Izvadorgānu sistēma

Izvadorgānu sistēma ir orgānu sistēma, ar kuru palīdzību organisms atbrīvojas no kaitīgiem vielmaiņas galaproduktiem. Izvadorgānu sistēma sastāv no urīnorgānu sistēmas, elpošanas orgānu sistēmas, gremošanas orgānu sistēmas un segaudu orgānu sistēmas — ādas. Šo orgānu kopums izvada no organisma ūdens pārpalikumu, vielmaiņas produktus, sāļus, kā arī organismā iekļuvušās vai izveidojušās indīgās vielas.

No organisma šūnām tiek izdalīti metabolisma atkritumi, kas nonāk asinīs un ar tām tiek novadīti uz izvadorgāniem, ar kuru palīdzību tiek izvadīti no organisma. Ja izvadorgānu funkcijas ir traucētas, tad organismā uzkrājas katabolisma produkti, radot organisma vispārējo saindēšanos, kas smagākos gadījumos var beigties ar nāvi.

Organisma galveno attīrīšanas funkciju no vielmaiņas galaproduktiem veic urīnorgānu sistēma. Tās pamatā ir nieru darbība, kas attīra asinis no vielmaiņas galaproduktiem, koncentrējot tos urīnā. Ar urīnu no organisma izdalās vairāk nekā 80% šūnu katabolisma produktu. Katabolisma produktus izvada arī āda (ar sviedriem), plaušas (ar izelpoto gaisu), gremošanas sistēma (ar izkārnījumiem). Šiem orgāniem izvadīšana ir gan tikai blakusfunkcija, tie nevar aizstāt nieres kā galveno izvadorgānu.

Izvadorgānu sistēma dzīvniekiem

Lielākajai daudzšūņu daļai ir speciāli izvadorgāni — protonefrīdiji, metanefrīdiji, celomodukti, nefromiksiji, nieres, kas nodrošina kaitīgu vielu izvadīšanu no organisma. Protistiem viegli šķīstoši ekskrēti tiek izvadīti apkārtējā vidē ar difūzijas vai vakuolu palīdzību, kas pilda osmoregulācijas funkcijas. Izdalāmā šķidruma izvade no citoplazmas notiek spongiomā — sarežģītā membrānu burbulīšu vai kanālu sistēmā. Daudziem zemākajiem daudzšūņiem vielmaiņas produkti difundē caur ķermeņa virsmu un dobumu sieniņām, kas ir saskarē ar apkārtējo vidi. Bez to, saldūdens sūkļu un hidru šūnās ir vakuolas, kas piedalās ekskrētu uzkrāšanā un izvadīšanā.

Cilvēka urīnizvadorgānu sistēma

Cilvēka urīnizvadorgānu sistēma: 2 — niere, 3 — nieres bļodiņa, 4 — urīnvads, 5 — urīnpīslis, 6 — urīnizvadkanāls, 7 — virsniere, 8 — nieru artērija un vēna, 9 — apakšējā dobā vēna, 10 — vēdera aorta

Cilvēka urīnizvadorgānu sistēma ir ļoti līdzīga visu mugurkaulnieku urīnizvadorgānu sistēmai.

Sistēmas uzbūve

Nieres (pāra orgāns) veic asiņu filtrāciju un ir urīnizvadorgānu galvenā struktūra. To filtrējošā pamatvienība ir nefrons, kurš sastāv no asinsvadu kamoliņa, nefrona kapsulas un nefrona kanāliņa. (Sīkāk par nieru uzbūvi skatīt rakstā Nieres.)

Nieres asinsvadi atrodas nieres priekšpusē. Pa nieru artērijām (labā nieres artērija, kreisā nieres artērija) asinis plūst uz nieri. Nieru artērijas zarojas un veido blīvu kapilāru tīklu. Nieru artērijās ir augsts asinsspiediens. Pa nieru vēnām (labā nieres vēna, kreisā nieres vēna) asinis plūst prom no nieres un ieplūst apakšējā dobajā vēnā. No nieres bļodiņas atiet urīnvads (pāra orgāns), kas savieno nieri ar urīnpūsli, no kura atiet urīnizvadkanāls(nepāra orgāns). Ja urīnpūslis ir piepildījies, urīnvadi aizveras. Urīnpūšļa izeju uz urīnizvadkanālu slēdz divi sfinkteri: tuvāk pūslim ir iekšējais slēdzējmuskulis, tuvāk kanālam ir ārējais slēdzējmuskulis.

Urīna veidošanās

Filtrācija

Filtrācija norisinās nefrona kapsulā, tā kausveida struktūrā (ieliekumā, ko sauc par nieres ķermenīti) atrodas kapilāru kamoliņš jeb glomeruls, kura kapilāru sienas ir daudz caurlaidīgākas nekā citu asinsvadu sienas. Pēc kapilāru kamoliņa kapilāri atkal savienojas un veido arteriolu (tā ir vienīgā vieta organismā, kur kapilāri no jauna veido arteriolu ). No kamoliņa izejošās arteriolas diametrs ir mazāks nekā kamoliņā ienākošās arteriolas diametrs, tādēļ kamoliņā rodas liels spiediens, kas nodrošina asiņu šķidruma plūsmu cauri kapilāru sienām . Daļa asins plazmas izfiltrējas nefrona kapsulā, šo filtrātu sauc par pirmurīnu, un tas satur ūdeni, glikozi, sāļus, aminoskābes, urīnvielu, bet nesatur olbaltumvielas un asinsķermenīšus . Apmēram ceturtā daļa asiņu, ko sirds sūknē katru minūti, nonāk nierēs, un desmitā daļa asins plazmas tiek izfiltrēta. Diennaktī veidojas aptuveni 180 litru pirmurīna .

Reabsorbcija

No 180 litriem pirmurīna 99 % tiek reabsorbēti asinīs, tādējādi tikai pusotrs litrs šī filtrāta diennaktī tiek izdalīts ar urīnu. No glomerula izejošā arteriola sazrojas kapilāros, tie apņem nefrona kanāliņu. No kanāliņā esošā pirmurīna visa glikoze un aminoskābes un daļa ūdens un sāļu uzsūcas atpakaļ asinīs.

Sekrēcija

No asinīm urīnā ar aktīvo vielu transportu (par vielu transportu skatīt rakstā Šūnas membrāna) tiek izdalītas (sekrēcija) vielas, kas neizdalījās filtrācijā, — medikamentu un hormonu šķeļprodukti un urīnskābe, tādējādi rodas sekundārais jeb īstais urīns, kas ieplūst urīna savācējkanāliņā un pēc tam nieres bļodiņā (ekskrēcija) .

Nefronu darbības regulācija

Saražota urīna daudzums atkarīgs no tā, vai organismam vajag atbrīvoties no ūdens (hipotoniskas asinis jeb tajās ir par daudz ūdens) vai arī to saglabāt (hipertoniskas asinis jeb tajās ir par maz ūdens). Nefronu savācējkanāliņu ūdens caurlaidību regulē hormons vazopresīns, kuru ražo hipofīze un kurš iedarbojas uz savācācējkanāliņu epitēlijšūnām, palielinot to caurlaidību, kas nozīmē, ka no kanāliņiem izplūst vairāk ūdens un tas ieplūst atpakaļ asinīs. Kad asiņu konsistence ir normāla, hipofīzes stimulācija samazinās un tā savukārt samazina vazopresīna sekrēciju (urīna daudzums palielinās).

Urinācija

Urinācija ir urīna izdalīšanās, kas ir reflektoriska darbība. Kad urīnpūslis ir tukšs, simpātiskā nervu sistēma izraisa pūšļa atslābumu un iekšējā slēdzējmuskuļa saraušanos. Kad pūslis ir pilns, parasimpātiskā nervu sistēma izraisa pūšļa sienas saraušanos un iekšējā slēdzējmuskuļa atslābumu. Ārējā slēdzējmuskuļa saraušanās un atslābums ir pakļauts gribai, ar to cilvēks var novērst urīna izdalīšanos, līdz netiek sasniegta kritiskā robeža (pieaugušajam cilvēkam tā ir ap 500—700 ml pūslī). Nenobriedusi nervu sistēma vēl nespēj kontrolēt urīna izdalīšanos.