Fyziologie vylučovacích soustav živočichů

1. Fyziologie vylučovacích soustav živočichů Homeostáze = stálost složení vnitřního prostředí organismu (objem a osmolarita tělních tekutin, pH, koncentrace solí a jiných rozpuštěných látek…) Homeostázu udržují fyziologické procesy osmoregulace a exkrece, které spolu velmi těsně souvisejí. Osmoregulace i exkrece mohou být uskutečňovány různými orgány, které primárně plní jiné funkce (např. kůže – vylučování amoniaku a transport solí). Obě funkce současně může zajišťovat i jeden orgán (např. ledvina obratlovců)

2. Osmoregulace Osmoregulační pochody upravují v těle především obsah solí, které tělo neprodukuje. Potřeba osmoregulace vznikla u mořských bezobratlých , kteří mají složení tělních tekutin stejné jako mořská voda. Když mořská zvířata začala pronikat do vod sladkých s jiným složením rozpuštěných solí, pro jejich přežití byla nutná osmoregulace. Sladkovodní ryby zajišťují osmoregulaci ledvinami : vylučují ve velkém množství přebytečnou vodu vnikající do těla v důsledku rozdílu osmotického tlaku vnějšího prostředí a tělních tekutin, nemusí vodou šetřit : ztráty solí, vyloučené z těla s vodou, nahrazují vstřebáváním solí žábrami mechanismem aktivního transportu. Mořské ryby, v prostředí třikrát koncentrovanějším než jejich tělní tekutiny, vodu z těla ztrácejí povrchem těla, mají ledviny malé produkují moči asi 100x méně než ryby sladkovodní. Přebytečné soli vylučují žábrami. Suchozemští živočichové musí vodou šetřit : vytvářejí v ledvinách poměrně málo hypertonické moči, tj. mnohonásobně koncentrovanější než je osmolarita krve.

3. Evoluce vylučovacích orgánů Potravní vakuola prvoků Protonefridie (plaménkové buňky – ploštěnci, solenocyty – kopinatci) Metanefridie (na rozdíl od protonefridií to jsou trubice na vnitřním konci vždy otevřené, kroužkovci) Nefron obratlovců (v ledvinách) Malpighické trubice (hmyz a pavoukovci)

4. Protonefridie Jednotlivé plaménkové buňky jsou v těle ploštěnky ponořeny do mesenchymu. Z buňky vybíhá kanálek, do něhož ústí svazek bičíků. Bičíky kmitáním pohánějí tekutinu v kanálku směrem dále od těla buňky. Nasávaná tekutina obsahuje zplodiny metabolismu, jedná se o „primární moč“. V dlouhém kanálku dochází k zadržování vody a odběru látek, které mohou být pro tělo ještě užitečné (soli, jednoduché organické látky).

5. Metanefridie Vnitřek nálevek, ústících do coelomu, je pokrytý drobnými brvami, které pohánějí pohyb tekutiny. Z nálevky vychází kanálek (zadržování vody a resorpce látek). Páry metanefridií u kroužkovců přitom ústí nálevkami do coelomových váčků jednoho článku, přičemž jejich kanálky vyúsťují v článku následujícím (jde o systém párových a na sobě nezávislých orgánů). U měkkýšů sbírá nálevka metanefridie tekutinu v osrdečníku (= pozůstatku coelomu).

6. Malpighiho trubice Vylučovací orgán hmyzu a pavoukovců. Souvisí s otevřenou cévní soustavou a dýcháním vzdušnicemi (hemolymfa nepřenáší kyslík). Malpighické trubice vznikají ze zadní části střeva, moč se netvoří filtrací. Tekutina s metabolity látkové výměny proniká do malpighických trubic z tělní dutiny po osmotickém spádu, který se vytváří aktivním transportem iontů K+.

7. Nefron Nefron (základní strukturální a funkční jednotka vylučovací soustavy obratlovců) vzniká embryonálně odškrcením z coelomové dutiny.

8. Funkce nefronu Hlavní části nefronu : Cévní část (cévní klubíčko – glomerulus) Tubulární část (tubulus – trubička, kanálek). V nefronu se tvoří moč v průběhu několika dějů, především glomerulární filtrace a tubulární resorpce. Plazma se filtruje tenkou stěnou glomerulárních kapilár do Bowmanmova váčku. Po filtraci v glomerulu přecházejí do proximálních tubulů všechny složky plazmy kromě krevních bílkovin (ultrafiltrace). Tím vzniká primární moč, která se dále při průtoku tubuly upravuje resorpcí, při níž se látky z tubulů dostávají do okolních kapilár. Do krevní plazmy v kapilárách kolem tubulů se vrací převážná část látek obsažených v glomerulárním filtrátu. Proto jen velmi málo rozpuštěných látek se objevuje v definitivní moči. Většina rozpuštěných látek z plazmy se vstřebává v proximálním tubulu. V následujícím úseku, v Henleově kličce, se primární moč výrazně zahušťuje, moč je proto dále silně hypertonická (tj. výrazně, asi 4x koncentrovanější než plazma).

9. Ledvina Nefrony jsou uspořádány do makroskopických orgánů : ledvin.