Wydalanie to proces usuwania z organizmu zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii (ZPPM). Substancje te powstają w każdej komórce podczas procesów metabolicznych. Najważniejsze produkty przemiany materii u człowieka to: 

  • amoniak, mocznik, kwas moczowy - amoniak jest produktem dezaminacji aminokwasów, mocznik powstaje w wyniku przemian amoniaku, kwas moczowy natomiast jest produktem rozpadu kwasów nukleinowych
  • CO2 - wydalany przez płuca
  • woda - nadmiar wydalany jest w moczu, pocie, przez płuca i skórę jako para wodna (odgrywa tutaj rolę termoregulacyjną)
  • sole mineralne - nadmiar usuwany jest z moczem i przez skórę (pot)
  • substancje białkowe - usuwane wraz ze łzami
  • barwniki żółciowe - urobilina (barwnik moczu - powstaje w wyniku rozpadu hemoglobiny), sterkobilina (barwnik kału), bilirubina (barwnik żółci)

Wydalanie szkodliwych i zbędnych produktów metabolizmu jest jednym z warunków niezbędnych do zachowania równowagi organizmu, czyli homeostazy.

Mocz tworzy się w części rdzeniowej i korowej nerki. Spływa kanalikami do miedniczki nerkowej, która stanowi rozszerzoną, początkową część moczowodu. W miedniczce mogą się tworzyć tzw. kamienie nerkowe, czyli osady szczawianu wapnia. Następnie mocz jest wyprowadzany moczowodami, gromadzony przejściowo w pęcherzu moczowym i wydalany przez cewkę moczową. Ujście cewki moczowej u mężczyzn jest wspólne z ujściem układu rozrodczego, u kobiet oba układy mają osobne ujścia.

Ewolucja układu wydalniczego zwierząt:

  • pierwotnym narządem wydalniczym jest orzęsiony lejek, zbierający substancje bezpośrednio z jamy ciała
  • w późniejszym rozwoju pojawia się kłębuszek Malpighiego, filtrujący krew
  • lejek i kłębuszek coraz bardziej zbliżają się do siebie, lejek staje się bardziej zamknięty
  • lejek i kłębuszek łączą się ze sobą, odchodzi od nich moczowód pierwotny (przewód Wolffa)
  • lejek ostatecznie przekształca się w torebkę Bowmana, otaczającą kłębuszek Malpighiego
  • moczowód pierwotny zostaje zastąpiony moczowodem wtórnym (powstałym z przekształcenia ścian pramoczowodu)

Lejek i torebka Bowmana są narządami homologicznymi, o wspólnym pochodzeniu. Moczowód pierwotny i moczowód wtórny są narządami analogicznymi, o różnym pochodzeniu, mimo pełnienia tych samych funkcji.

Tworzenie moczu

Podstawową jednostką funkcjonalną nerki jest nefron. Składa się z kłębuszka Malpighiego, otoczonego torebką Bowmana oraz kanalików wyprowadzających: kanalika proksymalnego (bliższego), pętli Henlego i kanalika dystalnego (dalszego).

Powstawanie moczu przebiega w kilku etapach. Są to:

  • filtracja
  • resorpcja zwrotna
  • sekrecja kanalikowa

W kłębuszku Malpighiegozachodzi ultrafiltracja, przesącz z krwi przedostaje się do torebki Bowmana. Produkcja moczu pierwotnego (bo tak się nazywa ten przesącz) wynosi ok. 150-200 litrów na dobę. W jego skład wchodzi duża ilość wody, sole mineralne, mocznik, glukoza, aminokwasy, barwniki; nie ma substancji wielkocząsteczkowych, jak białka czy krwinki.

W części dystalnej kanalika nerkowego następuje obowiązkowa resorpcja zwrotna substancji niezbędnych organizmowi. Do krwi powraca mniej więcej 80% wody oraz jonów: Ca2+, Na+, K+, Cl- i fosforanowych oraz w całości glukoza i aminokwasy.

W pętli Henlego, w ramieniu zstępującym następuje dalsze wchłanianie wody, a w ramieniu wstępującym wchłanianie Na+.

W kanaliku dystalnymma miejsce resorpcja zwrotna nieobowiązkowa - w zależności od potrzeb organizmu są wchłaniane woda i jony. Tutaj też zachodzi sekrecja kanalikowa, czyli wydzielanie różnych substancji do kanalika. Są to m.in. jony amonowe NH4+.

Wszystkie procesy: resorpcja oraz sekrecja powodują, że pierwotny przesącz ulega zagęszczeniu i powstaje mocz ostateczny, który kanalikami zbiorczymi jest wyprowadzany do miedniczki nerkowej. Człowiek należy do organizmów ureotelicznych, tzn. że głównym azotowym produktem metabolizmu jest mocznik, powstający podczas przemian cyklu cytrulinowego. Produkcja moczu ostatecznego wynosi ok. 1,2-1,5 litra na dobę, w tym 20-40g mocznika, 0,5-1g kwasu moczowego, 1-2g kreatyniny oraz związki nieorganiczne: Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, fosforany.

Produkcja moczu podlega regulacji hormonalnej:

  • wazopresyna (ADH) - wydzielana przez podwzgórze, magazynowana i uwalniania przez tylny płat przysadki, odpowiada za wchłanianie zwrotne wody; brak tego hormonu powoduje tzw. moczówkę prostą
  • aldosteron - wydzielany przed korę nadnerczy pod wpływem stymulacji z osi podwzgórze-przysadka, odpowiada za fakultatywną resorpcje Na+ i zastępowanie go jonami K+ i H+