Эволюция выделительной системы


Выделительная система возникла у животных в связи с необходимостью поддержания постоянства внутренней среды путем выведения из организма продуктов диссимиляции. У одноклеточных животных и губок функцию выделения и осморегуляции выполняют сократительные вакуоли. У кишечнополостных специальных органов выделения не выявлено. У более высокоорганизованных беспозвоночных животных в связи с усложнением внутреннего строения и формирования плотных наружных покровов формируются сложные и разнообразные органы выделения. Несмотря на различия в их строении, принцип выделения продуктов диссимиляция у всех беспозвоночных сходен и осуществляется благодаря двум основным процессам: ультрафильтрации и активному транспорту веществ. При ультрафильтрации жидкости через полупроницаемую мембрану органов выделения не проходят белки и другие крупные молекулы. Активный транспорт происходит в двух противоположных направлениях: с помощью активной секреции вещества переносятся из внутренней среды животного в просвет экскреторного органа, а при активной реабсорбции их транспорт происходит в обратном направлении.

Почки всех классов позвоночных также работают по принципу фильтрации - реабсорбции и секреции. При этом 99% фильтрата реабсорбируется и меньше одного процента выводится в виде мочи. В эволюционном смысле такой способ выделения продуктов диссимиляции оказался наиболее выгодным, так как в результате ультрафильтрации любые чужеродные и большая часть токсичных веществ остаются в моче и выводятся из организма. Последнее дает возможность животным расширять и изменять свою среду обитания и источники питания без создания специального механизма для выведения каждого нового, возможно токсичного вещества, поступившего в организм с пищей.

Функции выделительной системы.

1 - экскреторная - удаление продуктов диссимиляции и токсических веществ;

2 - поддержание водно-солевого гомеостаза;

3- поддержание кислотно-щелочного равновесия, уровня глюкозы, ионного состава;

4- выведение половых продуктов (гамет);

5- участие в регуляции кровяного давления.

Эволюционные преобразования в выделительной системе позвоночных животных.

1. Субституция - замещение предпочки первичной, а у высших позвоночных вторичной почкой;

2. Полимеризация однородных структур - увеличение количества нефронов от 6 - 12 в предпочке, до нескольких сотен в первичной и до одного миллиона и более во вторичной почке;

3. Усиление главной функции почек проявляется в значительном возрастании уровня клубочковой фильтрации и канальцевой реабсорбции. Это достигается рядом преобразований:

    а) увеличением количества нефронов;

    б) формированием почечного тельца и редукцией воронки, что приводит к установлению непосредственного контакта выделительных канальцев с кровеносной системой и к утрате связи с целомом;

    в) увеличением размеров почечных телец и усилением почечного кровотока;

    г) удлинением и дифференцировкой извитых канальцев, образованием петли нефрона.

4. Разделение функций.                                                                 

Формирование яйцевода из парамезонефрального канала и семяпровода из мезонефрального каната.

Онто-филогенетически обусловленные пороки развития выделительной и половой систем у человека.

1. Гартнеров канал - сохранение мезонефрального канала у женщин - источник кист и злокачественных перестроек. У 30% девочек он облитерируется

2. Различные аномалии развития матки и влагалища (двойная, седловидная, двурогая, разделенная, асимметричная матка; двойное или разделенное перегородками влагалище)

3. Крипторхизм - неопущение яичек. Незаращение пахового канала - предрасположенность к грыжам

4. Неразделение клоаки (в норме на седьмой неделе она делится на мочеполовой синус и прямую кишку) - различные свищи между прямой кишкой и мочеполовой системой - ректовезикальный свищ; ректовагинальный свищ.

5. Тазовое положение почки.

Развитие почки в онтогенезе человека

В эмбриогенезе у человека поочередно закладываются все три вида почек позвоночных животных: предпочка функционирует с третьей по шестую неделю, первичная почка - с шестой по восьмую неделю эмбрионального развития. Нефроны вторичной почки закладываются на 7 - 8 неделе и завершают формирование к 32 - 36 неделям внутриутробного развития. Окончательное формирование почек происходит в постнатальном развитии. В регуляции водно-солевого обмена у плода участвуют его почки, плацента и амнион. При этом происходит постоянный кругооборот воды и осмотически активных веществ: плод проглатывает амниотическую жидкость, часть которой всасывается в желудочно-кишечном тракте, поступает в кроваток, оттуда удаляется через плаценту или фильтруется почками плода. У новорожденных нефроны функционально незрелые. Для них характерны:

а) низкая величина клубочковой фильтрации;

б) сниженная способность к концентрации мочи;

в) ограниченная способность выведения избытка воды;

г) выведение с мочой глюкозы, лактозы, фруктозы.

В процессе роста ребенка изменяется и биохимический состав мочи. В первые три месяца после рождения в моче ребенка преобладает мочевая кислота с добавлением мочевины. Б период от трех до шести месяцев значительно нарастает экскреция мочевины и снижается выведение мочевой кислоты. В отличие от взрослых моча у новорожденных гипотонична по отношению к плазме крови. У двухлетнего ребенка почка функционирует как у взрослого человека. Окончательное формирование морфологических структур почек происходит к двадцати годам.




  • Меню

  • Реклама