Энциклопедический словарь
юного биолога

Выделительная система

Выделительная система — совокупность органов, выводящих из организма животных и человека избыток воды, конечные продукты обмена веществ (углекислый газ, мочевина, мочевая кислота и др.), а также соли и чужеродные вещества. Процессы выделения играют важную роль в организме, поддерживая постоянство химического состава и объема жидкостей внутренней среды, осмотическое давление — необходимые условия эффективной дея- тельности различных органов и систем (см. Гомеостаз).

У простейших продукты выделения выводятся путем диффузии или с помощью сократительных вакуолей. У многоклеточных водных беспозвоночных выделение осуществляется специальными выделительными органами — протонефридиями и метанефридиями (у червей), целомодуктами (у моллюсков) или специальными железами (у ракообразных).

У наземных обитателей (главным образом насекомых и паукообразных) выделительные функции выполняют стенки кишечника, а чаще — так называемые мальпигиевы сосуды, физиологическое преимущество которых в том, что выпадающие в осадок продукты обмена (мочевая кислота и др.) выводятся с мочой в заднюю кишку, где происходит поглощение воды, а обезвоженные продукты выделения вместе с непереваренными остатками пищи выводятся наружу через анальное отверстие. Выделительная система беспозвоночных показана на рис. 1, 2.

Рис. 1. Выделительные органы плоских червей:
а — выделительные канальцы с пламенными клетками; б — строение пламенной клетки. 1 — ядро; 2 — цитоплазма; 3 — ресничное пламя; 4 — выделительный каналец.

Рис. 2. Выделительные органы насекомых :
1— мальпигиевы сосуды — трубчатые, слепо оканчивающиеся выросты

Выделительные функции у позвоночных выполняют почки, легкие, печень, толстая кишка, кожа. Легкие удаляют из организма диоксид углерода и воду, печень — желчные пигменты (продукты расщепления гемоглобина), толстая кишка — соли кальция и тяжелых металлов, кожа — воду, мочевину, соли натрия и др. Однако основным органом выделения являются почки (рис. 4), выводящие воду, мочевину, мочевую кислоту, креатин, соли.

Рис. 4. Строение почки человека:
1 — корковое вещество; 2 — мозговое вещество; 3 — почечная чаша; 4 — почечная лоханка; 5 — мочеточник.

В выделительной системе позвоночных два отдела: мочеообразовательный (почки) и мочевыводящий, состоящий из мочеточников, мочевого пузыря и мочеиспускательного канала (рис. 3).

Рис. 3. Выделительные органы позвоночных (человек, мужчина):
1 — почка; 2 — мочеточник; 3 — мочевой пузырь; 4 — мочеиспускательный канал.

Структурные и функциональные мочевыде- лительные элементы почек позвоночных — почечные тельца, или нефроны (рис. 5). В капсуле нефрона располагается клубочек примерно из 50 капиллярных петель. Причем приносящий кровь сосуд почти в два раза шире выносящего. Давление крови в приносящей артериоле — 95, в капиллярном клубочке — 57, а в выносящем сосуде — 25 мм рт. ст.

Рис. 5. Строение нефрона (почечное тельце):
а — почечная долька: l — наружный, или корковый, слой; II — внутренний, или мозговой, слой. б — нефрон; 1 — капсула нефрона; 2 — капиллярный клубочек; 3 — извитые ка- нальцы; 4 — прямые канальцы; 5 — капиллярный сфинктер; 6 — сеть извитого канальца; 7 — приносящий сосуд; 8 — выносящий сосуд.

Благодаря этому кровь фильтруется через мембраны клеток капиллярного клубочка и капсулы. Так возникает первичная моча, содержащая как используемые вновь (сахара, простые белки и пр.), так и выводимые из организма продукты жизнедеятельности.

В извитых канальцах, оплетенных сетью капилляров, происходит всасывание части воды с питательными веществами и образование вторичной мочи, в которой резко увеличивается количество ненужных организму веществ.

По прямым канальцам моча стекает в полость почек и далее в мочеточники — парные трубочки, заканчивающиеся сфинктерами. По ним моча стекает в непарный мочевой пузырь. Его гладкие мышцы залегают тремя слоями. При наполнении пузыря рефлектор- но открывается его сфинктер, и моча выводится из организма.

Функциональная активность почек высока. Их масса у человека всего 120—200 г, а за сутки через них протекает при покое около 700 л крови, при усиленной работе — до 1500 л и более. За сутки образуется в среднем около 17 л первичной и 1,5 л вторичной мочи.

Почки — автономно работающий орган, скорость образования мочи в котором регулируется как нервными, так и гуморальными воздействиями. Импульсы с химических рецепторов дуги аорты, почечных лоханок, мочевого пузыря, прямой кишки через центры мочеотделения спинного и промежуточного мозга вызывают изменение притока крови к нефронам, открывая или закрывая сфинктеры приносящих сосудов. Изменяется мочеотделение (диурез) в зависимости от количества и качества съеденной и выпитой пищи, температуры, времени года и пр.

У подростков к 13—15 годам почки достигают структурных и функциональных показателей взрослых людей.