Układ wydalniczy bezkręgowców

Układ wydalniczy bezkręgowców – układ narządów zwierząt bezkręgowych służący do wydalania zbędnych i szkodliwych produktów przemiany materii (takich jak m.in. mocznik, kwas moczowy, amoniak), nadmiaru wody – oraz do utrzymywania równowagi jonowej. U organizmów o prostszym planie budowy ciała (np. pierwotniaków, gąbek, parzydełkowców) wydalanie zachodzi przez powłoki ciała bez udziału wyspecjalizowanych narządów – zwierzęta te nie mają układu wydalniczego w ścisłym znaczeniu. U zwierząt trójwarstwowych wydalanie odbywa się przy pomocy wyspecjalizowanych komórek (wędrujące albo magazynujące nefrocyty) i narządów wydalniczych o różnym stopniu skomplikowania. Zwierzęta o wyżej zorganizowanej budowie ciała wykształciły układ wydalniczy.

Typy układów wydalniczych

U pierwotniaków produkty przemiany materii wydala na zewnątrz błona komórkowa i wodniczki tętniące. Wodniczki usuwają też nadmiar wody, regulując ciśnienie osmotyczne. Niektóre, np. pasożyty lub gatunki morskie, mogą nie mieć wodniczek, a wydalanie przejmuje całkowicie błona komórkowa. Gąbki wydalają metabolity przez wodniczki tętniące poszczególnych komórek bezpośrednio do wody – na zewnątrz organizmu lub do wody wypełniającej ciało gąbki. Parzydełkowce wydalają zbędne produkty do jamy gastralnej, a następnie przez otwór gębowy wprost do wody, lub za pośrednictwem komórek magazynujących. U szkarłupni funkcje wydalnicze pełni częściowo układ ambulakralny.

U zwierząt dwubocznie symetrycznych wyróżniane są dwa zasadnicze typy narządów wydalniczych:

• filtrujące – tworzą układ wydalniczy typu protonefrydialnego lub metanefrydialnego (oraz jego modyfikacje),
• wydalające (sekrecyjne).

Układ wydalniczy kręgowców opisany został w odrębnym artykule.

Układ typu protonefrydialnego

Jest to pierwotny typ układu wydalniczego i osmoregulacyjnego. Występuje u dorosłych osobników bezkręgowców o niższym stopniu komplikacji planu budowy ciała (acelomatycznych i pseudocelomatycznych, np. płazińców, jego zmodyfikowaną formę, bez komórek płomykowych, mają nicienie), u larw niektórych typów wyższych bezkręgowców oraz u lancetnika.

Układ typu protonefrydialnego zbudowany jest z dwóch głównych kanałów wydalniczych. Od nich odchodzą liczne boczne odgałęzienia o charakterze kapilarnym, zakończone komórkami płomykowymi (terminalnymi). Główne kanały wydalnicze otwierają się na zewnątrz otworami wydalniczymi.

Główną funkcją tego układu jest nie tyle usuwanie ubocznych produktów metabolizmu (których z powodu małej intensywności metabolizmu jest niewiele), ale osmoregulacja, czyli utrzymywanie odpowiedniego stężenia elektrolitów w płynach tkankowych. Świadczy o tym m.in. brak układu wydalniczego u wirków morskich.

Układ typu metanefrydialnego

Układ typu metanefrydialnego występuje u bezkręgowców celomatycznych (wtórnojamowce), np. u pierścienic. Składa się z kanalików zwanych metanefrydiami, które występują parami w każdym metamerze (oprócz paru segmentów przednich i tylnych). Każde metanefrydium zbudowane jest z orzęsionego lejka, otwartego do jamy ciała i krętego kanalika wydalniczego, otwierającego się na zewnątrz otworem wydalniczym. Położenie metanefrydiów jest dość charakterystyczne, bo lejki zbierają metabolity z jednego segmentu, a kanaliki i otwory wydalnicze znajdują się w następnym.

Układy wydalnicze u wybranych Bilateria

Płazińce

Robaki płaskie

wirki, skrzelowce, przywry wnętrzniaki, tasiemce

Układ protonefrydialny, ma postać kanalików – nazwane nefrydium – umieszczonych w parenchymie, zakończonych komórkami o specyficznej budowie. Komórki te mają liczne gwiaździste wypustki oraz skierowany do światła kanalika ruchliwy pęczek zlepionych rzęsek przypominający płomyk świecy. Z tego powodu nazywane są komórkami płomykowymi. Jest to układ zamknięty od strony jamy ciała. Główne funkcje: osmoregulacyjna (utrzymanie odpowiedniego stężenia płynów tkankowych), usuwanie zbędnych produktów przemiany materii (dwutlenek węgla, amoniak i inne), przez powierzchnię ciała.

Obleńce

Nicienie

Unikatowy (zbudowany z 1 – 3 komórek). Dwa podłużne kanały wydalnicze biegnące w bocznych wałkach hypodermalnych (wzdłuż ciała). Kanały te są ślepo zakończone, łączą się w przednim odcinku, po stronie brzusznej, we wspólny przewód wyprowadzający, zakończony otworem wydalniczym. U większych nicieni przypomina on swoją budową literę H. Zaliczany do układu protonefrydialnego, lecz nie występują tu komórki płomykowe. Układ wydalniczy służy nicieniom przede wszystkim do osmoregulacji, w mniejszym stopniu do usuwania zbędnych i szkodliwych produktów przemian materii. Końcowym produktem jest amoniak.

Wrotki

Układ protonefrydialny. Kanaliki zbiorcze uchodzą do kloaki. Występuje pęcherz moczowy.

Pierścienice

Skąposzczety, wieloszczety, pijawki

Typ metanefrydialny. Ułożone metamerycznie narządy wydalnicze zwane metanefrydiami, są to orzęsione lejki otwierające się do jamy ciała jednego segmentu, kanalik wydalniczy przechodzi do następnego segmentu i tam otwiera się otworkiem wydalniczym po bocznej stronie ciała. Larwy wieloszczetów mają układ protonefrydialny

Wydalany jest – mocznik (lądowe), amoniak (wodne) – wsuwane dzięki ruchom rzęsek, dzięki prądom wywołanym przez skurcze mięśni ścian ciała.

Stawonogi

U stawonogów przekształcone metanefrydia tworzą gruczoły wydalnicze: gruczoły czułkowe i szczękowe u skorupiaków (ich ujścia znajdują się u nasady czułków II pary lub szczęk) oraz gruczoły biodrowe u pajęczaków. U większości układ wydalniczy występuje w postaci wypustek tzw. cewek Malpighiego, które mają postać, zamkniętych od strony jamy ciała, cienkich, ślepo zakończonych wypustek jelita, których ujście znajduje się na granicy pomiędzy jelitem środkowym i tylnym. Kanaliki zbierają zbędne i szkodliwe metabolity z płynu wypełniającego jamę ciała (hemolimfa) i przekazują je do jelita. Tam po resorpcji wody, razem z resztkami pokarmu są usuwane na zewnątrz. Cewki Malpighiego występują u owadów, wijów i wyżej uorganizowanych pajęczaków. Stawonogi wodne wydalają głównie silnie rozcieńczony amoniak. Lądowe, muszą oszczędzać wodę, przetwarzają amoniak w związki azotowe słabo rozpuszczalne w wodzie np. guanina u pajęczaków lub kwas moczowy u owadów.

Mięczaki

U mięczaków występują nerki – przekształcone metanefrydium (obecność lejków, którymi nerki otwierają się do wtórej jamy ciała – worka osierdziowego). Z nerek wybiegają moczowody uchodzące do jamy płaszczowej. Większość mięczaków ma dwie nerki. U wyspecjalizowanych ślimaków i głowonogów dwuskrzelnych występuje jedna. U form wodnych usuwany jest – amoniak, mocznik. U lądowych – kryształki kwasu moczowego. Podstawowa rola nerki to utrzymywanie właściwego ciśnienia osmotycznego w całym ciele mięczaka.

Szkarłupnie

Brak układu wydalniczego. Usuwanie zbędnych metabolitów odbywa się poprzez dyfuzję całą powierzchnią ciała. W układzie hemalnym funkcjonują specjalne komórki pochłaniające metabolity – podocyty. Szkarłupnie są izoosmotyczne z wodą morską.

Strunowce

Osłonice

Osłonice nie mają układu wydalniczego. Zbędne produkty przemiany materii magazynowane są do końca życia zwierzęcia w komórkach pochodzenia mezenchymatycznego, które są albo pojedynczo porozrzucane albo tworzą skupienia w formie pęcherzyków.

Bezczaszkowce

Narządy wydalnicze, zwane protonefrydiami, nieco przypominają protonefrydia wirkow, zgrupowane są w około 100 par zespołów. Każdy zespół składa się ze ślepo zakończonego kanalika we kształcie litery L, do którego uchodzą pęczkami liczne solenocyty – komórki płomykowe. Są one otoczone naczyniami krwionośnymi z których produkty przemiany materii przenikają do solenocytow, a stamtąd ruch wici przesuwa je do kanalików, otwierających się do jamy około skrzelowej. Stamtąd są usuwane wraz z woda na zewnątrz ciała.