Для профилактики и лечения этой болезни не существует вакцин или лекарств. Профилактика тем не менее возможна, и именно благодаря профилактическим стратегиям эта болезнь находится на грани ликвидации. Стратегии профилактики включают:

• усиление эпиднадзора в целях выявления каждого пациента в течение 24 суток после обнажения червя;
• профилактику выделения каждой особью червя личинок за счет оказания помощи пациенту и регулярной обработки поврежденного участка кожи и наложения на него повязок вплоть до полного высвобождения червя из тканей;
• предотвращение загрязнения питьевой воды путем запрещения зараженным пациентам с признаками высвобождения паразита заходить в воду;
• обеспечение более широкого доступа к источникам безопасной питьевой воды для предупреждения заражения;
• фильтрацию воды из открытых водоемов перед ее употреблением;
• борьбу с переносчиками с использованием противоличиночного средства темефос; и
• расширение санитарно-профилактической работы и содействие изменению поведения населения.

Этапы ликвидации заболевания

В мае 1981 г. Межучрежденческий руководящий комитет по совместным действиям в рамках Международного десятилетия питьевого водоснабжения и санитарии (1981–1990 гг.) предложил включить ликвидацию дракункулеза в число показателей успешного проведения Десятилетия. В том же году руководящий орган ВОЗ – Всемирная ассамблея здравоохранения – приняла резолюцию (WHA34.25), в которой она отметила, что Международное десятилетие питьевого водоснабжения и санитарии представляет возможность для ликвидации дракункулеза. После этого ВОЗ и Центры по контролю и профилактике заболеваний Соединенных Штатов сформулировали стратегию и технические руководящие принципы проведения кампании по ликвидации.

В 1986 г. к борьбе против этой болезни присоединился Центр Картера, который действует в партнерстве с ВОЗ и ЮНИСЕФ и до сих пор является одним из ведущих учреждений в деле ликвидации этого заболевания. В 2011 г., желая придать решающий импульс этой работе, ВОЗ призвала все эндемичные по дракункулезу государства-члены ускорить принятие мер по прекращению его передачи и усилить общенациональный эпиднадзор для обеспечения его ликвидации.

Сертификация стран

Страна может быть объявлена свободной от дракункулеза, если она в течение как минимум трех лет подряд не регистрирует ни одного случая передачи паразита при условии проведения активного эпиднадзора.

По истечении этого периода международная группа специалистов по сертификации посещает страну для оценки соответствия системы эпиднадзора и изучения документации о расследовании сигналов о возможных случаях заболевания и принимаемых ответных мерах.

Группа изучает такие показатели, как доступ к улучшенным источникам питьевой воды в районах обитания паразита, и посещает сельские населенные пункты для подтверждения отсутствия передачи возбудителя. Оцениваются также риски повторного появления болезни. На заключительном этапе в Международную комиссию по сертификации ликвидации дракункулеза (МКСЛД) направляется соответствующий отчет.

Начиная с 1995 г. МКСЛД провела 12 совещаний, по рекомендации которых ВОЗ сертифицировала в качестве свободных от дракункулеза 199 стран и территорий (входящих в состав 187 государств-членов ВОЗ).

В последнее время этот статус был присвоен в феврале 2018 г. Кении, которая ранее была эндемичной по дракункулезу.

Непрерывный эпиднадзор

Согласно рекомендациям ВОЗ, на территории страны и/или района, где недавно была прервана передача болезни ришты, необходимо как минимум в течение трех лет осуществлять активный эпиднадзор. Это необходимо для того, чтобы не пропустить случаев заболевания и предупредить возвращение болезни.

Поскольку период созревания червя продолжается 10–14 месяцев, один единственный пропущенный случай заболевания отодвигает сроки ликвидации на один год или более. Данные о возвращении заболевания были получены в Эфиопии (2008 г.), которая ранее объявила о прекращении передачи гельминта в рамках национальной программы по ликвидации заболевания, а в последнее время (2010 г.) – в Чаде, где передача болезни возобновилась спустя почти 10 лет полного отсутствия регистрируемых случаев.

Считается, что передача паразита в стране прекращена, если случаи заболевания не регистрируются на протяжении 14 месяцев подряд. После этого страна на протяжении как минимум трех лет после выявления последнего случая местной передачи остается на стадии предварительной сертификации, в течение которой она обязана проводить интенсивные мероприятия по эпиднадзору за заболеванием. Эпиднадзор должен продолжаться и после сертификации, до тех пор пока не будет провозглашена глобальная ликвидация заболевания.

Актуальные задачи

Самой сложной и дорогостоящей задачей в процессе ликвидации является выявление и изоляция последних остающихся пациентов, поскольку они обычно проживают в удаленных и нередко недоступных сельских районах.

Выполнение этой задачи осложняется в первую очередь небезопасной обстановкой, препятствующей посещению эндемичных по дракункулезу районов, особенно в странах, где продолжают происходить случаи инвазии среди людей и животных.

Неблагоприятным фактором для осуществления программы являются инвазии D. medinensis у собак, особенно в таких странах, как Чад, Эфиопия и Мали. Это явление было отмечено в Чаде в 2012 г., и с тех пор в той же зоне риска продолжают выявляться собаки с признаками высвобождения червей, генетически неотличимых от червей, встречающихся у людей. Инвазии Dracunculus medinensis среди собак остаются препятствием для осуществления кампании по глобальной ликвидации этого заболевания. В 2019 г. в Чаде было зарегистрировано 1935 зараженных собак и 46 зараженных кошек; в Эфиопии были выявлены две зараженные собаки и шесть зараженных павианов; в Мали инвазии были определены у девяти собак, а в Анголе – у одной собаки. Передачу гельминта у животных можно прервать путем усиления эпиднадзора на предмет выявления всех зараженных животных и их изоляции (привязывания зараженных и профилактического содержания на привязи здоровых особей), проведения санитарно-просветительской работы среди местного населения и владельцев животных и осуществления интенсивных и всеобъемлющих мероприятий по борьбе с переносчиками.

Деятельность ВОЗ

В целях борьбы с дракункулезом ВОЗ проводит информационно-разъяснительную работу по вопросам ликвидации заболевания, выпускает технические рекомендации, координирует мероприятия по ликвидации, контролирует эффективность эпиднадзора в районах, свободных от дракункулеза, а также отслеживает достигнутый прогресс и выпускает соответствующие доклады.

ВОЗ является единственной организацией, уполномоченной по рекомендации МКСЛД сертифицировать страны в качестве свободных от этой болезни. В состав МКСЛД в настоящее время входят девять экспертов по вопросам общественного здравоохранения из шести регионов ВОЗ. Комиссия по мере необходимости проводит совещания для оценки параметров передачи болезни в странах, подавших заявки на сертификацию ликвидации дракункулеза, и выносит рекомендации в отношении их сертификации в качестве свободных от передачи паразита.

(1) До провозглашения независимости 9 июля 2011 г. Южный Судан входил в состав Судана. Случаи заболевания болезнью ришты в Южном Судане регистрировались как случаи заболевания в Судане; соответственно с 1980-х гг. по 2011 г. к числу эндемичных по данному заболеванию относились 20 стран. 

Эти 10 проблем можно решить полностью, если вовремя прийти к гинекологу!

Многие женщины боятся ходить к гинекологу. Физический и психологический дискомфорт при осмотре, возможные замечания врача по поводу внешности или интимной жизни женщины (количества абортов, веса, нежелания иметь детей) дополняется иррациональным страхом — «а вдруг у меня что-то найдут»?

Конечно, стоит поискать врача, который относится к вам бережно, тактично и ответственно. А вот с последним страхом нужно решительно бороться. Некоторые серьёзные заболевания и состояния в гинекологии долгое время протекают бессимптомно. Именно поэтому к гинекологу нужно ходить регулярно, а если что-то беспокоит — посещать его сразу. Большинство гинекологических проблем вылечить легче, если выявить и раньше.

1. Эндометриоз

Симптомы: тазовые боли перед месячными, длительные и обильные менструальные кровотечения, иногда — боли при половом акте.

Эндометриоз — крайне распространенное заболевание женщин репродуктивного возраста, причины которого до конца неизвестны. При эндометриозе клетки внутреннего слоя матки разрастаются за пределы этого слоя, в некоторых случаях формируя кисты в яичниках, брюшине, реже — во влагалище, прямой кишке и даже в более отдаленных локациях. Иногда эндометриоз может стать причиной бесплодия, в других случаях женщина много лет живёт с болезненными обильными месячными, считая это нормой.

Своевременная диагностика эндометриоза поможет выбрать тактику обращения с ним — от наблюдения и снижения боли при месячных до лапароскопической операции.

2. Миома

Симптомы в 50% случаев отсутствуют. При росте миомы менструальные кровотечения становятся слишком обильными, вплоть до развития анемии, возникает чувство давления и боли внизу живота.

Миома матки — доброкачественная опухоль, возникающая в мышечном слое матки. Она считается гормонозависимой опухолью, чаще возникает у женщин с повышенной выработкой женских половых гормонов — эстрогенов. Факторами риска считаются позднее начало месячных, отсутствие родов ожирение, сахарный диабет, артериальная гипертензия, нерегулярный цикл. Аборты, воспалительные заболевания половых органов не являются факторами риска развития миомы.

Миома опасна тем, что деформирует матку и провоцирует кровотечения. Миомы могут мешать женщине забеременеть, а при беременности — расти вместе с плодом и вызывать выкидыши. Самые крупные миомы, к сожалению, могут быть удалены только вместе с маткой – невозможность удаления миомы зависит не от ее размеров, а от локализации, но если есть необходимость сохранить репродуктивную функцию, то в 90% случаев это можно сделать. То есть можно удалить миому, а можно матку. Это зависит от показаний и от репродуктивных планов женщины.

Впрочем, существуют щадящие органосберегающие методы удаления миомы матки, с помощью которых иногда удается удалить даже крупные узлы. Тем не менее, о миоме лучше узнать, как можно раньше и удалить её, пока она не велика. Небольшие миоматозные узлы до 4-5 см не является показаниями к операции, если они не беспокоят.

3. Полипы эндометрия

Единичные полипы часто бессимптомны. При их разрастании возможна боль внизу живота, которая усиливается при половом акте, бели и выделения, кровотечения между месячными. Наиболее характерная картина для полипов – это нарушения менструального цикла, мажущие выделения после менструации и в середине цикла и др.

Полип эндометрия — это доброкачественный вырост на слизистой матки. Он висит на ножке, пронизанной кровеносными сосудами. Причины появления полипов неизвестны, но иногда они могут быть связаны с перенесенными абортами, недостатком прогестерона и избытком эстрогена, а также другими эндокринными расстройствами, такими как сахарный диабет, патологии щитовидной железы. Полипов может быть много, и они бывают разных типов. Полипы делятся на доброкачественные и с признаками атипии (в этом случае некоторые клетки полипа перерастают в раковые).

Железистые, железисто-фиброзные и фиброзные полипы гораздо менее опасны. Тем не менее, даже сравнительно безобидный маточный полип может мешать женщине забеременеть, стать причиной выкидыша, а при множественных полипах — вызывать сильные кровотечения.

Как правило, удаление полипов проводят одним днем, это операция, после которой женщина может идти домой. Иногда полипы рецидивируют и после операции могут появляться снова. В любом случае, лучше всего своевременно узнать о полипе, удалить его и выяснить его тип. При полипе с признаками атипии может потребоваться дополнительное лечение.

4. Эндокринное бесплодие

Симптомы: иногда бывает бессимптомным, иногда на эндокринное бесплодие может указывать отсутствие менструаций, редкие менструации, отсутствие беременности в течение года половой жизни без предохранения; в некоторых случаях — лишний вес, волосы на молочных железах и животе.

Эндокринное бесплодие — собирательное понятие. Его суть в том, что в результате неправильного функционирования какой-то части эндокринной системы у женщины не наступает овуляция. Гинеколог-эндокринолог проверяет, есть ли овуляция, и если в течение нескольких циклов её нет — просит женщину сдать анализы, проводит все необходимые исследования, находит проблему и предлагает методы решения.

Другой вид эндокринного бесплодия — синдром поликистозных яичников. Яичники постоянно находятся в ситуации гиперстимуляции инсулином, они вырабатывают слишком много эстрогенов и андрогенов, и овуляция не может наступить. И в этом случае своевременное лечение может помочь женщине забеременеть и снизить вес (при этом виде патологии бесплодие часто сочетается с ожирением). Существуют и многие другие виды эндокринного бесплодия, которые поддаются лечению при своевременном обнаружении.Одна из частых причин эндокринного бесплодия — гиперпролактинемия, то есть, повышенный пролактин — гормон, необходимый для выработки грудного молока. Избыток пролактина подавляет секрецию половых гормонов, и женщина не может забеременеть. После назначения препаратов, подавляющих секрецию пролактина, и препаратов прогестерона, гормональный фон приходит в норму, наступает овуляция, и женщина может забеременеть естественным путем.

Вывод прост: даже если сейчас вы не собираетесь беременеть и рожать — лучше знать о своём гормональном статусе, чтобы вовремя решить все возможные проблемы.

5. Кольпит (вагинит)

Симптомы: бели (выделения из влагалища), зуд, боли во влагалище и внизу живота.

Кольпит — одно из самых распространенных гинекологических заболеваний. С ним сталкивались практически все. Кольпит — это воспаление слизистой оболочки влагалища в результате попадания туда различных возбудителей (хламидия, трихомонада, стрептококк, стафилококк, микоплазма и т.д.)

Степень серьёзности ситуации зависит и от возбудителя, и от состояния организма женщины. Частые кольпиты возникают при снижении эндокринной функции желез внутренней секреции (заболевания яичников, сахарный диабет, ожирение). Кольпит может возникнуть в результате повреждения слизистой оболочки влагалища; часто они развиваются при нарушении питания слизистой влагалища (например, в постменопаузе), при несоблюдении правил личной гигиены, в том числе во время секса.

Кольпит может пройти самостоятельно, но если возбудитель «настроен серьёзно», а сопротивляемость организма снижена, воспалительный процесс может перейти на шейку матки, саму матку, трубы и яичники, что приводит к серьёзным последствиям, например, эндометриту и бесплодию. Поэтому кольпиты нужно вовремя диагностировать и лечить.

6. Дисплазия и рак шейки матки

Симптомы: дисплазия и рак шейки матки на начальных стадиях протекают бессимптомно.

Дисплазия шейки матки — это наличие предраковых изменений (атипичных клеток) на шейке матки. Причиной заболевания является заражение папилломавирусом человека (ВПЧ 16,18 и других высокоонкогенных типов). Дисплазия никак себя не проявляет и может незаметно перейти в рак шейки матки. В странах, где нет массовых программ по выявлению рака шейки матки, эта болезнь — главная причина смерти женщин в репродуктивном возрасте! Более 10% ВСЕХ женщин мира умирают от рака шейки матки. Вот каков масштаб проблемы. Между тем именно рак шейки матки, в отличие от многих других видов рака, можно предотвратить. Для этого следует всего лишь раз в год сдавать ПАП-мазок (его еще называют «мазок на атипию» или «мазок на онкоцитологию»).

Рак шейки матки никогда не развивается внезапно. Ему предшествует период дисплазии 1, 2 и 3 степени. Но даже если у вас обнаружили дисплазию — это не означает, что она обязательно перейдет в рак. Лишь у 1% женщин с дисплазией 1 степени она прогрессирует до 2 степени, лишь у 25% пациенток с дисплазией 2 степени она переходит в 3 степень, и только у 12-32% дисплазий 3 степени развивается рак. И происходит это медленно и постепенно, как правило — в течение нескольких лет.

Именно поэтому ПАП-мазок действительно спасает жизни. Как правило, операция на удаление дисплазии шейки матки завершается полным излечением. Эта операция не мешает беременности, хотя после неё необходим постоянный контроль шейки матки и может потребоваться профилактика преждевременных родов. С появлением вакцин против ВПЧ рак шейки матки вскоре будет побежден. Поэтому главный метод профилактики — обследоваться и раз в год сдавать ПАП-мазок. И этот метод достаточно эффективен: в странах, где массовый скрининг есть, за минувшие 40 лет смертность от рака шейки матки сократилась в четыре раза.

7. Воспаление маточных труб и яичников

Симптомы: сильные боли внизу живота, которые могут отдавать в бок или поясницу, выделения из влагалища, повышение температуры

Сальпингоофорит (воспаление труб и яичников) — то самое «застудишь придатки», которыми мамы пугают дочерей. Сальпингоофорит действительно может возникнуть после купания в холодной воде или сильного переохлаждения, но только если в матку и трубы перед этим проникла какая-либо инфекция — например, кокки или кишечная палочка. Иногда сальпингоофорит возникает на фоне инфекционного заболевания, например, гайморита или после аборта.

Острое воспаление труб и яичников может протекать сравнительно легко, а может и очень тяжело, вплоть до необходимости госпитализации. Лечить сальпингоофорит нужно обязательно, так как если он перейдет в хроническую форму, это может привести к формированию спаек и в перспективе к непроходимости маточных труб, а значит, к бесплодию. Внимание к своему здоровью и своевременное вмешательство гинеколога поможет вылечить воспаление полностью.

8. Боль при вагинальном сексе (диспареуния)

Симптомы: заниматься сексом — больно.

Боль может возникать во время полового акта или после него, а также при проникновении во влагалище пальцем. Причины диспареунии могут быть разными. Самая частая — это сухость влагалища в результате нехватки смазки. Не следует думать, что сухость всегда связана с недостатком влечения: часто даже при сильном влечении смазки по каким-то причинам недостаточно. Иногда женщине может не хватать прелюдии, иногда сухость — следствие гормонального дисбаланса и приема лекарств (антидепрессантов, препаратов, понижающих давление или седативных, антигистаминных, некоторых противозачаточных).

Для женщин в постменопаузе сухость даже при сохранном либидо — обычное дело, в этом случае надо использовать лубриканты.

Другая распространенная причина диспареунии — травма влагалища, причем необязательно недавняя. Операции, трудные роды и другие ситуации могут вызывать боль при половом акте даже спустя месяцы и годы. Иногда проникающий секс бывает болезненным для женщины из-за инфекции или воспаления половых органов. Реже встречается вагинизм — болезненные спазмы при открытии влагалища, имеющие психологические причины. Чтобы установить, почему секс доставляет дискомфорт, посетите гинеколога. Чаще всего причины боли устранимы. Стыдиться и стесняться нечего — ведь мы хотим жить полной жизнью.

9. Внематочная беременность

Симптомы: задержка месячных, менее обильные менструации, при разрыве трубы — кровотечение, резкая боль внизу живота.

Внематочная беременность — состояние, при котором оплодотворенная яйцеклетка прикрепляется не в матке, а в трубе или яичнике. Такая беременность нежизнеспособна, более того — она смертельно опасна для женщины, так как по мере роста плода он разрывает трубу и вызывает сильное кровотечение и шок.

При задержке месячных, если существует хотя бы небольшая вероятность, что вы беременны, необходимо обязательно обратиться к гинекологу. И не только для того, чтобы убедиться, что беременность есть, но и чтобы точно определить, что она — не внематочная. Чем меньше срок, тем больше шансов провести щадящую лапароскопическую операцию, в ходе которой удаляется только неправильно прикрепившееся плодное яйцо. В случае же разрыва трубы удаляют не только плодное яйцо, но и саму маточную трубу, что снижает вероятность последующей беременности. Сейчас признано, что сохранение и пластика маточной трубы неэффективно при любом сроке, то есть при любом сроке делают тубэктомию.

10. Молочница

Симптомы: густые творожистые выделения с неприятным кислым запахом, зуд и жжение во влагалище.

Переохлаждение, прием антибиотиков, гормональные изменения при беременности или в менопаузе часто приводят к активизации грибка рода Candida, который и вызывает симптомы молочницы. С ней знакомы почти все женщины, и в отличие от многих описанных выше состояний и заболеваний молочница не кажется чем-то страшным.

Тем не менее, молочница может причинить массу неудобств, а в некоторых случаях распространиться на кишечник, мочевой пузырь и почки. Поэтому если молочница беспокоит вас сильно и часто — обратитесь к гинекологу и полностью решите проблему!

Светло-желтые выделения как вода — Вопрос гинекологу

Медпортал 03online.com осуществляет медконсультации в режиме переписки с врачами на сайте. Здесь вы получаете ответы от реальных практикующих специалистов в своей области. В настоящий момент на сайте можно получить консультацию по 71 направлению: специалиста COVID-19, аллерголога, анестезиолога-реаниматолога, венеролога, гастроэнтеролога, гематолога, генетика, гепатолога, гериатра, гинеколога, гинеколога-эндокринолога, гомеопата, дерматолога, детского гастроэнтеролога, детского гинеколога, детского дерматолога, детского инфекциониста, детского кардиолога, детского лора, детского невролога, детского нефролога, детского офтальмолога, детского психолога, детского пульмонолога, детского ревматолога, детского уролога, детского хирурга, детского эндокринолога, дефектолога, диетолога, иммунолога, инфекциониста, кардиолога, клинического психолога, косметолога, логопеда, лора, маммолога, медицинского юриста, нарколога, невропатолога, нейрохирурга, неонатолога, нефролога, нутрициолога, онколога, онкоуролога, ортопеда-травматолога, офтальмолога, паразитолога, педиатра, пластического хирурга, проктолога, психиатра, психолога, пульмонолога, ревматолога, рентгенолога, репродуктолога, сексолога-андролога, стоматолога, трихолога, уролога, фармацевта, физиотерапевта, фитотерапевта, флеболога, фтизиатра, хирурга, эндокринолога.

Мы отвечаем на 97.55% вопросов.

Оставайтесь с нами и будьте здоровы!

Обильные прозрачные выделения, как вода

Во влагалище всегда находится прозрачный секрет. Слизь служит защитным барьером, она препятствует бактериям и инфекция проникать глубже и добираться до матки.  Обильные выделения, как вода, считаются нормой, если нет примесей крови, отсутствует неприятный запах. В норме запах слегка кисловатый, но если он сильный, специфический и при этом слизь желтая, зеленая или с кровью — это не норма.

Норма

Обильные слизистые выделения как вода могут являться нормой в следующих случаях:

Половое созревание. Прозрачный влагалищный секрет начинает появляться в возрасте с 10 лет. В это время у девочек начинается половое созревание. Длится это до начала первых менструаций. Обильные водянистые выделения без запаха являются причиной скачков гормонов. Они могут вовсе отсутствовать или становится более обильными. Также их характер может изменится на слизистый. Это тоже норма. Мамы обязаны об этом знать и объяснить подрастающей даме.

Овуляция. Овуляцией называют короткую фазу менструального цикла, во время которой происходит зачатие. Длится примерно 3–4 дня, бывает и меньше. У некоторых женщин данный промежуток равен 48 часам. Овуляторная фаза находится между фолликулярной и лютеиновой.

В середине цикла обильные водянистые выделения у женщин, как вода, могут указывать на наступление этой фазы. Влагалищный секрет также может быть липким, с незначительной примесью крови, поэтому у многих выделения приобретают слегка розоватый оттенок.

Период перед месячными. Перед началом менструального кровотечения также могут начаться обильные влагалищные выделения. Это происходит из-за деятельности эндометриальной подкладки матки, в которой начинают усиливаться процессы кровообращения и скапливается жидкость. В день из влагалища может вылиться до 1 ч.л. прозрачных выделений, если их больше — это патология.

Во время вынашивания плода не должно быть никакого влагалищного секрета. Однако примерно на 13 неделе беременности выделения могут появиться. Это связано с резким скачком прогестерона в крови. Длятся они недолго, поэтому беспокоиться тоже не о чем. Это нормальный физиологический процесс.

Сексуальное возбуждение — еще одна причина нормальных выделений из влагалища, напоминающих водичку. Они прекращаются через несколько часов. Это также нормальное состояние. Выделения служат в качестве смазки, чтобы во время близости половой орган мужчины свободно скользил и не травмировал внутренние половые органы женщины.

Климакс. Менопаузальный период тоже не исключение. В это время влагалищный секрет, как вода, может появиться из-за изменений на гормональном фоне.
Обильные водянистые выделения длятся не больше 5 дней. Если влагалищный секрет выливается дольше указанного срока, требуется консультация гинеколога. Вероятнее всего у женщины обнаружат воспалительный процесс, причину которого доктор должен идентифицировать.

Также причиной выделений, напоминающих воду, может служить отсутствие регулярной половой жизни, применение контрацептивов и употребление антибактериальных препаратов. Кроме того, на репродуктивную функцию влияет и смена климата.

Патология

Водянистые выделения у женщин и обильные могут указывать и на наличие патологии. Но когда они являются симптомом заболевания?

Воспалительный процесс — первая причина, по которой начинается обильное выделение влагалищного секрета. Возможно он начался в маточных трубах и яичниках или слизистой матки. В любом случае требуется выяснить где воспаление локализовалось.

Эрозия шейки матки. Обильные выделения, напоминающие воду появляются, если она вновь открылась. Но это лишь первичный признак данного недуга. Если выделения длятся более 5 дней, стоит побеспокоиться и обратиться к доктору. Через 2 недели их характер может измениться, также появится и неприятный запах.

Еще одной причиной данного симптома является дисбактериоз влагалища. Не стоит упускать его из виду, лучше провести дифференциальную диагностику и сдать мазки. Ведь дисбактериоз можно спутать с некоторыми патологиями. Одновременно с водянистыми выделениями появляется зуд и жжение во время полового акта, запах — рыбный, что говорит о прогрессировании болезни.

Такой симптом сопровождает и некоторые бактериальные венерические патологии на начальной стадии. Например, гонорею или хламидиоз. Также причиной может быть инфекционное поражение репродуктивной системы женщины.

Поделиться:

как профессор Майсоценко создал термодинамический цикл, совершивший революцию в энергетике

Сегодня весь мир озабочен проблемой оптимизации ресурсов и потребления энергии. Но ученые могут заглянуть в будущее: Валерий Майсоценко почти полвека назад разработал способ использования воздушных потоков для получения энергии. Сегодня, когда две трети потребляемой энергии переходят в бросовое тепло, термодинамический цикл Майсоценко становится все актуальнее. Именно он может предотвратить энергетический кризис в современности. «Хайтек» поговорил с ученым и выяснил, почему во многих странах идет противодействие экологичному теплу и как с помощью разницы температур можно создать высокоэффективный кондиционер.

М-цикл, или термодинамический цикл Майсоценко (Maisotsenko Cycle, M-Cycle — «Хайтек») — это способ использования энергетического потенциала направленного движения воздуха, возникающего в результате природного процесса испарения воды. Применяется в системах охлаждения и кондиционирования воздуха, в устройствах для получения питьевой воды, аппаратах для рекуперации тепла, в установках по производству электрической и тепловой энергии. Его создатель Валерий Майсоценко — доктор технических наук, профессор, автор около 200 научно-технических работ и трех десятков актуальных прорывных патентов. В советские годы его идеи считали если не безумными, то нереализуемыми. Он утверждал, что возможно получать энергию из воздуха, как об этом говорил еще Никола Тесла. Спустя 30 лет его разработками пользуются по всему миру. Испарительно-конденсационный тепловой насос на основе воды сейчас способен вытеснить центральное отопление и компрессионную климатическую технику, а М-цикл в будущем может реализовать принципиально новую термодинамическую концепцию для двигателей и турбин.

В современном мире, где остро стоит экологический вопрос, необходимо резко сократить потребление энергии и топлива. Валерий Майсоценко делал свои разработки с целью уменьшить негативное воздействие на окружающую среду посредством сокращения выбросов. Еще в Советском Союзе профессор обивал пороги государственных учреждений с попытками внедрить в производство свое открытие. Отовсюду получал отрицательный ответ. Его идея о добыче энергии из воздуха казалась научному сообществу того времени сумасшедшей: заявление о том, что тепло можно добывать из холода, вызывало бурю возмущения.

Валерий Майсоценко — ученый-практик, признанный международный авторитет в области термодинамики. Инженер-изобретатель окончил в 1963 году Одесский технологический институт холодильной промышленности. В 1970 году защитил диссертацию в области технологии и получил степень кандидата химических наук. В 1988 году после защиты диссертации в Московском инженерно-строительном институте стал доктором технических наук, профессором. В Одесской академии хладагента на Украине руководил коммерческими исследованиями по разработке экологически чистых технологий, является почетным профессором академии. В СССР был признан в числе 11 лучших изобретателей: имеет более 400 советских, российских и международных патентов. В технологиях опреснения воды Майсоценко — обладатель первого советского патента, имевшего глобальную международную защиту.

Почти 50 лет назад Валерий Майсоценко доказал, что, не нарушая законов термодинамики, можно существенно расширить пределы охлаждения, основанные на процессе испарения воды. Новый подход позволял с минимальными энергозатратами в одном устройстве охлаждать жидкость или газ до температуры «точки росы» внешнего воздуха. Практические разработки автора нашли применение в военной промышленности, однако официальная наука в СССР отказывалась признавать новый принцип, сравнивая его по реализуемости с вечным двигателем: «Этого не может быть. Это против законов термодинамики».

«Предлагая использовать свои изобретения на благо страны, я написал письмо Михаилу Горбачеву. Пришел ответ, в котором говорилось, что мои замыслы нереальны, предложения не подлежат обсуждению. Рекомендовалось никого не беспокоить ненаучными идеями. В рамке на стене это письмо висит рядом с другими отписками от американских чиновников и сейчас вдохновляет меня на новые изобретения и проекты», — делится Валерий Майсоценко.

В 1992 году Валерий вместе с семьей уехал работать сначала в Сингапур, а затем в США, где в настоящее время проживает и по-прежнему активно работает в городе Денвер, штат Колорадо. На рубеже XXI века совместно с партнерами создал две компании — Coolerado Co и Idalex. Изобрел тепломассообменные аппараты Coolerado TMX и HAR, разработал выпускаемые кондиционеры, работающие на воде и охлаждающие воздух до температуры «точки росы». Сейчас собственником технологий и бизнеса является компания Seeley International, головной офис которой расположен в Австралии. Четыре года назад они купили американскую компанию, которая выпускала новые кондиционеры на М-цикле, Coolerado. А до этого, как только закончилось действие советских патентов, они начали выпуск кондиционеров Climate Wizard — это первое поколение технологий, еще советских.

В Индии, Малайзии, на Филиппинах строятся заводы по выпуску климатического оборудования. В Гонконге под научным руководством Майсоценко была создана научная лаборатория для разработки систем по опреснению воды на основе М-цикла, кондиционированию во влажном климате, созданию принципиально новых двигателей и получению альтернативной энергии.

Сейчас в США создана собственная, семейная компания Майсоценко M-Cycle Corporation, на которую оформлены все его актуальные патенты. Во всех предыдущих компаниях в Штатах Валерий Майсоценко был учредителем, партнером, сотрудником, но не собственником.

«В 1992 году я вынужденно покинул страну и продолжил свою научную деятельность в США, где получил положительный отклик на свою работу. Несколько компаний начали выпуск экономичных и экологичных кондиционеров», — признается Валерий Майсоценко.

Как говорил Никола Тесла, чтобы развитие человечества стремительно двинулось вперед, надо научиться получать энергию из окружающей среды. Валерий Майсоценко нашел способ извлечения энергии из воздуха через природные экологически чистые процессы увлажнения воздуха, испарения и конденсации воды.

Термодинамический цикл Майсоценко основан на действии известных физических законов. Пространство, где образуется влажный охлажденный воздух, является областью пониженного давления. Теплый сухой воздух находится в зоне повышенного давления. Воздух всегда движется от области высокого давления к низкому. До тех пор, пока слои воздуха различаются по температуре, влажности, давлению, существует направленный ветер. И дует тем сильнее, чем больше разница между исходными параметрами.

Ранее считалось, что разница потенциалов атмосферного воздуха слишком мала для практического использования и ограничена психрометрической разностью температур, фиксируемой в данной точке пространства одновременно сухим и влажным термометрами. Более низкие показания влажного термометра обусловлены тем, что при испарении вода отбирает тепло, вызывая эффект охлаждения.

Психометрическая разность температур — разность между сухим и влажным воздухом, которую измеряют посредством так называемых сухого и влажного (мокрого) термометров. Если градусник обернуть влажной тканью, температура понизится. В ванной комнате занавеска в душе отклоняется в сторону горячего влажного воздуха, давление которого меньше (а влажность и температура — выше), чем у холодного и сухого.

Майсоценко смог изменить предел показаний влажного термометра, впервые в мире достигнув «точки росы», существенно увеличив разницу потенциалов. В результате появилась возможность эффективного преобразования одного вида энергии в другие.

Все, что касается сухого и влажного воздуха, разности температур и давлений, Валерий Майсоценко создал искусственно в своем аппарате. В природе воздух прохладный, когда идет дождь; роса выпадает, когда влажный воздух охлаждается. В М-цикле это все делает сам человек в аппаратах Майсоценко за счет сильного испарения воды и увлажнения воздуха происходит интенсивно и с большей разностью температур. Из этой разности энтальпий теперь можно получать энергию.

Точка росы — это температура, при которой влажность воздуха составляет 100% и из воздуха влага в виде пара начинает конденсироваться в виде капель воды, то есть выпадает роса, как утром из тумана на траву, когда теплый туман сталкивается с холодным воздухом.

Изобретатель сконструировал тепломассообменник, в котором перемежаются разделенные перегородками сухие и искусственно увлажняемые каналы, где движутся несмешивающиеся воздушные потоки. В установке за счет разности энтальпий образуется постоянный искусственный ветер, способный совершать определенную работу. Устройства, использующие М-цикл, могут применяться при производстве холода, тепла, энергии, пресной воды, при рекуперации тепла и энергии и в принципиально новых двигателях и турбинах. Более 30 применений М-цикла имеют концептуальные технологии, международные патенты, тестирования и прототипы.

Энтальпия — тепловая функция, теплосодержание или термодинамический потенциал системы, определяемый внутренней энергией, давлением и объемом. Разность потенциалов в электричестве создает ток, а в термодинамике — движение газа или жидкости.

Инженерные решения и области применения М-цикла в разных странах, включая Англию, Канаду, Россию, США, Японию, защищены более чем 200 актуальными патентами. Кондиционеры, использующие цикл Майсоценко, эффективнее традиционных устройств на 90%, что подтверждено исследованиями NREL — Национальной лаборатории источников возобновляемой энергии США. Энергия, полученная через М-цикл, по данным Министерства энергетики США, в восемь-десять раз дешевле, чем из других источников.

С 1992 года, после эмиграции в США, Валерий Майсоценко занимался внедрением своих разработок. Десять лет понадобилось изобретателю, чтобы найти инвесторов, которые не побоялись вложиться в идею, на первый взгляд, противоречащую общепринятым законам физики и термодинамики.

Собрав из подручных материалов опытную модель, работающую по новому принципу без компрессора и хладагента-фреона, Майсоценко демонстрировал ее бизнесменам. Простое на вид устройство: картонная коробка, заполненная пластинами испарительного материала с пластиковыми листами. Вентилятор нагнетает через вход воздух, из выходного отверстия выбрасывается насыщенный влагой воздух, а потребителю подается прохладный сухой воздух, прошедший через М-цикл, с температурой «точки росы». Сейчас прототип тепломассообменного аппарата с третьим поколением технологий М-цикла при демонстрации охлаждает воздух от 160 °F (71 oC) до 55 °F (13 oC), то есть охлаждение превышало 100 градусов по Фаренгейту или 58 — по Цельсию. При этом не используется хладагентов, химикатов, движущихся частей и практически не потребляется электричество из сети.

Удивленные и вдохновленные идеей, три брата-фермера решили стать инвесторами технологий М-цикла. Они продали свою ферму и вложили $15 млн в компанию по разработке и производству климатического оборудования Coolerado Co, в которой Майсоценко был основным исследователем и разработчиком. У них было университетское техническое образование, и они хорошо разбирались в термодинамике. Братья даже стали соавторами патентов и публикаций Майсоценко, они же управляли бизнесом, привлекали инвесторов. Майсоценко познакомился с ними на технологической выставке.

Кондиционеры Coolerado на втором поколении технологий М-цикла доказали свои преимущества в сравнении с другими охладительными устройствами:

• экологичность: для охлаждения и очистки используется только наружный свежий воздух, в качестве хладагента используется вода, фреон отсутствует;
• экономичность: энергопотребление ниже в восемь-десять раз;
• технологичность: нужен только вентилятор, компрессор отсутствует, нет необходимости использовать материалы, выдерживающие высокое давление и вакуум.

В 2004 году кондиционеры Майсоценко были удостоены престижной международной награды журнала Research & Development как прорыв в области низкотемпературных технологий и кондиционирования. В 2006 году Coolerado Cooler за энергоэффективность был награжден высшей наградой ежегодного конкурса Parade of Homes — The Built Green Colorado Award of Excellence.

Департамент энергии США после тестирования установил, что энергоэффективность кондиционеров Coolerado в пять раз выше, а потребление энергии — до десяти раз меньше, чем у аналогичных традиционных охладителей воздуха. В настоящее время кондиционеры с применением технологии цикла Майсоценко рекомендованы к широкому использованию National Renewable Energy Laboratory.

Крупнейший авторитет в области термодинамики доктор Майрон Трайбус, говоря о новой технологии Валерия Майсоценко, отметил, что люди, увидев работу М-цикла, резко меняют мнение, превращаясь из критиков в защитников. Однако внедрение М-цикла продолжает сталкиваться в Америке и во всем мире с противодействием. Использование возобновляемых природных энергетических ресурсов выгодно для потребителей технологических устройств, но усиливает конкуренцию производителей старых моделей и органического топлива. Поэтому представители традиционных автомобилестроительных, газо- и нефтедобывающих компаний не заинтересованы в продвижении и внедрении более энерго- и ресурсоэффективных технологий Майсоценко.

Майрон Трайбус — американский специалист по теории организации. Работал директором Центра перспективных инженерных исследований Массачусетского технологического института в 1974–1986 годах. Был известным сторонником популяризации байесовских методов и работ Эдвардса Деминга, ввел в обращение термин «термоэкономика».

В странах, где нет собственной нефти — Австралии, Индии, Китае, Японии, странах Европы, отсутствует явное противодействие внедрению новых технологий. Здесь закупаются патенты на производство устройств с технологией М-цикла. Бонусом для покупателей является уникальное свойство охладительных систем этого типа: повышение эффективности работы при росте температуры внешней среды «чем жарче, тем лучше». Обычные компрессионные кондиционеры в жарком климате снижают эффективность работы.

Основа теплового насоса — тепломассообменный, ТМО-аппарат, состоящий из двух типов ячеек, через которые проходит сухой и влажный воздух. Сухой прохладный воздух позволяет охлаждать и конденсировать влагу из влажного теплого. При конденсации влаги выделяется все тепло, которое было затрачено на испарение, и его достаточно, чтобы отапливать помещение или использовать для работы и получения энергии. Конденсат, образуемый при работе аппарата, стекает вниз и повторно поступает во влажные каналы. В сухих зонах циркулирует атмосферный воздух.

Разность температур атмосферы и конденсата служит источником энергии, что позволяет регулировать температуру в помещении: летом — охлаждать, зимой — отапливать. Кроме кондиционеров, технология М-цикла применяется для опреснения воды, в двигателях, турбинах, тепловых машинах. Выгода от применения установки очевидна — просто, дешево, не требует энергии и специальных материалов и не загрязняет окружающую среду планеты.

«На основе М-цикла производятся уникальные тепловые насосы, которые могут использоваться в жилых домах и промышленных помещениях. Аппарат выполняет две функции: нагревание воздуха зимой и охлаждение летом. Оба процесса выполняются за счет взаимодействия сухого воздуха и воды и выделения тепла при конденсации. Один такой кондиционер потребляет в десять раз меньше энергии, чем обычный, и требует только треть тепла для нормального обогрева», — рассказывает Валерий Майсоценко.

Тепловой насос совмещает функции обогрева и охлаждения, рекуперации тепла и увлажнения воздуха, после его установки больше не потребуется платить огромные суммы за отопление и электроэнергию. Для его работы нужно минимум электричества и тепла. Одно из главных дополнительных достоинств аппарата — фильтрация от пыли, сохранение чистого, натурального и здорового воздуха в помещении. Благодаря отсутствию компрессоров — минимальный шум. Стоимость гигакалории теплового насоса около $6, что в десять раз меньше, чем нынешние городские тарифы на отопление. Этой суммы хватит, чтобы месяц обогревать трехкомнатную квартиру. Затраты на приобретение М-теплового насоса окупятся за год, что позволит в будущем экономить до 80% на оплате за коммуналку.

Валерий Майсоценко мечтает вернуть свои изобретения на родину — в Россию и на Украину. Создана международная группа по продвижению экологичных технологий М-цикла, в которую входят более 50 единомышленников. Представитель в России — соучредитель Совета по экологическому строительству (RuGBC) Алексей Поляков; на Украине — заведующий отделом Института технической теплофизики Национальной АН Украины академик НАНУ Артем Халатов.

Халатов восторженно отзывался об изобретении ученого: «Валерий Майсоценко сделал крупный вклад в термодинамику, открыв термодинамический цикл, создав на этой основе технические устройства с рекордными показателями по эффективности и коэффициенту полезного действия. С использованием М-цикла уже совершен технологический «прорыв» в создании кондиционеров воздуха и создана фундаментальная база для «прорыва» в тепловой энергетике, двигателестроении, энергосбережении, химической технологии».

В приоритете разработка комбинированных (или гибридных) устройств, использующих принцип М-цикла в качестве основного процесса, а традиционные — в качестве дополнительных. Например, в Киевском институте технической теплофизики НАНУ получили сверхэффективный тепловой насос, соединив М-цикл с обычным тепловым насосом малой мощности. В нем на каждый киловатт потребленного электричества образуется до 10 кВт тепла, что в два раза превышает энергоэффективность установок подобного типа.

Расчеты показывают, что из-за высоких тарифов на теплоэнергию оборудование или переоборудование помещения суперэффективными тепловыми насосами окупается за год. Установка суперэффективных тепловых насосов для отопления или нагрева горячей воды в общественных зданиях и индивидуальных домах позволяет существенно снизить затраты на содержание помещения.

Сейчас в атмосферу выбрасывается тепло от нагретых выхлопные газов (70%) и от корпусов двигателей машин и турбин (30%). Кроме того, использование энергии в двигателях и рекуперация (возврат, повторное использование) бытового и промышленного тепла осуществляется механическими устройствами с невысокой эффективностью, действующими на устаревших и даже ошибочных принципах цикла Карно.

По оценкам Lawrence Livermore National Laboratory:

• вся потребляемая в мире энергия на 2/3 превращается в бросовое тепло и только треть используется для полезной работы;
• основные выбросы приходятся на низкопотенциальное тепло, имеющее низкую температуру или энергию;
• рекуперация тепла — частичное возвращение бросовой энергии в производственный процесс, позволяет значительно снизить потери.

Тепломассообменный аппарат HAR — рекуператор увлажненного воздуха на основе технологий третьего поколения М-цикла. Используя альтернативные методы натурального охлаждения, устройство позволяет вернуть в систему до 98% энергии низкопотенциального тепла. Высокая производительность процесса рекуперации документально подтверждена тестированием HAR, проведенным в 2015 году в Институте газовых технологий (Чикаго, США). Эксперименты показали, что М-цикл позволяет с эффективностью 92–97% использовать для утилизации даже невысокую температуру выхлопных газов (не выше 50 оС). Независимыми исследователями установлено, что применение цикла Майсоценко при пониженном давлении и с использованием солнечного (или рекуперацией бросового) тепла дополнительно повышает эффективность процесса.

Первое, что увидел Валерий Майсоценко после вынужденной эмиграции в США, было его изобретение на обложке американского журнала Time: фото термоэлектрического кондиционера, ТЭК в кабине разбитого танка Т-72 во время вторжения Ирака в Кувейт. Сейчас Майсоценко мечтает о фото своих новых мирных изобретений на обложке российского журнала о технологиях.

«Кроме кондиционеров, сейчас командой Майсоценко разрабатываются тепловые насосы, делаются прототипы для получения воды из воздуха, опреснение воды было пилотно реализовано в СССР, проводилось авторитетное тестирование охлаждения воды и рекуперации тепла, самые большие перспективы подтверждены независимыми исследователями в новой концепции для двигателей и турбин и в получении альтернативной энергии. Горизонт внедрения при наличии инвестора и индустриального партнера (по этому списку) — от двух до десяти лет», — делится представитель М-цикла в России Алексей Поляков.

Ваши почки (для детей) — Nemours Kidshealth

Всем известно, что некоторые органы в человеческом теле необходимы для выживания: вам нужен ваш мозг, ваше сердце, ваши легкие, ваши почки …

ПОЧКИ? Абсолютно. Даже если вы не найдете открытки ко Дню святого Валентина с почкой на обложке, почки так же важны, как и сердце. Для жизни нужна хотя бы одна почка!

Что такое почки?

Почки обычно бывают парами.Если вы когда-нибудь видели фасоль, то вы довольно хорошо представляете, как выглядят почки. Каждая почка составляет около 5 дюймов (около 13 сантиметров) в длину и около 3 дюймов (около 8 сантиметров) в ширину — это размер компьютерной мыши.

Чтобы найти почки, положите руки на бедра, затем поднимите руки вверх, пока не почувствуете ребра. Теперь, если вы положите большие пальцы на спину, вы будете знать, где находятся ваши почки. Вы не можете их почувствовать, но они есть. Читайте дальше, чтобы узнать больше о прохладных почках.

Что делают почки?

Одна из основных функций почек — фильтровать отходы из крови. Как отходы попадают в вашу кровь? Что ж, ваша кровь доставляет в ваше тело питательные вещества. Химические реакции в клетках вашего тела расщепляют питательные вещества. Некоторые отходы являются результатом этих химических реакций. Некоторые из них просто не нужны вашему телу, потому что их уже достаточно. Отходы должны куда-то уходить; вот где в дело вступают почки.

Во-первых, кровь попадает в почки по почечной артерии (все в организме, связанное с почками, называется «почечным»).В среднем по телу человека циркулирует от 1 до 1½ галлона крови. Почки фильтруют эту кровь примерно 40 раз в день! Более 1 миллиона крошечных фильтров внутри почек удаляют отходы. Эти фильтры, называемые нефронами (скажем: NEH-fronz), настолько малы, что их можно увидеть только с помощью мощного микроскопа.

Стр. 1

Путь мочи

Собранные отходы соединяются с водой (которая также фильтруется из почек), образуя мочу (мочу).По мере того как каждая почка производит мочу, моча скользит по длинной трубке, называемой мочеточником (скажем: yu-REE-ter), и собирается в мочевом пузыре, мешочке для хранения мочи.

Когда мочевой пузырь наполовину заполнен, ваше тело говорит вам сходить в ванную. Когда вы писаете, моча выходит из мочевого пузыря по другой трубке, называемой уретрой , (скажем: yu-REE-thruh) и выходит из вашего тела.

Почки, мочевой пузырь и их трубки называются мочевыводящей системой. Вот список всех частей мочевыделительной системы:

• почки: фильтры, выводящие отходы из крови и вызывающие мочу
• мочеточники: трубки, по которым моча от каждой почки поступает в мочевой пузырь
• мочевой пузырь: мешок, собирающий мочу
• уретра: трубка, по которой моча из мочевого пузыря выходит из тела

Поддержание баланса

Почки также уравновешивают объем жидкости и минералов в организме.Этот баланс в теле называется гомеостаз (скажем: хо-ми-о-ОСТАВАЙСЯ-сус).

Если вы поместите всю воду, которую вы принимаете, на одну сторону весов, а всю воду, от которой ваше тело избавляется, на другую сторону весов, стороны весов будут сбалансированы. В ваше тело попадает вода, когда вы пьете ее или другие жидкости. Вы также получаете воду из некоторых продуктов, например фруктов и овощей.

Вода покидает ваше тело несколькими способами. Он выходит из кожи, когда вы потеете, изо рта, когда вы дышите, и из уретры с мочой, когда вы идете в ванную.В вашем кишечнике также присутствует вода (фекалии).

Когда вы чувствуете жажду, ваш мозг говорит вам пить больше жидкости, чтобы ваше тело оставалось как можно более сбалансированным. Если в вашем теле недостаточно жидкости, мозг взаимодействует с почками, посылая гормон, который заставляет почки удерживать некоторое количество жидкости. Когда вы пьете больше, уровень этого гормона снижается, и почки выпускают больше жидкости.

Вы можете заметить, что иногда ваша моча темнее по цвету, чем в другое время.Помните, что моча состоит из воды и отходов, которые отфильтровываются из крови. Если вы не пьете много жидкости или если вы тренируетесь и много потеете, в вашей моче будет меньше воды, и она будет выглядеть темнее. Если вы пьете много жидкости, лишняя жидкость будет выделяться вместе с мочой, и она будет легче.

Что еще делают почки?

Почки всегда заняты. Помимо фильтрации крови и балансировки жидкости каждую секунду в течение дня, почки постоянно реагируют на гормоны, которые им посылает мозг.Почки даже вырабатывают собственные гормоны. Например, почки вырабатывают гормон, который заставляет организм вырабатывать красные кровяные тельца.

Теперь вы знаете, что делают почки и насколько они важны. Может быть, в следующий День святого Валентина вместо того же старого сердца вы можете подарить родителям особую открытку с изображением почек!

Экскреционные системы | Безграничная биология

Сократительные вакуоли в микроорганизмах

Сократительные вакуоли поглощают лишнюю воду и отходы клетки микроорганизма и выводят их в окружающую среду, сокращаясь.

Цели обучения

Описать процесс обращения с отходами в составе микроорганизмов

Основные выводы

Ключевые моменты

• Сокращающиеся вакуоли защищают клетку от поглощения слишком большого количества воды и возможного взрыва из-за выделения лишней воды.
• Отходы, такие как аммиак, растворимы в воде; они выводятся из клетки вместе с избытком воды сократительными вакуолями.
• Сократительные вакуоли функционируют в периодическом цикле, расширяясь, собирая воду, и сокращаясь, чтобы выпустить воду.

Ключевые термины

• сократительная вакуоль : вакуоль, которая удаляет отходы или избыток воды
• осморегуляция : гомеостатическое регулирование осмотического давления в организме для поддержания постоянного содержания воды
• осмолярность : Осмотическая концентрация раствора, обычно выражаемая в осмолях растворенного вещества на литр раствора.
• гипертонический : имеющий большее осмотическое давление, чем другой

Сократительные вакуоли в микроорганизмах

Сократительная вакуоль (CV) — это органелла или субклеточная структура, которая участвует в осморегуляции и удалении шлаков.Раньше CV была известна как пульсирующая или пульсирующая вакуоль. CV не следует путать с вакуолями, в которых хранится еда или вода. CV встречается преимущественно у простейших и у одноклеточных водорослей. В пресной воде концентрация растворенных веществ внутри клетки выше, чем вне клетки. В этих условиях вода поступает из окружающей среды в клетку путем осмоса. Таким образом, CV действует как защитный механизм против расширения клеток (и, возможно, взрыва) из-за слишком большого количества воды; он выталкивает лишнюю воду из клетки, сокращаясь.Однако не все виды, обладающие CV, являются пресноводными организмами; у некоторых морских и почвенных микроорганизмов также есть CV. CV преобладает у видов, не имеющих клеточной стенки, но есть исключения. В процессе эволюции CV в основном исчезли у многоклеточных организмов; однако он все еще существует на одноклеточной стадии некоторых многоклеточных грибов и в нескольких типах клеток губок, включая амебоциты, пинакоциты и хоаноциты.

Сократительная вакуоль эвглены : Строение эвглены: 1 — жгутик; 2 — Глазное пятно / Пигментное пятно / Стигма; 3 — фоторецептор; 4 — второй короткий жгутик; 5 — Резервуар; 6 — базальное тело; 7 — Сократительная вакуоль; 8 — гранула парамилона; 9 — Хлоропласты; 10 — ядро; 11 — ядрышко; 12 — Пелликул

Фазы сбора воды (расширение) и вытеснение воды (сжатие) CV являются периодическими.Один цикл занимает несколько секунд, в зависимости от вида и осмолярности окружающей среды. Стадия, на которой вода поступает в ЦВ, называется диастолой. Сокращение ЦВ и изгнание воды из клетки называется систолой. Вода всегда течет извне клетки в цитоплазму; и только потом из цитоплазмы в ЦВ. Виды, обладающие CV, всегда используют его, даже в очень гипертонической (высокая концентрация растворенных веществ) средах, поскольку клетка имеет тенденцию корректировать свою цитоплазму, чтобы стать еще более гиперосмотической (гипертонической), чем среда.Количество воды, вытесняемой из клетки, и скорость сокращения связаны с осмолярностью окружающей среды. В гиперосмотической среде будет вытеснено меньше воды и цикл сокращения будет длиннее.

Количество CV на ячейку варьируется в зависимости от вида. У амеб есть один; Dictyostelium discoideum , Paramecium aurelia, и Chlamydomonas reinhardtii имеют два; и гигантская амеба, такая как Chaos carolinensis , их много.У некоторых одноклеточных эукариотических организмов (например, амебы) клеточные отходы, такие как аммиак и избыток воды, выводятся путем экзоцитоза, когда сократительные вакуоли сливаются с клеточной мембраной, вытесняя отходы в окружающую среду. В Paramecium , который, предположительно, имеет наиболее сложную и высоко развитую ЦВ, вакуоль окружена несколькими каналами, которые поглощают воду из цитоплазмы путем осмоса. После того, как каналы заполнятся водой, ее откачивают в вакуоль. Когда вакуоль заполнена, она выталкивает воду через поры в цитоплазме, которые можно открывать и закрывать.

Клетки пламени планарии и нефридии червей

Клетки пламени и нефридии удаляют отходы из организма путем фильтрации, как это делают почки.

Цели обучения

Сравните и сопоставьте способ обращения планарий и кольчатых червей с отходами

Основные выводы

Ключевые моменты

• Нефридии более развиты, чем клетки пламени, потому что они могут реабсорбировать полезные метаболиты до выведения отходов.
• И нефридии, и клетки пламени представляют собой ресничные канальцы, которые фильтруют жидкости в клетке для удаления отходов.
• Клетки пламени соединены с системой пор, выводящих отходы, в то время как нефридии часто открыты для внешней среды организма.

Ключевые термины

• клетка пламени : специализированная выделительная клетка, обнаруженная у простейших пресноводных беспозвоночных
• нефридиум : трубчатый выделительный орган у некоторых беспозвоночных
• нефридиопора : внешнее отверстие нефридиума, через которое отходы выводятся из клетки
• нефростом : воронкообразное отверстие нефридия в полость тела

Ячейки пламени и Нефридия

По мере того, как многоклеточные системы эволюционировали, чтобы иметь системы органов, которые разделили метаболические потребности тела, отдельные органы эволюционировали, чтобы выполнять выделительную функцию.Экскреторные клетки, известные как клетки пламени, развивались у плоских червей, в то время как нефридии развивались как экскреторные клетки у кольчатых червей.

Ячейки пламени Планарии

Планария — это плоские черви, обитающие в пресной воде. Их выделительная система состоит из двух канальцев, соединенных с сильно разветвленной системой протоков, которая ведет к порам, расположенным по всем бокам тела. Через эти поры выделяется фильтрат. Клетки в канальцах называются клетками пламени (или протонефридиями), потому что они имеют скопление ресничек, которое выглядит как мерцающее пламя под микроскопом.Клетки пламени функционируют как почки, удаляя отходы путем фильтрации. Реснички продвигают отходы по канальцам и из организма через выделительные поры, которые открываются на поверхности тела; реснички также вытягивают воду из межклеточной жидкости, обеспечивая фильтрацию. После экскреции любые полезные метаболиты реабсорбируются клеткой. Клетки пламени обнаружены у пресноводных беспозвоночных, таких как плоские черви, включая паразитических ленточных червей и свободноживущих планарий.

Пламенные клетки и нефридии : В выделительной системе (а) планарий реснички пламенных клеток продвигают отходы через трубочку, образованную клеткой-трубкой.В (б) кольчатых червях нефридии фильтруют жидкость из полости тела.

Нефридия Червей

Дождевые черви (кольчатые черви) и некоторые другие беспозвоночные, такие как членистоногие и моллюски, имеют несколько более развитые выделительные структуры, называемые нефридиями. На каждом членике дождевого червя присутствует пара нефридиев. Они похожи на клетки пламени тем, что имеют канальцы с ресничками и функционируют как почки для удаления отходов, но часто открываются наружу. Ресничные канальцы фильтруют жидкость из полости тела и переносят отходы, включая избыточные ионы, через отверстия, называемые нефростомами.Из нефростомов экскреция происходит через пору, называемую нефридиопорой. Нефридиум более развит, чем пламенная клетка, поскольку у него есть система реабсорбции некоторых полезных продуктов жизнедеятельности, таких как метаболиты и ионы, капиллярной сетью перед экскрецией (в отличие от планарий, которые могут реабсорбировать полезные метаболиты только после экскреции).

Мальпигиевы трубочки насекомых

Мальпигиевы канальцы удаляют отходы насекомых, производя мочу и твердые азотистые отходы, которые затем выводятся из организма.

Цели обучения

Объясните, как насекомые используют мальпигиевы канальцы для вывода шлаков и поддержания осмотического баланса.

Основные выводы

Ключевые моменты

• Мальпигиевы канальцы находятся в задних отделах насекомых, где они работают с железами прямой кишки, выводя шлаки и поддерживая осмотический баланс.
• Ионы транспортируются через активные насосы, обнаруженные в мальпигиевых канальцах; по мере того, как ионы секретируются, вода и отходы притягиваются к канальцам из-за изменения осмотического давления.
• Азотистые отходы, такие как мочевая кислота, осаждаются в виде густых паст или порошка, подлежащих выведению.

Ключевые термины

• мальпигиевы канальцы : канальцы, которые простираются от пищеварительного тракта до внешней части организма, выделяя воду и отходы в виде твердых азотистых соединений
• мочевая кислота : бициклическое гетероциклическое фенольное соединение, образующееся в организме в результате метаболизма белка и выводимое с мочой
• гемолимфа : циркулирующая жидкость в телах некоторых беспозвоночных, эквивалентная крови

Мальпигиевы трубочки насекомых

Мальпигиевы канальцы выстилают кишечник некоторых видов членистоногих, например пчел.Обычно они встречаются парами в задних отделах пищеварительных каналов членистоногих; количество канальцев зависит от вида насекомого. Система мальпигиевых канальцев состоит из ветвящихся канальцев, которые увеличивают свою площадь поверхности, рядом с гемолимфой (смесью крови и интерстициальной жидкости, которая содержится у насекомых, других членистоногих и большинства моллюсков) и жировой ткани. Они выстланы микроворсинками для реабсорбции и поддержания осмотического баланса. Они содержат актин для поддержки.

Мальпигиевы канальцы взаимодействуют со специализированными железами в стенке прямой кишки. Жидкости организма не фильтруются, как в случае нефридий. Вместо этого моча вырабатывается механизмами канальцевой секреции клетками, выстилающими мальпигиевы канальцы, которые омываются гемолимфой. Метаболические отходы, такие как мочевина и аминокислоты, свободно диффундируют в канальцы, в то время как ионы транспортируются с помощью активных насосных механизмов. Есть обменные насосы, выстилающие канальцы, которые активно транспортируют ионы H ⁺ в клетку и ионы K ⁺ или Na ⁺ наружу; вода пассивно следует с образованием мочи.Секреция ионов изменяет осмотическое давление, которое втягивает воду, электролиты и азотсодержащие отходы (мочевую кислоту) в канальцы. Вода и электролиты реабсорбируются, когда эти организмы сталкиваются с окружающей средой с низким содержанием воды, и мочевая кислота выпадает в осадок и выводится из организма в виде густой пасты или порошка. Не растворяя отходы в воде, эти организмы могут экономить воду; это особенно важно для жизни в сухой среде.

Мальпигиевы канальцы у пчел : Мальпигиевы канальцы насекомых и других наземных членистоногих удаляют азотистые отходы и другие растворенные вещества из гемолимфы.

11.1 Гомеостаз и осморегуляция — Концепции биологии — 1-е канадское издание

К концу этого раздела вы сможете:

• Объясните понятие гомеостаза
• Описать терморегуляцию эндотермических и экзотермических животных
• Объясните, как почки служат главными осморегуляторными органами в организме человека

Гомеостаз относится к относительно стабильному состоянию внутри тела животного.Органы и системы животных постоянно приспосабливаются к внутренним и внешним изменениям, чтобы поддерживать это устойчивое состояние. Примерами внутренних условий, поддерживаемых гомеостатически, являются уровень глюкозы в крови, температура тела, уровень кальция в крови. Эти условия остаются стабильными из-за физиологических процессов, которые приводят к отрицательной обратной связи. Если уровень глюкозы или кальция в крови повышается, это посылает сигнал органам, ответственным за снижение уровня глюкозы или кальция в крови. Сигналы, восстанавливающие нормальный уровень, являются примерами отрицательной обратной связи.Когда гомеостатические механизмы не работают, результаты могут быть неблагоприятными для животного. Гомеостатические механизмы поддерживают тело в динамическом равновесии, постоянно приспосабливаясь к изменениям, с которыми сталкиваются системы организма. Даже животное, которое явно неактивно, поддерживает это гомеостатическое равновесие. Двумя примерами гомеостатических факторов являются температура и содержание воды. Процессы, поддерживающие гомеостаз этих двух факторов, называются терморегуляцией и осморегуляцией.

Целью гомеостаза является поддержание равновесия вокруг определенного значения некоторого аспекта тела или его клеток, называемого заданной точкой. Хотя есть нормальные отклонения от заданной точки, системы организма обычно пытаются вернуться к этой точке. Изменение внутренней или внешней среды называется стимулом и обнаруживается рецептором; реакция системы состоит в том, чтобы отрегулировать деятельность системы так, чтобы значение вернулось к заданному значению. Например, если тело становится слишком теплым, производятся корректировки, чтобы охладить животное.Если уровень глюкозы в крови повышается после еды, вносятся корректировки, чтобы понизить его и доставить питательное вещество в ткани, которые в нем нуждаются, или сохранить его для дальнейшего использования.

Когда в окружающей среде животного происходят изменения, необходимо произвести корректировку, чтобы внутренняя среда тела и клеток оставалась стабильной. Рецептор, который воспринимает изменения в окружающей среде, является частью механизма обратной связи. Стимул — температура, уровень глюкозы или кальция — определяется рецептором. Рецептор отправляет информацию в центр управления, часто в мозг, который передает соответствующие сигналы эффекторному органу, который может вызвать соответствующее изменение, вверх или вниз, в зависимости от информации, которую посылал датчик.

Животных можно разделить на две группы: животных, которые поддерживают постоянную температуру тела при различных температурах окружающей среды, и животных, температура тела которых совпадает с температурой окружающей среды и, следовательно, изменяется в зависимости от температуры окружающей среды. Животных, у которых нет внутреннего контроля температуры тела, называют эктотермами. Температура тела этих организмов, как правило, аналогична температуре окружающей среды, хотя отдельные организмы могут делать вещи, которые поддерживают температуру своего тела немного ниже или выше температуры окружающей среды.Это может быть закапывание под землей в жаркий день или отдых на солнце в холодный день. Эктотермов называют хладнокровными, этот термин может не относиться к животным в пустыне с очень высокой температурой тела.

Животное, которое поддерживает постоянную температуру тела перед лицом изменений окружающей среды, называется эндотермом. Эти животные способны поддерживать уровень активности, недоступный для экзотермических животных, потому что они генерируют внутреннее тепло, которое поддерживает оптимальную работу их клеточных процессов даже при холодной окружающей среде.

Концепция в действии

Посмотрите это видео на Discovery Channel о терморегуляции, чтобы увидеть иллюстрации этого процесса у различных животных.

Животные сохраняют или рассеивают тепло различными способами. У эндотермических животных есть какая-то изоляция. У них есть мех, жир или перья. Животные с густым мехом или перьями создают изолирующий слой воздуха между кожей и внутренними органами. Белые медведи и тюлени живут и плавают при низких температурах, но при этом поддерживают постоянную теплую температуру тела.Например, песец использует свой пушистый хвост как дополнительную изоляцию, когда свертывается калачиком, чтобы спать в холодную погоду. Млекопитающие могут увеличивать выработку тепла телом из-за дрожи, что является непроизвольным увеличением мышечной активности. Кроме того, мышцы arrector pili могут сокращаться, заставляя отдельные волоски встать дыбом, когда человеку холодно. Это увеличивает изолирующий эффект волос. Люди сохраняют эту реакцию, которая не оказывает ожидаемого воздействия на наши относительно безволосые тела; вместо этого он вызывает «мурашки по коже».Млекопитающие также используют слои жира в качестве изоляции. Потеря значительного количества жира в организме подрывает способность человека сохранять тепло.

Ectotherms и endotherms используют свои кровеносные системы для поддержания температуры тела. Расширение сосудов, открытие артерий к коже за счет расслабления их гладких мышц, приносит больше крови и тепла к поверхности тела, облегчая радиационную потерю тепла и испарения, охлаждая тело. Сужение сосудов, сужение кровеносных сосудов к коже за счет сокращения их гладкой мускулатуры, уменьшает кровоток в периферических кровеносных сосудах, заставляя кровь двигаться к сердцевине и жизненно важным органам, сохраняя тепло.У некоторых животных есть приспособления к их кровеносной системе, которые позволяют им передавать тепло от артерий венам, которые текут рядом друг с другом, нагревая кровь, возвращающуюся к сердцу. Это называется противоточным теплообменом; он не дает холодной венозной крови охлаждать сердце и другие внутренние органы. Противоточная адаптация встречается у дельфинов, акул, костистых рыб, пчел и колибри.

Некоторые экзотермические животные используют изменения в своем поведении, чтобы регулировать температуру тела.Они просто ищут более прохладные места в самое жаркое время дня в пустыне, чтобы не стало слишком жарко. Те же животные могут забираться на скалы вечером, чтобы поймать тепло холодной пустынной ночью, прежде чем войти в свои норы.

Терморегуляция координируется нервной системой (рис. 11.2). Процессы контроля температуры сосредоточены в гипоталамусе развитого мозга животного. Гипоталамус поддерживает заданную температуру тела за счет рефлексов, которые вызывают расширение или сужение сосудов, а также дрожь или потоотделение.Симпатическая нервная система, находящаяся под контролем гипоталамуса, управляет реакциями, которые влияют на изменения в потере или повышении температуры, которые возвращают тело к заданному значению. В некоторых случаях уставка может быть изменена. Во время инфекции вырабатываются соединения, называемые пирогенами, которые циркулируют в гипоталамусе, сбрасывая термостат на более высокое значение. Это позволяет температуре тела повышаться до новой точки гомеостатического равновесия при том, что обычно называют лихорадкой. Повышение температуры тела делает его менее оптимальным для роста бактерий и увеличивает активность клеток, чтобы они могли лучше бороться с инфекцией.

Когда бактерии уничтожаются лейкоцитами, пирогены попадают в кровь. Пирогены сбрасывают термостат тела на более высокую температуру, что приводит к лихорадке. Как пирогены могут вызвать повышение температуры тела?

Осморегуляция — это процесс поддержания солевого и водного баланса (осмотического баланса) через мембраны в организме.Жидкости внутри и вокруг ячеек состоят из воды, электролитов и неэлектролитов. Электролит — это соединение, которое при растворении в воде диссоциирует на ионы. Неэлектролит, напротив, не диссоциирует на ионы в воде. Жидкости организма включают плазму крови, жидкость, которая существует внутри клеток, и межклеточную жидкость, которая существует в пространствах между клетками и тканями тела. Мембраны тела (как мембраны вокруг клеток, так и «мембраны», состоящие из клеток, выстилающих полости тела) являются полупроницаемыми мембранами.Полупроницаемые мембраны проницаемы для определенных типов растворенных веществ и воды, но обычно клеточные мембраны непроницаемы для растворенных веществ.

Тело не существует изолированно. В систему постоянно поступает вода и электролиты. Избыточная вода, электролиты и отходы транспортируются в почки и выводятся из организма, помогая поддерживать осмотический баланс. Недостаточное потребление жидкости приводит к сохранению жидкости почками. Биологические системы постоянно взаимодействуют и обмениваются водой и питательными веществами с окружающей средой посредством потребления пищи и воды, а также путем выделения в виде пота, мочи и фекалий.Без механизма регулирования осмотического давления или когда болезнь повреждает этот механизм, существует тенденция к накоплению токсичных отходов и воды, что может иметь ужасные последствия.

Системы млекопитающих эволюционировали для регулирования не только общего осмотического давления на мембранах, но и определенных концентраций важных электролитов в трех основных жидкостных компартментах: плазме крови, межклеточной жидкости и внутриклеточной жидкости. Поскольку осмотическое давление регулируется движением воды через мембраны, объем жидкостных отсеков также может временно изменяться.Поскольку плазма крови является одним из компонентов жидкости, осмотическое давление имеет прямое отношение к кровяному давлению.

Экскреторная система

Выделительная система человека выводит отходы из организма через кожу в виде пота, через легкие в виде выдыхаемого углекислого газа и через мочевыводящую систему в виде мочи. Все три системы участвуют в осморегуляции и удалении отходов. Здесь мы сосредоточимся на мочевыводящей системе, которая состоит из парных почек, мочеточника, мочевого пузыря и уретры (Рисунок 11.3). Почки — это пара бобовидных структур, расположенных чуть ниже печени в полости тела. Каждая почка содержит более миллиона крошечных единиц, называемых нефронами, которые фильтруют кровь, содержащую метаболические отходы из клеток. Вся кровь в организме человека фильтруется почками примерно 60 раз в день. Нефроны удаляют отходы, концентрируют их и образуют мочу, которая собирается в мочевом пузыре.

Внутри почка состоит из трех областей: внешней коры, мозгового вещества в середине и почечной лоханки, которая является расширенным концом мочеточника.Кора почек содержит нефроны — функциональную единицу почек. Почечная лоханка собирает мочу и ведет к мочеточнику на внешней стороне почки. Мочеточники — это трубки, несущие мочу, которые выходят из почки и попадают в мочевой пузырь.

Кровь поступает в каждую почку из аорты, основной артерии, снабжающей тело ниже сердца, через почечную артерию. Он распределяется по более мелким сосудам, пока не достигает каждого нефрона в капиллярах. Внутри нефрона кровь вступает в тесный контакт с канальцами для сбора отходов в структуре, называемой клубочком. Вода и многие растворенные вещества, присутствующие в крови, включая ионы натрия, кальция, магния и другие; а также отходы и ценные вещества, такие как аминокислоты, глюкоза и витамины, покидают кровь и попадают в канальцевую систему нефрона.Когда материалы проходят через канальцы, большая часть воды, необходимые ионы и полезные соединения реабсорбируются обратно в капилляры, которые окружают канальцы, оставляя отходы позади. Некоторая часть этой реабсорбции требует активного транспорта и потребляет АТФ. Некоторые отходы, включая ионы и некоторые лекарства, оставшиеся в крови, диффундируют из капилляров в интерстициальную жидкость и поглощаются клетками канальцев. Затем эти отходы активно секретируются в канальцы. Затем кровь собирается в все более и более крупные сосуды и покидает почку в почечной вене.Почечная вена соединяется с нижней полой веной, основной веной, которая возвращает кровь к сердцу из нижней части тела. Количество воды и ионов, реабсорбируемых в систему кровообращения, тщательно регулируется, и это важный способ, которым организм регулирует содержание воды и уровни ионов. Отходы собираются в более крупные канальцы, а затем покидают почку в мочеточнике, который ведет в мочевой пузырь, где хранится моча, смесь отходов и воды.

Мочевой пузырь содержит сенсорные нервы, рецепторы растяжения, которые сигнализируют о необходимости опорожнения.Эти сигналы вызывают позыв к мочеиспусканию, который можно добровольно подавить до предела. Сознательное решение помочиться запускает игровые сигналы, которые открывают сфинктеры, кольца гладких мышц, закрывающие отверстие, к уретре, которая позволяет мочи вытекать из мочевого пузыря и тела.

Техник по диализу

Диализ — это медицинский процесс удаления шлаков и избытка воды из крови путем диффузии и ультрафильтрации. При нарушении функции почек необходимо провести диализ, чтобы искусственно избавить организм от шлаков и жидкостей.Это жизненно важный процесс для сохранения жизни пациентов. В некоторых случаях пациенты проходят искусственный диализ до тех пор, пока они не будут иметь право на трансплантацию почки. Для тех, кто не является кандидатом на пересадку почки, диализ необходим на всю жизнь.

Специалисты по диализу обычно работают в больницах и клиниках. Хотя некоторые роли в этой области включают разработку и обслуживание оборудования, большинство диализных техников работают непосредственно с пациентами. Их рабочие обязанности, которые обычно выполняются под непосредственным наблюдением дипломированной медсестры, сосредоточены на обеспечении диализного лечения.Это может включать в себя просмотр истории болезни и текущего состояния пациента, оценку и реагирование на потребности пациента до и во время лечения, а также мониторинг процесса диализа. Лечение может включать анализ показателей жизнедеятельности пациента и сообщение о них, подготовку растворов и оборудования для обеспечения точных и стерильных процедур.

Гомеостаз — это динамическое равновесие, которое поддерживается в тканях и органах тела. Он динамичен, потому что он постоянно приспосабливается к изменениям, с которыми сталкиваются системы.Это равновесие, потому что функции организма поддерживаются в пределах нормы, с некоторыми колебаниями вокруг заданного значения. Почки — главные органы осморегуляции в системах млекопитающих; они фильтруют кровь и поддерживают концентрацию растворенных ионов в биологических жидкостях. Они состоят из трех отдельных областей: коры, мозгового вещества и таза. Кровеносные сосуды, по которым кровь поступает в почки и выходит из них, возникают и сливаются с аортой и нижней полой веной соответственно.Нефрон — это функциональная единица почек, которая активно фильтрует кровь и вырабатывает мочу. Моча покидает почки через мочеточник и сохраняется в мочевом пузыре. Моча выводится из организма через уретру.

ectotherm: организм, который в основном полагается на источники тепла окружающей среды для поддержания температуры своего тела

эндотерм: организм, который в основном полагается на внутренние источники тепла для поддержания температуры своего тела

Межклеточная жидкость: жидкость, находящаяся между клетками в организме, по составу аналогичная жидкому компоненту крови, но без высоких концентраций белков

почка: орган, выполняющий выделительную и осморегуляторную функции

нефрон: функциональная единица почки

осморегуляция: механизм, с помощью которого концентрация воды и растворенных веществ поддерживается на желаемом уровне

осмотический баланс: соответствующие значения концентрации воды и растворенных веществ для здорового организма

почечная артерия: артерия, по которой кровь поступает в почку

почечная вена: вена, по которой кровь отводится от почки

заданное значение: целевое значение физиологического состояния в гомеостазе

мочеточник: выходящие из почки мочевые трубки

уретра: трубка, по которой моча из мочевого пузыря поступает во внешнюю среду

мочевой пузырь: структура, по которой мочеточники выводят мочу до соответствующих значений концентрации воды и растворенных веществ для здорового организма

Экскреция | биология | Британника

Экскреция , процесс, с помощью которого животные избавляются от продуктов жизнедеятельности и азотистых побочных продуктов обмена веществ.Через экскрецию организмы контролируют осмотическое давление — баланс между неорганическими ионами и водой — и поддерживают кислотно-щелочной баланс. Таким образом, этот процесс способствует гомеостазу, постоянству внутренней среды организма.

Каждый организм, от мельчайших простейших до самых крупных млекопитающих, должен избавляться от потенциально вредных побочных продуктов собственной жизнедеятельности. Этот процесс в живых существах называется устранением, который можно рассматривать как охватывающий все различные механизмы и процессы, с помощью которых формы жизни удаляют или выбрасывают продукты жизнедеятельности, токсичные вещества и мертвые части организма.Характер процесса и специальные структуры, разработанные для удаления отходов, сильно различаются в зависимости от размера и сложности организма.

Четыре термина обычно связаны с процессами удаления отходов и часто используются как синонимы, хотя и не всегда правильно: выделение, секреция, выведение и устранение.

Выделение — это общий термин, относящийся к отделению и выбросу отходов или токсичных веществ из клеток и тканей растения или животного.

Разделение, выработка и устранение определенных продуктов, возникающих в результате клеточных функций в многоклеточных организмах, называется секрецией. Хотя эти вещества могут быть продуктом жизнедеятельности клетки, производящей их, они часто полезны для других клеток организма. Примерами секреции являются пищеварительные ферменты, продуцируемые клетками ткани кишечника и поджелудочной железы позвоночных животных, гормоны, синтезируемые специализированными железистыми клетками растений и животных, и пот, выделяемый железистыми клетками кожи некоторых млекопитающих.Секреция подразумевает, что секретируемые химические соединения были синтезированы специализированными клетками и имеют функциональную ценность для организма. Следовательно, удаление обычных отходов не следует рассматривать как секретный характер.

экскреции является актом выделяющего непригодным или непереваренного материал из клетки, как и в случае одноклеточных организмов, или из желудочно-кишечного тракта многоклеточных животных.

Как определено выше, ликвидация в широком смысле определяет механизмы удаления отходов живыми системами на всех уровнях сложности.Термин может использоваться как синоним экскреции.

Ликвидация

Биологическое значение ликвидации

Удаление отходов одноклеточными и многоклеточными организмами жизненно важно для их здоровья и продолжения жизни. Животные должны поглощать (проглатывать) энергосодержащие химические соединения, извлекать часть энергии для обеспечения своих жизненных процессов и избавляться от непригодных для использования материалов или побочных продуктов, образующихся в процессе извлечения энергии. Аналогичная серия событий происходит в двигателе внутреннего сгорания.Топливо, содержащее энергию, забирается в двигатель, где оно сжигается, а часть высвобождаемой энергии используется для движения поршней. Как и в живых клетках, часть энергосодержащего материала (топлива), не используемого в двигателе, истощается в виде оксида углерода, диоксида углерода и других побочных продуктов сгорания. Блокировка выхлопной системы в двигателе приводит к потере эффективности и, в конечном итоге, к полному выходу из строя. Точно так же скорость удаления отходов в биологических системах может обеспечивать и обеспечивает средства контроля скорости метаболизма.Полная блокировка механизмов утилизации отходов в живых системах так же эффективна для разрушения жизненно важных функций, как прекращение подачи пищи, кислорода или воды из системы. Кроме того, некоторые вещества, образующиеся в качестве побочных продуктов метаболизма, токсичны сами по себе и должны удаляться из живых клеток со скоростью, равной той, с которой они производятся этими клетками. Таким образом, выведение продуктов жизнедеятельности из живых клеток должно происходить постоянно, чтобы обеспечить нормальное развитие жизненно важных химических процессов.

Отходы и ядовитые вещества, образующиеся в результате метаболической деятельности сообществ растений и животных, должны аналогичным образом удаляться или детоксифицироваться для сохранения здоровья сообщества. Коллективные отходы отдельных организмов, составляющих сообщество, если им позволено накапливаться в какой-либо заметной степени, в конечном итоге разрушат жизни всех членов сообщества.

Биосфера, состоящая из всех людей и сообществ форм жизни и окружающей их среды на Земле, одинаково чувствительна к воздействию отходов и накопления ядов.Постоянное накопление веществ, вредных для форм жизни, может привести только к окончательному уничтожению большей части или всех существующих в настоящее время видов растений и животных. Люди уникальны среди живых существ тем, что их деятельность приводит к образованию отходов (загрязнителей), которые в силу своей химической структуры ядовиты для всех живых существ, включая самих себя. (Для получения информации об удалении отходов в биосфере см. Биосфера и сохранение.)

Экскреция | биология | Британника

Экскреция , процесс, с помощью которого животные избавляются от продуктов жизнедеятельности и азотистых побочных продуктов обмена веществ.Через экскрецию организмы контролируют осмотическое давление — баланс между неорганическими ионами и водой — и поддерживают кислотно-щелочной баланс. Таким образом, этот процесс способствует гомеостазу, постоянству внутренней среды организма.

Каждый организм, от мельчайших простейших до самых крупных млекопитающих, должен избавляться от потенциально вредных побочных продуктов собственной жизнедеятельности. Этот процесс в живых существах называется устранением, который можно рассматривать как охватывающий все различные механизмы и процессы, с помощью которых формы жизни удаляют или выбрасывают продукты жизнедеятельности, токсичные вещества и мертвые части организма.Характер процесса и специальные структуры, разработанные для удаления отходов, сильно различаются в зависимости от размера и сложности организма.

Четыре термина обычно связаны с процессами удаления отходов и часто используются как синонимы, хотя и не всегда правильно: выделение, секреция, выведение и устранение.

Выделение — это общий термин, относящийся к отделению и выбросу отходов или токсичных веществ из клеток и тканей растения или животного.

Разделение, выработка и устранение определенных продуктов, возникающих в результате клеточных функций в многоклеточных организмах, называется секрецией. Хотя эти вещества могут быть продуктом жизнедеятельности клетки, производящей их, они часто полезны для других клеток организма. Примерами секреции являются пищеварительные ферменты, продуцируемые клетками ткани кишечника и поджелудочной железы позвоночных животных, гормоны, синтезируемые специализированными железистыми клетками растений и животных, и пот, выделяемый железистыми клетками кожи некоторых млекопитающих.Секреция подразумевает, что секретируемые химические соединения были синтезированы специализированными клетками и имеют функциональную ценность для организма. Следовательно, удаление обычных отходов не следует рассматривать как секретный характер.

Переваривание — это процесс выделения непригодного для использования или непереваренного материала из клетки, как в случае одноклеточных организмов, или из пищеварительного тракта многоклеточных животных.

Как определено выше, ликвидация в широком смысле определяет механизмы удаления отходов живыми системами на всех уровнях сложности.Термин может использоваться как синоним экскреции.

Ликвидация

Биологическое значение ликвидации

Удаление отходов одноклеточными и многоклеточными организмами жизненно важно для их здоровья и продолжения жизни. Животные должны поглощать (проглатывать) энергосодержащие химические соединения, извлекать часть энергии для обеспечения своих жизненных процессов и избавляться от непригодных для использования материалов или побочных продуктов, образующихся в процессе извлечения энергии. Аналогичная серия событий происходит в двигателе внутреннего сгорания.Топливо, содержащее энергию, забирается в двигатель, где оно сжигается, а часть высвобождаемой энергии используется для движения поршней. Как и в живых клетках, часть энергосодержащего материала (топлива), не используемого в двигателе, истощается в виде оксида углерода, диоксида углерода и других побочных продуктов сгорания. Блокировка выхлопной системы в двигателе приводит к потере эффективности и, в конечном итоге, к полному выходу из строя. Точно так же скорость удаления отходов в биологических системах может обеспечивать и обеспечивает средства контроля скорости метаболизма.Полная блокировка механизмов утилизации отходов в живых системах так же эффективна для разрушения жизненно важных функций, как прекращение подачи пищи, кислорода или воды из системы. Кроме того, некоторые вещества, образующиеся в качестве побочных продуктов метаболизма, токсичны сами по себе и должны удаляться из живых клеток со скоростью, равной той, с которой они производятся этими клетками. Таким образом, выведение продуктов жизнедеятельности из живых клеток должно происходить постоянно, чтобы обеспечить нормальное развитие жизненно важных химических процессов.

Отходы и ядовитые вещества, образующиеся в результате метаболической деятельности сообществ растений и животных, должны аналогичным образом удаляться или детоксифицироваться для сохранения здоровья сообщества. Коллективные отходы отдельных организмов, составляющих сообщество, если им позволено накапливаться в какой-либо заметной степени, в конечном итоге разрушат жизни всех членов сообщества.

Биосфера, состоящая из всех людей и сообществ форм жизни и окружающей их среды на Земле, одинаково чувствительна к воздействию отходов и накопления ядов.Постоянное накопление веществ, вредных для форм жизни, может привести только к окончательному уничтожению большей части или всех существующих в настоящее время видов растений и животных. Люди уникальны среди живых существ тем, что их деятельность приводит к образованию отходов (загрязнителей), которые в силу своей химической структуры ядовиты для всех живых существ, включая самих себя. (Информацию об удалении отходов в биосфере см. В разделе «Биосфера и сохранение».)

Ионы животных и регулирование водных ресурсов (и выведение азота)

Цели обучения

1. Проведите различие между осморегуляторами и осмоконформаторами и приведите примеры каждого типа организмов и их соответствующих сред.
2. Определите и опишите этапы образования мочи
3. Определите роли активного и пассивного движения воды / ионов у животных
4. Опишите происхождение азотистых отходов, характер экскреции азота в различных линиях животных и преимущества для каждой формы азотистых отходов.

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 41.0

Рекомендуемая дневная норма потребления воды человеком составляет от восьми до десяти стаканов воды. Чтобы достичь здорового баланса, человеческое тело должно выделять от восьми до десяти стаканов воды каждый день. Это происходит через процессы мочеиспускания, дефекации, потоотделения и, в небольшой степени, дыхания. Органы и ткани человеческого тела пропитаны жидкостями, в которых поддерживается постоянная температура, pH и концентрация растворенных веществ — все это важные элементы гомеостаза. Растворенные вещества в жидкостях организма — это в основном минеральные соли и сахара, а осмотическая регуляция — это процесс, с помощью которого минеральные соли и вода поддерживаются в равновесии.Осмотический гомеостаз сохраняется, несмотря на влияние внешних факторов, таких как температура, диета и погодные условия.

Информация ниже была адаптирована из OpenStax Biology 41.1

Осмос — это диффузия воды через мембрану в ответ на осмотическое давление, вызванное дисбалансом молекул по обе стороны от мембраны. Осморегуляция — это процесс поддержания солевого и водного баланса (осмотического баланса) через мембраны в жидкостях организма, которые состоят из воды, а также электролитов и неэлектролитов.Электролит — это растворенное вещество, которое при растворении в воде диссоциирует на ионы. Напротив, неэлектролит не распадается на ионы во время растворения воды. И электролиты, и неэлектролиты способствуют осмотическому балансу. Жидкости организма включают плазму крови, цитозоль внутри клеток и межклеточную жидкость, жидкость, которая существует в пространствах между клетками и тканями тела. Мембраны тела (например, плевральные, серозные и клеточные мембраны) представляют собой полупроницаемые мембраны.Полупроницаемые мембраны проницаемы (или допускают) для определенных типов растворенных веществ и воды. Растворы на двух сторонах полупроницаемой мембраны имеют тенденцию выравниваться по концентрации растворенных веществ за счет движения растворенных веществ и / или воды через мембрану. Клетка, помещенная в воду, имеет тенденцию набухать из-за поступления воды из гипотонической среды или среды с «низким содержанием соли». С другой стороны, клетка, помещенная в раствор с более высокой концентрацией соли, имеет тенденцию к сморщиванию мембраны из-за потери воды в гипертонической или «высокосолевой» среде.Изотонические клетки имеют одинаковую концентрацию растворенных веществ внутри и снаружи клетки; это уравновешивает осмотическое давление по обе стороны от клеточной мембраны, которая является полупроницаемой мембраной.

Клетки, помещенные в гипертоническую среду, сжимаются из-за потери воды. В гипотонической среде клетки набухают из-за поступления воды. Кровь поддерживает изотоническую среду, поэтому клетки не сжимаются и не набухают. (кредит: Мариана Руис Вильярреал)

Тело не существует изолированно.В систему постоянно поступает вода и электролиты. В то время как осморегуляция достигается через мембраны в организме, избыточные электролиты и отходы транспортируются в почки и выводятся из организма, помогая поддерживать осмотический баланс.

Биологические системы постоянно взаимодействуют и обмениваются водой и питательными веществами с окружающей средой путем потребления пищи и воды и путем выделения в виде пота, мочи и фекалий. Без механизма регулирования осмотического давления или когда болезнь повреждает этот механизм, существует тенденция к накоплению токсичных отходов и воды, что может иметь ужасные последствия.

Системы млекопитающих эволюционировали для регулирования не только общего осмотического давления на мембранах, но и определенных концентраций важных электролитов в трех основных жидкостных компартментах: плазме крови, внеклеточной жидкости и внутриклеточной жидкости. Поскольку осмотическое давление регулируется движением воды через мембраны, объем жидкостных отсеков также может временно изменяться. Поскольку плазма крови является одним из компонентов жидкости, осмотическое давление имеет прямое отношение к кровяному давлению.

Электролиты, такие как хлорид натрия, ионизируются в воде, что означает, что они диссоциируют на составляющие ионы. В воде хлорид натрия (NaCl) диссоциирует на ион натрия (Na ⁺ ) и ион хлорида (Cl ^— ). Наиболее важными ионами, концентрация которых в жидкостях организма очень строго регулируется, являются катионы натрия (Na ⁺ ), калия (K ⁺ ), кальция (Ca ⁺² ), магния (Mg ⁺² ). ), а также анионы хлорид (Cl ^—), карбонат (CO ₃ ^-2 ), бикарбонат (HCO ₃ ^—) и фосфат (PO ₃ ^—).Электролиты выводятся из организма во время мочеиспускания и потоотделения. По этой причине спортсменам рекомендуется заменять электролиты и жидкости в периоды повышенной активности и потоотделения.

Осмотическое давление зависит от концентрации растворенных веществ в растворе. Он прямо пропорционален количеству атомов или молекул растворенного вещества и не зависит от размера молекул растворенного вещества. Поскольку электролиты диссоциируют на составляющие ионы, они, по сути, добавляют больше растворенных частиц в раствор и оказывают большее влияние на осмотическое давление на массу, чем соединения, которые не диссоциируют в воде, такие как глюкоза.

Вода может проходить через мембраны за счет пассивной диффузии. Если бы ионы электролита могли бы пассивно диффундировать через мембраны, было бы невозможно поддерживать определенные концентрации ионов в каждом отсеке для жидкости, поэтому для них требуются специальные механизмы для пересечения полупроницаемых мембран в организме. Это движение может быть достигнуто за счет облегченной диффузии и активного транспорта. Для облегчения диффузии требуются белковые каналы для перемещения растворенного вещества. Активный транспорт требует энергии в виде преобразования АТФ, белков-носителей или насосов, чтобы перемещать ионы против градиента концентрации.

Чтобы рассчитать осмотическое давление, необходимо понимать, как измеряются концентрации растворенных веществ. Единицей измерения растворенных веществ является моль. Один моль определяется как грамм молекулярной массы растворенного вещества. Например, молекулярная масса хлорида натрия составляет 58,44. Таким образом, один моль хлорида натрия весит 58,44 грамма. Молярность раствора — это количество молей растворенного вещества на литр раствора. Моляльность раствора — это количество молей растворенного вещества на килограмм растворителя.Если растворителем является вода, один килограмм воды равен одному литру воды. В то время как молярность и моляльность используются для выражения концентрации растворов, концентрации электролитов обычно выражаются в миллиэквивалентах на литр (мэкв / л): мэкв / л равно концентрации ионов (в миллимолях), умноженной на количество электрических величин. заряжает ион. Единица миллиэквивалента учитывает ионы, присутствующие в растворе (поскольку электролиты образуют ионы в водных растворах), и заряд ионов.

Таким образом, для ионов с зарядом, равным единице, один миллиэквивалент равен одному миллимолю. Для ионов, которые имеют заряд два (например, кальций), один миллиэквивалент равен 0,5 миллимоля. Другой единицей измерения концентрации электролита является миллиосмоль (мОсм), который представляет собой количество миллиэквивалентов растворенного вещества на килограмм растворителя. Жидкости организма обычно поддерживаются в диапазоне от 280 до 300 мОсм.

Люди, потерявшиеся в море без пресной воды для питья, подвергаются риску серьезного обезвоживания, потому что человеческий организм не может адаптироваться к питьевой морской воде, которая является гипертонической по сравнению с жидкостями организма.Организмы, такие как золотая рыбка, которые могут переносить только относительно узкий диапазон солености, называются стеногалинными. Около 90 процентов всех костных рыб обитают либо в пресной, либо в морской воде. Они неспособны к осмотической регуляции в противоположной среде. Однако некоторые виды рыб, например лосось, могут проводить часть своей жизни в пресной воде, а часть — в морской. Организмы, такие как лосось и молли, которые могут переносить относительно широкий диапазон солености, называются эвригалинными организмами.Это возможно, потому что у некоторых рыб развились осморегуляторные механизмы, позволяющие выжить во всех видах водной среды. Когда они живут в пресной воде, их тела склонны поглощать воду, потому что окружающая среда относительно гипотонична. В такой гипотонической среде эти рыбы не пьют много воды. Вместо этого они выделяют много очень разбавленной мочи и достигают электролитного баланса за счет активного транспорта солей через жабры. Когда они переходят в гипертоническую морскую среду, эти рыбы начинают пить морскую воду; они выводят излишки солей через жабры и мочу.С другой стороны, большинство морских беспозвоночных могут быть изотоничны морской воде (осмоконформеры). Концентрация жидкости в их организме соответствует изменениям концентрации морской воды. У хрящевых рыб солевой состав крови аналогичен костным рыбам; однако кровь акул содержит органические соединения мочевину и оксид триметиламина (ТМАО). Это не означает, что их электролитный состав подобен составу морской воды. Они достигают изотоничности с морем за счет хранения больших концентраций мочевины.Этих животных, выделяющих мочевину, называют уреотелическими животными. ТМАО стабилизирует белки в присутствии высоких уровней мочевины, предотвращая разрушение пептидных связей, которое могло бы произойти у других животных, подвергшихся воздействию аналогичных уровней мочевины. Акулы — это хрящевые рыбы с ректальной железой, которая выделяет соль и способствует осморегуляции.

Рыбы являются осморегуляторами, но должны использовать разные механизмы, чтобы выжить в (а) пресноводной или (б) морской среде. (кредит: модификация работы Дуэйна Рейвера, NOAA)

Это видео дает обзор осморегуляции у разных видов рыб:

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 41.4

Из четырех основных макромолекул в биологических системах и белки, и нуклеиновые кислоты содержат азот. Во время катаболизма или распада азотсодержащих макромолекул углерод, водород и кислород извлекаются и сохраняются в форме углеводов и жиров. Излишки азота выводятся из организма. Азотные отходы, как правило, образуют токсичный аммиак, который повышает pH жидкостей организма. Само образование аммиака требует энергии в виде АТФ и большого количества воды, чтобы вывести его из биологической системы.Животные, обитающие в водной среде, склонны выделять аммиак в воду. Говорят, что животные, выделяющие аммиак, являются аммонотеликами. У наземных организмов появились другие механизмы выделения азотистых отходов. Животные должны детоксифицировать аммиак, преобразовав его в относительно нетоксичную форму, такую ​​как мочевина или мочевая кислота. Млекопитающие, включая человека, производят мочевину, тогда как рептилии и многие наземные беспозвоночные производят мочевую кислоту. Животных, которые выделяют мочевину в качестве основного азотсодержащего отхода, называют уреотелическими животными.

Цикл мочевины — это основной механизм, с помощью которого млекопитающие превращают аммиак в мочевину. Мочевина вырабатывается в печени и выводится с мочой. Общая химическая реакция, с помощью которой аммиак превращается в мочевину: 2 NH ₃ (аммиак) + CO ₂ + 3 ATP + H ₂ O â † ‘H ₂ N-CO-NH ₂ ( мочевина) + 2 АДФ + 4 Р _i + АМФ.

Цикл мочевины использует пять промежуточных стадий, катализируемых пятью различными ферментами, для превращения аммиака в мочевину.Аминокислота L-орнитин преобразуется в различные промежуточные соединения перед регенерацией в конце цикла мочевины. Следовательно, цикл мочевины также называют орнитиновым циклом. Фермент орнитинтранскарбамилаза катализирует ключевой этап цикла мочевины, и его дефицит может привести к накоплению токсичных уровней аммиака в организме. Первые две реакции происходят в митохондриях, а последние три реакции происходят в цитозоле. Концентрация мочевины в крови, называемая азотом мочевины крови или АМК, используется в качестве индикатора функции почек.

Цикл мочевины превращает аммиак в мочевину.

Выделение азотистых отходов

Теория эволюции предполагает, что жизнь зародилась в водной среде. Неудивительно видеть, что биохимические пути, такие как цикл мочевины, эволюционировали, чтобы адаптироваться к изменяющейся окружающей среде, когда развивались земные формы жизни. Засушливые условия, вероятно, привели к развитию пути мочевой кислоты как средства экономии воды.

Птицы, рептилии и большинство наземных членистоногих превращают токсичный аммиак в мочевую кислоту или близкородственное соединение гуанин (гуано) вместо мочевины.Млекопитающие также образуют мочевую кислоту при расщеплении нуклеиновых кислот. Мочевая кислота — это соединение, подобное пуринам, содержащимся в нуклеиновых кислотах. Он нерастворим в воде и имеет тенденцию образовывать белую пасту или порошок; его выделяют птицы, насекомые и рептилии. Преобразование аммиака в мочевую кислоту требует больше энергии и намного сложнее, чем преобразование аммиака в мочевину.

Азотистые отходы выделяются в разных формах разными видами. К ним относятся (а) аммиак, (б) мочевина и (в) мочевая кислота.(кредит а: модификация работы Эрика Энгбретсона, USFWS; кредит б: модификация работы Б. «Лося» Петерсона, USFWS; кредит c: модификация работы Дэйва Менке, USFWS)

Видео ниже описывает происхождение азотсодержащих отходов, причины, по которым они являются проблематичными, и дает обзор некоторых из различных механизмов удаления азотистых отходов в различных линиях организмов:

Приведенная ниже информация была адаптирована из OpenStax Biology 41.3

Микроорганизмы и беспозвоночные животные используют более примитивные и простые механизмы для избавления от своих метаболических отходов, чем система почек и мочеиспускания млекопитающих. Три выделительные системы эволюционировали у организмов до сложных почек: вакуоли, клетки пламени и мальпигиевы канальцы.

Самая фундаментальная черта жизни — это наличие клетки. Другими словами, клетка — это простейшая функциональная единица жизни. Бактерии — это одноклеточные прокариотические организмы, в которых протекают одни из наименее сложных жизненных процессов; однако прокариоты, такие как бактерии, не содержат мембраносвязанных вакуолей.Клетки микроорганизмов, таких как бактерии, простейшие и грибы, связаны клеточными мембранами и используют их для взаимодействия с окружающей средой. Некоторые клетки, в том числе некоторые лейкоциты у людей, способны поглощать пищу за счет эндоцитоза — образования пузырьков путем инволюции клеточной мембраны внутри клеток. Эти же везикулы способны взаимодействовать и обмениваться метаболитами с внутриклеточной средой. У некоторых одноклеточных эукариотических организмов, таких как клеточные отходы амеб, избыток воды выводится путем экзоцитоза, когда сократительные вакуоли сливаются с клеточной мембраной и выводят отходы в окружающую среду.Сократительные вакуоли (CV) не следует путать с вакуолями, в которых хранится пища или вода.

Некоторые одноклеточные организмы, такие как амеба, поглощают пищу путем эндоцитоза. Пищевой пузырек сливается с лизосомой, которая переваривает пищу. Отходы выводятся путем экзоцитоза.

По мере того, как многоклеточные системы эволюционировали, чтобы иметь системы органов, которые разделили метаболические потребности тела, отдельные органы эволюционировали, чтобы выполнять выделительную функцию. Планарии — это плоские черви, обитающие в пресной воде.Их выделительная система состоит из двух канальцев, соединенных с сильно разветвленной системой протоков. Клетки в канальцах называются клетками пламени (или протонефридиями), потому что они имеют скопление ресничек, которое выглядит как мерцающее пламя под микроскопом. Реснички продвигают отходы по канальцам и из организма через выделительные поры, которые открываются на поверхности тела; реснички также вытягивают воду из межклеточной жидкости, обеспечивая фильтрацию. Любые ценные метаболиты восстанавливаются путем реабсорбции.Клетки пламени обнаруживаются у плоских червей, в том числе у паразитических ленточных червей и свободноживущих планарий. Они также поддерживают осмотический баланс организма.

В выделительной системе планарий (а) реснички пламенных клеток продвигают отходы через канальец, образованный трубчатой ​​клеткой. Канальцы соединены в разветвленные структуры, ведущие к порам, расположенным по всей длине тела. Через эти поры выделяется фильтрат. В (b) кольчатые черви, такие как дождевые черви, нефридии фильтруют жидкость из целома или полости тела.Бьющиеся реснички в отверстии нефридия втягивают воду из целома в канальец. По мере прохождения фильтрата по канальцам питательные вещества и другие растворенные вещества реабсорбируются капиллярами. Отфильтрованная жидкость, содержащая азотсодержащие и другие отходы, хранится в мочевом пузыре, а затем выделяется через поры в боковой части тела.

Дождевые черви (кольчатые черви) имеют несколько более развитые выделительные структуры, называемые нефридиями.На каждом членике дождевого червя присутствует пара нефридиев. Они похожи на клетки пламени тем, что имеют трубочку с ресничками. Экскреция происходит через пору, называемую нефридиопорой. Они более развиты, чем клетки пламени, в том смысле, что у них есть система канальцевой реабсорбции капиллярной сетью перед выделением.

Мальпигиевы канальцы выстилают кишечник некоторых видов членистоногих, например пчел. Обычно они встречаются парами, а количество канальцев зависит от вида насекомого.Мальпигиевы канальцы извилистые, что увеличивает их площадь поверхности, и они выстланы микроворсинками для реабсорбции и поддержания осмотического баланса. Мальпигиевы канальцы взаимодействуют со специализированными железами в стенке прямой кишки. Жидкости организма не фильтруются, как в случае нефридий; моча продуцируется канальцевыми механизмами секреции клетками, выстилающими мальпигиевы канальцы, которые омываются гемолимфой (смесью крови и интерстициальной жидкости, которая содержится у насекомых и других членистоногих, а также у большинства моллюсков).Метаболические отходы, такие как мочевая кислота, свободно диффундируют в канальцы. В канальцах есть обменные насосы, которые активно транспортируют ионы H ⁺ в клетку, а ионы K ⁺ или Na ⁺ — наружу; вода пассивно следует с образованием мочи. Секреция ионов изменяет осмотическое давление, которое втягивает воду, электролиты и азотсодержащие отходы (мочевую кислоту) в канальцы. Вода и электролиты реабсорбируются, когда эти организмы сталкиваются с окружающей средой с низким содержанием воды, и мочевая кислота выделяется в виде густой пасты или порошка.Отсутствие растворения отходов в воде помогает этим организмам экономить воду; это особенно важно для жизни в сухой среде.

Мальпигиевы канальцы насекомых и других наземных членистоногих удаляют азотистые отходы и другие растворенные вещества из гемолимфы. Ионы Na + и / или K + активно транспортируются в просвет канальцев. Затем вода попадает в канальцы через осмос, образуя мочу. Моча проходит через кишечник в прямую кишку. Там питательные вещества диффундируют обратно в гемолимфу.Ионы Na + и / или K + закачиваются в гемолимфу, а вода следует. Затем концентрированные отходы выводятся из организма.

Что такое экскреция в круговороте воды?

Кислоты — это растворы с уровнем pH ниже 7, а основания — это растворы с уровнем pH выше 7.Узнайте о ключевых различиях между кислотами и основаниями и о том, как определить уровень pH.

Факты о воде: урок для детей

Мы уж точно не можем без этого жить.Ни один из нас не может. Вода — самая важная часть жизни, и всем нам она нужна, чтобы выжить. Этот урок научит вас всему, что вам нужно знать о воде.

Типы суровой погоды: Урок для детей

Погода — важная часть нашей повседневной жизни.Узнайте о различных типах суровой погоды и опасностях, которые они могут вызвать, таких как ураганы, метели и многое другое.

Фазы Луны: Урок для детей

Почему луна меняется в течение месяца? Какую роль во всем этом играет солнце? В этом уроке эти вопросы рассматриваются посредством подробного исследования фаз Луны.

Фактов о свете: Урок для детей

В этом уроке вы узнаете несколько интересных фактов о свете.Вы откроете для себя характеристики света и ключевые определения, связанные со светом.

Типы загрязнения воды: Урок для детей

Чистая вода необходима для жизни.Когда вода загрязняется, она становится нездоровой для всех живых существ. В этом уроке вы узнаете о различных способах загрязнения воды.

В этом уроке мы определим и опишем, что такое свет как с технической точки зрения, так и с точки зрения более широкого применения, обсудим, что такое свет, и объясним, почему он называется излучением.

Урок высокого и низкого давления воздуха для детей

Вы знали, что воздух имеет вес? Верно, и этот вес и есть то, что мы называем давлением воздуха! В этом уроке исследуйте высокое и низкое давление и узнайте, как они влияют на нашу погоду.

Урок конденсации для детей: определение и пример

Как вы, возможно, уже знаете, вода может переходить из твердого состояния в жидкое и в газообразное.В сегодняшнем уроке мы поговорим о том, как жидкость превращается из газа в жидкость во время процесса, называемого конденсацией.

Урок по возобновляемым источникам энергии для детей: источники и типы

Когда вы едете в машине или автобусе, вы, вероятно, используете бензин, чтобы заставить этот автомобиль работать.Бензин не является возобновляемым ресурсом и наносит вред нашей планете. В этом уроке мы поговорим о различных источниках и типах возобновляемой энергии.

Теория и доказательства дрейфа континентов

Если вы когда-нибудь летали в Европу, вы знаете, что это долгий перелет.Однако, если теория дрейфа континентов может что-то сказать об этом, то этот полет станет только длиннее. Правильно — мы отдаляемся от Европы!

Урок испарения для детей: определение и факты

От озер до океанов и даже луж, если вода выходит в воздух, мы можем назвать этот процесс испарением.Давайте узнаем больше об испарении, о том, как оно связано с нашим телом, и о некоторых действительно интересных фактах!

Как природные явления меняют среду обитания

Природные явления, такие как землетрясения, оползни, извержения вулканов и наводнения, обычно называют стихийными бедствиями, но могут иметь некоторые положительные последствия для среды обитания животных, в том числе человека.Изучите примеры природных явлений и связанных с ними изменений среды обитания, узнайте плюсы и минусы природных явлений и узнайте, как вторичные опасности, такие как пожары, могут повредить и обновить окружающую среду.

Урок твердых тел, жидкостей и газов для детей

Вы знаете, что вода, воздух и металл — очень разные материалы.Что их отличает? В этом уроке мы поговорим о твердых телах, жидкостях и газах, а также о том, почему все материалы на Земле относятся к одному из этих трех типов.

Типы облаков: Урок для детей

Когда вы смотрите на небо, вы можете заметить, что одни облака сильно отличаются от других.Облака бывают разных форм, и в этом уроке мы рассмотрим различные типы облаков.

Разрушение среды обитания: урок для детей

Знаете ли вы, что каждую минуту уничтожается 20 футбольных полей и лесов? Чем больше людей населяет Землю, тем больше требуется места и ресурсов.В этом уроке описываются причины и последствия разрушения среды обитания.

Урок Семилетней войны для детей: хронология и значение

В этом уроке мы узнаем о давней вражде между Англией и Францией из-за своих колоний, которые были расположены по всему миру.