Układ wydalniczy u bezkręgowców

Układ wydalniczy u bezkręgowców stanowią komórki lub narządy, które usuwają z organizmu zbędne i szkodliwe produkty przemiany materii oraz nadmiar wody. Układ ten służy do regulacji stężenia soli mineralnych rozpuszczalnych w płynach ustrojowych i utrzymywania równowagi jonowej organizmu.

Pierwotniaki

Pierwotniaki usuwają na zewnątrz produkty przemiany materii na drodze dyfuzji. Funkcję układu wydalniczego pełnia wodniczki tętniące (wakuole), w których gromadzi się nadmiar wody. Po całkowitym wypełnieniu wodniczki kurczą się, co powoduje wyrzucenia całej zawartości na zewnątrz.

Gąbki

Zbędne produkty przemiany materii wydalane są przez poszczególne komórki do wody opływającej ciało lub do wody wypełniającej kanały i komory wodne oraz spongocel.

Jamochłony

Parzydełkowce, do których należą jamochłony wykazują znacznie wyższą organizację morfologiczną niż gąbki, ale nadal najprostszą w obrębie tkankowców.

Jamochłony trawią pokarm częściowo zewnątrzkomórkowo a częściowo wewnątrzkomórkowo. Nie posiadają układu wydalniczego a zbędne produkty metabolizmu wydalane są przez powłoki ciała bezpośrednio do wody.

Płazińce

U płazińców występuje prymitywny układ wydalniczy w postaci protonefrydiów. Zazwyczaj zbudowany jest z dwóch przewodów, które otwierają się na zewnątrz ciała przy pomocy specjalnych otworów. Każdy z tych przewodów dodatkowo rozgałęzia się na coraz drobniejsze kanaliki, które zakończone są specyficznymi komórkami płomykowymi - protonefrydium. Każda z komórek płomykowych w centralnej części posiada pęczek rzęsek, czyli płomyk, który w czasie ruchu przypomina płomień świecy. Komórki płomykowe wchłaniają z parenchymy roztwór metabolitów i przy pomocy pęczków rzęsek kierują go w stronę otworów wydalniczych. Cecha charakterystyczna tego układu jest to, że przewody wydalnicze zostały zamknięte komórkami od wewnętrznej strony ciała. Układ protonefrydialny pełni w organizmie funkcje, osmoregulacyjne i usuwa gromadzące się w parenchymie produkty przemiany materii.

U wirków, które są dość liczną grupą wolno żyjących płazińców układ wydalniczy należy do najprymitywniejszych w obrębie wielokomórkowców. Pełni on głównie funkcje osmoregulacyjne, ale także usuwa niewielkie ilości amoniaku. Jednak większość amoniaku, który jest końcowym produktem przemiany metabolizmu usuwany jest na drodze dyfuzji przez ściany ciała. Najprostszy układ wydalniczy występuje u wirków prostojelitowych. Zbudowany jest on z wielu typów orzęsionych komórek. Kanały komórek wychodzą na zewnątrz otworami nazwanymi nefrydioporami. W bardziej rozwiniętych układach do kanałów uchodzą komórki płomykowe. W środku komórki płomykowej znajduje się jama, która przechodzi w kanalik, który otwiera się do kanału zbiorczego. Przez kanaliki zachodzi filtracja. Kanały te wychodzą na zewnątrz ciała nefrydioporami najczęściej położonymi po brzusznej stronie ciała.

U przywr układ wydalniczy typu protonefrydialnego posiada najczęściej dwa kanały zbiorcze rozmieszczone po bokach ciała. Łączą się one w jeden kanał, który w końcowej części zróżnicowany jest w pęcherzyk wydalniczy wychodzący w tylnej części ciała po stronie grzbietowej. Protonefrydia przywr również biorą udział w osmoregulacji.

U tasiemców układ wydalniczy jest silnie rozwinięty ze względu na liczne procesy metaboliczne. Komórki płomykowe uchodzą do kanałów zbiorczych leżących po bokach ciała. Cechą charakterystyczna układu wydalniczego tasiemców jest występowanie brzusznej, grzbietowej i bocznej pary kanałów zbiorczych. W główce jak i pomiędzy poszczególnymi członami znajdują się poprzeczne połączenia. U gatunków, których człony nie odrywają się na końcu strobili znajduje się pojedynczy nefrydiopor. Jeśli natomiast człony odrywają się to kanały otwierają się oddzielnie.

Obleńce

U obleńców układ wydalniczy tworzą rozciągające się w bocznych zgrubieniach nabłonka, czyli tzw. wałach hypodermalnych kanały podłużna. Łączą się one ze sobą w przedniej części ciała a uchodzą na zewnątrz w przedniej części ciała w okolicy otworu gębowego. U obleńców komórki wydalnicze nie posiadają rzęsek ani wici.

U wrotków występuje układ wydalniczy typu protonefrydialnego. Dwie komórki płomykowe umieszczone są w przedniej części odcinka tułowiowego. Kanaliki komórek płomykowych uchodzą do pęcherzyka moczowego, który następnie otwiera się do kloaki. U niektórych gatunków pęcherzyk otwiera się bezpośrednio do kloaki. Zasadniczą funkcją układu wydalniczego u wrotków jest regulacja osmotyczna. Ciekawostka jest to, że u samców układ wydalniczy zazwyczaj nie występuje.

U nicieni układ wydalniczy zbudowany jest z komórek o charakterze gruczołowym, które są nazwane gruczołami renalnymi. U prymitywnych nicieni morskich i lądowych występuje jedna lub dwie komórki renalne. Gruczoły renalne umieszczone są po stronie brzusznej tam gdzie gardziel przechodzi w jelito środkowe. Większość z tych zwierząt ma bardziej złożony układ wydalniczy. Ma on kształt litery "H" z kanałami wewnątrzkomórkowymi. Cały ten system składa się z przewodów uchodzących na zewnątrz ciała. Nicienie wydalają produkty metabolizmu również częściowo przez powłoki ciała. U nicienie końcowym produktem przemiany materii jest amoniak.

Pierścienice

U larw pierścienic narządami wydalniczymi jest para protonefrydiów, zaś u dojrzałych osobników podstawową jednostką jest nefrydium. Niektóre pierścienice posiada protonefrydia, ale większość ma metanefrydia, czyli parzyste struktury powtarzające się w każdym segmencie. Metanefrydium zbudowane jest ze zwiniętego i pokrytego od wewnętrznej strony rzęskami kanalika. Kanalik ten otwiera się lejkowato do jamy ciała i kończy się otworem wydalniczym w powłokach ciała następnego segmentu. Dzięki ruchowi rzęsek i wewnętrznych ścianek kanalika z organizmu usuwane są produkty przemiany materii.

U wieloszczetów występują Protonefrydia lub metanefrydia. U prymitywnych form w każdym segmencie znajduje się jedna para metanefrydiów zaś u form wyżej zorganizowanych liczba par metanefrydiów jest zredukowana do jednej pary. Duże wieloszczety maja kanały wydalnicze oplecione naczyniami krwionośnymi, co ułatwia wydalanie zbędnych produktów.

U skąposzczetów narządami wydalniczymi są, metanefrydia. Znane są gatunki skąposzczetów, u których liczna metanefrydiów, przypadająca na jeden segment jest zwielokrotniona, a u niektórych dodatkowo są porozgałęziane.

U pijawek występuje bardzo duża liczba metanefrydiów, bo od 10 do 17. Znajdują się one w środkowych segmentach tułowia. Cecha charakterystyczną układu wydalniczego pijawek jest to, że ich lejki są orzęsione i przechodzą w krótki kanalik, który otwiera się do pęcherzyka zwanego kapsułką.

Stawonogi

U stawonogów występują dwa typy narządów wydalniczych. Są to metanefrydia i cewki Malpighiego. Metanefrydia znajdują się u skorupiaków i szczękoczułkowców. Ze względów morfologicznych są narządami homologicznymi do narządów wydalniczych pierścienic, czyli do kanałów wydalniczych metanefrydiów, ale nie posiadają orzęsionych lejków. Od strony jamy siała są to narządy zamknięte, co zapobiega dostawaniu się do wnętrza ciała hemolimfy. Zbudowane są z cienkościennego pęcherzyka i kanału wyprowadzającego, który nie jest pokryty rzęskami. Uchodzą u podstawy czułków i wtedy nazywają się gruczołami czułkowymi, u podstawy szczęk i nazywają się gruczołami szczękowymi lub na biodrach i wtedy nazywają się gruczołami biodrowymi. Występują w licznie od 1 do 4 par. Zbędne produkty przemiany materii w postaci płynnej przenikają na drodze osmozy przez ściany pęcherzyków do wnętrza gruczołów i przez kanały wychodzą na zewnątrz ciała.

Cewki Malpighiego występują u stawonogów lądowych, niektórych pajęczaków i wszystkich tchawkodysznych. Narządy te stanowią uwypuklenie końcowej części jelita środkowego lub początkowej części jelita tylnego. U jednego osobnika cewek jest od jednej pary nawet do kilkuset par. Produkty przemiany materii na drodze osmozy dochodzą do ich wnętrza a następnie do światła jelita tylnego skąd wydostają się na zewnątrz.

Mięczaki

Układ wydalniczy tworzą nerki, które są przekształconymi metanefrydiami. Są to duże narządy z orzęsionymi lejkami, które otwierają się do celomy a silnie poskręcane kanały wyprowadzające tworzą tzw. część gąbczastą. U prymitywnych mięczaków narządy wydalnicze służą do wyprowadzania na zewnątrz komórek rozrodczych.

U małż układ wydalniczy tworzą metanefrydia ułożone symetrycznie w stosunku do długiej osi ciała i nazwane zostały narządami Bojanusa. Lejki metanefrydiów otwierają się do worka okołosercowego, a za nim przechodzą w długie kanały, które otwierają się u podstawy nogi do jamy płaszczowej. Najczęściej metanefrydia występują oddzielnie, ale u niektórych gatunków są zrośnięte.

U głowonogów układ wydalniczy utworzony jest przez parę metanefrydiów.

U prymitywnych ślimaków układ wydalniczy tworzą dwa metanefrydia z tą różnicą że prawe jest mniejsze od lewego. U większości ślimaków układ wydalniczy w czasie rozwoju zarodkowego uległ uwstecznieniu. Pozostał z niego końcowy odcinek przewodu wyprowadzającego, który łączy się z układem rozrodczym. Lejek Metanefrydium lub lejek otwiera się, do celomy worka okołosercowego a kanały wydalnicze uchodzą do jamy płaszczowej albo do worka trzewnego.

Zwierzęta wtórouste

U zwierząt, wtóroustych, do których zaliczane są szkarłupnie wydalanie zbędnych produktów zachodzi przy udziale komórek ameboidalnych. Komórki te wychwytują zbędne produkty przemiany materii a następnie same wydalane są na zewnątrz przez układ wodny. Układ wodny rozpoczyna się w górnej części ciała tzw. płytką madreporową z licznymi otworkami, którymi woda spływa do kanału kamienistego. Kanał ten przekształca się w kanał okrężny z wieloma ampułkami, które zmieniają ciśnienie wody w poszczególnych kanałach promienistych. Skurcz ampułek powoduje przepompowanie wody do nóżki, która wysuwa się dzięki skurczowi mięśni, co powoduje cofnięcie wody. Cześć produktów, które nie zostały wydalone odkłada się na stałe w ścianie ciała oraz innych narządach wewnętrznych.

Strunowce niższe

U strunowców niższych, do których należy lancetnik układ wydalniczy skład się z około 100 par zespołów protonefrydiów, które występują segmentalnie w grzbietowej ścianie przedzielającej gardziel i zatokę okołogardzielową. Każdy zespół zbudowany jest ze ślepo zakończonego kanalika, który dodatkowo zagięty jest w pionie i poziomie. Produkty metabolizmu przedostają się do w wyniku dyfuzji do solenocytów a dalej do kanalików i wraz z wodą wpływają do jam okołoskrzelowych, aby następnie wydostać się na zewnątrz.

Układ wydalniczy kręgowców

Układ wydalniczy u kręgowców jest to zespół narządów, które usuwają z organizmu szkodliwe produkty przemiany białkowej, utrzymują stały skład płynów ustrojowych w organizmie a także zapewniają odpowiednią kwasowość oraz zapobiegają nadmiernej utracie wody.

Ryby

Układ wydalniczy ryb tworzą dwie pranerki. Zebrane przez nie produkty przemiany materii w postaci moczu spływają moczowodami do pęcherza moczowego, który pełni funkcje zbiornika. Gdy pęcherz się napełni mocz wydalany jest na zewnątrz. Ryby słodkowodne mają płyny tkankowe hipotoniczne w stosunku do środowiska, dlatego woda ciągle wpływa do ich ciała i wypłukuje ważne dla sprawnego funkcjonowania organizmu jony. Ryby te nie pija wody, ale przez nabłonek jamy gębowej i skrzeli pobierają wodę oraz jony. W ten sam sposób wydalają amoniak. Mocz ryb słodkowodnych jest bardzo mocno rozcieńczony gdyż nie zostaje zagęszczony w pranerkach. Dlatego ryby te z łatwością mogą się one pozbyć nadmiernej ilości wody.

U ryb morskich spodoustych we krwi utrzymuje się duże stężenie mocznika. W związku z tym ich płyny ustrojowe są lekko hipertoniczne i woda z łatwością wnika przez nabłonek skrzeli i dalej do krwi. Ryby te nie pija wody a pranerki usuwają nadmiar wody. Ryby morskie kostnoszkieletowe ciągle pija wodę wraz, z którą duża ilość jonów dostaje się do krwi i przewodu pokarmowego. Nadmiar jonów wydalany jest przez skrzela i pranercza.

Płazy

Narządy wydalnicze płazów stanowią parzyste pranerki. Wzdłuż których biegnie moczowód pierwotny zwany przewodem Wolffa. Bardzo mocno rozcieńczony mocz dostaje się do steku, którego uchyłkiem jest pęcherz moczowy. Nabłonek pęcherza moczowego może resorbować wodę. Pęcherz otwiera się w końcowej części przewodu pokarmowego zaraz przed odbytem.

Gady

U gadów układ wydalniczy utworzony jest przez parę nerek ostatecznych nazwanych także właściwymi i dodatkowo otoczone są torebkami Bowmana. Cechą charakterystyczną układu wydalniczego gadów jest brak lejków, które otwierają się do jam ciała. Zbędne produkty przemiany materii przechodzą z krwi do nerek dzięki zjawisku osmozy za pośrednictwem splotów naczyń włosowatych w kłębuszkach. Z nerek mocz płynie moczowodami do pęcherza moczowego a dalej do kloaki. Gady wydalają kwas moczowy, który jest mało toksyczny i słabo rozpuszczalny w wodzie.

Ptaki

Układ wydalniczy u ptaków utworzony jest przez parę nerek ostatecznych zwanych zanerczami i odchodzących od nich moczowodów. Mocz przepływa prosto do kloaki gdyż nie ma pęcherza moczowego. Mocz ptaków wydalany jest w postaci kryształków kwasu moczowego, ponieważ woda jest resorbowana w kloace. Dzięki takiemu systemowi odzyskiwania wody ich zapotrzebowanie na nią jest bardzo małe, dlatego ptaki w ogóle nie piją. U gatunków oceanicznych, które wraz z pokarmem połykają słona wodę nerki nie są zdolne do wydalenia nadmiernej ilości soli. Dlatego jest ona usuwana z krwi przy pomocy specjalnego gruczołu nosowego nazwanego też gruczołem solnym.

Ssaki

Układ wydalniczy u ssaków zbudowany jest z: nerek, moczowodów, pęcherza moczowego, cewki moczowej.

Nerki są parzystymi narządami o kształcie fasolowatym i zabarwieniu ciemnoczerwonym. Na przekroju podłużnym widoczne są dwie warstwy: jaśniejsza, która stanowi warstwę zewnętrzną tzw. korę nerki oraz warstwa ciemniejsza, która jest warstwa wewnętrzna zwana rdzeniem nerki. Każda nerka w warstwie korowej posiada około miliona ciałek nerkowych. Ciałko nerkowe zbudowane jest z pętli naczyń krwionośnych włosowatych, które tworzą kłębuszek nerkowy oraz torebki otaczające kłębuszek. Od torebki odchodzi system kanalików, który zlokalizowany jest w warstwie rdzeniowej nerki. Ciałka nerkowe oraz odchodzący od nich system kanalików jest odpowiedzialny za funkcję wydalniczą i regulacyjną nerek. Od nerek odchodzą długie przewody łączące miedniczkę nerkową z dnem pęcherza moczowego, czyli moczowody. Wyścielone są wewnątrz błoną śluzową a dodatkowo w ścianach znajdują się mięśnie gładkie, których skurcz powoduje przechodzenie moczu z miedniczek nerkowych do pęcherza moczowego. Pęcherz moczowy jest zbiornikiem moczu. U ujścia pęcherza do cewki moczowej znajduje się mięsień zwany zwieraczem i jest on nieustannie napięty nie pozwalając na odpływ moczu z pęcherza. Ostatnim odcinkiem układu moczowego u ssaków jest cewka moczowa która wyprowadza mocz na zewnątrz. Na granicy między pęcherzem a cewka moczową znajduje się mięsień okrężny zwany zwieraczem a jego działanie regulowane jest od woli osobnika.