Что такое выделительная система в биологии 7 класс кратко

Обновлено: 06.07.2024

Выделительная система, или ее еще называют экскреторная система. Представляет собой совокупность органов, отвечающих за вывод ненужных веществ, продуктов обмена, солей, яда и воды из организма.

Структура

Почки . Это парные органы, расположенные в брюшном пространстве тела, размер которых составляет приблизительно от 10 до 12 см. Толщина - 3 см, а ширина достигает всего лишь 5 или 6 см.
Мочеточники . “Посредники”, похожие на трубку, которые соединяют почку с мочевым пузырем. Длина этих органов не превышает 30 сантиметров, а диаметр - 6-8 мм.
Мочевой пузырь , представляющий собой полый мышечный орган, и служащий для накопления мочи. Расположен он в нижней части брюшной полости.
Уретра . Другое ее название - мочеиспускательный канал, функция которого, собственно говоря, и есть вывод мочи. Он, в свою очередь, отличается у мужчин и женщин. У особей мужского пола канал - узкий и длинный, а у женского - широкий и короткий.

Почки

Выделительная (экскреторная) . Ежедневно в пятиминутный интервал, почки очищают кровь от вредных веществ, забирая из нее результаты продуктов обмена, а также токсичные соединения, включающие в себя лишние соли и воду. Они выводят их из организма в виде мочи. Моча представляет собой растворенные в воде вредные вещества.
Гомеостатическая , включающая в себя водный, солевой и кислотно-основной гомеостазы.
Метаболическая . Главной задачей этой функции является поддержание белкового, углеводного и жирового обмена. Кроме этого, она также способствует синтезу таких активных веществ, как ренин, кинин, эритропоэтин.
Регуляция количества кальция и фосфора в организме человека.

Важно! При почечной недостаточности назначают гемодиализ. Суть этой процедуры заключается в том, что специальный аппарат забирает у больного кровь, фильтрует вместо почек и возвращает обратно. Продолжительность этого процесса - от 3 до 12 часов. Некоторым для восстановления работоспособности почек хватает несколько процедур с интервалом в 3-6 дней, а некоторым приходится прибегать к гемодиализу два-три раза в неделю на протяжении многих недель или месяцев.

Принцип работы почек

Когда кровь поступает к нефрону, то осуществляется ее фильтрация через стенки капилляров сосудистого клубочка. Затем к ней “подключаются” все составные части крови, кроме клеточных элементов и наиболее крупных молекул белков. Далее получившийся фильтрат оказывается в выводящих канальцах, по которым движется объем фильтра. Его структурная форма очень заметно меняется из-за всасывания клетками канальцев воды, аминокислот, глюкозы и других важных для организма веществ.

Плазма крови, не включающая белки.
Органические вещества, они же и есть гормоны, витамины, глюкоза.
Неорганические вещества, то есть соли.

Важно! В течение дня почки способны более 300 раз пропускать через себя воду, что составляет в среднем 1,7 литра вторичной мочи в сутки. 3% из нее составляет мочевая кислота. Минеральные соли - 2%. Вода - 95%.

Выделительная система парахитического плоского червя (Allocreadium isopfwum) (полусхематично): 1 — выделительное отверстие; 2 — мочевой пузырь; 3 — правый главный канал выделительной системы; 4 — концевые звездчатые клетки с мерцательным пламенем; 5 — ротовая присоска; 6 — брюшная присоска.

Органы выделения чёрного таракана (полусхематично); 1 — мальпигиевы сосуды; 2 и 3 — отделы передней кишки; 4 — средняя кишка; 5 — слепые придатки средней кишки; 6 и 7 — отделы задней кишки.

Схема развития мочеполовой системы у высших позвоночных (А — исходная гнаотетич. стадия, Б — мочеполовой аппарат самки, В — мочеполовой аппарат самца): 1 — про-нефрос; 2 — мезонефрос; 3 — метанефрос; 4 — гонада; 5 — яичник; 6 — семенник; 7 — мочевой пузырь; 8 — вольфов канал; 9 — мюллеров канал; 10 — прямая кишка; 11 — мочеточник; 12 — мочеиспускательный канал; 13 — матка; 14 — придаток яичника (остаток мезонефроса); /5 — придаток семенника (видоизмененный мезонефрос).

осуществляет удаление (выделение) из организма продуктов жизнедеятельности. Органы мочевыделения (почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал) с мочой удаляют из организма соли, конечные продукты белкового обмена (мочевину, мочевую кислоту), токсины, лекарства и др. Потовые железы кожи выделяют вместе с потом аналогичные вещества. Конечный продукт углеводного обмена – углекислый газ выделяется в атмосферу через органы дыхания (лёгкие, бронхи, трахею, гортань, носоглотку). Непереваренные (балластные) вещества, входящие в состав пищи, микроорганизмы, токсины, пигменты образуют кал, который удаляется из толстого кишечника.

Млекопитающие являются наиболее развитыми живыми существами на планете, для которых характерно сложное строение внутренних органов и систем. Не исключением является и выделительная система млекопитающих, которая из-за высокой активности обмена веществ устроена гораздо сложнее, чем у представителей других классов. Она имеет ряд особенностей, позволяющих организму поддерживать высокий темп жизнедеятельности.

Общая характеристика

Выделительная система млекопитающих представлена парными тазовыми почками. От них отходят мочеточники, по которым образующаяся моча поступает в мочевой пузырь, а из него по мочеиспускательному каналу — наружу.

За долгие годы эволюции органы выделения млекопитающих приобрели массу усовершенствований по сравнению с органами других позвоночных животных. Это связано с тем, что у млекопитающих очень высокая скорость обменных процессов и выделительная система должна работать максимально быстро и эффективно.

Рис. 1. Выделительные органы млекопитающих.

Для млекопитающих характерно более сложное строение почек. Увеличилось количество кровеносных клубочков, значительно удлинились почечные канальцы, увеличилась поверхность их соприкосновения с почечными канальцами. Благодаря этому для почки способны не только эффективно удалять из организма продукты распада, но вместе с тем сохранять в организме воду и другие жизненно важные вещества.

Строение почек

Главным органом выделения у млекопитающих являются почки — парный орган бобовидной формы, расположенный на внутренней поверхности задней стенки брюшной полости на уровне поясницы. К почкам подходят почечные артерии и нервы, а отходят — мочеточники и вены.

Вещество почки состоит из двух слоёв:

наружный (корковый) — здесь начинается фильтрация из крови продуктов распада и излишков воды. Состоит из тонких трубочек, оканчивающихся боуменовыми капсулами;
внутренний (мозговой) — состоит из собирательных канальцев, которые образуют общие собирательные трубочки, впадающие в почечную лоханку.

Работа выделительной системы

В почках осуществляется фильтрация крови, в результате чего образуется моча. От почечной лоханки каждой почки отходит мочеточник, соединяющий почку с мочевым пузырём. Моча поступает вниз по мочеточникам в мочевой пузырь, который необходим для накапливания мочи. Из мочевого пузыря моча через уретру выделяется в окружающую среду.

Основной продукт обмена, выводящийся с мочой, — мочевина. Это конечный продукт обмена белков, а, точнее, азота аминокислот. В природе мочевина является эффективным минеральным удобрением.

Рис. 3. Работа выделительной системы млекопитающих.

К основным функциям почек относятся:

Выделительная. Почки удаляют из организма избыток воды, неорганических и органических веществ, чужеродные вещества.
Регуляция водного баланса и объёма крови, внеклеточной и внутриклеточной жидкости.
Участие в обмене белков, липидов и углеводов.

Деятельность почек регулируется нервной системой и железами внутренней секреции, главным образом гипофизом. Остановка работы почек ведёт к смерти, наступающей в результате отравления организма вредными продуктами обмена веществ.

О строении и работе выделительной системы млекопитающих можно кратко рассказать в докладе по биологии для 7 класса.

Что мы узнали?

В ходе эволюции выделительная система млекопитающих стала более сложной и совершенной, чем у других позвоночных животных. Главным выделительным органом млекопитающих являются почки, в которых происходит фильтрация крови и выделение продуктов распада в окружающую среду.

Выделение - удаление конечных продуктов обмена веществ, которые не могут быть повторно использованы организмом, а так вредных, чужеродных веществ, попавших в организм (яды, лекарства).

К органам, выполняющим функции выделения, относятся: почки, мочеточники, мочевой пузырь, мочеиспускательный канал, а также легкие, желудочно-кишечный тракт, кожа.

Небольшая часть мочевины и мочевой кислоты, а также лекарства выводятся вместе с секретом желез желудочно-кишечного тракта. Потовые железы кожи выделяют мочевую кислоту, соли, воду, мочевину. В процессе дыхания из легких улетучивается углекислый газ, вода, алкоголь, эфиры.

Почкам принадлежит первое место в этом списке: они - главное звено системы мочеотделения, однако при различных болезнях почек (почечной недостаточности) их функция страдает, и компенсаторно возрастает выделение через другие органы (ЖКТ, легкие, кожа). В этом случае у пациента может появляться неприятный запах мочевины от кожи, изо рта, что доставляет неудобства самим пациентам и их окружению.

Почки

Представляют собой парные бобовидные образования, которые лежат на задней стенке брюшной полости по бокам от позвоночника. Масса каждой почки - около 150 граммов. Снаружи покрыты соединительнотканной и жировой капсулами. Через ворота в почку входит мочеточник, почечная артерия, вена, лимфатические сосуды и нервы.

На поперечном срезе почки хорошо различаются корковое и мозговое вещество. На периферии почки располагается слой коркового вещества, под ним глубже лежат пирамиды, образующие мозговое вещество. Между пирамидами хорошо различимы почечные столбы - участки коркового вещества, вдающиеся вглубь почки. Пирамида вместе с почечным столбом образует почечную долю.

Верхушка почечной пирамиды, обращенная внутрь, называется сосочек. Каждый сосочек усеян мелкими отверстиями, из которых выделяется моча и поступает в самые начальные участки мочевых путей - малые почечные чашечки. Сливаясь между собой, малые почечные чашечки образуют большие, которые сливаются в одну большую лоханку, переходящую в мочеточник.

Выходя из ворот почек, мочеточники направляются вниз к мочевому пузырю - резервуару мочи. В мочевом пузыре моча накапливается, его вместимость составляет около 500 мл. Далее моча направляется в мочеиспускательный канал (уретру), который открывается во внешнюю среду наружным отверстием.

Функции почек

Вам уже известна основная функция почек - выделительная, скоро мы приступим к ее углубленному изучению, но сейчас коснемся других функций почек. Рекомендую вернуться еще раз к функциям почек по прочтении статьи.

Из организма удаляется мочевина, мочевая кислота, соли аммиака. Напомню, что мочевина образуется не в почках, а в печени, поэтому почки в данном случае играют роль фильтра.

Осуществляют регуляцию артериального давления за счет выделения биологически активного вещества - ренина (мы поговорим об этом, изучая нефрон)

Регулируют число эритроцитов, вырабатывая гормон эритропоэтин, который стимулирует образование эритроцитов в красном костном мозге.

Поддерживают гомеостаз организма - постоянство внутренней среды.

Участие в водно-солевом балансе
Выделяя кислые или щелочные продукты, способствуют постоянству pH крови (водородный показатель)

Выделительная и кровеносная системы очень тесно взаимосвязаны, в чем мы убедимся по ходу изучения выделительной системы.

Нефрон

Нефрон (от гр. nephros - почка) - структурно-функциональная единица почки, состоящая из почечного тельца и канальцев. В составе почечного тельца различают сосудистый клубочек (капиллярный, мальпигиев), и покрывающую его капсулу Боумена-Шумлянского.

Обращаю ваше особое внимание на разницу диаметра приносящей и выносящей артериол. Диаметр приносящей артериолы крупнее, чем у выносящей, благодаря чему в сосудистом клубочке создается повышенное давление и осуществляется важнейший процесс - фильтрация. Чем выше артериальное давление в сосудистом клубочке и капиллярной сети, тем интенсивнее идут процессы фильтрации и реабсорбции, с которыми вы скоро познакомитесь.

Запомните, что в основе мочеобразования лежат три процесса: фильтрация, реабсорбция (вторичное всасывание) и секреция. Изучая их, мы поймем, как функционирует нефрон, и разберем его строение.

Лучше всего ассоциировать этот процесс с ситом, которое пропускает мелкие частички, а крупные не пропускает. Точно также и кровь содержит мелкие молекулы - вода, глюкоза, мочевина и крупные компоненты - фибриноген, форменные элементы крови.

В результате процесса фильтрации получается первичная моча, не содержащая крупных белков и форменных элементов крови (эритро- , лейко- , тромбоцитов), близкая по составу к плазме крови. В день у человека образуется 150-180 литров первичной мочи, представляете, если бы мы столько выделяли?

Не могу ни акцентировать ваше внимание на том факте, что в первичной моче оказывается очень много нужного и полезного нашему организму. Вдумайтесь: через фильтр профильтровывается не только мочевина, но и глюкоза, вода, витамины, минеральные соли. Потерять такие ценные вещества для организма было бы большой оплошностью, и следующий этап исправляет допущенную организмом "ошибку" при фильтрации.

После прохождения капсулы Боумены-Шумлянского первичная моча попадает в проксимальные (от лат. proximus — ближний) и дистальные (от лат. distare - отстоять, далеко находиться) канальцы нефрона. Эти канальцы оплетает густая сеть капилляров, образованная разветвленной выносящей артериолой.

Все нужные организму вещества: вода, глюкоза, соли, аминокислоты, витамины, гормоны - всасываются из просвета канальца нефрона обратно в кровеносную систему (в капилляры, оплетающие канальцы нефрона). Таким образом, организм "исправляет ошибку" допущенную на этапе фильтрации.

Мочевина, мочевая кислота, креатинин - побочные продукты обмена веществ - обратно не всасываются, продолжая продвигаться по канальцам нефрона.

Процесс реабсорбции активно идет в изогнутой части канальцев нефрона - петле Генле, из которой в ткани мозгового вещества почки активно выходят ионы Na + , создавая высокое осмотическое давление. Это, в свою очередь, способствует перемещению воды из просвета канальцев нефрона в кровеносную систему, то есть ее всасыванию (реабсорбции).

Мы добрались до третьего финального этапа мочеобразования. На этапе секреции происходит транспорт веществ из крови (капилляров, оплетающих канальцы нефрона) в просвет канальцев нефрона.

Секреции подвергаются лекарственные вещества, излишки ионов K + и Na + . Их секреция в канальцы нефрона необходима для поддержания постоянства внутренней среды - гомеостаза.

В результате реабсорбции и секреции из первичной мочи образуется вторичная, объем которой составляет 1-1,5 литра в сутки.

Вторичная моча через дистальные канальцы поступает в собирательные трубочки, куда таким же путем открываются дистальные канальцы многих других нефронов. Собирательные трубочки открываются на верхушках почечных пирамид, из низ выделяется моча и поступает в малые, затем в большие почечные чашечки, лоханку и далее в мочеточник.

Регуляция эритроцитопоэза и артериального давления

При многих болезнях почек эритропоэтин в виде лекарственного препарата применяют, чтобы добиться увеличения числа эритроцитов и устранить анемию (малокровие).

Почки регулируют уровень артериального давления, выделяя ренин (от лат. ren — почка). В конечном итоге это способствует сужению кровеносных сосудов и росту артериального давления, которое играет ключевую роль в фильтрации - процессе мочеобразования.

Регуляция работы почек

На активность почек оказывают влияние симпатические и парасимпатические нервные волокна. Симпатические нервы способствуют сужению почечных сосудов и повышению реабсорбции (количество мочи уменьшается), парасимпатические - расширению почечных сосудов и уменьшению реабсорбции (количество мочи увеличивается).

Также регуляция работы почек происходит гуморальным путем: с помощью гормонов гипофиза, надпочечников, паращитовидных желез. Гипоталамус, тесно связанный с гипофизом, активирует высвобождение последним антидиуретического гормона (АДГ) - вазопрессина, которые сужает почечные сосуды, тем самым повышая реабсорбцию.

Заболевания

Хорошо зная три основных процесса: фильтрацию, реабсорбцию и секрецию, вы легко сможете предположить, на каком из этих этапов возникло нарушение работы почек. Эффективность работы почек и их состояние можно легко оценить по анализу мочи. Сейчас вам следует ненадолго представить себя врачом нефрологом ;)

Приходит заключение из лаборатории. В моче пациента найдены белок, кровь (эритроциты), гной (лейкоциты). Вам известно, что форменные элементы крови и крупные белки в норме не проходят через "сито" на этапе фильтрации и не должны обнаруживаться в моче. Таким образом, патология локализуется в почечном тельце.

Следующее заключение, которое вам предстоит изучить, выглядит по-другому. Гноя, крови и белков в моче не обнаружено, однако присутствует глюкоза (сахар). Такая находка может быть признаком сахарного диабета.

Зная, что глюкоза в норме профильтровывается на первом этапе - фильтрации, вы понимаете, что с фильтрацией все в порядке. Нарушение возникло на следующей стадии - реабсорбции, ведь глюкоза в норме должна всасываться обратно в кровь: ее не должно обнаруживаться в моче.

На схеме ниже вы можете наглядно увидеть симптомы, которые сопровождают сахарный диабет. Этиологию (причины) и патогенез (механизм развития) сахарного диабета мы изучим, когда будем говорить об эндокринной системе.

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию.

Читайте также: