Układ moczowy
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!
rodzaje zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii;
narządy, za pośrednictwem których różne organizmy usuwają produkty przemiany materii.
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.
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 wydalanewydalane są przez gruczoły potowe w skórze, dlatego pot ma słony smak. Natomiast dwutlenek węgla, będący obok wody końcowym produktem oddychania, wydalany jest przez płuca.
Wyjaśnij, dlaczego w celu wykrycia w organizmie narkotyków lub środków dopingujących bada się mocz.
Problem badawczy: Czy przez skórę wydzielana jest woda?
twoja ręka,
suchy woreczek foliowy,
tasiemka.
Włóż rękę do foliowego woreczka.
Tasiemką zawiąż szczelnie worek na wysokości nadgarstka tak, aby nie dochodziło tam powietrze.
Przez 5 minut obserwuj ściany woreczka.
Zaobserwuj, czy i jakie zmiany nastąpiły wewnątrz woreczka.
W formularzu zanotuj wyniki i wnioski. Zweryfikuj hipotezę.
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.
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 nefronównefronów, 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.
Średnia pojemność pęcherza moczowego wynosi ok. 350‑700 cmIndeks górny 33, ale maksymalna może dochodzić do 3 l.
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.
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 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 ostatecznegomoczu ostatecznego, który z nerki wyprowadzany jest moczowodami do pęcherza moczowego.
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 |
Wymień narządy, które współpracują ze sobą podczas oddawania moczu.
Problem badawczy: Jakie składniki podlegają filtracji?
zlewka wypełniona do połowy wodą,
barwnik spożywczy,
pół szklanki cukru (sacharozy),
pół szklanki kaszy manny,
plastikowa butelka PET,
nożyczki,
bibuła filtracyjna,
łyżeczka.
Nożyczkami obetnij butelkę na wysokości 2/3 tak, aby powstał lejek.
Otrzymany lejek wstaw do dolnej części butelki i wyłóż go pięcioma warstwami bibuły.
R17riW32zPzrE Do zlewki wlej wodę, dodaj barwnik, cukier i kaszę.
Otrzymany roztwór wlej do wyścielonego bibułą lejka.
Obserwuj, co zostanie na bibule i sprawdź smak przefiltrowanego roztworu.
Wyjaśnij, jakie składniki podlegają filtracji i na czym polega podobieństwo przebiegu procesów zachodzących w nefronie z przeprowadzonym doświadczeniem.
R1Zq8s9sRsNbD
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 koniecŹródło: Słomiak K., Czy możliwe jest przedawkowanie witaminy C?, www.doz.pl.
Wraz z moczem organizm człowieka opuszcza ok. 3 tysięcy składników, z czego 70 produkowanych jest przez bakterie żyjące w jego ciele.
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 homeostazyhomeostazy.
Galeria ikonografik dotyczących gospodarki wodnej organizmu człowieka
Wyjaśnij, dlaczego działanie leków stosowanych w terapii nadciśnienia tętniczego jest skierowane na intensyfikację pracy nerek.
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.
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
Wymień narządy, które współpracują w wytwarzaniu i wydalaniu moczu. Wyjaśnij ich rolę.
Wyszukaj w słowniku termin defekacja. Wyjaśnij, na czym polega różnica pomiędzy defekacją a wydalaniem. Wymień układy narządów, w których zachodzą wymienione procesy.
Wymień narządy, przez które wydalane są z organizmu:
woda,
dwutlenek węgla,
mocznik.
Słownik
utrzymywanie przez organizm względnie stałych parametrów środowiska wewnętrznego, np. temperatury, stężenia glukozy we krwi i ilości wody w organizmie
mocz usuwany z organizmu; powstaje w kanaliku nerkowym po odzyskaniu z moczu pierwotnego składników potrzebnych organizmowi
przesącz osocza krwi znajdujący się w torebce i początkowym odcinku kanalika nerkowego
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
usuwanie z organizmu zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii
Zadania
Przeczytaj opis sytuacji. Oceń prawdziwość zdań kończących poniższą wypowiedź i zaznacz odpowiedź Prawda lub Fałsz.
Wysiłek fizyczny, gdy temperatura otoczenia przekracza 30°C, naraża organizm na znaczny ubytek wody na skutek pocenia. Aby utrzymać w równowadze ilość wody i soli mineralnych w organizmie,
Prawda | Fałsz | |
wzrasta intensywność odzyskiwania wody w kanalikach moczowych. | □ | □ |
moczowody odprowadzają z nerki mniejsze ilości moczu ostatecznego. | □ | □ |
duże ilości moczu zatrzymywane są w pęcherzu moczowym. | □ | □ |