виділення, зокрема нирка, складаються з елементарних одиниць будови. Саме в них обмінні процеси відбуваються на клітинному рівні. Кожна нирка складається з мільйона нефронів - структурно-функціональних одиниць.
Кожен з них утворений нирковим тільцем, яке, в свою чергу, оточує бокалоподібна капсула з клубком кровоносних судин. Сеча спочатку збирається саме тут. Від кожної капсули відходять ізвинені канальці першого і другого канальців, що відкриваються збірними трубочками.
Механізм освіти сечі
Сеча утворюється з крові в результаті двох процесів: фільтрації та реабілітсорбції. Перший з цих процесів відбувається в тільцях нефрона. У результаті фільтрації з плазми крові виділяються всі компоненти, крім білків. Таким чином, в сечі здорової людини не повинно бути цієї речовини. А його наявність свідчить про порушення обмінних процесів. У результаті фільтрації утворюється рідина, яка називається первинною сечею. Її кількість - 150 л на добу.
Після настає наступний етап - реабілітсорбція. Його суть полягає в тому, що з первинної сечі в кров назад всмоктуються всі корисні для організму речовини: мінеральні солі, амінокислоти, глюкоза, велика кількість води. В результаті утворюється вторинна сеча - 1,5 л на добу. У цій речовині у здорової людини не повинно бути моносахариду глюкози.
Вторинна сеча на 96% складається з води. Також до її складу входять іони натрію, калію і хлору, сечовину і сечова кислота.
Рефлекторний характер сечовипускання
З кожного нефрона вторинна сеча надходить у ниркову лоханку, з якої по сечовику стікає в сечовий міхур. Він - м'язовий непарний орган. Обсяг сечового міхура збільшується з віком і у дорослої людини досягає 0,75 л. Назовні міхур відкривається сечовипускальним каналом. На виході він обмежений двома сфінктерами - круговими м'язами.
Щоб виникли позиви до процесу сечовипускання, в бульбашці має накопичитися близько 0,3 л рідини. Коли це відбувається, рецептори стінок дратуються. М'язи скорочуються, а сфінктери розслабляються. Сечовипускання відбувається довільно, тобто доросла людина в змозі контролювати цей процес. Регулюється сечовипускання за допомогою нервової системи, його центр знаходиться в хрещеному відділі спинного мозку.
Функції органів виділення
Нирки виконують важливу роль у процесі виведення кінцевих продуктів обміну з організму, регулюють водно-сольовий обмін і підтримують сталість осмотичного тиску рідкого середовища тіла.
Органи виділення очищають організм від токсинів, підтримуючи стабільний рівень вмісту речовин, необхідних для нормального повноцінного функціонування тіла людини.