Mempertahankan tingkat normal metabolisme dalam tubuh, yang disebut homeostasis, dilakukan dengan bantuan regulasi neuro-humoral dari proses respirasi, pencernaan, sirkulasi darah, ekskresi dan reproduksi. Artikel ini akan membahas sistem organ ekskresi manusia dan hewan, struktur dan fungsinya, serta signifikansinya dalam reaksi metabolisme organisme hidup.
Makna biologis organ ekskresi
Sebagai hasil metabolisme yang terjadi di setiap sel organisme hidup, sejumlah besar zat beracun menumpuk: karbon dioksida, amonia, garam. Untuk menghilangkannya, diperlukan sistem yang membuang racun ke lingkungan luar. Struktur dan fungsi organ sistem ekskresi dipelajari oleh anatomi dan fisiologi.
Untuk pertama kalinya, organ ekskresi terpisah muncul pada invertebrata dengan simetri bilateral. Dinding tubuh mereka terdiri dari tiga lapisan: eksomeso- dan endoderm. Untuk organisme seperti itutermasuk cacing pipih dan cacing gelang, dan sistem ekskresi itu sendiri diwakili oleh protonephridia.
Bagaimana fungsi organ ekskresi pada cacing pipih dan nematoda
Protonephridia adalah sistem formasi tubular memanjang dari kanal longitudinal utama. Mereka terbentuk dari lapisan germinal luar - eksoderm. Racun dan ion berlebih dikeluarkan ke permukaan tubuh cacing melalui pori-pori.
Ujung bagian dalam protonephridia dilengkapi dengan sekelompok proses - silia atau flagela. Gerakan bergelombang mereka mencampur cairan antar sel, yang meningkatkan fungsi filtrasi dari saluran ekskretoris.
Komplikasi progresif organ ekskresi pada annelida
Cincin, misalnya, cacing tanah, nereis, cacing pasir, mengeluarkan produk metabolisme dari tubuh mereka menggunakan metanephridia - organ ekskresi cacing. Mereka memiliki bentuk tubulus, salah satu ujungnya melebar secara leukoid dan dilengkapi dengan silia, dan yang lainnya menuju ke integumen hewan dan memiliki lubang - pori. Komplikasi organ ekskresi pada cacing tanah dijelaskan oleh munculnya rongga tubuh sekunder - selom.
Fitur struktur dan fungsi kapal Malpighian
Dalam perwakilan jenis arthropoda, organ ekskresi memiliki bentuk tubulus bercabang, di mana produk metabolisme terlarut dan kelebihan air diserap dari hemolimfa - cairan intracavitary. Mereka disebut kapal malpighian dan merupakan ciri khas perwakilan kelas arakhnida dan serangga. Dalam yang terakhir, kecuali untuk ekskretoristubulus, ada organ lain - tubuh lemak, di mana produk metabolisme menumpuk. Pembuluh Malpighian, di mana zat beracun telah masuk, mengalir ke usus posterior. Dari sana, produk metabolisme dikeluarkan melalui anus.
Organ ekskresi pada krustasea - udang karang, lobster, lobster berduri - diwakili oleh kelenjar hijau, yang dimodifikasi metanephridia. Mereka terletak di cephalothorax hewan, di belakang pangkal antena. Di bawah kelenjar hijau di krustasea adalah kandung kemih, yang terbuka dengan pori ekskretoris.
Organ ekskresi pada ikan
Dalam perwakilan kelas ikan bertulang, ada komplikasi lebih lanjut dari sistem ekskresi. Ini memiliki penampilan tubuh seperti pita merah tua - ginjal batang terletak di atas kantung renang. Dari masing-masing dari mereka berangkat ureter, di mana urin mengalir ke kandung kemih, dan darinya - ke lubang urogenital. Pada perwakilan dari kelas ikan bertulang rawan (hiu, pari), ureter mengalir ke kloaka, dan kandung kemih tidak ada.
Berdasarkan struktur sistem ekskresi, semua ikan bertulang dibagi menjadi tiga kelompok: yang hidup di air tawar, di air asin, serta kelompok yang disebut anadromous yang hidup di air asin dan tawar karena karakteristik pemijahan.
Ikan air tawar (bertengger, crucian carp, carp, bream), untuk menghindari asupan air berlebih ke dalam tubuhnya, dipaksa untuk mengeluarkan sejumlah besar cairan melalui tubulus ginjal dan glomeruli Malpighian di ginjal. Jadi, ikan mas melepaskan hingga 120 ml air per 1 kgmassanya, dan lele - hingga 380-400 ml. Untuk mencegah tubuh mengalami kekurangan garam, insang ikan air tawar bertindak sebagai pompa yang memompa ion natrium dan klor dari air. Kehidupan laut - cod, flounder, mackerel - sebaliknya, menderita kekurangan air di dalam tubuh. Untuk menghindari dehidrasi dan mempertahankan tekanan osmotik normal di dalam tubuh, mereka dipaksa untuk minum air laut, yang disaring di ginjal, dibersihkan dari garam. Kelebihan natrium klorida dihilangkan melalui insang dan feses.
Pada ikan anadromous, seperti belut Eropa, ada "saklar" dalam cara osmoregulasi dilakukan oleh ginjal dan insang, tergantung pada air apa mereka berada.
Sistem ekskresi amfibi
Menjadi penghuni berdarah dingin dari lingkungan darat-akuatik, amfibi, seperti ikan, membuang produk metabolisme berbahaya melalui kulit telanjang dan ginjal batang. Pada katak, kadal air, dan ular ikan Ceylon, organ ekskresi diwakili oleh ginjal berpasangan yang terletak di kedua sisi tulang belakang, dengan ureter memanjang darinya, mengalir ke kloaka. Sebagian, produk metabolisme gas dikeluarkan dari mereka melalui segmen paru-paru, yang, bersama dengan kulit, melakukan fungsi ekskresi.
Ginjal panggul adalah alat ekskresi utama burung dan mamalia
Dalam proses perkembangan evolusioner, ginjal batang dimodifikasi menjadi bentuk organ ekskresi yang lebih progresif - ginjal panggul. Mereka terletak jauh di dalam rongga panggul, hampir di sebelah kloaka pada reptil dan burung,dan dekat gonad (testis dan ovarium) - pada mamalia. Massa dan volume ginjal mereka berkurang, tetapi kapasitas filtrasi sel-sel nefron ginjal meningkat secara signifikan, dan ini mengarah pada fakta bahwa organ ekskresi pada hewan yang termasuk dalam kelas burung dan mamalia jauh lebih efektif membersihkan darah dari produk pembusukan. dan melindungi tubuh dari dehidrasi.
Selain itu, burung, tidak seperti semua vertebrata darat lainnya, tidak memiliki kandung kemih, sehingga urin tidak menumpuk di dalamnya, tetapi dari ureter segera masuk ke kloaka, lalu keluar. Ini adalah alat yang mengurangi berat badan burung, yang penting, mengingat kemampuan mereka untuk terbang.
Fungsi filtrasi dan adsorpsi ginjal manusia
Pada manusia, organ ekskresi - ginjal - mencapai perkembangan dan spesialisasi tertinggi. Ini dapat dianggap sebagai filter biologis yang sangat kompak (berat kedua ginjal orang dewasa tidak melebihi 300 g) yang melewati selnya - nefron, hingga 1500 liter darah per hari. Dalam fisiologi dan kedokteran, fungsi normal organ ini sangat penting. Dan dalam sistem kesehatan Wu Xing China, ginjal adalah elemen pendukung kehidupan utama.
Parenkim ginjal mengandung sekitar 2 juta nefron, terdiri dari kapsul Bowman-Shumlyansky, di mana proses penyaringan darah dan pembentukan urin primer, dan tubulus berbelit-belit (loop Henle), menyediakan reabsorpsi - ekstraksi selektif glukosa, vitamin dan protein dengan berat molekul rendah dariurin primer, dan kembali ke aliran darah. Sebagai hasil reabsorpsi, urin sekunder terbentuk. Ini mengandung kelebihan air, garam, urea. Ini mengalir ke panggul ginjal, dan dari mereka ke ureter, dan kemudian ke kandung kemih. Ini sekitar 2 l / hari. Dari sana, dia dikeluarkan melalui uretra ke luar.
Dengan demikian, penumpukan cairan di rongga organ dalam tidak diperbolehkan dan keracunan tubuh dicegah.
Organ tambahan yang mengeluarkan produk metabolisme
Selain ginjal, yang memainkan peran utama dalam osmoregulasi dan pembuangan kelebihan garam dan racun, paru-paru, kulit, keringat dan kelenjar pencernaan melakukan fungsi ekskresi parsial dalam tubuh manusia. Jadi, sebagai hasil pertukaran gas yang dilakukan oleh alveoli, yang membentuk segmen paru-paru, karbon dioksida, uap air, dan zat beracun, seperti produk dekomposisi etanol, dikeluarkan. Dengan ekskresi kelenjar keringat, urea, kelebihan garam dan air dikeluarkan. Hati, selain peran utamanya dalam proses pencernaan, menonaktifkan produk pemecahan racun dari protein, obat-obatan, alkohol, kadmium, dan garam timbal yang terkandung dalam darah vena.
Kerja semua organ (ginjal, paru-paru, kulit, pencernaan dan kelenjar keringat), yang memiliki fungsi ekskresi, memastikan jalannya semua reaksi metabolisme dan homeostasis.
