Wydalanie ZAKŁAD FIZJOLOGII ZWIERZĄT, INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI

Transkrypt

1 Wydalanie DR MAGDALENA MARKOWSKA ZAKŁAD FIZJOLOGII ZWIERZĄT, INSTYTUT ZOOLOGII WYDZIAŁ BIOLOGII, UNIWERSYTET WARSZAWSKI

2 Środowisko odla ZWIERZĘCIA jest nim OTOCZENIE, w którym żyje odla KOMÓREK PŁYN ZEWNĄTRZKOMÓRKOWY, odla ENZYMÓW WEWNĄTRZKOMÓRKOWYCH CYTOPLAZMA onarządami służącymi do wymiany wody i jonów z otoczeniem są: nerki lub ich odpowiedniki a także skóra i nabłonki tkanek pozanerkowych: skrzeli, płuc, układu pokarmowego.

3 Wymiana wody i jonów w różnych środowiskach Woda Śluz Nabłonek Płyn śródmiąższowy Płyn zewnątrzkomórkowy Naczynie krwionośne Komórka (erytrocyt) Płyn zewnątrzkomórkowy (osocze)

4 Środowisko wewnętrzne Utrzymanie właściwego składu chemicznego środowiska wewnętrznego organizmu wymaga: Osmoregulacji czyli utrzymania właściwego ciśnienia osmotycznego tkanek, a od tego zależy ruch wody przez błony biologiczne. Regulacji składu jonowego czyli zdobywania lub usuwania nadmiaru jonów, istotnych dla prawidłowego funkcjonowania komórek. Wydalania końcowych produktów metabolizmu białek czyli usuwania amoniaku bądź jego pochodnych.

5 Źródła wody opokarm owoda pitna owoda metaboliczna

6 Zawartość wody w różnych pokarmach Składnik pożywienia Płyny pochodzenia zwierzęcego i roślinnego Zawartość wody (% świeżej masy) Soki i nektary Krew 95 Mleko (większość ssaków) 87 Mleko (ssaki morskie) 40 Owoce i warzywa Tkanki roślinne i zwierzęce Mięśnie i inne tkanki zwierzęce Nasiona i ziarna < 10

7 Przemieszczanie się wody w głównych przedziałach organizmu PRZEWÓD POKARMOWY KREW PŁYN WENĄTRZKOM. LIMFA KREW PŁYN TKANKOWY

8 Struktura i niektóre właściwości metabolitów azotowych Amoniak Mocznik Kwas moczowy

9 Procesy zachodzące w narządach osmoregulacji i wydalania FILTRACJA ok. 200 litrów na dobę (człowiek) RE(AB)SORPCJA do 99% filtratu SEKRECJA

10 Funkcje nerek Osmoregulacja, Wydalanie końcowych produktów metabolizmu białkowego: amoniaku, mocznika, kwasu moczowego, Regulacja równowagi kwasowo-zasadowej: wydalanie H + i H 2 PO 4-, restytucja HCO 3 - Synteza hormonów i wydzielanie dokrewne: renina, erytropoetyna (w ok. 80%), 1,25-dihydroksycholekalcyferol (aktywna postać witaminy D) Glukoneogeneza (25%) Synteza niektórych aminokwasów, np. glutaminy

11 Układ moczowy

12 Nerka Kora Rdzeń Miąższ Kora Rdzeń Torebka Brodawka Wnęka Kielich mniejszy Miedniczka Zatoka większy Kolumna Piramida Moczowód

13 Nefron Torebka Bowmana Torebka Bowmana Kanalik bliższy Kora nerki Kanalik dalszy Kanalik bliższy Kanalik dalszy Kanalik zbiorczy Pętla Henlego Rdzeń nerki Nefron korowy Kanalik zbiorczy Pętla Henlego Nefron przyrdzenny

14 Naczynia krwionośne Tętniczka odprowadzająca Kłębuszek Tętniczka doprowadzająca Kapilary przykanalikowe Kora Rdzeń Naczynia proste

15 Działanie nerki tętnica tętniczka doprowadzająca kapilary kłębuszka tętniczka odprowadzająca torebka Bowmana kanaliki nerkowy i kanalik zbiorczy zawierające przesącz kapilary przykłębuszkowe żyła główne procesy zachodzące w nerce filtracja kłębuszkowa re(ab)sorpcja kanalikowa sekrecja kanalikowa

16 Kłębuszek nerkowy Torebka Bowmana Tętniczka odprowadzająca Tętniczka doprowadzająca Kanalik bliższy Śródbłonek kapilary Komórka śródbłonka Wyrostek stopowaty podocytu Błona podstawna Kłębuszek Kapilary Podocyt Komórki mesangium Podocyt Wyrostek stopowaty Filtr kłębuszkowy Kapilary kłębuszka przekrój poprzeczny Kapilara kłębuszkowa

17 Tętniczka odprowadzająca Torebka Bowmana Kłębuszek Filtracja kłębuszkowa Tętniczka doprowadzająca Przepływ krwi Białka (ciśn. osmot. 30 mmhg) Ciśn. krwi 60 mmhg Gradient ciśnienia onkotycznego Gradient ciśnienia hydrostatycznego Światło torebki Bowmana Ciśnienie hydrostatyczne w torebce 15 mmhg Kłębuszek Torebka Bowmana

18 Plamka zbita i aparat przykłębuszkowy Torebka Bowmana Tętniczka odprowadzająca Kanalik dalszy Tętniczka doprowadzając a Aparat przykłębkowy Kanalik bliższy Tętniczka odprowadzająca Plamka zbita Kanalik dalszy Światło torebki Bowmana Kapilara kłębuszkowa Kierunek przepływu krwi Tętniczka doprowadzająca Komórki aparatu przykłębkowego

19 OBWODOWEGO CIŚNIENIA KRWI spadek ciśnienia w tętniczkach doprowadzających, spadek GFR Komórki ziarniste aparatu przykłębuszkowego Hamuje baroreceptory w naczyniach obwodowych Rozkurcz m. gładkich w tętniczkach doprowadzających spadek przepływu filtratu i NaCl w pętli Henlego Renina Współczulny UN GFR glomerural filtration rate; Rozkurcz tętniczek doprowadzających Plamka zbita aparatu przykłębuszkowego Aldosteronu z kory nadnerczy Angiotensyna II Skurcz naczyń oporu obwodowego wskaźnik filtracji kłębuszkowej Rozkurcz tętniczek doprowadzających kanalikowej resorpcji Na+, a potem H2O GFR ciśnienia krwi ciśnienia obwodowego krwi Autoregulacja mięśniowa Autoregulacja kanalikowokłębuszkowa Regulacja hormonalna (układ renina angiotensyna aldosteron) Kontrola nerwowa

20 Powstawanie moczu re(ab)sorpcja sekrecja

21 Re(ab)sorpcja

22 Re(ab)sorpcja

23 Sekrecja

24

25 Kontrola funkcjonowania nefronu przez aldosteron Aldosteron na drodze dyfuzji przenika do komórki Łączy się ze swoimi receptorami i czynnikami transkrypcyjnymi Aktywowana jest transkrypcja genów białek transporterowych Nowe białka transporterowe umieszczane są w pęcherzykach Białka transporterowe wbudowywane są w błonę komórkową

26 Kontrola funkcjonowania nefronu przez wazopresynę (ADH) Wazopresyna łączy się receptorami związanymi z białkami G W komórce wzrasta poziom camp i aktywowana jest PKA PKA fosforyluje białka cytoszkieletarne Akwaporyny z pęcherzyków wbudowywane są w błonę komórkową

27 Pojęcie progu nerkowego na przykładzie glukozy Filtrat Resorpcja Próg nerkowy Mocz

28 W świecie zwierząt

29 Pokrycie powierzchni ziemi WODY 71% OCEANY > 98% RZEKI I JEZIORA <1%

30 Skład jonowy środowisk wodnych JONY Woda morska mmol/kg Woda rzeczna mmol/kg Na + 475,4 0,39 Mg 2+ 54,2 0,21 Ca 2+ 10,3 0,52 K + 10,1 0,04 Cl - 554,4 0,23 SO ,6 0,21 HCO 3-2,4 1,11

31 Reakcje zwierząt na zmiany stężenia w środowisku zewnętrznym OSMOKONFORMIZM morskie bezkręgowce OSMOREGULACJA większość morskich kręgowców JONOKONFORMIZM w wodzie morskiej JONOREGULACJA - w wodzie słodkiej EURYHALICZNOŚĆ szeroki zakres tolerancji zmian stężenia soli STENOHALICZNOŚĆ - wąski zakres tolerancji

32 Problemy osmoregulacyjne SUSZA OSMOTYCZNA - w wodach morskich NAPŁYW WODY I UTRATA ELEKTROLITÓW - w wodach słodkich SUSZA OSMOTYCZNA na lądzie

33 wydalanie mocznika

34 Dziękuję