Układ moczowo‑płciowy obejmuje układ moczowy (wydalniczy) oraz układ płciowy. Połączenie narządów moczowych i płciowych w jeden układ związane jest z ich wspólnym pochodzeniem: w okresie płodowym obydwa systemy rozwijają się ze wspólnego zawiązka. Funkcjonalnie i anatomicznie układy moczowy i płciowy są całkowicie niezależne, jednak u samców części kręgowców – m.in. u większości ssaków, w tym człowieka – nasieniowodynasieniowody (przewody nasienne) nasieniowody mają ujście w cewce moczowej.

Budowa układu moczowo‑płciowego poszczególnych gatunków kręgowców jest odmienna, co wiąże się zazwyczaj ze środowiskiem, w jakim żyje dany organizm. U kręgowców wyróżnić można trzy rodzaje nerek o różnym stopniu skomplikowania budowy:

  • przednerczaprzednerczeprzednercza występują w rozwoju zarodkowym bezowodniowcówbezowodniowcebezowodniowców;

  • śródnerczaśródnercześródnercza obserwuje się u dojrzałych bezowodniowców oraz w rozwoju zarodkowym owodniowcówowodniowceowodniowców;

  • zanerczazanerczezanercza, czyli nerki właściwe, obecne są u dorosłych owodniowców.

bg‑yellow

Ewolucja budowy nerki

bg‑gold

Przednercze

Nerka w postaci przednercza występuje u niektórych ryb, larw bezżuchwowców oraz płazów ogoniastych. U pozostałych kręgowców przednercze obecne jest wyłącznie w stadium embrionalnym i zanika na wczesnych etapach życia zarodkowego. W przednerczu nefronynefronnefrony z jednej strony kontaktują się z kłębuszkiem nerkowym, czyli kłębkiem naczyń krwionośnych doprowadzających krew do nerki, a z drugiej strony  otwierają się do jamy ciała orzęsionym lejkiem, wychwytując szkodliwe lub zbędne produkty przemiany materii.

bg‑gold

Śródnercze

Śródnercze (pranercze) występuje u dorosłych bezżuchwowców, ryb oraz płazów, a także u zarodków gadów, ptaków i ssaków. Rozwija się z nefrotomównefrotomnefrotomów w odcinku piersiowym i stopniowo rozrasta w kierunku lędźwiowym, jednocześnie zanikając od przodu. Ostatecznie pozostaje około szóstej części śródnercza, z czego fragment przedni przekształca się w głowę najądrza, a tylny – w końcowy narząd wydalniczy u ryb i płazów lub szczątkowe narządy płciowe (przyjądrze i przyjajnik) u owodniowców. Nefrony w śródnerczu składają się z ciałka nerkowego i cewki nerkowej. W skład ciałka nerkowego wchodzi torebka kłębuszka (torebka Bowmana), która otacza kłębuszek.

bg‑gold

Zanercze

Zanercze, czyli nerka właściwa (ostateczna), to narząd wydalniczy dorosłych gadów, ptaków i ssaków. Ma własny, całkowicie odrębny przewód wyprowadzający mocz – moczowód wtórny. Nefrony składają się z ciałka nerkowego i cewki nerkowej. Powstający w nefronach mocz spływa do kielichów nerkowych, a następnie do przechodzącej w moczowód miedniczki nerkowej.

Budowa układu wydalniczego u kręgowców

1
Ryby

U większości gatunków ryb narządami wydalniczymi są parzyste śródnercza. Zbudowane są one z orzęsionych lejków (zbierających produkty przemiany materii bezpośrednio z jamy ciała) oraz ciałek nerkowych z kłębuszkiem naczyń włosowatych (zbierających produkty przemiany materii z krwi).

RWIjkZbW1D9Tc
Grafika przedstawia wybrane elementy budowy ryby. Ukazana jest ryba lewym profilem. W jej brzuchu znajduje się cienka, podłużna nerka. Pod nią znajduje się znacznie większy, również podłużny pęcherz pławny. Pod obiema tymi strukturami znajdują się jelita, zakończone odbytem. W przestrzeni pod pęcherzem pławnym znajduje się krótki, podłużny pęcherz moczowy.
Wybrane elementy budowy ryby.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Mocz wytwarzany w śródnerczach przedostaje się do moczowodów, a następnie zbierany jest w pęcherzu moczowym. Ryby chrzęstnoszkieletowe wydalają mocz poprzez kloakękloakakloakę, natomiast kostnoszkieletowe – poprzez niezależny otwór zlokalizowany za otworem odbytowym. Głównym produktem przemiany materii u ryb jest amoniak.

Płazy

U płazów – podobnie jak u ryb – występują parzyste śródnercza. Produkowany w nich mocz spływa moczowodami do pęcherza moczowego, który nie stanowi oddzielnego narządu – jest uchyłkiem kloaki.

RVLnW1wzMleo7
Grafika przedstawia narządy wewnętrzne żaby. Ukazany jest jej szkielet i wszystkie narządy oraz układ krwionośny. Fasolowate nerki znajdują się w dolnej części jej brzucha. Pod nimi znajduje się pęcherz moczowy, zakończony kloaką.
Narządy wewnętrzne żaby.
Źródło: Englishsquare.pl Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.

Wydalanie moczu z organizmu nie jest ciągłe, lecz następuje po całkowitym wypełnieniu pęcherza moczowego. Dorosłe płazy wydalają mocznik, natomiast ich formy larwalne – amoniak.

Gady

Narządami wydalniczymi gadów są nerki właściwe (zanercza). W ich budowie nie są już obecne urzęsione lejki, a jedynie ciałka nerkowe. Zanercza odbierają zatem produkty przemiany materii wyłącznie z krwi. W ciałku nerkowym produkowany jest, na zasadzie fizycznej filtracji, mocz pierwotnymocz pierwotnymocz pierwotny, natomiast w obrębie kanalika nerkowego, na zasadzie resorpcjiresorpcjaresorpcji, powstaje mocz ostatecznymocz ostatecznymocz ostateczny. Odprowadzany jest on przez moczowody bezpośrednio do kloakikloakakloaki (pęcherz moczowy występuje jedynie u żółwi i jaszczurek).

Większość gadów prowadzi oszczędną gospodarkę wodną, stąd ich mocz jest bardzo zagęszczony. Głównym wydalanym związkiem jest kwas moczowy, który z powodu znacznego zagęszczenia moczu często ulega krystalizacji.

RSd3sfzCp5XoA
Pierwsze zdjęcie przedstawia krokodyla spoczywającego na piaszczystym gruncie. Gad ten posiada wysłużony pysk z wystającymi, trójkątnymi zębami. Jego zielone ciało pokryte jest łuskami. Drugie zdjęcie przedstawia żółwia płynącego przez zbiornik wodny. Zwierzę to posiada skorupę, z której wystaje jego krótka, okrągława głowa oraz kończyny dolne i górne w formie dużych, spłaszczonych płetw.
Źródło: Pixabay, domena publiczna.
Ptaki

Podobnie jak u gadów, narządami wydalniczymi ptaków są nerki właściwe. Charakterystyczną cechą budowy układu moczowego tej gromady zwierząt jest brak pęcherza moczowego (z wyjątkiem strusi – Struthionidae). Moczowody odprowadzają mocz z nerek bezpośrednio do kloaki. W kloace następuje dodatkowe silne zagęszczenie moczu, który wydalany jest razem z kałem w postaci kryształów kwasu moczowego.

Ssaki

Układ wydalniczy ssaków składa się z dwóch nerek właściwych, moczowodów, pęcherza moczowego i cewki moczowej. Ssaki wydalają mocznik (są uroteliczne). W nerkach obecne są pętle Henlegopętla Henlegopętle Henlego, w których zagęszczany jest mocz. Ich długość związana jest ze środowiskiem życia ssaków: u zwierząt pustynnych, ze względu na oszczędność wody, pętle Henlego są długie, natomiast u ssaków wodnych (np. bobrów – Castor) są stosunkowo krótkie.

bg‑yellow

Ewolucja dróg moczowo‑płciowych

Jednocześnie ze śródnerczem rozwijają się zróżnicowane drogi wyprowadzające mocz, w zależności od płci. U samców bezowodniowców – z wyjątkiem ryb kostnoszkieletowych – funkcję zarówno moczowodu, jak i nasieniowodu pełni przewód Wolffaprzewód Wolffaprzewód Wolffa (moczowód pierwotny). U samic kanał ten służy jedynie do wyprowadzania moczu, natomiast w jajowód przekształca się przewód Müllera.

Wraz z rozwojem zanercza zarówno u samic, jak i samców wykształca się moczowód wtórny. Tworzy on całkowicie odrębne połączenie między miedniczką nerkową a pęcherzem moczowym (u torbaczy i łożyskowców) lub kloaką (u płazów, gadów, ptaków i stekowców). U samców owodniowców przewody Wolffa tworzą nasieniowody i najądrze. U samic kanały te ulegają redukcji, a zawiązkiem żeńskich dróg płciowych są przewody Mülleraprzewód Mülleraprzewody Müllera. U dorosłych płazów, gadów i ptaków powstają z niego jajowody. U ssaków części środkowe tych przewodów łączą się w zawiązek macicy, natomiast końcowe zespalają się i tworzą górną część pochwy (u torbaczy całe drogi płciowe samic są parzyste: składają się z dwóch jajowodów i dwóch macic połączonych z dwiema pochwami uchodzącymi do kloaki).

Słownik

bezowodniowce
bezowodniowce

grupa kręgowców, które w rozwoju embrionalnym nie wytwarzają błon płodowych; należą do nich bezczaszkowce, bezżuchwowce, ryby i płazy

kloaka
kloaka

końcowa, rozszerzona część jelita grubego występująca u większości kręgowców

mocz pierwotny
mocz pierwotny

mocz powstający w procesie filtracji osocza w ciałku nerkowym

mocz ostateczny
mocz ostateczny

mocz powstający z moczu pierwotnego w wyniku procesu resorpcji w kanalikach nerkowych

nasieniowody (przewody nasienne)
nasieniowody (przewody nasienne)

przewody służące do wyprowadzania plemników z jąder

nefron
nefron

jednostka strukturalna i czynnościowa nerki; jest ślepo zakończonym kanalikiem zbudowanym z komórek nabłonkowych; składa się z ciałka nerkowego oraz kanalika nerkowego, w którym wyróżnia się zróżnicowane morfologicznie i czynnościowo odcinki: kanalik I rzędu (proksymalny), pętlę nefronu (pętlę Henlego) oraz kanalik II rzędu (dystalny)

nefrotom
nefrotom

mezoderma pośrodkowa kręgowców, różnicująca się w stadium neurulacji i we wczesnej organogenezie na przednercze, śródnercze i zanercze; dalsze różnicowanie nefrotomów w nerkę przebiega w sposób specyficzny dla poszczególnych grup systematycznych kręgowców i płci osobników

owodniowce
owodniowce

grupa kręgowców, które w rozwoju embrionalnym wytwarzają błony płodowe; należą do nich gady, ptaki i ssaki

pętla Henlego
pętla Henlego

odcinek kanalika nerkowego obejmujący końcowy fragment części bliższej kanalika nerkowego, nazywany częścią zstępującą, który przebiega w kierunku dośrodkowym w rdzeniu nerki i po zawróceniu o 180° przechodzi w część wstępującą, stanowiącą początkowy odcinek części dalszej kanalika nerkowego; jest miejscem intensywnych procesów resorpcji i sekrecji składników moczu u ssaków

przednercze
przednercze

najstarsze ewolucyjnie pokolenie narządu wydalniczego kręgowców; funkcjonuje u larw minogów i płazów oraz u niektórych ryb, u pozostałych zanika na wczesnych etapach życia zarodkowego; jest zbudowane z ułożonych metamerycznie kanalików, rozpoczynających się urzęsionymi lejkami, otwartymi do jamy ciała

przewód Müllera
przewód Müllera

parzysty przewód wykształcający się w czasie rozwoju nerki kręgowców; powstaje jako przewód zachowujący związek z przednerczem, rozwijający się z nabłonka mezodermalnego i biegnący równolegle obok przewodu śródnercza; jest zawiązkiem żeńskich dróg płciowych; u samców ulega uwstecznieniu; u ssaków z ich pozostałości tworzą się narządy dodatkowe: przyczepek jądra, przyczepek najądrza i łagiewka sterczowa

przewód Wolffa
przewód Wolffa

przewód śródnercza; pierwotny moczowód; parzysty przewód wykształcający się w czasie rozwoju nerki kręgowców; tworzy przewód wyprowadzający śródnercza (pranercza); u niższych kręgowców pełni funkcję moczowodu (u samców także nasieniowodu); u samic wyższych kręgowców zanika (pozostałości tworzą nadjajnik i przyjajnik), natomiast u samców przekształca się w nasieniowód; u ssaków występuje w trakcie rozwoju embrionalnego, przekształca się następnie w najądrza, powrózek nasienny i pęcherzyki nasienne

resorpcja
resorpcja

proces wchłaniania wody i związków chemicznych z moczu pierwotnego

śródnercze
śródnercze

narząd wydalniczy kręgowców; drugie po przednerczu pokolenie nerek; u ryb i płazów funkcjonuje przez całe życie, u pozostałych grup systematycznych w większości zanika, najczęściej w okresie życia zarodkowego; ma postać parzystych ciał położonych pod kręgosłupem, zbudowanych z nefronów

zanercze
zanercze

nerka właściwa; parzysty narząd wydalniczy kręgowców; występuje u dorosłych gadów, ptaków i ssaków (poprzednie typy nerek są u nich obecne tylko w rozwoju zarodkowym)