Водно-солевой обмен и выделительная система

Строение и функции кожных покровов

Лекция 9

иииииииии ГРУППА АМНИОТ. КРАТКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ КЛАССОВ

Все особенности строения и развития амниот связаны с характером водного обмена и отражают приспособление к жизни и развитию в условиях дефицита влажности - характерного лимитирующего фактора в воздушной среде.

Кожа наземных позвоночных состоит из многослойного эктодермального эпидермиса и подстилающего его мезодермального кориума, или дермы. Специфической чертой амниот является то обстоятельство, что живые размножающиеся эпидермальные клетки сосредоточены лишь в особом мальпигиевом слое, прилегающем к кориуму. По мере деления клеток этого слоя ранее сформировавшиеся клетки продвигаются ближе к поверхности кожи. При этом в их цитоплазме постепенно накапливается роговое вещество - кератин. В результате наружные слои кожи сформированы полностью ороговевшими клетками, которые постоянно сшелушиваются, но постоянно возобновляются из нижних слоев эпидермиса. Ороговение наружных покровов, помимо защиты от механических повреждений, существенно препятствует испарению влаги из организма.

Ороговевший слой кожи служит источником характерных для амниот покровных образований: чешуй, роговых щитков, перьев, волос.

У птиц и млекопитающих роговые структуры получают важные дополнительные функции. Перьевой покров птиц важен при полете. Перьевой и волосяной покровы выполняют функции теплоизоляции.

Большое значение для экономии расхода воды имеет то обстоятельство, что в коже амниот (за исключением млекопитающих) отсутствуют железы, выделяющие жидкий секрет.

У млекопитающих наряду с сальными железами, имеется большое количество трубчатых потовых желез, выделяющих жидкий секрет. Функция их двоякая: с одной стороны потовые железы участвуют в выделительной функции, с другой стороны, испарение пота с поверхности кожи способствует потере тепла.

Специфика водного обмена амниот определяется двумя основными факторами: у всех трех классов во взрослом состоянии функционирует не туловищная, а тазовая почка и у двух из них (пресмыкающиеся и птицы) в качестве конечного продукта азотистого обмена выступает не мочевина, а мочевая кислота.

В индивидуальном развитии амниот последовательно функционируют три поколения почек. Вначале закладывается головная почка, которая затем сменяется туловищной. Позднее позади канальцев туловищной почки закладывается серия нефронов, образующих компактную тазовую почку, которая и представляет собой функционирующий орган выделения взрослых животных.

В структуре тазовой (метанефрической) почки полностью отсутствуют воронки, открывающиеся в полость тела, все нефроны начинаются боуменовой капсулой. Канальцы нефронов впадают в собирательные трубки, которые, объединяясь, формируют мочеточники (рептилии, птицы). У млекопитающих собирательные трубки впадают в почечную лоханку, от которой начинается мочеточник. В обоих случаях мочеточники представляют собой новое образование, не связанное с выводными каналами головной и туловищной почек. Эти каналы - мюллеров у самок и вольфов у самцов выполняют только функции выведения половых продуктов.

Конечные продукты азотистого обмена у пресмыкающихся и птиц выводятся главным образом в виде мочевой кислоты. Мочевая кислота нерастворима в воде, поэтому для образования мочи не требуется сколько-нибудь больших количеств воды. Моча имеет вид густой суспензии.

Эволюция азотистого обмена определялась не только регуляцией баланса воды, но условиями развития зародышей. Синтез нерастворимой мочевой кислоты решает проблему интоксикации зародыша в замкнутом пространстве яйца амниот, так как кристаллы мочевой кислоты могут депонироваться в зародышевом мочевом пузыре и таким образом выключаться из метаболизма. Млекопитающие, у которых зародыш осуществляет выделение через организм матери, не были жестко связаны типом азотистого обмена. У млекопитающих для растворения мочевины необходима вода, поэтому канальцевая моча относительно мало концентрирована. Чтобы совместить это с экономией водных потерь, требуются специальные приспособления. У млекопитающих этой цели служит концентрационный аппарат, составленный так называемыми петлями Генле и идущими параллельно им собирательными трубками и кровеносными сосудами. В почечные лоханки попадает моча, концентрация которой выше концентрации плазмы крови.

Солевой обмен имеет также свою специфику. В силу малой проницаемости кожи соли поступают в организм только в составе пищи. У птиц и рептилий избыток солей выводится через почки. У млекопитающих, кроме того, некоторое их количество выделяется с потом. У пресмыкающихся и птиц помимо этого большое количество солей может выводиться специальными солевыми железами.

Дата добавления: 2014-01-04