Vylučovací soustava

Jedna z nejúžasnějších a nejdůležitějších věcí, které naše těla dělají, je udržování takzvané homeostáze. Je to regulace stability vnitřního prostředí, ať už jsme kdekoli a děláme cokoli. Po těle toho každý den chceme hodně. Přidáváme pořád jídlo a tekutiny a chemikálie a neustále měníme teplotu v závislosti na naší aktivitě, ale naše tělo se s tím dokáže vyrovnat Vypadá, že to není dřina. Každá z orgánových soustav se podílí na udržení homeostáze. V podstatě díky ní nejsme mrtví. Ale vylučovací soustava, respektive močová soustava, která zahrnuje ledviny, močovody, močový měchýř a močovou trubici, je hlavním tahounem homeostáze. Vaše vylučovací soustava je zodpovědná za vyrovnávání správného množství vody a iontu ve vašem těle. Tomu se říká osmoregulace. Je to proces, kterým se naše těla zbavují věcí, které nepotřebujeme, třeba vedlejších produktů trávení jídla, zatímco hlídá, abychom nebyli dehydratovaní. Je náročné to všechno vyvážit, přitom vaše tělo to dělá i právě teď a bude to dělat pořád, tak dlouho jak dlouho budete naživu. <veselá znělka> Stejně jako jiné soustavy, o kterých jsme mluvili, ani vylučovací soustavy v živočišné říši nejsou stejné. Různá zvířata vylučují jinak, závisí to na historii jejich vývoje, na prostředí, ve kterém žijí, a na jejich koníčcích a zálibách. Všechny tyto faktory ovlivňují regulaci vody u zvířat. Většinu odpadních produktů je třeba rozpustit ve vodě, aby bylo možné je vyloučit. Problém je čpavek. Ten vzniká rozkladem bílkovin a je dost toxický. Podle toho, kolik vody má zvíře k dispozici a kolik je schopné si té vody nést s sebou, se pak čpavek přemění buď v močovinu nebo v kyselinu močovou. Savci jako my a obojživelníci a někteří mořští živočichové, například žraloci a mořské želvy, čpavek přemění v močovinu, sloučeninu vzniklou kombinací čpavku a oxidu uhličitého v játrech. Výhodou moči je to, že není přiliš toxická. Může zůstat v těle bez toho, aby to mělo negativní efekt. Je třeba ale mít nějakou vodu navíc, abychom se jí mohli zbavit. Což není úplně oříšek. Močení není taková obtíž. Nebo je? Pro mě aspoň ne. Kdybych ale byl pták nebo hmyz nebo pouštní plaz, tak by to problém byl. Zvířata, která musí být lehká, aby mohla létat, nebo ta, která nemají moc vody navíc, přeměňují čpavek na kyselinu močovou, která se vylučuje v podobě takové kaše. Takže není třeba mnoho vody. Jde tak třeba o ptačí trus, pokud jste se nikdy zblízka nepodívali, tak se příště podívejte. To bílé je kyselina močová, kterou vymočí, a to hnědé jsou hovínka. Teď, když jsme si řekli, co jsou a nejsou ptačí hovínka, tak se podívejme, jak se lidé zbavují vší té moči pryč, do záchodu. Vylučovací soustava začíná u ledvin. Ty mají spoustu práce se zachováváním množství vody a rozpuštěných látek v našem těle. I s úpravou našeho krevního tlaku. Dělají super práci, nechci tu ledviny pomlouvat. Ale upřímně jsou docela neefektivní. Nejdřív přefiltrují spoustu tekutiny a látek rozpuštěných v tekutině z naší krve a pak vlastně 99 % toho znovu absorbují. A pak to jedno procento pošlou pryč v podobě moči. 99 procent se vážně znovu absorbuje. Za průměrný den ledviny přefiltrují 180 litrů tekutiny z krve, a přitom jen 1,5 litru nakonec vymočíme. Vylučovací soustava tedy vůbec z většiny neslouží vylučování. Slouží k reabsorbci. Ale hlavně že to funguje. Pořád jsem naživu, tak to asi není co namítat. Teď se na to ale podívejme podrobněji. Na to, jak ledviny tohle všechno dělají. Je to zajímavé, ale zároveň to bude spousta divných slovíček. Vaše ledviny tohle všechno dělají za pomoci sítě maličkatých filtrů, kterým se říká nefrony. Obě vaše ledviny o velikosti manga jich mají tak milion. Rozhodně to nedělejte, ale kdybyste nefrony chtěli rozmotat, tak by byly tak 80 kilometrů dlouhé. No a tady se to všechno děje. Abychom rozuměli, jak to funguje, budeme to sledovat od srdce až k záchodu. Krev ze srdce se do ledvin dostane renální neboli ledvinovou tepnou. Jakmile se řekne "renální", vězte, že to bude souviset s ledvinami. Krev je pak vehnána do maličkatých vlásečnic, a pak skončí v klubíčku pórovitých vlásečnic, tzv. glomerulu. Tady to začíná. Tlak v glomerulu je dost vysoký, takže dostane nějakou tekutinu z krve, třeba 20 procent, do Bowmannova váčku. To, co se vymáčklo už není krev, je to filtrát. Je složený z vody, primární moči, drobných iontů a molekul, například sodíku, glukózy a aminokyselin. Ty větší, například červené krvinky a větší proteiny, filtrem neprojdou. Filtrát je teď připravený na průchod z Bowmannova váčku do stočené trubičky, proximálního tubulu (pars convoluta), což znamená, že trubička je blízko vchodu a je zatočená. Proč ty věci neumíme líp pojmenovat? Každopádně je to jedna ze dvou stočených trubiček v nefronu. Tyto trubičky se s dalšími starají o osmoregulaci. Mají speciální promyšlené pumpičky a další způsoby, jak aktivně i pasivně zajišťovat pohyb. Reabsorbují vodu a rozpouštějí látky, a tak vytváří rovnováhu, kterou tělo právě potřebuje. V proximální tubule jsou hlavně organické soluty a filtrát reabsorbovány jako glukóza a aminokyseliny a další důležité věci, které si chcete nechat. Taky pomáhá zachytit sodík, draslík a vodu, které budou později třeba. Odtud se pak filtrát dostává do Henleovy kličky. To je dlouhý kanálek ve tvaru U, který prochází dvěma hlavními vrstvami ledviny. Vnější vrstva je kůra ledvin. Tam je glomerulus, Bowmennův váček a obě tubuly. Vrstva pod je dřeň ledvin, což je střed ledviny. Kůra se mimochodem latinsky řekne cortex. Jakmile v biologie uvidíte cortex, tak vězte, že jde o vnější část. Dřeň se řekne medulla a znamená jádro. Takže si můžete odvodit, že bude uvnitř. Než se na to ale podíváme, tak ještě něco. Běžte se vyčurat protože víte co. A pak taky biolografie. <piano> Henleova klička byla objevena v 19. století. Objevil ji německý lékař a anatom Friedrich Gustov Jakob Henle. Takového nejspíš jen tak něčím nevyděsíte, když většinu své kariéry strávil pitváním ledvin a očí a mozku. A taky to asi byl fanda hlenu a hnisu. Rozhodně to byl nejdůležitější odborník na anatomii své doby. Jeho třídílný atlas lidské anatomie byl brán za nejlepší svého času a byl známý tím, že věnoval pozornost i detailům a že měl nádherné ilustrace. Nejen že Henle objevil Henleovu kličku, pilíř funkce ledvin u savců. Kromě toho také jako jeden z prvních přijal teorii, že mikrobi mohou za nemoci. Jeho student Robert Koch je považován za jednoho ze zakladatelů mikrobiologie. Společně pracovali na Henle-Kochových postulátech, dodnes používaných 4 podmínkách, které je třeba splnit, aby byl uznán kauzální vztah mezi mikrobem a nemocí. Henle svět o lidském těle poučil tak, že právě teď je ve vašem těle 9 prvků, které nesou jeho jméno. Například jde o svalová vlákna srdce, nebo mikroskopické vaky v bělmech očí, což asi bude název mojí nové kapely. No a teď si to zopakujeme. Vymáčkli jsme filtrát z krve a reabsorbovali část důležitých organických molekul, které si chceme ponechat. K většině absorpce ale dojde v Henleově kličce, která dělá 3 zásadní věci. 1) vytáhne většinu vody, kterou z filtrátu potřebujeme. 2) dostane ven sůl, kterou si chceme nechat, ven ke kůře. 3) Při tom všem udělá to, že dřeň je hypertonická, extra slaná oproti filtrátu, čímž se zvyšuje koncentrace, což umožní dřeni dostat z filtrátu ještě více vody než minule, než nakonec vyjde úplně ven do záchodu. Je to docela složité a docela neefektivní, ale díky se savcům utváří moč, která je tak koncentrovaná, jak je třeba, a přitom se použije jen tolik vody, kolik tělu může chybět. Filtrát nejdřív projde kličkou a tady je třeba vědět, že membrána je dobře propouští vodu. Ne sůl nebo cokoli jiného, ale konkrétně vodu. Oproti filtrátu je tkáň dřeně už tak dost slaná a jak filtrát prochází v blízkosti, tak tkáň hypertonizuje. Čím dále se jde, tím je slanější. Když tedy aplikujeme všechno, co o osmóze víme, tak asi víte, že jak filtrát pokračuje, přichází o čím dál tím víc vody. Až se filtrát dostane na konec kličky, tak už je vysoce koncentrovaný. Filtrát pak prochází vzestupující částí kličky, kde se děje vlastně to samé, jen obráceně. Membrána nepropouští vodu a má kanálky pro přenos iontů sodíku, draslíku, chloru. A protože je teď filtrát tak koncentrovaný, je hypertonický v porovnání s tekutinou mimo dřeň. Jak stoupá, ohromné množství soli odchází z filtrátu, a dřeň se tak stává slanější a slanější. Tato slaná dřeň pak vytváří koncentrační gradient mezi dření a filtrátem, který pak budeme potřebovat v závěrečné fázi tvorby moči. Nejdříve se ale filtrát dostal zpět do kůry a pryč z kličky, pak jde do druhé tubuly, do distální tubuly, tedy té vzdálenější zakroucené tubuly. První tubula hlavně reabsorbovala organické sloučeniny z filtrátu, tady jde spíše o regulaci hladiny draslíku, sodíku a vápníku. To je práce pump a hormonů, které reabsorpční proces regulují. Během tohoto procesu si tělo z filtrátu vezme vše, co si chce nechat, takže teď je to už spíše jen voda, močovina nebo jiné odpadní látky. Všechno to přijde do sběrného kanálku, který to odvede do středu ledviny, tedy do dřeně. Dřeň je ultra slaná, pamatujete si to? Teď zapracují hormony a sběrným kanálkům řeknou, jak porézní mají být jejich membrány. Když jsou hodně porézní, tak se více vody absorbuje do dřeně, která vytváří moč, tady už je to regulérní moč, ne primární moč. Co jste možná nevěděli je, čím to je, že když toho moc vypijete, tak musíte hodně čurat a vaše moč je světlá. To protože alkohol zasahuje do funkce těchto hormonů, zvlášť antidiuretického hormonu, který sběrným kanálkům řekne, že mají být hodně porézní, aby se reabsorbovala většina vody. Hormony jsou zmatené a neschopné provozu, a tak začnete čurat spoustu vody, a snáz tak také dojde k dehydrataci. A tak vás druhý den čeká kocovina. Tak teď už víte, jak to funguje. Tady už moč opustí ledviny a teče dolů do močového měchýře trubičkami zvanými močovody. V močovém měchýři pak moč sedí a čeká, až vyrazíme na záchod. Na místě se pak uvolní močový svěrač a vypustí moč z měchýře přes trubičku zvanou močová trubice. Měchýř se tak vyprázdní. Takhle funguje vylučovací soustava. Funguje to tak u většiny savců. I když samozřejmě jsou i nějaké odchylky. Záleží, kde zvířata žijí a co dělají. Například tarbíkomyši, maličkatá zvířata žijící na poušti, mají nejkoncentrovanější moč ze všech zvířat. Prostě si nemohou dovolit o vodu přijít. Takže mají dlouhatánskou Henleho kličku, která z filtrátu reabsorbuje většinu vody. Naopak bobři mají velmi krátké Henleho kličky, protože je nějaká reabsorbce vody nemusí moc zajímat. Však jsou ve vodě celý den. Tak a teď už víte, jak je to s močí.