разпределяне
Посочете органите, които изпълняват отделителната функция в човешкото тяло, и веществата, които се отстраняват чрез тях.
1. Отделителната система (бъбреците, уретерите, пикочния мехур, уретрата) отделя урина, състояща се от вода, соли и урея.
2. Кожата отделя пот, състоящ се от вода, соли и урея.
3. Белите дробове отделят въглероден диоксид.
Посочете кои крайни продукти на метаболизма се образуват в човешкото тяло и през кои органи са отстранени.
Крайните продукти на метаболизма при хората са въглероден диоксид, вода и урея. Водата и уреята се отстраняват с урината през пикочната система (бъбреците, уретерите, пикочния мехур, уретрата) и след това през кожата. Въглеродният диоксид се отстранява през белите дробове.
Какви са последиците от бъбречно заболяване?
Отстраняването на урея и соли от тялото ще спре, ще настъпи промяна в състава на вътрешната среда на тялото.
Намерете грешки в текста по-долу. Посочете номера на изреченията, в които са допуснати грешки, коригирайте ги.
1. Уринарната система на човека съдържа бъбреците, надбъбречните жлези, уретерите, пикочния мехур и уретрата. 2. Основният орган на отделителната система са бъбреците. 3. В бъбреците през съдовете влиза кръвта и лимфата, съдържащи крайните продукти на метаболизма. 4. Филтрацията на кръв и образуването на урина се случват в бъбречната таза. 5. Абсорбцията на излишната вода в кръвта се случва в тубулите на нефрона. 6. От уретерите урината влиза в пикочния мехур.
1. Уринарната система на човека съдържа бъбреците, уретерите, пикочния мехур и уретрата.
3. В бъбреците през кръвоносните съдове влиза, съдържащи крайните продукти на метаболизма.
4. Филтрацията на кръв и образуването на урина се случват в нефроните (бъбречни гломерули, бъбречни капсули и бъбречни тубули).
Задание номер 16 с обяснения
1. Унищожаването на бактерии, вируси и чужди вещества, които са влезли в човешкото тяло чрез улавянето им с левкоцити, е процес
2. Образуване на тромб
4. Пластмасов обмен
Обяснение: левкоцитите са клетки на имунната система, улавят чужди клетки и ги абсорбират чрез фагоцитоза. За левкоцитния лов за бактерията има прекрасен видеоклип: https://www.youtube.com/watch?v=f53xIZgOQqY
Правилният отговор е 1.
2. Способността да абсорбира и смила чуждите частици, хванати в тялото, има
Обяснение: Само фагоцитите могат да усвоят чужди частици. Тромбоцитите са отговорни за кръвосъсирването, хормоните извършват хуморална регулация. Еритроцитите пренасят кислород. Правилният отговор е 2.
3. Способността на човешките левкоцити към фагоцитоза и образуването на антитела е в основата
1. Метаболизъм
3. Съсирване на кръвта
Обяснение: левкоцитите са бели кръвни клетки, чиято основна функция е да улавят чужди частици в кръвта, т.е. те са отговорни за имунитета. Правилният отговор е 2.
4. Лице, чиято работа изисква продължително упражняване на зрение, трябва допълнително да консумират витамин.
Обяснение: Нормалното съдържание на витамин А е от първостепенно значение за фотоприемането и за зрението като цяло.Той се съдържа в различни цветни продукти - моркови, чушки, а също и в риба, яйца, мляко, черен дроб и т.н.
5. Човешка венозна кръв, за разлика от артериална,
1. Течащи във вените на малкия кръг
2. съдържат много въглероден диоксид
3. Богат на кислород
4. Светлочервено
Обяснение: Венозната кръв пренася въглероден диоксид от клетките, които впоследствие напускат белите дробове. Останалото е характеристика на артериалната кръв. Правилният отговор е 2.
6. В човешкото тяло взаимодейства с въздуха кислород
1. Протеин, определящ Rh фактор
2. Хемоглобин на еритроцитите
3. Плазмен фибриноген
4. Плазмена глюкоза
Обяснение: хемоглобинът на еритроцитите на човешката кръв взаимодейства с кислород, който се превръща в окислена форма - оксихемоглобин. Правилният отговор е 2.
7. Участвайте в кръвосъсирването
Обяснение: червените кръвни клетки носят кислород (с помощта на хемоглобин), лимфоцитите и левкоцитите са отговорни за имунната система, тромбоцитите (червените кръвни плаки) участват в кръвосъсирването. Правилният отговор е 4.
8. Витаминът се синтезира в човешката кожа под действието на ултравиолетовите лъчи.
Обяснение: Правилният отговор е витамин D (холекалциферол), който се произвежда в човешката кожа не само чрез действието на ултравиолетовите лъчи, но и в присъствието на калциеви йони в тялото. При липса на този витамин при децата се развива рахит. Правилният отговор е 4.
9. Човешки ендокринни жлези
1. Синтезирайте полизахариди
2. Регулиране на процесите на жизнената дейност
3. Изпускат вещества в кухината на храносмилателния тракт.
4. Разградете мазнините с глицерол и мастни киселини
Обяснение: Ендокринните жлези отделят различни вещества (хормони), например соматотропин, адреналин, серотонин, мелатонин, които регулират жизнените процеси. Правилният отговор е 2.
10. В човешкото тяло води до увеличаване на ритъма на сърдечните контракции.
1. Повишаване на концентрацията на хормоналния адреналин
2. Възбуждане на рефлексната дъга на коляното
3. Увеличаване на концентрацията на пепсин в кухината на стомаха
4. Работата на парасимпатиковото разделение на автономната нервна система
Обяснение: адреналинът е хормон на стреса, когато се произвежда, сърцето се увеличава, ученикът се разширява, чувството на глад се притъпява, т.е. тялото се подготвя за атака, например. Правилният отговор е 1.
11. С нарушение на активността на която е свързана захарният диабет?
1. Щитовидната жлеза
2. Панкреас
Обяснение: захарният диабет възниква, когато инсулинът е недостатъчен, причинен от панкреаса, който транспортира глюкоза от кръвта към клетките през плазмената мембрана. При ниско производство на инсулин в кръвта се натрупва захар. Правилният отговор е 2.
12. Функцията за унищожаване на чужди микроорганизми в човешката кръв се извършва
3. Епителни клетки
Обяснение: Лимфоцитите са клетки на имунната система, т.е. те се борят срещу чужди микроорганизми в човешката кръв. Правилният отговор е 4.
13. Нивото на захар в човешката кръв се регулира от системата на органите.
Обяснение: Основните процеси на обработка на глюкоза в човешкото тяло се контролират от два хормона: глюкагон и инсулин, т.е. нивото на захар в кръвта се регулира от ендокринната система. Правилният отговор е 1.
14. "Пилешка слепота" се развива с липса на витамин С в човешкото тяло.
Обяснение: това заболяване е вродено или придобито. Придобитата нощна слепота се появява при липса на витамин А. Верният отговор е 1.
15. При хората хормоните изпълняват функцията
1. Защитни и транспортни
2. Регулиране на метаболизма
3. Биологични катализатори
4. Предаване на наследствена информация
Обяснение: хормоните са биологично активни кръвни вещества, които изпълняват хуморална (хормонална) регулация. Това означава, че регулира метаболизма (и всъщност всички процеси). Правилният отговор е 2.
16. Каква ендокринна жлеза произвежда адреналин?
3. Панкреас
4. Щитовидната жлеза
Обяснение: Адреналинът се произвежда от надбъбречната мозък. Адреналинът е хормон на стреса, когато се произвежда, пулсът се ускорява, учениците се разширяват, гладът и други признаци на готовност за опасна ситуация се замъгляват. Правилният отговор е 1.
Задачи за независими решения
1. Най-голямо количество енергия се отделя, когато молекулите се разрушат.
4. Нуклеинови киселини
Правилният отговор е 2.
2. В човешкото тяло се разделят сложни въглехидрати под действието на ензими
1. Глицерин и мастни киселини
2. Глюкоза и други прости захари
4. Нуклеинови киселини
Правилният отговор е 2.
3. Призовават се препарати, направени от отслабени микроби или отрови
1. Медицински серуми
Правилният отговор е 3.
4. След превантивна ваксинация при хора и животни
1. Броят на червените кръвни клетки се увеличава
2. Промени в кръвната захар
3. Произвеждат се антитела.
4. Тромбоцитите се унищожават.
Правилният отговор е 3.
5. Липса или липсата на витамин D в човешкото тяло води до метаболитни нарушения
Правилният отговор е 2.
6. При увреждане на човешки бъбрек причината за безпокойство е появата в урината.
1. Натриев хлорид
4. Амониева сол
Правилният отговор е 2.
7. Вирусът на СПИН заразява човешката кръв.
4. Кръвни плаки
Правилният отговор е 3.
8. По време на биологичното окисление се образуват вещества, съдържащи азот.
Правилният отговор е 1.
9. Включват се тромбоцитите
1. Съсирване на кръвта
2. Пренос на кислород
3. Унищожаването на бактериите
4. Трансфер на хранителни вещества
Правилният отговор е 1.
10. Ръжният хляб е източник на витамин за хората.
Правилният отговор е 2.
11. Включени са потни жлези
1. Окисляване на минерали
2. Охлаждане на тялото
3. Разделянето на неорганични съединения
4. Отстраняване на ензими
Правилният отговор е 2.
12. Функцията на пренос на кислород в човешкото тяло и много животни се извършва
Правилният отговор е 2.
13. При свиване възникват пулсови колебания на стените на артериите
1. Права камера
2. Ляв вентрикул
3. Дясно предсърдие
4. Ляво предсърдие
Правилният отговор е 2.
14. С понижаване на температурата на околната среда в здрав човек.
1. Броят на левкоцитите се променя в кръвта.
2. Повече кръв постъпва в кръвоносните съдове на кожата.
3. Кръвоносните съдове на кожата са тесни
4. Увеличава се броят на червените кръвни клетки.
Правилният отговор е 3.
15. В процеса на енергийния метаболизъм
1. Мазнините се образуват от глицерол и мастни киселини.
2. Синтезирани АТР молекули
3. Синтезирани неорганични вещества
4. Протеините са направени от аминокиселини.
Правилният отговор е 2.
16. играе важна роля за поддържане на нормалната температура на човешкото тяло.
2. Дейността на мастните жлези
3. Пигмент, образуван в кожата
4. Наличието на рецептори, които възприемат докосването
Правилният отговор е 1.
17. Симптоми на човешки левкоцити -
1. Имате силна черупка
2. Може да се движи активно
3. Прикрепете кислород
4. Зрелите клетки не съдържат ядра.
Правилният отговор е 2.
18. При липса на витамин С в тялото, човек се разболява
4. Диабет
Правилният отговор е 1.
19. Пример за фагоцитоза -
1. Излизане на левкоцити от съдове
2. Абсорбцията на белите кръвни клетки на бактерии и вируси
3. Превръщане на протромбин в тромбин
4. Пренос на кислород от червените кръвни клетки от белите дробове до тъканите
Правилният отговор е 2.
20. Терапевтичен серум съдържа
1. Отрови, отделени от патогени
2. Отслабени патогени
3. Готови антитела
4. Убити патогени
Правилният отговор е 3.
21. При хората, по време на мускулна работа, съдържанието на въглероден диоксид в кръвта се увеличава, тъй като по това време
1. Намалени мускулни влакна
2. Увеличава интензивността на биологичното окисление
3. Скоростта на протеиновия синтез върху рибозомите се увеличава
4. Интензивността на енергийния метаболизъм намалява
Правилният отговор е 2.
22. Липса на витамин А в човешкото тяло причинява заболяване
1. Пилешка слепота
2. Диабет
Правилният отговор е 1.
23. При липса на витамин А в човешкото тяло,
1. Кървене на венците
2. Зрително увреждане
3. Намаляване на калция в костите
4. Нарушения на въглехидратния метаболизъм
Правилният отговор е 2.
24. В коя от изброените жлези се образуват едновременно хормони и храносмилателни ензими?
Правилният отговор е 3.
25. Най-голямо количество енергия се отделя в клетките на човешките тъкани по време на окислението.
Правилният отговор е 1.
26. Човешката венозна кръв се движи
1. Артерии от голям кръг
2. Белодробни вени
4. Дясната половина на сърцето
Правилният отговор е 4.
27. Енергията, необходима за процесите на човешкия живот, се освобождава, когато
1. Окисляване на органични вещества
2. Секреция на хормони в кръвта
3. Синтез на протеини върху рибозоми
4. Образуване на ензими
Правилният отговор е 1.
28. В човешкото тяло се извършва хуморална регулация
1. Нервни импулси и нервни клетки
2. Химикали, засягащи органи чрез кръв
3. Токсични вещества, хванати в храносмилателния канал.
4. Ароматизиращи вещества в дихателната система.
Правилният отговор е 2.
29. Излишният въглехидрат в човешкото тяло се превръща в
4. Минерални соли
Правилният отговор е 3.
30. Витамините са органични вещества, които
1. Може да бъде част от ензимите
2. Да повлияе на превръщането на глюкозата в гликоген
3. Те са източник на енергия в тялото.
4. Балансирайте образуването и отделянето на топлина
Правилният отговор е 1.
31. Фагоцитите на човешка кръв са способни
1. Да се произвеждат антитела
2. Прихващане на чужди тела
3. Участвайте във формирането на витамини
4. Синтезира фибриноген
Правилният отговор е 2.
32. Съдържащите се в бъбреците на здрав човек метаболитни продукти съдържат
Правилният отговор е 3.
33. В човешката далака, както в кръвотворния орган.
1. Протромбинът се унищожава
2. Синтезиран фибриноген
3. Образувани левкоцити
4. Разтворете фибрин
Правилният отговор е 3.
34. Каква част от вътрешната среда директно измива клетките на човешкото тяло?
2. Серум
3. Тъканна течност
Правилният отговор е 3.
35. Пасивният имунитет се формира при хора, когато
1. Използване на антибиотици
2. Наличието на плазмен протеин фибриноген
3. Въвеждане на терапевтични серуми
4. Излишък от витамини С
Правилният отговор е 3.
36. Какви човешки кръвни клетки участват в производството на антитела?
Правилният отговор е 4.
37. Пасивен изкуствен имунитет при хора
1. Образува се след болестта
2. Има краткотраен ефект.
3. Образува се след прилагане на антибиотици.
4. Спасени през целия живот
Правилният отговор е 2.
38. Синтезът на АТФ се наблюдава при хора
1. В процеса на разграждане на протеините в стомаха
2. При смилане на мазнини в стомашно-чревния тракт
3. В процеса на синтез на органични вещества
4. Окисляване на органичната материя в клетките
Правилният отговор е 4.
39. Терапевтичен серум се прилага на лице, ако е необходимо.
1. Помогнете на организма да се бори с инфекцията
2. Развиване на естествен имунитет
3. Да се развият антитела в тялото на пациента
4. Стартирайте механизма на активния имунитет
Правилният отговор е 1.
40. Способността да абсорбира и усвоява чужди частици, хванати в тялото, има
Правилният отговор е 2.
41. Човек, чиято работа изисква продължително упражняване на зрение, трябва допълнително да консумира витамини.
Правилният отговор е 1.
42. Какви биологично активни вещества се образуват в ендокринните жлези на човека?
3. Нуклеинови киселини
4. Храносмилателни сокове
Правилният отговор е 1.
43. Същността на кръвосъсирването е
1. залепване на червени кръвни клетки
2. Превръщане на фибриноген в фибрин
3. Превръщането на левкоцитите в лимфоцити
4. залепване на левкоцити
Правилният отговор е 2.
44. Кои жлези се класифицират като жлези със смесена секреция.
1. Сексуално и панкреас
2. Слюнчени и стомашни жлези
3. Пот и мазни
4. Щитовидната жлеза и хипофизата
Правилният отговор е 1.
45. Наричат се препарати от отслабени микроби или отрови
Основните крайни продукти на метаболизма при хората: въглероден диоксид, урея, вода. Други продукти с подчертан ефект
Кръвна плазма: крайни продукти на метаболизма (шлаки)
Крайните продукти на метаболизма (шлаки), които не могат да бъдат използвани, подлежат на отстраняване от тялото. Най-важните от тях са въглероден диоксид, урея, пикочна киселина, креатинин, билирубин и амоняк. Всички тези вещества, с изключение на въглеродния диоксид, съдържат азот и се отделят чрез бъбреците. При нарушена бъбречна функция се увеличава нивото на метаболитни продукти, съдържащи азот.
Умерено активен човек, който консумира около 300 г въглехидрати на ден, 100 г мазнина и 100 г хранителен протеин трябва да отделят около 16,5 г азот на ден. 95% от азота се отстранява през бъбреците, а останалите 5% - в състава на изпражненията. Основният начин на екскреция на азот при хората е в състава на карбамид, който се синтезира в черния дроб, след което влиза в кръвния поток и се екскретира от бъбреците. При хора с диета, характерна за западните страни, уреята представлява 80-90% от отделения азот.
Бъбреците регулират състава и обема на плазмата и по този начин цялата извънклетъчна течност. Освен това, тъй като водата и многото разтворени вещества преминават през клетъчните мембрани, съставът и обемът на вътреклетъчната течност също зависят от функцията на бъбреците. Ендогенната вода образува до 400ml в пълната дихателна верига.
Методи за изследване на метаболизма. Проучвания върху цели организми, органи, тъканни сечения Хомогенати на тъкани, разтворими фракции на хомогенати, субклетъчни структури Изолиране на метаоолити и ензими и определяне на последователността на трансформация на вещества. Изотопни методи.
МЕТОДИ ЗА ИЗСЛЕДВАНЕ НА ОБМЕНА НА ВЕЩЕСТВА
Метаболизмът може да бъде изследван върху цял жив организъм (експерименти in vivo) или използване на изолирани части на тялото - органи, клетки, субклетъчни структури (in vitro експерименти, т.е. извън тялото; буквално „в стъкло“, in vitro).
Изследване на цялото тяло
Класически пример за изследване на цялото тяло, проведено в началото на миналия век, е направено от експериментите на Knoop. Той изучава начина, по който тялото разгражда мастните киселини. За тази цел, Knoop захранва различни мастни киселини на кучета с четен (I) и нечетен (II) брой въглеродни атоми, в които един водороден атом в метиловата група е заменен с фениловия радикал С6Н5:
В първия случай фенилоцетната киселина C6H5-CH2-COOH винаги се екскретира в урината на кучетата, а във втората, бензоената киселина C6H5-COOH. Въз основа на тези резултати Knoop заключава, че разграждането на мастни киселини в организма се осъществява чрез последователно разцепване на бикарбонови фрагменти, започвайки от карбоксилния край.
Това заключение по-късно беше потвърдено с други методи.
По същество, в тези изследвания, Knoop прилага метода на етикетиране на молекули: той използва като етикет фениловия радикал, който не претърпява промени в организма. От около 40-те години на ХХ век. Употребата на вещества, чиито молекули съдържат радиоактивни или тежки изотопи на елементите, е широко разпространена. Например, хранене на опитни животни с различни съединения, съдържащи радиоактивен въглерод (14С), установи, че всички въглеродни атоми в холестеролната молекула произхождат от въглеродни ацетатни атоми. Използвайки изотопния етикет, се изследва и полуживотът на протеини и други съединения, т.е. скоростта на обновяване на тъканите.
При проучвания върху цели организми се проучват и нуждите на организма за хранителни вещества: ако елиминирането на всяко вещество от диетата води до увреждане на растежа и развитието или физиологичните функции на тялото, то това вещество е незаменим хранителен фактор. Необходимите количества хранителни вещества се определят по подобен начин.
Изследвания in vitro
При експериментите in vitro обектите на изследване са изолирани части на тялото - отделни органи, тъканни участъци, субклетъчни фракции, до много прости биохимични системи, като например система, съдържаща индивидуален ензим и негов субстрат, или система от ензим, субстрат и алостеричен инхибитор. Разбира се, тези методи имат стойност само като етап, необходим за решаване на крайната цел - разбиране на функционирането на целия организъм.
Изолирани органи. Ако разтвор на вещество се въведе в артерията на изолиран орган и веществото се анализира в течност, изтичаща от вена, може да се установи какви трансформации претърпява това вещество в органа. Например, по този начин е установено, че урея се образува в черния дроб поради азот на аминокиселини. Подобни експерименти могат да се извършват и върху органи без тяхната изолация от тялото (метод на артериовенозна разлика): в тези случаи се взема кръв за анализ, като се използват канюли, вмъкнати в артерията и вената на органа, или със спринцовка. По този начин, например, може да се установи, че в кръвта, изтичаща от работните мускули, концентрацията на млечна киселина се увеличава и когато тече през черния дроб, кръвта се освобождава от млечна киселина.
Тъканни секции Секциите са тънки парчета тъкан, които са направени с помощта на микротом или просто бръснач. Секциите се инкубират в разтвор, съдържащ хранителни вещества (глюкоза или други) и вещество, чиито трансформации в клетки от този тип искат да открият. След инкубацията се анализират продуктите на метаболизма на аналита в инкубационната течност. Използването на срезове е ограничено от факта, че клетъчните мембрани са непропускливи за много вещества.
Тъканни хомогенати. Хомогенатите са безклетъчни лекарства. Те се получават чрез унищожаване на клетъчните мембрани чрез триене на тъкани с пясък или в специални устройства - хомогенизатори.
Фракциониране на хомогенати. Субклетъчни частици могат да бъдат изолирани от хомогената, както супрамолекулни (клетъчни органели), така и отделни съединения (ензими и други протеини, нуклеинови киселини, метаболити). Например чрез използване на диференциално центрофугиране могат да се получат фракции от ядра, митохондрии и микрозоми (микрозомите са фрагменти от ендоплазмения ретикулум). Тези органели се различават по размер и плътност и следователно се утаяват при различни скорости на центрофугиране. След отлагането на микрозомите, разтворимите компоненти на клетката остават в разтворимите в супернатанта протеини, метаболити. Всяка от тези фракции може да бъде фракционирана допълнително чрез различни методи, изолирайки техните съставни компоненти. От избраните компоненти биохимичните системи могат да бъдат реконструирани, например проста система на ензим + субстрат и такива сложни системи като синтеза на протеини и нуклеинови киселини.
Особености на изучаването на човешката биохимия
В молекулярните процеси на различни организми, обитаващи Земята, има далечно сходство. Фундаменталните процеси като матричната биосинтеза, механизмите на трансформация на енергия, основните пътища на метаболитни трансформации на веществата, са приблизително еднакви в организмите, от бактериите до по-висшите животни. Поради това много от резултатите от проучвания, проведени с Escherichia coli, са приложими за хората. Колкото по-голям е филогенетичният афинитет на видовете, толкова по-голям е общото в техните молекулярни процеси. По-голямата част от знанията за човешката биохимия се получават по този начин: въз основа на известните биохимични процеси в други животни, те предполагат най-вероятния вариант на този процес в човешкото тяло и след това тестват хипотезата чрез директни изследвания на човешки клетки и тъкани. Този подход позволява изследване на малко количество биологичен материал, получен от хора. Най-често използваните тъкани се отстраняват по време на хирургични операции, кръвни клетки (еритроцити и левкоцити), както и човешки тъканни клетки, отгледани в in vitro култура.
Изследването на наследствени заболявания при човека, необходими за разработването на ефективни методи за тяхното лечение, в същото време дава много информация за биохимичните процеси в човешкото тяло. В частност, вроден дефект на ензима причинява натрупването на субстрат в тялото; при изследването на такива метаболитни разстройства понякога нови ензими и реакции са количествено незначителни (следователно те не са наблюдавани при изследването на нормата), които обаче са от жизненоважно значение.
Метаболитни продукти, които се екскретират от бъбреците на здрав човек
Количествените аспекти на екскрецията на азотни съединения бяха разгледани по-горе във връзка с приема на азотни съединения в организма с храна при обсъждане на проблема с азотния баланс. Качествените характеристики на крайните продукти на азотния метаболизъм са еднакво важни от гледна точка на изследванията на процесите на жизнената активност при нормални състояния и патология.
Да предположим, че се опитваме да получим представа за състоянието на домакинството на обитателите на една къща въз основа на изучаването на боклука; Тежестта на боклука може да ни даде много обща представа за нивото на активност на жителите, но за да се направят конкретни заключения за състоянието на делата в тази къща, ще трябва да разгледаме подробно контейнерите и етикетите. Идентифицирането и анализа на отделните крайни продукти на метаболизма в урината ни дава подобна възможност за оценка на състоянието на азотния метаболизъм в организма.
Преобладаващият компонент сред азотните съединения, отделяни с урината, е карбамид. При възрастен здрав човек той представлява повече от три четвърти от всички отделящи се азотни вещества. Съществува пряка връзка между количеството на приемания протеин с храната и количеството на екскретирания карбамид. Аномалии отразяват функционалното състояние на черния дроб или бъбреците.
В изключително тежки случаи, например при нарушена бъбречна функция, съдържанието на карбамид в кръвта се повишава рязко (уремия).
В случай на пълна чернодробна дисфункция, образуването на урея спира, което може да се екскретира чрез бъбреците. Относителните концентрации на карбамид в кръвта и урината отразяват връзката между свойството на черния дроб да синтезира урея и свойствата на бъбреците за ефективно освобождаване на кръвта от този краен продукт на азотен метаболизъм.
Креатин и креатинин са метаболити, които се образуват предимно в мускулни клетки; екскрецията на тези метаболити с урината показва състоянието на мускулната система в организма. Така креатининът непрекъснато се формира в мускулите от креатин фосфат; Този процес протича без участието на ензими. Тъй като креатинин не може да се върне обратно в креатин, а също и поради факта, че креатининът, който влиза в кръвния поток, се секретира активно в урината, той се отделя бързо и необратимо веднага след като се образува.
Количеството на отделения креатинин не зависи от количеството азот, постъпващо в организма с храна и остава постоянно в същото лице, независимо от количеството на отделената урина. Това позволява креатининът да се използва като отправна точка за сравнение с други вещества, отделяни с урината. Количеството креатинин, който се екскретира директно, зависи от размера на тялото и особено от мускулната маса на индивида. За разлика от креатинина, креатинът може да бъде използван отново за синтез на креатин фосфат; Както и в случая с аминокиселините, запазването на креатина в тялото се осигурява от неговата реабсорбция в бъбречните тубули.
Малките деца и бременните жени в урината се появяват малки количества креатин, но при възрастни почти никога не се екскретират. Повишената екскреция на креатина често показва поражение на мускулната тъкан, придружено от намаляване на масата му, също както при гладуване и различни форми на мускулна дистрофия.
Крайни продукти на метаболизма
Крайни продукти на метаболизма
Продуктите на метаболизма се екскретират в урината, изпражненията, издишания въздух и пот. Специфични вещества се задържат или отстраняват от тялото до степен, необходима за поддържане на хомеостаза, докато потенциално полезни вещества се отстраняват заедно с продуктите от разлагането на шлаката. Малки количества от тези вещества се екскретират от тялото под формата на чревни газове, коса, нокти, деквамен епител на кожата, себум, ушна кал, слуз от носната кухина и влагалището, слюнка, сълзи, семенна течност и менструален поток. Нивата на загуба на тези вещества се публикуват в произведенията.
Урината се образува на етапа на ултрафилтрация на кръвната плазма. Плазмената вода и молекулите на веществата, разтворени в нея, не по-големи от диаметъра на много малки протеинови молекули, се „изтласкват” през порите на гломерулните капиляри и влизат в кафявата тръба на нефрона. С преминаването на гломерулния филтрат през нефроновите канали, редица вещества се изсмукват обратно в кръвта (глюкоза, аминокиселини, вода), докато други (пикочна киселина и амоняк) се екскретират активно от кафявия апарат на нефрона и влизат в първичната урина.
Основната цел на образуването на урина е постоянното отстраняване на урея и други азотни метаболитни разпадни продукти от кръвта. Друга, не по-малко важна функция включва регулиране на водно-солевия баланс за поддържане на осмотичния и киселинно-алкален баланс в телесните тъканни течности. Урината съдържа и много други компоненти, като хормони и крайни продукти.
хормонален метаболизъм. Измерването на дневното ниво на екскрецията им дава изключително ценна информация за физиологичните механизми на регулиране на човешкото тяло по време на космически полет.
Въпреки че урината е много сложен метаболит, основните му компоненти, по отношение на теглото, са вода (400 ml до няколко литра), карбамид (30-50 g) и неорганични йони (10-20 g). С пълна дневна диета, енергийната стойност на урината е равна на 8,6 kcal на 1 g азот.
ekskrimenty
Фекалните маси се състоят от смлени и неразградени компоненти на дневната диета, от вещества, отделяни в стомашно-чревния тракт, остатъци от храносмилателни сокове, жлъчни и лигавични клетки, живи и мъртви микроорганизми и продукти от техния метаболизъм. Теглото на сухия остатък от фекалии до определена степен се определя от количеството консумирани хранителни продукти. Обаче, в по-голяма степен, теглото на твърдите и течните компоненти на фекалиите се определя от състава на храната. Теглото на течните компоненти на фекалните маси и съдържанието на летливи мастни киселини в тях са много повече с обичайната дневна диета, богата на въглехидрати, отколкото с диета, богата на мастни или протеинови храни. Тази разлика обаче се дължи повече на наличието на несмилаеми въглехидрати от растителен произход, отколкото на наличието на въглехидрати като такива.
Теглото на течните съставки на изпражненията, според едно проучване, с дневна диета, която не съдържа фибри, е 86 ± 25 g на ден със сух остатък от 15 ± 2 g. В храната с по-високо съдържание на несмилаеми вещества (най-вече сушени и преработени храни), сходни показатели са били 138 ± 17g и 41 ± 5 g на ден, т.е. те съответстваха на нивото, характерно за лице, което е на обичайната дневна диета. Ако човек консумира лесно смилаеми хранителни вещества, то водата (100 g), съдържаща 1–1,5 g азот, 4–5 g липиди, 2-3 g соли и много малко количество витамини и други органични вещества се превръща в основен компонент на фекалните маси. При нормални условия, енергийната стойност на изсушените органични фекални компоненти е изненадващо същата, средната стойност е 6,2 kcal на 1 g.
Чревни газове
Друг метаболитен продукт, който трябва да бъде разгледан, са чревните газове. Те се формират от четири източника: от въздуха, „погълнати” при хранене; газове, разпространявани от кръвта в лумена на стомашно-чревния тракт; храносмилателни сокове с високо съдържание на бикарбонати и от газове, които се произвеждат от стомашно-чревни микроорганизми (въглероден диоксид, метан и водород). Тези газове проникват през лигавицата на тънките черва. Значителна част от тях се отвеждат от кръвния поток и се екскретират през белите дробове с издишан въздух. Ако обаче чревните бактерии са прекалено активни, тогава повечето газове се екскретират през червата. Средно от 7 до 10 литра газ дневно влиза в тънките черва или се образува в него, но обикновено само около 0,5 l се отстранява през ануса.
Екскрети от повърхността на тялото
Растежът на кожните клетки на човешкото тяло продължава през целия период на неговата жизнена дейност сравнително равномерно, но при различни хора с различни скорости. Тези тъкани са почти изцяло съставени от протеин, но общото количество загуба на протеин по този начин е малко. Редица азотсъдържащи и органични вещества, както и микроелементи, се губят в процеса на незабележимо изпотяване и още повече при интензивно изпотяване. Има значителна консумация на кислород и образуването на въглероден диоксид в зоните на изпотяване на кожата. Известно количество въглероден диоксид се екскретира в потта (за разлика от дифузията от повърхностни кръвни клетки) и кислородът може да се абсорбира директно от епителния слой на кожата. Тези газови компоненти не се вземат предвид при измерването на потреблението на енергия чрез непреки средства в процеса.
В затворената въздушна междина в близост до човешкото тяло се идентифицират и други следи от замърсители, вероятно от белите дробове, кожата или стомашно-чревния тракт. Някои от тях са вещества от бактериален произход, други са метаболитни продукти на човешкото тяло. Нивата на екскреция на тези вещества (ацетон, бутанол, въглероден оксид, етилов алкохол, сероводород и други) са по-малко от 5 mg на ден.
Материален баланс
Тъй като резултатите от директната калориметрия с окисление в бомбардировката, урината и изпражненията обикновено съдържат около 9% от абсорбираната енергия. Въглеродът и водородът, с изключение на горепосочените малки количества, участват в метаболитни процеси и се екскретират от тялото под формата на въглероден диоксид и вода. Приблизителният материален баланс за дажбите с различен състав може да се изчисли въз основа на данните, дадени в табл. 6. Тези данни са много приблизителни, тъй като се основават на храненето на специални форми на храна, опростени са продуктите и екскрецията, а минералните вещества не се вземат предвид. Тези стойности обаче показват, че в зависимост от състава на храната, отделеното вещество, в което се съхранява потенциалната енергия, варира. Това много важно съображение трябва да се вземе под внимание, когато се използва система за регенериране на кислород, в която въглеродният диоксид се подлага на обработка, а не на урина и фекалии.
Таблица 6. Опростен и приблизителен баланс на веществата в метаболизма на протеини, мазнини, въглехидрати
Ако се използват диети с ниско съдържание на протеини, в отпадъците ще бъдат изолирани само малки количества кислород. Въпреки това, за всеки 100 g протеин в храната, както следва от таблицата с данни. 6, 8% от кислорода ще се задържа в урината и фекалиите, за разлика от по-малко от 1% от съответното количество въглехидрати или мазнини (фигура). Във всички случаи приблизително 70% от кислорода ще бъде в въглероден диоксид, но когато се консумират въглехидрати или мазнини, около 30% от кислорода се екскретира под формата на лесно възстановена метаболитна вода, а когато се консумират протеини, само 22%. В допълнение, хранителните въглехидрати могат да бъдат полезен резерв от кислород, тъй като те осигуряват почти 30% от необходимия кислород, докато протеините дават 14% и мазнини по-малко от 4%.
Приблизителен баланс на кислород, въглерод и водород в метаболизма на човека (въглерод и водород идват само от храни)
I - протеини, II - въглехидрати, III - мазнини;
1 - снабдяване с кислород,
2, 3, 4 - освобождаване на кислород, въглерод и водород, съответно
При протеиновото хранене около 11% въглерод и 28% водород се екскретират под формата на карбамид с урината и след това около 10% въглерод и водород - с фекалии, с десквамиран епител на кожата и косата. Образуването на урина също е основният път на екскреция на някои минерали, като натрий и хлор; много други минерални вещества, като калций, фосфор, магнезий, калий, цинк, се отделят както с урината, така и с изпражненията, а някои, като желязото, са почти изцяло с изпражнения. Следователно захранващата система трябва да бъде подбрана в строго съответствие със системата за третиране и регенериране на отпадъци.
Изтегляне на есе: Нямате достъп за изтегляне на файлове от нашия сървър КАК ДА ИЗТЕГЛИТЕ
указател
Всичко във всичко
Метаболитни продукти, които се екскретират от бъбреците на здрав човек
NI Chupin,
Армавирски държавен педагогически институт,
AI Chupin,
учител по биология вж. Училище № 3, поз. Balezino,
Република Удмурт
Продължение. Вж. № 45, 46/2002
Терминологични диктовки
Учебно ръководство за 9 клас
5. Основният строителен материал на клетките е... (протеини).
6. Резервни вещества, отложени в подкожната тъкан -... (мазнини), в черния дроб под формата на гликоген -... (въглехидрати).
7. Съединенията, засягащи метаболизма на различно естество, при отсъствие или липса на които възникват различни заболявания -... (витамини).
8. При липса на витамини в храната се появява... (авитаминоза).
9. Причината за скорбут е дефицит на витамин... (C).
10. Зрителни увреждания - „нощна слепота” - възникват, когато липсва витамин... (А).
11. Липсата на витамин D причинява заболявания при деца -... (рахит).
12. Приблизителната дневна нужда от... (въглехидрати) е 400-600 g.
разпределяне
1. Отстраняването от организма на крайните метаболитни продукти се нарича... (екскреция).
2. Органи, които премахват крайните продукти на метаболизма от тялото:... (бъбреци, кожа, бели дробове).
3. На надлъжния участък на бъбреците има два слоя - външен, или... (кортикален), и вътрешен, или... (мозък).
4. На вдлъбнатата част на бъбрека има малка кухина, наречена... (бъбречна таза).
5. Уретера свързва бъбреците с... (пикочния мехур).
6. Структурата на структурната и функционална единица на бъбреците включва:... (бъбречна капсула, капилярна гломерула, бъбречни тубули).
7. Течността, образувана в кухината на бъбречната капсула, се нарича... (първична урина), а в кухината на бъбречните тубули -... (вторична урина).
8. Уринарният рефлексен център се намира в... (гръбначния мозък), той е под контрола на... (мозъчната кора).
9. Външният капак на тялото -... (кожата).
10. Поддържане на постоянна телесна температура -... (терморегулация).
Система за поддръжка и движение
1. Функции на скелета -... (поддържащи и защитни).
2. Скелетът на главата -... (череп).
3. Скелетът на главата се състои от две части -... (мозък и лице).
4. Отделите на скелета на тялото -... (гръбначния стълб и гръдния кош).
5. Прешлените се състоят от... (тяло, дъга и процеси).
6. Дъги от формата на прешлени… (гръбначен канал).
7. Съседни прешлени са отделени един от друг... (хрущялни дискове).
8. Форма на гръдния кош... (гръдната кост и 12 двойки ребра).
9. Раменният пояс образува... (лопатка и ключица).
10. Три части на скелета на горния крайник:... (рамо, предмишница и ръка).
11. Три части на ръката -... (китка, метакарпус и пръсти).
12. Три секции на долния крайник -... (бедрото, пищяла, кракът).
13. Долната част на крака се състои от... (големи и малки тибиални кости)
14. Кракът има три дивизии -...
Катаболизъм и анаболизъм. Ел.
(tarsus, tarsus и пръсти).
15. Плътна обвита обвивка, -... (надкостница).
16. Кухините на тръбните кости са напълнени... (с костен мозък).
17. Видове стави на костите -... (неподвижни, полумобилни и мобилни).
18. Подвижна костна връзка -... (ставна).
19. Нарушаване на целостта на костта -... (фрактура).
20. Костите са... (тръбни и плоски порести).
21. В случай на счупване на крайник, върху него се прилага... (шина).
22. Мускулната тъкан, от която се правят скелетните мускули, се нарича... (набраздена).
23. Мускулите са прикрепени към костите с помощта на... (сухожилия).
24. Мускулите, които дават на човека определен израз, наречен... (изражение на лицето).
Развитието на човешкото тяло
1. Пътят на човешкото възпроизвеждане -... (сексуално).
2. Клетката, съдържаща необходимите хранителни вещества за развитието на ембриона, се нарича... (яйцеклетка).
3. Процесът на сливане на мъжките и женските зародишни клетки се нарича... (оплождане).
4. Мъжки и женски гонади -... (тестиси и яйчници).
5. Мускулният орган, който служи за носене и изхранване на плода, се нарича... (матката).
6. Периодът на пренатална бременност -... (бременност).
7. Процесът на изгонване на плода от матката -... (раждане).
8. Първият месец от живота на детето се нарича период... (новородено).
9. Периодът от 3 до 7 години се нарича... (предучилищна).
10. Периодът на растеж и развитие, започващ на 11 години, се нарича... (юноша).
11. Ускоряване на растежа и развитието -... (ускорение).
12. Забавяне на растежа и развитието на тялото -... (забавяне).
Органите за усещане и възприятието
1. Системата, състояща се от рецептора, водещите нервни пътища и мозъчните центрове се нарича... (анализатор).
2. Зони, осигуряващи тясно взаимодействие между анализаторите и участващи в процесите на възприемане на изображения, се наричат ... (асоциативни).
3. Очите от вятър и прах предпазват... (клепачите и миглите).
4. Излишната сълзна течност се влива в носната кухина през... (сълзотворен канал).
5. Очите са в кухината на костната кухина -... (окото).
6. Три черупки на очната ябълка -... (протеини, съдове и мрежи).
7. Предната прозрачна част на туниката се нарича... (роговица).
8. Цвят на очите се определя от... (ирис).
9. Визуалните рецептори се намират в... (ретината).
10. Зад зеницата има прозрачна двойноизпъкнала... (леща).
11. Прозрачната желеобразна маса, която запълва пространството зад лещата, се нарича... (стъкловидно тяло).
12. Мястото на ретината, от което се отклонява зрителния нерв, се нарича... (мъртва точка).
13. Последствията от увеличаване на кривината на лещата са... (миопия).
14. Органът на слуха се състои от... (външно ухо, средно ухо и вътрешно ухо).
15. Кухината на средното ухо е свързана с назофаринкса с тесен коридор -... (слухова или евстахиева тръба).
16. В средното ухо има три кости -... (чук, наковалня и стреме).
17. На мембраната на канала на кохлеа са сензорните клетки -... (слухови рецептори).
18. Позицията на нашето тяло в пространството се контролира от органа на баланса, който се нарича... (вестибуларния апарат).
19. Рецептори, които възприемат допир, налягане, топлина, студ, болка са в... (кожата).
20. В горната част на носната кухина е органът (мирис).
21. Рецепторите, които възприемат сладостта, се намират в... (върха на езика).
22. Основният орган на допира при хората е... (ръка).
Поведение и психика
1. Най-простите рефлекси са свързани с вродените, които също се наричат ... (безусловно).
2. Сложните форми на проявление на безусловни рефлекси при животните се наричат ... (инстинкти).
3. Получените по време на живота реакции, чрез които организмът се адаптира към променящите се влияния на околната среда, се наричат ... (условни рефлекси).
4. При образуването на условни рефлекси между центровете на анализаторите и центровете на безусловните рефлекси възниква... (временна връзка).
5. Основата на нашето поведение е... (умения).
6. Запаметяването, запазването и последващото възпроизвеждане от човек на неговия опит се нарича... (памет).
7. Способността на човек да извършва съзнателни действия, които изискват преодоляване на външни и вътрешни трудности, се нарича... (воля).
8. Условни рефлекси, които престават да бъдат жизнени, постепенно... (избледняват).
9. Видове темперамент... (холеричен, сангвиничен, флегматичен, меланхоличен).
Профилактиката на заболяването се нарича... (превенция).
2. Структурата на нефрона. Механизъм за образуване на урина
Във всеки бъбрек има около 1 милион нефрони, а нефронът е структурна единица на бъбреците, където се филтрира кръвта и се образува урина. В кортикалния слой на бъбрека е бъбречна капсула (капсула на нефрона), вътре в която е капилярният гломерул на извитите тубули. В мозъчния (пирамидален) слой са извити тубули. Тубулите образуват общи събирателни епруветки, които се вливат в бъбречната таза. От бъбречната таза на всеки бъбрек напуска уретера, свързвайки бъбреците с пикочния мехур. Свитата тубула от първия ред (проксимална извита тръбичка) се отклонява от капсулата, която образува верига в медуларния бъбречен пласт (петли на Хенле), след което отново се издига в кората, където преминава в извитите тубули на втория ред (дистално извити тубули). Този тубул влиза в събиращата нефронна тръба. Всички събирателни тубули образуват екскреторни канали, отварящи се на върховете на пирамидите в медулата на бъбреците.
Реналната артерия попада в артериоли и след това в капиляри, образувайки гломерула на бъбречната капсула. Капилярите се събират в изходящата артериола, която отново се разпада в мрежа от капиляри, усукани извити тубули. След това капилярите образуват вените, през които кръвта влиза в бъбречната вена. Урината се образува в бъбреците от кръвта, с която добре се снабдяват бъбреците. Образуването на урината се осъществява на два етапа - филтрация и обратна аспирация (реабсорбция). На първия етап кръвната плазма се филтрира през капилярите на малпигийския гломерула в кухината на капсулата на нефрона. Поради високото кръвно налягане в капилярите на гломерулите, водата и малките молекули на различни вещества, съдържащи се в кръвната плазма, влизат в пространството на капсулата, откъдето започва бъбречният канал. Това образува първичната урина, която е сходна по състав с кръвната плазма (различна от кръвната плазма поради липсата на протеини) и съдържа урея, пикочна киселина, аминокиселини, глюкоза и витамини. При извитите тубули първичната урина се абсорбира в кръвта и се образува вторична (крайна) урина. Вода, аминокиселини, въглехидрати, витамини, някои соли отново се абсорбират в кръвния поток. В вторичната урина се увеличава с няколко десетки пъти, в сравнение с първичната урина, съдържанието на урея (65 пъти) и пикочната киселина (12 пъти).
Как да защитим бъбреците си
Концентрацията на калиеви йони се увеличава със 7 пъти. Количеството на натрий е почти непроменено. Около 150 литра първична урина се произвеждат на ден и около 1,5 литра на ден от вторичната урина, което е около 10% от обема на първичната урина. По този начин веществата, необходими за организма, се връщат в кръвния поток, а ненужните вещества се отстраняват.Вторичната урина навлиза от тубулите в бъбречната таза, а след това се влива в уретерите в пикочния мехур и излиза през уретрата. Бъбречната активност се регулира от неврохуморалния механизъм. Нервна регулация. В кръвоносните съдове са осмоза и хеморецептори, които предават информация за кръвното налягане и течния състав в хипоталамуса по протежение на пътищата на автономната нервна система.
Хуморалната регулация на бъбречната активност се извършва от хормоните на хипофизата, надбъбречната кора, паращитовидните жлези.
Признак на бъбречно заболяване е наличието в урината на протеини, захар, увеличаване на броя на белите кръвни клетки или на червените кръвни клетки. Биология. Човекът и неговото здраве. Клас 8 - М.: ВладосЛернер Г.И. Биология: Пълно ръководство за подготовка за ЕГЕ: AST, Astrel http://www.school-collection.edu.ru http://biouroki.ru/material/human/vydelenie.html
Отстраняване на метаболитни крайни продукти
Получените метаболитни крайни продукти на метаболизма се екскретират или чрез кожата на тялото и стените на трахеята (СО2), или се абсорбират в задната част на червата (Н2О), или се отстраняват от остатъците от несмляна храна - екскрети (урея, пикочна киселина, амоняк и др.).
Хидролизата на нуклеиновите киселини произвежда въглехидрати, фосфорна киселина и богати на азот пуринови (аденинови, гуанинови) или пиримидинови (цитозин, тиминови) бази. От своя страна, пуриновите основи, подложени на окисление и деаминиране, водят до образуването на пикочна киселина и нейните производни: алантоин, алантоинова киселина, урея и амоняк, които се елиминират от тялото. Пиримидиновите бази, въпреки че могат да бъдат превърнати в карбамид и амоняк, обикновено се въвеждат отново в метаболитни процеси.
По време на протеиновата хидролиза се образуват аминокиселини и някои от тях - най-често богати на азот аргинин и хистидин - са част от екскрементите (в много малки количества). Обикновено се използват при синтеза на пуринови бази, образувайки заедно с тях и карбамид. Така, крайните продукти на метаболизма на азотсъдържащи съединения се образуват по време на окислението на пурини или синтезирани от аминокиселини (Фиг. 100).
Фигура 100. Крайните продукти на метаболизма на азотсъдържащи съединения и тяхната трансформация в насекоми (от Gillot, 1980)
Повечето сухоземни насекоми освобождават азот под формата на слабо разтворими и нетоксични за тялото, пикочна киселина, алантоин и алантоинова киселина. Те се отстраняват заедно с дехидратирания екскремент; в същото време възможните загуби на влага се минимизират. Водоразтворими и токсични, дори при ниски концентрации, урея и амоняк изискват много големи количества вода за екскреция. Неслучайно тези съединения са крайните продукти на метаболизма във водни форми. Преди да влязат в задната част на червата, в образуваните тук екскрети, всички тези метаболити се натрупват в хемолимфата и се извличат от нея чрез специализирани екскреторни органи - малпигски съдове.
Малпигиевите съдове са дълги и тънки тубули, които се вливат в червата на нивото на пилоричния регион (виж Фиг. 81). Заедно с задната част на червата те осигуряват екскрецията на азотсъдържащи метаболити и постоянството на хемолимфния йонен баланс. Само през пролетта, някои dvuvostok и листни въшки те не са разработени.
Фигура 81. Диаграма на чревния тракт на насекомите (Schwanwich, 1949):
1 - слюнчени жлези; 2 - гърло; 3 - хранопровода; 4 - гуша; 5 - прожектор; 6 - сърдечен клапан; 7 - перитрофна мембрана; 8 - малпигиев съд; 9, 10 - съответно пилорни и ректални клапи; 11 - анус
Стените на кръвоносните съдове се образуват от еднослоен епител и мускулни влакна. Плетени от трахеи, но лишени от нерви, те са способни само на миогенни движения на червеи. В пищялата опашка, ушите и трипсите, малпигските съдове нямат мускули и пасивно осцилират в теченията на хемолимфата.
В най-простия случай, например, в ортопери, малпигските съдове са монотонни по цялата дължина и само смучат плазмата с съдържащите се в нея екскрети (фиг. 101). Освен това, тази "първична урина" прониква в кухината на задната част на червата и подлежи на реабсорбция. Всички метаболично ценни вещества (H2O, Cl-, Na +, K + и т.н.) се връщат в хемолимфата и екскретите се елиминират от тялото. Сравнително ниската ефективност на тези съдове се компенсира от огромния им брой (до 250 и повече).
Фигура 101. Структура и принципи на малпигските съдове на насекоми (по Тищенко, 1976):
1 - съдове на Малпигиев; 2 - ампула; 3 - средната кишка; 4 - задната част на червата
Малки (4–8) Малпигиеви съдове на някои бръмбари функционират по подобен начин, но свободните им краища прерастват в стената на задната част на червата. Изсмуквайки водата от кухината, те енергично провеждат първичната урина, но не могат да я реабсорбират. Много буболечки са диференцирани деления и епител на кръвоносните съдове и съответно разпределението на функциите по тяхната дължина. В дисталната област епителните клетки носят гъста рабдория и подпомагат образуването на първична урина. Обръщайки се към проксималния участък, чиито клетки са снабдени с хлабав рабдорий, той се подлага на реабсорбция и по този начин тази част поема функциите на задния червей на ортоптера (фиг. 102).
Фигура 102. Структурата и принципите на работа на малпигските съдове на бъг Rhodnius prolixus St. (според Тишченко, 1976):
1 - задната част на червата; 2 - средна черта; 3 - малпигиеви съдове
Малпигските съдове на диплота се различават по още по-голяма сложност на структурата. Наред с дисталните и проксималните части се разграничават междинните и междинните участъци. Дисталната абсорбция на пикочната киселина и нейните соли, както и Са2 + йони, докато в междинната и междинната вода. В проксималната част метаболитно ценните продукти се реабсорбират. В гъсениците на много пеперуди, свойствата на съдовете, забелязани при дървеници и диплопи, се комбинират с криптонефрия (фиг. 103).
Фигура 103. Структурата и принципите на малпигските съдове на гъсеницата на пеперудата Corcyra cephalonica (след Тищенко, 1976):
1 - средна черта; 2 - тънко черво; 3 - ампула на малпигиев съд; 4 - ректум
Течността, изпълваща малпигските съдове, е изотонична с хемолимфа, но се различава от нея в множеството йони. По-специално, пръчката на Carausius morosus Br. Вътре в съда доминират K + йони, а Na + доминират навън. Нарушаването на йонния баланс се проявява в потенциалната разлика и появата на електрохимичен градиент.
K + йони са активно транспортирани навътре и, очевидно, трансферни водни молекули въпреки дифузионния градиент. Малпигските съдове на кръвосмучещия гребен Rhodnius prolixus St. работят малко по-различно. Ионите К + и Na +, които транспортират водата, активно проникват в тях. Екскрети, навлизащи в техните дистални области под формата на натриеви и калиеви соли на пикочната киселина, са в слаба алкална среда (рН 7.2), но напредват проксимално и срещат слабо кисела реакция (рН 6.6) на течността. При тези условия се освобождават Na + и K + и пикочната киселина кристализира и утаява (виж
Как да се предпазим от бъбречни проблеми: 3 важни защитни фактора
Екскреторна активност в Rhodnius prolixus St. значително увеличен (1000 пъти) под въздействието на диуретичен хормон, секретиран в гръдните ганглии. Обаче, екскрецията му в хемолимфата настъпва само при възбуждане на коремни стречинг рецептори, което се наблюдава всеки път, когато се изтегля кръв. Locust Schistocerca gregaria Forsk. Диуретичният хормон стимулира абсорбцията в малпигийски съдове и инхибира реабсорбцията в ректалните жлези на задната част на червата. В хлебарка Periplaneta americana L., заедно с диуретичен антидиуретичен хормон.
В допълнение към малпигийските съдове, екскрецията на крайните продукти на азотния метаболизъм се извършва от лабиалните жлези Collembola, Thysanura и някои крилати насекоми. В копринената пеперуда Hyalophora cecropia L. лабиалните копринени отделящи се жлези на гъсениците се трансформират във въображаеми органи, които регулират обмена на вода и екскрецията на екскретите. Пикочната киселина, образувана от придатъчните жлези на мъжките на някои хлебарки, се използва за покриване на сперматофори и по този начин се екскретира от тялото. В същото време често азотсъдържащите метаболити не се извличат изобщо и се натрупват в уратните клетки на мастното тяло, в нефроцитите и в кутикулата, като се изключват от метаболитните процеси.
Последователността и усъвършенстването на разглежданите метаболитни процеси осигуряват икономично използване на водни и енергийни субстрати, избягвайки загубата на ценни метаболити. В тази връзка, насекомите не са по-лоши от бозайниците, въпреки че малките размери на тялото определят редица ограничения за тях. Въпреки това, основните метаболитни пътища в тези и други са фундаментално сходни.
13.4. Бъбрек от животински животни
Основният отделителен орган при гръбначните е бъбрекът. При някои животни (морски и мигриращи циклостоми, риби, влечуги и птици), функцията му не може да осигури осморегулация, след това те имат клетки, отделящи хлориди в хрилете и физиологичните жлези.
Гръбначният бъбрек се изгражда по един единствен принцип: структурите, адаптирани за процеса на ултрафилтрация, са свързани с тръбната система, която осигурява реабсорбция на повечето компоненти на филтрираната течност и отделянето на редица вещества в урината. Нефрон в бъбреците при представители на всички класове гръбначни обикновено започва с бъбречно (малпигиев) теле. Шийният сегмент напуска кухината на гломерула, в някои случаи отсъства и след това теменният лист, който образува външната част на капсулата на бъбречния гломерул (Bowman капсула), преминава в проксималния сегмент на нефрона (фиг. 13.3), който съществува в бъбреците на всички гръбначни животни. Отличителна черта на нейните клетки са многобройни микроворси, които образуват четка граница. Той е последван от междинен или съединителен отдел, който в бъбреците на бозайник образува тънък участък от периферията на нефрона. При повечето животни, бъбрекът е представен от дисталния сегмент на нефрона, който може да включва дебела възходяща част на бримката на Хенле, дистална извита канадска и свързваща тръба.
Отстраняване на метаболитни крайни продукти
Това е последната част от нефрона, която се свързва със системата за събиране на тръби.
Интензивността на процесите, свързани с образуването на урина - гломерулна филтрация, реабсорбция и секреция - не е еднаква сред представителите на различни класове гръбначни. Циклостомите, рибите, земноводните и влечугите имат степен на гломерулна филтрация от 1–4 ml / 100 g телесно тегло на час, а при птиците се наблюдава по-високо ниво на гломерулна филтрация, при бозайниците е 10-15 пъти по-високо. Обемът на филтрираната течност при плъхове достига 50 ml / 100 g телесно тегло за 1 час.
Такава значителна промяна в нивото на филтрация може да бъде фиксирана в еволюционния процес само ако е комбинирана с еквивалентно увеличение на реабсорбцията; в противен случай животното няма да бъде жизнеспособно. В действителност, рязкото увеличаване на филтрацията при топлокръвните животни се съпровожда от увеличаване на тръбната реабсорбция. Повишеното ниво на филтрация и тръбна реабсорбция играе важна роля за по-точното поддържане на състава на всички основни компоненти на течната част на кръвната плазма. Важно е да се повиши притока на кръв и филтрация за противоточната система и осмотичната концентрация на урината.
Фиг. 13.3 Структурата на нефрон А - юкстамедуларен нефрон; JS е супер официален нефрон. I - кортикално вещество, II - външна зона на мозъка. III - вътрешна зона на медулата; 1 - гломерул, 2 - проксимално заплетен канадски 3 - проксимален прав канадски 4 - тънък канадски (тънък низходящ клон на петли Хенле), 5 - тънък канадски (тънък възходящ клон на петли Хенле), 6 - дистален канадски (дебел възходящ клон на петли Хенле), 7 е плътен спот, 8 е дистален конвулсиран канадски, 9 е свързващ канадски (образува аркада в юкстамедуларния нефрон), 10 е началната част на събирателната тръба, 11 е събирателната тръба на външната медула, 12 е събирателната тръба на вътрешната мозъчна материя.
При хората кръвният поток от 100 g тъкан е 430 ml / min за бъбреците, 66 за коронарната система на сърцето и 53 ml / min за мозъка. С други думи, човешките бъбреци, чиято маса е около 0–5% от телесното тегло, получават около 25% от кръвта, излъчвана от лявата камера в покой и консумират до 10% от кислорода, консумиран от тялото. Като се има предвид, че реабсорбцията на 22-29 mmol натрий консумира 1 mmol кислород и ако се приеме, че по време на еволюцията на бъбреците, разходът на енергия за трансфер на натрий не е по-малко ефективен от този на по-ниските гръбначни животни, може да се разбере колко енергийна консумация на бъбрека се увеличава, ако количеството на реабсорбирания натрий при по-високите гръбначни животни се е увеличил с 20-100 пъти в сравнение с по-ниските. В процеса на естествения подбор тази особеност на развитието на бъбрека се поддържаше именно защото осигуряваше по-голяма стабилност на състава на вътрешната среда и нейната независимост от случайни колебания във външната среда.
Тъй като гломерулната филтрация се извършва от артериална кръв, увеличаването на обема на филтрация зависи от по-голямото кръвоснабдяване на бъбреците! При по-ниски гръбначни животни са възможни и ситуации, при които е необходимо повишено отделяне на вещества от кръвта. Въпреки това беше невъзможно да им се осигури по-високо ниво на артериално кръвоснабдяване на бъбреците, поради което природата намери различен изход.
Важно е да се отбележи, че бъбреците на морски костливи риби, земноводни, влечуги и птици се снабдяват с кръв от два източника. От аортата до бъбреците се напасват артериите, които дават разклонения само на гломерулите. Еферентните гломерулни артериоли изливат кръв в пери-каналните капиляри. Те също получават кръв от друг източник - реципиент, ренопортални (бъбречно-портални) вени. Последният събира венозна кръв от задните крайници и няколко вени на лумбалната област.
Биологичната стойност на ренопорталната система е, че с малко количество филтрация, кръвта се подава към пери-каналните капиляри, а екскреторната функция на бъбреците не е нарушена, тъй като епителът на проксималните тубули има способността да отделя органична материя от кръвта в нефроновия лумен, а при морската риба, дори бивалентна. йони.
Еволюция на отделителната система
В процеса на еволюцията продуктите на екскрецията и механизмите за тяхното елиминиране от организма са се променили значително. С нарастващата сложност на организацията и прехода към нови местообитания, заедно с кожата и бъбреците, се появяват други органи на екскреторна или екскреторна функция и съществуващите органи започват да се изпълняват за втори път. Екскреторните процеси при животните са свързани с активирането на техния метаболизъм, както и с много по-сложни процеси на жизнената дейност.
Най-простите се освобождават чрез разпространяването им през мембраната. За да се отстрани излишната вода, протозоите имат контрактилни вакуоли. Гъби и чревни кухини - метаболитни продукти също се отстраняват чрез дифузия. Първите екскреторни органи на най-простата структура се появяват в плоски червеи и немертини. Те се наричат протонефридия или огнени клетки. Пръстеновидните червеи във всеки сегмент на тялото имат двойка специализирани екскреторни органи - метанефридия. Органите на екскрецията на ракообразните са зелени жлези, разположени в основата на антените. Урината се натрупва в пикочния мехур и след това се излива. Насекомите имат malpighian тубули, които се отварят в храносмилателния тракт. Екскреторната система при всички гръбначни животни е по същество една и съща: тя се състои от бъбречни тела, нефрони, чрез които се отделят продукти от метаболизма от кръвта. В процеса на еволюцията при птиците и бозайниците е разработен трети тип бъбреци - метанефроса, тубулите на които имат две силно извити области (като при хората) и дълъг цикъл на Хенле. В дългите участъци на бъбречните тубули водата се абсорбира, което позволява на животните да се адаптират успешно към живота на сушата и да използват водата икономично.
Така в различни групи живи организми могат да се наблюдават различни екскретиращи органи, които адаптират тези организми към избраното от тях местообитание. Различната структура на органите на екскреция води до разлики в количеството и вида на метаболитни продукти, които се отделят. Най-често срещаните екскреторни продукти за всички организми са амонякът, уреята и пикочната киселина. Не всички метаболитни продукти се отделят от тялото. Много от тях са полезни и са част от клетките на този организъм.
Начини за екскреция на метаболитни продукти
Метаболизмът произвежда по-прости крайни продукти: вода, въглероден диоксид, урея, пикочна киселина и др., Както и излишните минерални соли, се отстраняват от тялото. Въглеродният диоксид и малко вода под формата на пара се отделят през белите дробове. Основното количество вода (около 2 литра) с урея, натриев хлорид и други неорганични соли, разтворени в нея, се елиминира през бъбреците и в по-малки количества през потните жлези на кожата. Черният дроб също функционира до известна степен. Соли на тежки метали (мед, олово), които случайно попаднаха в червата с храна, са силни отрови, а гниещите продукти се абсорбират от червата в кръвта и влизат в черния дроб.
Задание номер 16 с обяснения
Тук те се неутрализират - те се комбинират с органични вещества, като същевременно губят токсичност и способност да се абсорбират в кръвта - и жлъчката се елиминира през червата, белите дробове и кожата, крайните продукти на дисимилация, вредните вещества, излишната вода и неорганичните вещества се отстраняват от организма и вътрешната среда се поддържа,
Изхвърляне на органи
Увредените продукти на разлагане (амоняк, пикочна киселина, урея и др.), Образувани в процеса на метаболизма, трябва да бъдат отстранени от тялото. Това е необходимо условие за живота, тъй като тяхното натрупване причинява самоотравяне на тялото и смърт. При отстраняването на ненужни за организма вещества се включват много органи. Всички вещества, неразтворими във вода и следователно, които не се абсорбират в червата, се отделят. Въглеродният диоксид, водата (частично) се отстраняват през белите дробове и водата, солите, някои органични съединения - и след това през кожата. Въпреки това, повечето от продуктите на разпад се екскретират в състава на урината през пикочната система. При по-висши гръбначни животни и при хора, екскреторната система се състои от два бъбрека с техните отделителни канали - уретерите, пикочния мехур и уретрата, през които урината се изхвърля при намаляване на мускулите на стените на пикочния мехур.
Бъбреците са основният орган на екскрецията, тъй като в тях се появява процесът на образуване на урина.
Структурата и работата на бъбреците
Бъбреците, с форма на бобови двойки, са разположени на вътрешната повърхност на задната стена на коремната кухина на нивото на талията. Бъбречните артерии и нервите се доближават до бъбреците, а уретерите и вените се отдалечават от тях. Веществото на бъбрека се състои от два слоя: външният (кортикален) е по-тъмен и вътрешната (мозъчната) светлина.
Медулата е представена от множество извити тубули, простиращи се от капсулите на нефрона и връщащи се в кортекса на бъбреците. Светлият вътрешен слой се състои от събирателни тръби, образуващи пирамиди, обърнати навътре и завършващи с дупки. На извитите бъбречни тубули, плътно сплетени с капиляри, първичната урина преминава от капсулата. От първичната урина до капилярите част от водата, глюкоза, се връща (реабсорбира). Останалата по-концентрирана вторична урина навлиза в пирамидите.
Бъбречният таз е във формата на фуния, широката страна, обърната към пирамидите, тясна - към портата на бъбрека. В непосредствена близост до нея са две големи купи. Чрез пирамидните тръби, през зърната, вторичната урина първо се просмуква в малки чашки (8–9 от тях), след това в две големи чашки и от тях в бъбречната таза, където се събира и пренася в уретера.
Вратата на бъбреците е вдлъбната страна на бъбрека, от която се отделя уретера. Тук бъбречната артерия навлиза в бъбреците и от тук идва бъбречната вена. В уретера вторичната урина постоянно се влива в пикочния мехур. Бъбречната артерия непрекъснато пренася кръвта за почистване от крайните продукти на жизнената активност. След преминаване през съдовата система на бъбреците, кръвта от артерията става венозна и се пренася в бъбречната вена.
Уретерите. Сдвоените тръби са дълги 30–35 cm, се състоят от гладки мускули, облицовани са с епител и са покрити с съединителна тъкан отвън. Свържете бъбречната таза с пикочния мехур.
Пикочния мехур. Чантата, чиито стени се състоят от гладки мускули, облицовани с преходен епител. Мехурът отделя горната част, тялото и дъното. В областта на дъното уретерите се поставят под остър ъгъл. От долната част на врата започва уретрата. Стената на пикочния мехур се състои от три слоя: лигавицата, мускулният слой и обвивката на съединителната тъкан. Слизестата мембрана е облицована с преходен епител, способен да се събира в гънки и се разтяга. В областта на шийката на пикочния мехур има сфинктер (мускулно съкращение). Функцията на пикочния мехур е натрупването на урина и намаляването на стените до отделяне на урината (3 - 3,5 часа).
Уретрата. Тръба, чиито стени се състоят от гладки мускули, облицовани с епител (многоредови и цилиндрични). На изхода на канала има сфинктер. Показва урина във външната среда.
Всеки бъбрек се състои от огромен брой (около един милион) сложни образувания - нефрони. Nephron е функционална единица на бъбреците. Капсулите са разположени в кортикалния слой на бъбрека, докато каналикулите са предимно в мозъчния мозък. Нефронната капсула прилича на топка, горната част на която е притисната в долната част, така че между стените му - кухината на капсулата се образува междина.
От нея се откъсва тънка и дълга навита тръбичка. Стените на тубулите, както и всяка от двете стени на капсулата, се образуват от един слой от епителни клетки.
Бъбречната артерия, която влиза в бъбреците, се разделя на голям брой клони. Тънък съд, наречен трансферна артерия, навлиза в депресираната част на капсулата, образувайки там гломерул от капиляри. Капилярите се събират в съда, който излиза от капсулата, изходящата артерия. Последният се приближава към извитите тръби и отново се разпада в капилярите, които го преплитат. Тези капиляри се събират във вените, които се сливат, образуват бъбречната вена и носят кръв от бъбреците.
нефрони
Структурната и функционална единица на бъбрека е нефронът, който се състои от гломерулна капсула, която има формата на двустенна чаша и тубули. Капсулата покрива гломеруларната капилярна мрежа, което води до бъбречно (малпигиево) тяло.
Капсулата на гломерула продължава в проксималната извита тубула. Следва цикъла на нефрона, състоящ се от низходящи и възходящи части. Нефронната верига отива в дисталната извита тръбичка, която се влива в събирателната тръба. Колективните тръбички продължават в папиларните канали. Навсякъде по каналите на нефрона са заобиколени от съседни кръвни капиляри.
Образуване на урина
Урината се образува в бъбреците от кръвта, с която добре се снабдяват бъбреците. В основата на образуването на урина са два процеса - филтрация и реабсорбция.
Филтрацията се осъществява в капсули. Диаметърът на доставящата артерия е по-голям от изходящия, така че кръвното налягане в гломерулните капиляри е доста високо (70–80 mm Hg). Поради това високо налягане, кръвната плазма заедно с разтворените в нея неорганични и органични вещества се изтласква през тънката стена на капиляра и вътрешната стена на капсулата. В този случай всички вещества с относително малък диаметър на молекулите се филтрират. В кръвта остават вещества с големи молекули (протеини), както и елементи, формирани от кръв. Така в резултат на филтрация се образува първична урина, която съдържа всички компоненти на кръвната плазма (соли, аминокиселини, глюкоза и други вещества) с изключение на протеини и мазнини. Концентрацията на тези вещества в първичната урина е същата като в плазмата.
Получената урина навлиза в тубулите в резултат на филтрация в капсули. Когато преминава през тубулите, епителните клетки на техните стени се връщат обратно, връщайки в кръвта значително количество вода и вещества, необходими за тялото. Този процес се нарича реабсорбция. За разлика от филтрацията, той продължава за сметка на енергичната активност на тубуларните епителни клетки с енергиен разход и абсорбция на кислород. Някои вещества (глюкоза, аминокиселини) се абсорбират напълно, така че във вторичната урина, която влиза в пикочния мехур, те не са. Други вещества (минерални соли) се абсорбират от тубулите в кръвта в количествата, необходими на организма, а останалата част се изхвърля.
Голямата обща повърхност на бъбречните тубули (до 40-50 m2) и енергичната активност на клетките допринасят за факта, че от 150 литра дневна първична урина само 1,5–2,0 литра вторична (крайна) форма. При хора се произвежда до 7200 ml първична урина на час, а 60-120 ml вторична урина се екскретира. Това означава, че 98–99% от него се засмукват обратно. Вторичната урина се различава от основната липса на захар, аминокиселини и повишена концентрация на урея (почти 70 пъти).
Непрекъснато образуваната урина през уретерите навлиза в пикочния мехур (резервоар за урина), от който периодично се отделя през уретрата.
Регулиране на бъбреците
Дейността на бъбреците, както и дейността на други екскреторни системи, се регулира от нервната система и ендокринните жлези - главно.
хипофизната жлеза. Прекратяването на бъбреците неизбежно води до смърт, в резултат на отравяне на организма от вредни метаболитни продукти.
Функция на бъбреците
Бъбреците са основният орган на екскрецията. Те изпълняват много различни функции в тялото.