Organizm dorosłego człowieka w 60% składa się z wody. Nerki pracują bez przerwy. Dziennie odfiltrowują 150 l wody, z czego 99% zwracają do krwi. Jest to możliwe dzięki temu, że kanaliki nerkowe odzyskujące wodę mają łączną długość 80 km!

RTKD2RzlRWnhE
W procesie wydalania z organizmu zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii największą rolę odgrywa układ moczowy.
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Aby zrozumieć poruszane w tym materiale zagadnienia, przypomnij sobie:
  • rodzaje zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii;

  • narządy, za pośrednictwem których różne organizmy usuwają produkty przemiany materii.

Twoje cele
  • Przedstawisz istotę procesu wydalania.

  • Podasz przykłady substancji, które są wydalane z organizmu człowieka.

  • Wymienisz narządy biorące udział w wydalaniu.

  • Rozpoznasz elementy układu moczowego oraz przedstawisz ich funkcje.

iLrmvJeGD4_d5e188

1. Produkty przemiany materii oraz drogi i sposoby ich usuwania

W wyniku przemian zachodzących w komórkach powstaje wiele zbędnych lub szkodliwych substancji, które muszą zostać z organizmu usunięte. W procesie tym biorą udział nerki (układ moczowy), płuca (układ oddechowy) oraz gruczoły potowe (skóra).

Do szkodliwych substancji należy m.in. trujący amoniak, produkt przemiany białek. Jest on przekształcany w wątrobie w mniej toksyczny mocznik. Następnie wraz z krwią wędruje do nerek, gdzie trafia do moczu, z którym zostaje wydalony. Produkty przemiany materii oraz przyjęte drogą pokarmową substancje toksyczne, np. leki czy alkohol, dostają się najpierw do wątroby, gdzie są zmieniane w mniej trujące formy, a następnie do nerek i innych narządów wspomagających wydalanie.

W usuwaniu wody uczestniczą nerki, skóra oraz płuca. Sole mineralne będące produktami gospodarki mineralnej organizmu wydalanewydalaniewydalane są przez gruczoły potowe w skórze, dlatego pot ma słony smak. Natomiast dwutlenek węgla, będący obok wody końcowym produktem oddychania, wydalany jest przez płuca.

R1CQ7xWn4Bx2h
Produkty przemiany materii i drogi ich usuwania.
Źródło: Anita Mowczan, licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 1

Wyjaśnij, dlaczego w celu wykrycia w organizmie narkotyków lub środków dopingujących bada się mocz.

R5nHbTlMHJkcb
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Obserwacja 1

Problem badawczy: Czy przez skórę wydzielana jest woda?

Rwgwm6rO7Hx3C
Hipoteza 1 Woda jest wydzielana przez skórę., Hipoteza 2 Woda nie jest wydzielana przez skórę.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Co będzie potrzebne
  • twoja ręka,

  • suchy woreczek foliowy,

  • tasiemka.

Instrukcja
  1. Włóż rękę do foliowego woreczka.

  2. Tasiemką zawiąż szczelnie worek na wysokości nadgarstka tak, aby nie dochodziło tam powietrze.

  3. Przez 5 minut obserwuj ściany woreczka.

  4. Zaobserwuj, czy i jakie zmiany nastąpiły wewnątrz woreczka.

  5. W formularzu zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.

RMJoyzI9m7WdV
Wyniki: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Warto wiedzieć

Do badania trzeźwości kierowców służą alkomaty mierzące ilość alkoholu w wydychanym powietrzu. Spożyty alkohol szybko przenika do krwi. W wątrobie zachodzi jego rozkład, ale pewna ilość w niezmienionej postaci pozostaje w naczyniach krwionośnych i z krwią wędruje do komórek. Gdy krew przepływa przez płuca, część substancji dostaje się do wypełniającego je powietrza, dlatego zawartość alkoholu w wydychanym powietrzu jest proporcjonalna do jego zawartości we krwi.

iLrmvJeGD4_d5e274

2. Budowa i funkcje narządów układu moczowego

W skład układu moczowego, inaczej zwanego wydalniczym, wchodzą nerki i drogi moczowe: moczowody, pęcherz moczowy i cewka moczowa. Nerki to parzyste narządy o fasolowatym kształcie, wielkości zaciśniętej dłoni, leżące po obu stronach kręgosłupa na wysokości kręgów lędźwiowych. Zbudowane są z nefronównefronnefronów, w których filtrowana jest krew, w wyniku czego tworzy się mocz. Od każdej z nerek odchodzi moczowód – długi przewód, którym mocz ścieka do pęcherza moczowego, gdzie jest okresowo zbierany. Jego ściany zbudowane z mięśni gładkich są elastyczne i w miarę wypełniania się pęcherza ulegają rozciągnięciu. Rozciąganie ścian pęcherza powoduje powstawanie impulsów nerwowych wysyłanych do mózgowia. Cewka moczowa stanowi nieparzysty przewód wyprowadzający mocz z pęcherza moczowego na zewnątrz. Zaopatrzona jest w mięsień zwieracz, który zamyka światło cewki i pozwala na kontrolę wydalania moczu z organizmu. U mężczyzn cewka moczowa jest dłuższa niż u kobiet, służy dodatkowo do wyprowadzania nasienia. Pęcherz moczowy kobiety jest mniejszy niż mężczyzny.

R1ICq3HJtkQdr
Budowa układu moczowego.
Źródło: Tomorrow Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Średnia pojemność pęcherza moczowego wynosi ok. 350‑700 cmIndeks górny 3, ale maksymalna może dochodzić do 3 l.

Warto wiedzieć

U najmłodszych dzieci, do ok. 3. roku życia, ośrodki nerwowe kontrolujące oddawanie moczu nie są jeszcze w pełni rozwinięte. Dlatego w ich przypadku usuwanie moczu z organizmu odbywa się niezależnie od woli. Trzylatek umie już kontrolować pracę mięśni zwieraczy cewki moczowej i powstrzymywać odruchowe oddawanie moczu.

iLrmvJeGD4_d5e318

3. Proces powstawania moczu

Podstawową jednostką budulcową i czynnościową nerki jest nefron. Składa się on z ciałka nerkowego (cienkościennej torebki otaczającej kłębuszek nerkowy zbudowany z sieci naczyń włosowatych) oraz kanalika nerkowego.

Przez naczynia włosowate krew przepływa pod wysokim ciśnieniem. Składniki osocza krwi, takie jak woda i rozpuszczone w niej substancje, np. glukoza, aminokwasy, jony sodowe NaIndeks górny +, chlorkowe Cl Indeks górny -, w wyniku filtracji przechodzą do torebki. Przez jej cienkie ściany oraz ściany naczyń przedostają się tylko te składniki, które mieszczą się w ich porach. Przefiltrowaniu nie podlegają białka, krwinki ani płytki krwi. Powstały w torebce przesącz składników osocza krwi – mocz pierwotnymocz pierwotnymocz pierwotny – spływa dalej do kanalika nerkowego. Stąd wszystkie potrzebne organizmowi substancje są wchłaniane do naczyń włosowatych oplatających kanalik nerkowy. W końcowym odcinku kanalika mocz przybiera formę moczu ostatecznegomocz ostatecznymoczu ostatecznego, który z nerki wyprowadzany jest moczowodami do pęcherza moczowego.

R9SHfvWr0u9Mz
Film pod tytułem "Powstawanie moczu".
Skład i ilość moczu pierwotnego i ostatecznego

Składniki

Mocz pierwotny

Mocz ostateczny

woda

150–180 litrów

1,5–2,0 llitra

aminokwasy

obecne

brak

glukoza

obecna

brak

mocznik

dużo

dużo

sole mineralne

dużo

mało

1
Ćwiczenie 2

Wymień narządy, które współpracują ze sobą podczas oddawania moczu.

RzEWQmawgHH57
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Obserwacja 2

Problem badawczy: Jakie składniki podlegają filtracji?

RRZ5zUZx6BaTJ
Hipoteza 1 Treść, Hipoteza 2 Treść
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Co będzie potrzebne
  • zlewka wypełniona do połowy wodą,

  • barwnik spożywczy,

  • pół szklanki cukru (sacharozy),

  • pół szklanki kaszy manny,

  • plastikowa butelka PET,

  • nożyczki,

  • bibuła filtracyjna,

  • łyżeczka.

Instrukcja
  1. Nożyczkami obetnij butelkę na wysokości 2/3 tak, aby powstał lejek.

  2. Otrzymany lejek wstaw do dolnej części butelki i wyłóż go pięcioma warstwami bibuły.

    R17riW32zPzrE
    Jak zrobić filtr z butelki?
    Źródło: Dariusz Adryan, licencja: CC BY-SA 3.0.
  3. Do zlewki wlej wodę, dodaj barwnik, cukier i kaszę.

  4. Otrzymany roztwór wlej do wyścielonego bibułą lejka.

  5. Obserwuj, co zostanie na bibule i sprawdź smak przefiltrowanego roztworu.

  6. Wyjaśnij, jakie składniki podlegają filtracji i na czym polega podobieństwo przebiegu procesów zachodzących w nefronie z przeprowadzonym doświadczeniem.

    R1Zq8s9sRsNbD
    Wyniki: (Uzupełnij). Wnioski: (Uzupełnij).
    Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 3

W zasadzie nie da się przedawkować witaminy C przyjmowanej w postaci pokarmowej. (...) Duże dawki kwasu askorbinowego na szczęście nie są toksyczne. Związek rozpuszcza się w wodzie, a nadmiar wydalany zostaje z organizmu wraz z moczem w ciągu kilku godzin.

Indeks górny Źródło: Słomiak K., Czy możliwe jest przedawkowanie witaminy C?, www.doz.pl. Indeks górny koniec

R15FMKAlPnHe8
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Ciekawostka

Wraz z moczem organizm człowieka opuszcza ok. 3 tysięcy składników, z czego 70 produkowanych jest przez bakterie żyjące w jego ciele.

iLrmvJeGD4_d5e457

4. Rola nerek w utrzymaniu stałości środowiska wewnętrznego

Głównym zadaniem nerek jest utrzymanie stałego składu płynów we wnętrzu organizmu. Nerki regulują ilość wydalanej wody i soli mineralnych. Gdy pewnych substancji jest w organizmie za dużo, w nefronie wzmagają się procesy filtracji. Gdy jest ich za mało, intensywniej przebiega odzyskiwanie składników z kanalika nerkowego do osocza krwi. W ten sposób nerki uczestniczą w utrzymaniu homeostazyhomeostazahomeostazy.

Galeria ikonografik dotyczących gospodarki wodnej organizmu człowieka

1
1
Ćwiczenie 4

Wyjaśnij, dlaczego działanie leków stosowanych w terapii nadciśnienia tętniczego jest skierowane na intensyfikację pracy nerek.

R1X7iYQgWt59Q
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
Warto wiedzieć

Czy wiesz, skąd się bierze uczucie pragnienia? Wywołuje je zbyt mała ilość przyjmowanej wody (płynów) lub nadmierna jej utrata, np. w upalny dzień albo podczas wysiłku. Pojawia się też zaraz po spożyciu słodkich albo słonych potraw, które osmotycznie wyciągają wodę z otaczających tkanek. Wtedy ośrodek pragnienia, który znajduje się w mózgu, wydaje nerkom za pośrednictwem hormonów rozkaz zatrzymywania wody w organizmie. W konsekwencji nerki produkują mniej moczu.

iLrmvJeGD4_d5e512

Podsumowanie

  • Wydalanie to proces fizjologiczny, którego celem jest usunięcie z organizmu zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii.

  • W usuwaniu z organizmu zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii uczestniczy układ moczowy, skóra i układ oddechowy.

  • Przez płuca (wraz z wydychanym powietrzem) wydalany jest dwutlenek węgla oraz woda, a przez skórę (wraz z potem) wydalane są sole mineralne oraz woda.

  • Za pomocą nerek (wraz z moczem) usuwane są z organizmu: mocznik, woda, sole mineralne, kwas moczowy, toksyny i produkty rozkładu leków.

  • Układ moczowy składa się z nerek, moczowodów, pęcherza moczowego oraz cewki moczowej.

  • Nerki regulują ilość wody i stężenie soli mineralnych w organizmie.

  • Podstawową jednostką budulcową i czynnościową nerki jest nefron.

  • W kłębuszku nerkowym zachodzi proces filtracji, w kanaliku nerkowym – proces odzyskiwania substancji potrzebnych organizmowi.

  • Przesącz osocza krwi powstały w torebce kłębuszka nerkowego to mocz pierwotny.

  • Mocz powstający z moczu pierwotnego po odzyskaniu składników potrzebnych organizmowi to mocz ostateczny. Jest on usuwany z organizmu.

Praca domowa

11
Ćwiczenie 1

Wymień narządy, które współpracują w wytwarzaniu i wydalaniu moczu. Wyjaśnij ich rolę.

R1d5sFXhefTKL
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 2

Wyszukaj w słowniku termin defekacja. Wyjaśnij, na czym polega różnica pomiędzy defekacją a wydalaniem. Wymień układy narządów, w których zachodzą wymienione procesy.

R1C78bLv8tlDb
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
1
Ćwiczenie 3

Wymień narządy, przez które wydalane są z organizmu:

  1. woda,

  2. dwutlenek węgla,

  3. mocznik.

R1G4Oso7JrmWg
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
iLrmvJeGD4_d5e587

Słownik

homeostaza
homeostaza

utrzymywanie przez organizm względnie stałych parametrów środowiska wewnętrznego, np. temperatury, stężenia glukozy we krwi i ilości wody w organizmie

mocz ostateczny
mocz ostateczny

mocz usuwany z organizmu; powstaje w kanaliku nerkowym po odzyskaniu z moczu pierwotnego składników potrzebnych organizmowi

mocz pierwotny
mocz pierwotny

przesącz osocza krwi znajdujący się w torebce i początkowym odcinku kanalika nerkowego

nefron
nefron

podstawowa jednostka budulcowa i czynnościowa nerki; zbudowany jest z ciałka nerkowego, w którym zachodzi filtracja, i kanalika nerkowego, w którym odzyskiwane są substancje potrzebne organizmowi

wydalanie
wydalanie

usuwanie z organizmu zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii

iLrmvJeGD4_d5e692

Zadania

1
Pokaż ćwiczenia:
11
Ćwiczenie 1
RuwXNdtHuvEHW
zadanie interaktywne
Źródło: Monika Zaleska-Szczygieł, licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 2
RFNvC356YejRH
zadanie interaktywne
Źródło: Monika Zaleska-Szczygieł, licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 3
R1L75IdvnPt2Y
zadanie interaktywne
Źródło: Monika Zaleska-Szczygieł, licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 4
Rw9OOjDpcj9OT
zadanie interaktywne
Źródło: Monika Zaleska-Szczygieł, licencja: CC BY-SA 3.0.
2
Ćwiczenie 5
RM8gpsnuMr5ht
Źródło: Tomorrow sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
R15TJ8PE32GCu
Proces 1. - 1. nadmiar wody, 2. mocznika, 3. amoniaku, 4. filtracja, 5. odzyskiwanie wody, 6. osmoza, 7. kwasu moczowego
Proces 2. - 1. nadmiar wody, 2. mocznika, 3. amoniaku, 4. filtracja, 5. odzyskiwanie wody, 6. osmoza, 7. kwasu moczowego
Krew zawierająca 3. - 1. nadmiar wody, 2. mocznika, 3. amoniaku, 4. filtracja, 5. odzyskiwanie wody, 6. osmoza, 7. kwasu moczowego
Krew pozbawiona 4. - 1. nadmiar wody, 2. mocznika, 3. amoniaku, 4. filtracja, 5. odzyskiwanie wody, 6. osmoza, 7. kwasu moczowego
Źródło: Monika Zaleska-Szczygieł, licencja: CC BY-SA 3.0.
R1FOkgo3PlSnx
Uzupełnij poniższy tekst w taki sposób, aby przedstawiał prawdziwe informacje.
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.
bg‑azure

Notatnik

RAJ9qHTLjwwYl
(Uzupełnij).
Źródło: GroMar Sp. z o.o., licencja: CC BY-SA 3.0.