Wydalanie jest procesem, mającym na celu usunięcie z organizmu zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii (głównie azotowych), powstających podczas procesów metabolicznych. Funkcjonowanie układu wydalniczego pozwala równocześnie utrzymać stały, prawidłowy skład płynów ustrojowych, właściwe ciśnienie osmotyczne, równowagę jonową i kwasowo-zasadową. Ponadto nerki biorą udział w regulacji ciśnienia krwi i produkcji czerwonych krwinek.

Budowa układu wydalniczego

Elementy układu wydalniczego to: nerki, moczowody, pęcherz moczowy, cewka moczowa.

Nerki położone są w tylnej części jamy brzusznej, na wysokości lędźwi po obu stronach kręgosłupa. Nerka prawa leży nieco niżej niż lewa. Na przekroju podłużnym nerki można wyróżnić dwie wyraźne warstwy: zewnętrzną, cienką warstwę korową oraz wewnętrzną warstwę rdzeniową, w której widoczne są piramidy skierowane czubkami w stronę wnęki nerkowej. W pobliżu wnęki znajduje się miedniczka nerkowa, z której wychodzi moczowód.

Moczowody to przewody o długości 28-34 cm, biegnące od miedniczki nerkowej do pęcherza moczowego. Przepływ moczu moczowodem odbywa się częściowo wskutek ciśnienia oraz grawitacji, a w dużej mierze w wyniku skurczów perystaltycznych mięśniówki ścian.

Pęcherz moczowy, kiedy jest pusty, ma kształt małej cytryny, po wypełnieniu moczem rozciąga się i przybiera kształt gruszkowaty. Przeciętna pojemność pęcherza moczowego wynosi 700 cm3. Ściana pęcherza jest zbudowana z trzech warstw: zewnętrzna błona podstawna, warstwa mięśniowa (mięśnie gładkie) i wewnętrzna warstwa śluzowa. U podstawy pęcherza znajduje się ujście cewki moczowej. Wokół niego włókna mięśniowe tworzą zwieracz pęcherza - miesień, który zapobiega cofaniu się moczu z cewki do pęcherza.

Cewka moczowa jest ostatnim odcinkiem wyprowadzającym mocz. Tutaj również występuje mięsień zwieracz. Leży poniżej zwieracza pęcherza.

Powstawanie moczu

Mocz powstaje w miąższu nerki, zbudowanym z milionów nefronów. To właśnie nefron jest podstawową jednostką funkcjonalną nerki. Na nefron składa się ciałko nerkowe oraz długi kanalik. Ciałko nerkowe tworzy kłębuszek naczyń krwionośnych (kłębuszek Malpighiego) otoczony torebką Bowmana, która stanowi początek kanalika wyprowadzającego. Nerki są bardzo silnie ukrwionymi narządami, ponieważ zachodzi w nich filtracja krwi. Przez nerki przepływa ok. 25% krwi wyrzucanej z każdym skurczem serca (1,2l/min). Filtracja zachodzi w kłębuszku nerkowym. W jej wyniku do torebki Bowmana przedostaje się przesącz, zwany moczem pierwotnym. W jego skład wchodzi dużo wody, substancje zbędne i szkodliwe oraz substancje organiczne, potrzebne organizmowi. Mocz pierwotny podlega procesom zagęszczania w kanaliku nerkowym. W początkowym odcinku następuje resorpcja zwrotna substancji niezbędnych organizmowi (aminokwasów, glukozy). Resorbowanie również są jony, co napędza przepływ wody z kanalika do krwi. W dalszych odcinkach kanalika resorpcja wody i jonów zachodzi w zależności od aktualnego zapotrzebowania organizmu. Ściany kanalika mają takie właściwości, że przemieszczanie się substancji jest zachodzi tylko w sposób aktywny, swobodna dyfuzja nie jest możliwa.

Charakterystyka moczu

Po resorpcji i przejściu przez kanalik nerkowy mocz pierwotny staje się moczem ostatecznym. Mocz wyprowadzony zostaje z nerek i spływa do pęcherza moczowego, gdzie jest gromadzony. Prawidłowa barwa moczu to kolor żółty lub bursztynowy, nadawany przez barwniki pochodzące z rozkładu hemoglobiny: urochrom i urobilinogen. Skład moczu ostatecznego to prawie w połowie mocznik. Poza mocznikiem wydalane są również inne produkty azotowe: kwas moczowy z rozpadu kwasów nukleinowych, kreatynina, amoniak. W moczu obecna jest również woda oraz jony sodowe, wapniowe, potasowe, magnezowe i chlorkowe. W ciągu doby człowiek wydala 350-600ml moczu.

Ilość i skład wydalanego moczu mają znaczenie w diagnostyce niektórych schorzeń. Obecność w moczu białka lub hemoglobiny świadczy o zapaleniu nerek lub uszkodzeniu kłębuszków nerkowych. Glukoza w mocz świadczy o silnie podwyższonym poziome cukru we krwi, a nawet cukrzycy. Bardzo duża ilość rozcieńczonego moczu świadczy o zaburzeniach w pracy przysadki mózgowej.

Człowiek jest organizmem ureotelicznym, co oznacza, że głównym azotowym produktem przemiany materii jest mocznik. Do tej grupy należą również inne ssaki, płazy oraz ryby chrzęstnoszkieletowe. Zwierzęta urykoteliczne wydalają silnie mocz silnie zagęszczony, ze skrystalizowanym kwasem moczowym - bezkręgowce lądowe, ptaki. Zwierzęta wodne (bezkręgowce i ryby kostnoszkieletowe) są amonioteliczne - wydalają amoniak w silnie rozcieńczonej postaci przez całą powierzchnię ciała lub przez skrzela.

Higiena układu moczowego

Właściwe funkcjonowanie nerek i całego układu wydalniczego jest konieczne do prawidłowej pracy całego organizmu. Niewydolność procesu wydalania może prowadzić do silnego wzrostu stężenie szkodliwych substancji we krwi i do zatrucia organizmu. Zatrzymywanie mocznika we krwi powoduje mocznicę, w przebiegu której występuje śpiączka, mogąca prowadzić do śmierci. Podstawowa dbałość o stan narządów wydalniczych to przestrzeganie higieny narządów zewnętrznych, aby nie dopuścić do infekcji pęcherza oraz unikanie przeziębień okolic lędźwiowych. Infekcje dróg moczowych są groźne, ponieważ często przechodzą w stan przewlekły i powodują zniszczenie miąższu nerki. Inną dolegliwością jest kamica nerkowa. Substancje zawarte w moczu ulegają wytrąceniu i tworzą w drogach moczowych kamienie, które mogą się stopniowo powiększać w wyniku narastania warstwy skrystalizowanej. Kamienie blokują przepływ moczu, co prowadzi co uszkadzania nerek. Na funkcjonowanie nerek niekorzystnie wpływa alkohol - niszczy on kanaliki nerkowe, nerka ulega zwyrodnieniu, kurczy się i obrasta tłuszczem. Ponadto alkohol działa moczopędnie, ponieważ zmniejsza wydzielanie ADH, hormonu regulującego gospodarkę wodną w kanalikach nerkowych.