UKŁAD WYDALNICZY

Wydalanie – usuwanie toksycznych i szkodliwych, zbędnych metabolitów.

Wydalanie to:

- pozbywanie się CO₂ przez płuca

-  usuwanie szkodliwych barwników żółciowych (bilirubina, biliwerdyna) wydalane są z kałem przez układ pokarmowy.

-  urobilinogen – wydalany z moczem

- pot (woda + amoniak + NaCl + mocznik) – wydalany przez skórę

- wydalanie azotowych metabolitów

Wydalanie azotowych metabolitów :

- amoniak – tworzony jest w wątrobie w procesie dezaminacji aminokwasów.

- mocznik – powstaje w cyklu mocznikowym

Podział zwierząt na:

    ·         Amonioteliczne – zwierzęta, które żyją w wodzie i nie cierpią nigdy na jej brak, wydalają amoniak. Amoniak jest bardzo toksyczny – wydalany jest w postaci bardzo rozcieńczonej, z dużą ilością wody.

    ·         Ureoteliczne – zwierzęta, które żyją na lądzie, tymczasowo mogą cierpieć na brak wody. Przetwarzają amoniak na trochę mniej toksyczny mocznik. Może on być wydalany z mniejszą ilością wody. (ssaki, człowiek, płazy, dżdżownica)

    ·         Urykoteliczne – przetwarzają amoniak na kwas moczowy – najmniej toksyczny. Prowadzą najoszczędniejszą gospodarkę wodną. Kwas moczowy może być wydalany prawie bez wody, bardzo łatwo krystalizuje i wytrąca się w postaci kryształów. Na przetworzenie amoniaku w kwas moczowy potrzeba dużo energii, dlatego gady, które ponownie weszły do wody wydalają amoniak, np. krokodyl. Urykoteliczne są: ptaki (bo chcą być lżejsze), gady (bo mają mało wody), owady, pajęczaki, ślimaki lądowe.

Cykl mocznikowy

Nazywany również małym cyklem Krebsa, też odkrył go Krebs. Zachodzi w mitochondriach komórek wątroby. Jest to proces anaboliczny

   1.       Z amoniaku i CO₂ powstaje karbamylofosforan

NH₃ + CO₂ - - > defosforylacja - - > karbamylofosforan

   2.       Karbamylofosforan przyłącza się do ornityny (aminokwas niebiałkowy) i powstaje cytrulina (niebiałkowy aminokwas)

   3.       Do cytrulina przyłącza się jeszcze jeden amoniak (pochodzący z asparaginianu) i powstaje argininobursztynian (kwas argininobursztynowy)

   4.       Argininobursztynian rozpada się na argininę i fumaran (kwas fumaranowy).

   5.       Od argininy odłącza się cząsteczka mocznika i tworzy się ornityna.

Mocznik dociera z krwią do nerek

Elementy układu wydalniczego:

- nerki – produkcja moczu

- moczowody – nimi mocz spływa do pęcherza moczowego

- pęcherz moczowy – gromadzi mocz

- cewka moczowa – usuwa mocz na zewnątrz

NERKA

Ludzka nerka jest narządem parzystym, kształtu fasolowatego. Waga nerki 120 – 200 g. U mężczyzn jest większa. Wysokość nerki wynosi 10 – 12 cm, szerokość 6 -7 cm . Jest narządem płaskim o grubości 3- 4 cm . Nerka składa się z 2 części: kory i rdzenia nerki.

Rdzeń nerki – tworzą go piramidy nerkowe zwrócone szerszą częścią do wewnątrz. Piramidy nerkowe wnikają do kielichów nerkowych mniejszych, a te łączą się w kielichy nerkowe większe, a te łączą się w miedniczkę , a miedniczka przechodzi w moczowód. Fragmenty kory odgradzające piramidy to słupy nerkowe.  

Nefron – jednostka funkcjonalna nerki. W nerce jest od 1,5 do 2 mln nefronów. W nefronie powstaje mocz. Pierwszy element nefronu to ciałko nerkowe (kłębek naczyń krwionośnych – kłębek nerkowy, kłębek Malpighiego). Tętniczka doprowadzająca ma większą średnicę. Na kłębuszku znajdują się 2 warstwy nabłonka płaskiego, a przestrzeń między warstwami nabłonka to torebka Bowmana. Od ciałka nerkowego odchodzi kanalik kręty I rzędowy – proksymalny. Następnie znajduje się pętla Henlego. Następnie kanalik kręty II rzędu – dystalny, uchodzi do kanalika zbiorczego. Ostatni element to ujście licznych nefronów.

Powstawanie moczu:

     1.       Filtracja – zjawisko fizyczne nie wymagające energii, polega na wyciskaniu do torebki Bowmana części osocz krwi – 20%. Filtracji sprzyja bardzo wysokie ciśnienie krwi panujące w naczyniach włosowatych kłębuszka nerkowego (tętniczka doprowadzająca jest grubsza i ściany torebki Bowmana są bardzo cienkie). W czasie filtracji nie powinny przejść krwinki i wielkocząsteczkowe białka. Powstały przesącz to mocz pierwotny, ma identyczny skład jak osocze krwi (H₂O, CO­­₂, glukoza, witaminy, hormony, amoniak, mocznik, kationy)

     2.        Resorpcja – drugi etap rozpoczyna się od kanalika krętego I rzędu. Jest to resorpcja zwrotna obowiązkowa. Resorpcja, czyli zwrotne wchłanianie wszystkich składników moczu pierwotnego które organizm zna i są mu potrzebne (woda, część jonów, glukoza, witaminy, hormony). Resorpcja zwrotna to transport aktywny zachodzący przy udziale nośników, a nośniki to te cząstki które rozpoznają daną substancje i resorbują ją z powrotem do krwi. Nośniki są dla wszystkich substancji poza tymi które są nam zbędne. Nie ma nośnika dla mocznika, amoniaku, kwasu moczowego, dlatego są wydalane. Im kanalik wydalniczy jest dłuższy tym resorpcja dokładniejsza, bo jest na nią więcej czasu.

Pętla Henlego to miejsce zagęszczania moczu – miejsce resorpcji wody do krwi. Zagęszczanie moczu następuje w ramieniu zstępującym pętli Henlego. Wchłanianiem wody do krwi kieruje hormon ADH – antydiuretyczny (wazopresyna) tworzony przed podgórze, a magazynowany w tylnym płacie przysadki mózgowej i stamtąd jest uwalniany –przyśpiesza zwrotne wchłanianie wody.

Niedobór hormonu jest przyczyną moczówki prostej – nadmierna utrata wody z moczem.

W kanaliku krętym II rzędowym zachodzi dalsza resorpcja – nadobowiązkowa, a w pobliżu kanalika zbiorczego ma miejsce sekrecja.

     3.       Sekrecja – polega na usuwaniu z naczyń krwionośnych oplatających kanalik wydalniczy substancji szkodliwych takich jak: leki, nadmiar kationów wodorowych, barwniki pokarmowe np. antocyjany.

Na końcu kanalika wydalniczego mamy kanalik zbiorczy, uchodzą tam liczne nefrony. W kanaliku zbiorczym może zachodzić zwrotna resorpcja wody, czyli zagęszczanie.

Ilość wydalanego moczu zależy od ilości wody w nim zawartej.

1,5 l – ilość moczu tworzonego w ciągu doby (około 1% moczy pierwotnego)

150 – 180 l – ilość moczu pierwotnego tworzonego przez nerki .

Przy tak dużej filtracji człowiekowi wystarcza jedna nerka.

Parametry moczu:

    ·         1,5l/dobę

    ·         pH : 4 – 7,5 (gdy pH przekracza 7 oznacza to, że źle się dzieje)

    ·         barwa – słomkowa, przez urobilinogen

    ·         W moczu nie powinno wyć: bilirubiny, glukozy, białek, kreatyniny, ciał ketonowych i bakterii (pojedyncze, nieliczne krwinki i bakterie nie świadczą o chorobie)

Cukromocz – stan, gdy w moczu jest glukoza i zwykle świadczy o cukrzycy.

Białko nie powinno występować w moczu, jeśli jest to świadczy o bakteryjnej chorobie nerek - choroba białkomocz.

W moczu powinny się znajdować: woda, mocznik 1-2%, niewielkie ilości amoniaku, kwas moczowy (powstaje w wątrobie z puryn)

Dobowy bilans wodny człowieka:

Wprowadzane	Wydalane
1200 cm3 – napoje 1000 cm3 – pokarm 300 cm3 – z przemian metabolicznych np. z oddychania, syntezy białek	1500 cm3 – mocz 500 cm3 – skóra 400 cm3 – płuca 100 cm3 – z kałem z układu pokarmowego
2500 cm3 (2,5l) – powinno się wprowadzić płynów	2500 cm3 – powinno być wydalone

Sztuczna nerka

Gdy nerki są chore człowiek musi być poddawany dializom.

Dializa (sztuczna nerka ) – człowiek ma zrobioną chirurgicznie przetokę (jest to stałe wejście do naczynia krwionośnego; przetoka polega na stałym otwarciu 2 naczyń – jednego by krew z niego wypływała, drugiego, by krew do niego wracała).Sztuczna nerka jest to system cienkich przewodów z błony półprzepuszczalnej które funkcjonują jak ściana naczyń krwionośnych. Sieć przewodów zanurzona jest w płynie dializacyjnym. Z przewodów do płynu dializacyjnego przechodzą szkodliwe metabolity i woda.