Organele și sistemele de organe la animale – Excreția

Prezentarea proceselor de excreție și a organelor implicate, cu accent pe rinichiul uman.

Excreția și sistemul excretor la om

Excreția este eliminarea din organism a produșilor toxici sau inutili rezultați din metabolism, împreună cu excesul de apă și de săruri. Prin excreție se menține homeostazia — constanța compoziției mediului intern.

Principalul produs de excreție la mamifere este ureea, rezultată în ficat din degradarea aminoacizilor (a proteinelor). Se mai elimină acid uric, creatinină, săruri și apă. Confuzie de evitat: ureea se FORMEAZĂ în ficat, dar se ELIMINĂ prin rinichi — itemii de examen amestecă intenționat cele două organe.

Sistemul excretor uman cuprinde:

• rinichii (doi) — organele care produc urina; situați în regiunea lombară, de o parte și de alta a coloanei vertebrale;
• căile urinare: ureterele (conduc urina de la rinichi la vezică), vezica urinară (o depozitează) și uretra (o elimină la exterior prin micțiune).

Excreția nu e monopolul rinichilor — participă secundar și: plămânii (elimină CO2 și vapori de apă), pielea (prin transpirație — apă, săruri, puțină uree) și ficatul (elimină pigmenții biliari prin bilă). Această listă a „organelor cu rol excretor secundar” este o întrebare frecventă.

Alcătuirea rinichiului și nefronul

Pe secțiune, rinichiul prezintă două zone: corticala (la exterior, unde se află corpusculii renali) și medulara (la interior, cu piramidele renale, ale căror vârfuri se deschid în bazinet — camera colectoare din care pleacă ureterul).

Unitatea structurală și funcțională a rinichiului este nefronul — circa un milion în fiecare rinichi. Componentele lui, în ordinea parcursă de lichid:

• Corpusculul renal, format din glomerul (ghem de capilare provenite din arteriola aferentă) și capsula Bowman (cupă cu perete dublu care îmbracă glomerulul și colectează filtratul);
• Tubul urinifer, cu trei segmente: tubul contort proximal, ansa Henle (în formă de U, coboară în medulară) și tubul contort distal, care se varsă într-un tub colector comun mai multor nefroni.

Rinichii sunt irigați de arterele renale; deși cântăresc doar ~300 g împreună, primesc circa un sfert din debitul cardiac — dovada cea mai clară că funcția lor este de a FILTRA sângele, nu doar de a „produce lichid”. Sângele epurat părăsește rinichiul prin vena renală, iar urina prin ureter — două căi de ieșire complet diferite, des confundate în scheme.

Formarea urinei: filtrare, reabsorbție, secreție

Urina se formează în nefron prin trei procese succesive — ordinea și sensul fiecăruia sunt esențiale:

• Filtrarea glomerulară — la nivelul corpusculului renal, presiunea sângelui împinge prin membrana de filtrare apa și moleculele mici (glucoză, săruri, uree, aminoacizi). Rezultă urina primară (filtratul glomerular) — circa 180 de litri pe zi, practic o plasmă FĂRĂ proteine și fără celule sanguine.
• Reabsorbția tubulară — pe măsură ce filtratul străbate tubul urinifer, substanțele utile se întorc în sângele capilarelor peritubulare: glucoza integral, aminoacizii, cea mai mare parte din apă și săruri. Fără reabsorbție am muri deshidratați în câteva ore.
• Secreția tubulară — procesul invers: celulele tubului transferă din sânge în urină substanțe suplimentare (amoniac, ioni de hidrogen și potasiu, medicamente), ajustând fin compoziția.

Rezultatul final: urina finală — doar 1,5 litri pe zi, concentrată în uree și lipsită de glucoză.

Două repere de patologie cerute la examen: prezența glucozei în urină (glicozuria) indică diabet zaharat — glicemia depășește capacitatea de reabsorbție; prezența proteinelor sau a hematiilor indică o leziune a membranei de filtrare (glomerulonefrită).

Reglarea funcției renale și igiena sistemului excretor

Volumul și concentrația urinei se ajustează permanent după starea de hidratare, în principal pe cale hormonală:

• Hormonul antidiuretic (ADH, vasopresina), eliberat de hipofiza posterioară, crește reabsorbția apei în tubii distali și colectori. Când bei puțină apă, ADH crește → urină puțină și concentrată; când bei multă apă, ADH scade → urină abundentă și diluată. Logica inversă (mai mult ADH = mai multă urină) este greșeala tipică — „antidiuretic” înseamnă literal „împotriva eliminării de urină”.
• Aldosteronul (corticosuprarenală) crește reabsorbția sodiului, iar cu el reține și apă, influențând tensiunea arterială.

În lipsa ADH apare diabetul insipid: eliminarea a 10–20 litri de urină diluată pe zi — de diferențiat de diabetul zaharat, unde urina e abundentă dar conține glucoză.

Afecțiuni frecvente: litiaza renală (calculii — „pietrele la rinichi” — din săruri precipitate), cistita (infecția vezicii urinare), glomerulonefrita (inflamația glomerulilor), insuficiența renală (rinichii nu mai epurează sângele; se impune dializa sau transplantul).

Igienă: hidratare suficientă (~2 litri de lichide pe zi), igienă locală corectă, tratarea infecțiilor urinare, evitarea excesului de sare și a abuzului de medicamente toxice pentru rinichi.

Adaptări excretorii la diferite grupe de animale

Organele excretoare s-au diversificat odată cu complexitatea corpului și cu mediul de viață:

• La protozoare (parameci), excesul de apă este eliminat prin vacuole contractile (pulsatile) — necesare mai ales în apa dulce, care intră continuu prin osmoză în celulă.
• La viermii lați apar protonefridiile — canale terminate cu celule cu flamură vibratilă.
• La râmă (anelide), fiecare segment are o pereche de metanefridii — pâlnii ciliate care colectează lichidul din cavitatea corpului și îl elimină prin pori excretori.
• La insecte, excreția se face prin tuburile lui Malpighi, care plutesc în hemolimfă și se varsă în intestin; produsul principal este acidul uric, aproape uscat — o adaptare de economisire a apei la viața terestră.
• La vertebrate, organul excretor este rinichiul, dar produsul de excreție reflectă mediul: peștii elimină mai ales amoniac (foarte toxic, dar diluabil în apa din jur); mamiferele și amfibienii adulți elimină uree; păsările și reptilele elimină acid uric păstos, economisind apa (esențial și pentru embrionul închis în ou).

Regula generală de reținut: cu cât mediul e mai sărac în apă, cu atât produsul de excreție e mai puțin toxic și mai concentrat — amoniac → uree → acid uric.

Test — 6 întrebări ca la examen