§ 53. Роль виділення у підтриманні гомеостазу

Поміркуйте

Нефрони гризунів, що живуть у пустелі, мають надзвичайно довгі петлі Генле, а у їхніх родичів, що живуть у лісах, ці петлі набагато коротші. Чому?

Згадайте

Гомеостаз

Дисиміляція білків, вуглеводів, жирів

Будова нирок та сечовидільних шляхів

Роль екскреції та осморегуляції в підтриманні гомеостазу

Екскреція і осморегуляція є дуже важливими процесами життєдіяльності, вони підтримують сталість внутрішнього середовища організму (гомеостаз). Їхня функція полягає в підтримці сталості складу й обсягу рідин внутрішнього середовища організму, насамперед крові.

Шляхом екскреції видаляються побічні продукти метаболізму, багато з яких є токсичними і негативно впливають на перебіг нормальних метаболічних реакцій.

Процеси екскреції й осморегуляції підтримують йонний склад рідин тіла за рахунок регуляції концентрації йонів Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Fe2+, H+, Cl-, I-, PO34- HCO3.

Процеси екскреції й осморегуляції підтримують постійну концентрацію йонів Гідрогену H+ (тобто підтримують кислотність середовища).

Шляхом осморегуляції контролюється вміст води в рідинах тіла.

Токсичні продукти обміну речовин

Кінцеві продукти обміну речовин не можуть далі використовуватися організмом і мають вилучатися з нього. Основними відходами, які необхідно видаляти з організму, є вуглекислий газ і вода від розщеплення глюкози, амоніак від переробки амінокислот, солі. Частина цих продуктів є токсичною, тому в організмі формуються механізми, спрямовані на перетворення цих шкідливих речовин або на нешкідливі, або менш шкідливі для організму.

Багато з продуктів метаболізму білків (амоніак, індол, феноли, ароматичні аміни) є дуже токсичними і, за високих концентрацій спричиняють ураження різних внутрішніх органів. Знешкодження токсичних продуктів розпаду білків відбувається в печінці. Амоніак перетворюється на сечовину або сечову кислоту; фенол, індол і скатол з’єднуються із сульфатною й глюкуроновою кислотами, утворюючи менш токсичні сполуки. В екскреції нітрогенвмісних речовин головну роль відіграють нирки, а невелика кількість цих речовин виводиться через легені й потові залози шкіри.

Однією з найтоксичніших речовин є амоніак — продукт руйнування амінокислот. Він має швидко видалятися з організму. У прісноводних організмів амоніак розчиняється у великій кількості води і виділяється безпосередньо в навколишнє середовище, не встигаючи досягнути токсичної концентрації. У морських і суходільних організмів запаси води в організмі обмежені, і вони не можуть марнотратно витрачати її на виведення амоніаку. Такі тварини використовують інші способи екскреції нітрогенвмісних продуктів. Головним нітрогенвмісним екскретом у ссавців є сечовина, яка утворюється в печінці з амоніаку і яка набагато менш токсична, ніж амоніак. В інших наземних тварин (комах, птахів) екскретом є сечова кислота та її солі. Вони майже не токсичні й малорозчинні, для їх екскреції потрібна невелика кількість води.

Вуглекислий газ також є токсичним продуктом метаболізму. Навіть незначне підвищення його концентрації призводить до підвищення кислотності, погіршення самопочуття, головного болю, зниження уваги. Видалення понад 90 % вуглекислого газу забезпечують легені. Також через легені виводяться інші леткі речовини, наприклад випари ефіру й хлороформу під час наркозу, випари алкоголю в разі сп’яніння.

Рослини як кінцеві продукти обміну виділяють не тільки вуглекислий газ і воду, а й кисень. Роль кисню в організмах двоїста. Вільний, атомарний Оксиген і озон фактично є клітинними отрутами. В атмосфері чистого кисню дихання рослин знижується, а за тривалої його дії рослина гине. Це пов’язано з посиленням вільнорадикальних реакцій, пошкодженням мембран унаслідок окиснення їх ліпідів і, зрештою, з порушенням багатьох процесів обміну речовин.

Дізнайтеся більше

Деякі метаболіти, що накопичуються рослинами в клітинних вакуолях, виконують захисні функції. Щоб уникнути знищення травоїдними тваринами, рослини синтезують різні отруйні речовини, які вивільняються з вакуолей у разі пошкодження клітин. Серед них і високотоксичні алкалоїди, і просто неприємні на смак речовини, що негативно впливають на травлення.

Фактори, що порушують процес виділення у людини

Спадкові та вроджені захворювання органів виділення. Спадкові дефекти нирок (нефропатії) можуть виникати в різних структурах видільної системи, наприклад у клубочковому апараті, ферментних системах і транспортних каналах ниркових канальців, спричиняти анатомічні аномалії нирок і сечовидільних шляхів (мал. 53.1).

Інфекційні захворювання. Ниркові інфекції зазвичай спричиняють бактерії, які уражають ниркові лоханки або ниркову паренхіму. Трапляються також паразитарні та вірусні захворювання. Інфекція знижує активність роботи нирок.

Інтоксикація. До ураження нирок можуть призвести отруєння алкоголем, важкими металами, отруйними речовинами в побуті та в промисловості, укуси отруйних змій і комах, надмірні дози деяких лікарських препаратів.

Травми. Ниркова недостатність розвивається в разі сильного травмування нирок.

Гормональний дисбаланс. Порушення реабсорбції можуть бути зумовлені недостатньою секрецією гормонів (альдостерону, вазопресину) або блокадою рецепторів до цих гормонів.

Мал. 53.1. Спадкові захворювання нирок — полікістоз і гідронефроз. Ниркова паренхіма заміщується численними кістами або нирковою лоханкою, яка збільшується через поганий відтік сечі

Ключова ідея

Екскреція й осморегуляція є дуже важливими процесами життєдіяльності, вони підтримують сталість внутрішнього середовища організму (гомеостаз). Шляхом екскреції видаляються побічні продукти метаболізму, багато з яких є токсичними; це продукти метаболізму білків (амоніак), вуглекислий газ, кисень (у рослин). Нормальні процеси виділення можуть бути порушені внаслідок захворювань нирок (спадкових та інфекційних), гормонального дисбалансу, отруєння і травм нирок.

Практична робота

Критичний аналіз реклами харчових продуктів та біодобавок

1. Знайдіть в Інтернеті відеоролики або тексти реклами харчових продуктів та біодобавок (або скористайтеся тими, що розміщено в електронному додатку).

2. Проаналізуйте їх, зверніть увагу на коректність, науковість та об'єктивність інформації, яка в них міститься.

3. Сформулюйте висновок.

Запитання та завдання

1. У ході метаболізму білків утворюються дуже токсичні продукти. Чи означає це, що ми не повинні вживати білкові продукти в їжу? 2. Чи є кисень корисним або небезпечним для організмів? 3. Як порушуються процеси виділення у разі великих опіків? 4. Як порушуються процеси виділення під час синдрому здавлювання?

скачать dle 11.0фильмы бесплатно