జీవశాస్త్రం - మానవ విసర్జక వ్యవస్థ

జంతువులలో విసర్జన పద్ధతులు#

జంతువులు వాటి శరీరాల నుండి జీవక్రియ వ్యర్థ పదార్థాలను తొలగించడానికి వివిధ రకాల విసర్జన పద్ధతులను అభివృద్ధి చేసుకున్నాయి. ఈ వ్యర్థ పదార్థాలలో నత్రజని సమ్మేళనాలు, ఉదాహరణకు అమ్మోనియా, యూరియా మరియు యూరిక్ యాసిడ్, అలాగే కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు నీరు ఉంటాయి. జంతువులలో ప్రాథమిక విసర్జన పద్ధతులు:

1. అమ్మోనోటెలిజం (Ammonotelism)#

• అమ్మోనోటెలిజం అత్యంత ప్రాచీనమైన విసర్జన పద్ధతి, ప్రధానంగా జలచర జంతువులైన ఫ్లాట్వార్మ్లు, కొన్ని అనెలిడ్లు మరియు ఉభయచరాల గొదుగులలో కనిపిస్తుంది.
• అమ్మోనోటెలిజంలో, అమ్మోనియా ప్రాథమిక నత్రజని వ్యర్థ పదార్థం.
• అమ్మోనియా చాలా విషపూరితమైనది, కాబట్టి ఈ జంతువులు దానిని నేరుగా చుట్టుపక్కల నీటిలోకి వాటి శరీర ఉపరితలాల ద్వారా లేదా నెఫ్రిడియా అనే ప్రత్యేక నిర్మాణాల ద్వారా విసర్జిస్తాయి.

2. యూరియోటెలిజం (Ureotelism)#

• యూరియోటెలిజం అనేది మరింత అభివృద్ధి చెందిన విసర్జన పద్ధతి, ఇది అనేక భూచర జంతువులైన క్షీరదాలు, పెద్దవయస్సు ఉభయచరాలు మరియు కొన్ని సముద్ర జంతువులలో కనిపిస్తుంది.
• యూరియోటెలిజంలో, యూరియా ప్రాథమిక నత్రజని వ్యర్థ పదార్థం.
• యూరియా అమ్మోనియా కంటే తక్కువ విషపూరితమైనది మరియు దానిని మూత్రపిండాలు అనే ప్రత్యేక విసర్జక అవయవాలకు రక్తప్రవాహం ద్వారా రవాణా చేయవచ్చు.
• మూత్రపిండాలు రక్తం నుండి యూరియా మరియు ఇతర వ్యర్థ పదార్థాలను వడపోసి, మూత్రాన్ని ఏర్పరుస్తాయి, తర్వాత అది విసర్జించబడుతుంది.

3. యూరికోటెలిజం (Uricotelism)#

• యూరికోటెలిజం అత్యంత సమర్థవంతమైన విసర్జన పద్ధతి, ప్రధానంగా పక్షులు, సరీసృపాలు మరియు కీటకాలలో కనిపిస్తుంది.
• యూరికోటెలిజంలో, యూరిక్ యాసిడ్ ప్రాథమిక నత్రజని వ్యర్థ పదార్థం.
• యూరిక్ యాసిడ్ సాపేక్షంగా విషపూరితం కాదు మరియు నీటిని పరిరక్షించే అర్ధఘన రూపంలో విసర్జించబడుతుంది.
• ఈ అనుకూలనం ముఖ్యంగా పొడి వాతావరణంలో నివసించే జంతువులకు లేదా నీటి నష్టాన్ని తగ్గించుకోవలసిన వాటికి ప్రయోజనకరంగా ఉంటుంది.

4. గ్వానోటెలిజం (Guanotelism)#

• గ్వానోటెలిజం అనేది యూరికోటెలిజం యొక్క ఒక రూపాంతరం, ఇది కొన్ని సముద్ర పక్షులు మరియు సరీసృపాలలో, ఉదాహరణకు పెంగ్విన్లు మరియు సముద్ర తాబేళ్లలో కనిపిస్తుంది.
• గ్వానోటెలిజంలో, గ్వానైన్, ఇది ఒక ప్యూరిన్ బేస్, ప్రాథమిక నత్రజని వ్యర్థ పదార్థం.
• గ్వానైన్ గ్వానో రూపంలో విసర్జించబడుతుంది, ఇది తెల్లటి, సున్నపు పదార్థం.

5. కోప్రోజోయిక్ విసర్జన (Coprozoic Excretion)#

• కోప్రోజోయిక్ విసర్జన అనేది కొన్ని జంతువులలో గమనించబడే ఒక ప్రత్యేకమైన విసర్జన పద్ధతి, ఉదాహరణకు వానపాములు మరియు కొన్ని కీటకాలు.
• కోప్రోజోయిక్ విసర్జనలో, ఘన వ్యర్థ పదార్థాలు జీర్ణం కాని ఆహార పదార్థంతో కలిసి మలం రూపంలో తొలగించబడతాయి.
• ఈ జంతువులకు సాపేక్షంగా సరళమైన జీర్ణ వ్యవస్థ ఉంటుంది మరియు వాటి వ్యర్థ పదార్థాలు గుదద్వారం ద్వారా బహిష్కరించబడతాయి.

6. ఇంటెగ్యుమెంటరీ విసర్జన (Integumentary Excretion)#

• ఇంటెగ్యుమెంటరీ విసర్జనలో చర్మం ద్వారా వ్యర్థ పదార్థాల తొలగింపు ఉంటుంది.
• ఈ విసర్జన పద్ధతి కొన్ని ఉభయచరాలలో, ఉదాహరణకు కప్పలు మరియు కొన్ని సరీసృపాలలో, బల్లుల వంటివాటిలో కనిపిస్తుంది.
• ఈ జంతువుల చర్మం అత్యంత రక్తనాళాలతో కూడి ఉంటుంది, ఇది రక్తప్రవాహం మరియు బాహ్య వాతావరణం మధ్య పదార్థాల మార్పిడిని అనుమతిస్తుంది.
• యూరియా మరియు నీరు వంటి వ్యర్థ పదార్థాలు చర్మం ద్వారా విసరణ ద్వారా విసర్జించబడతాయి.

7. రీనల్ విసర్జన (Renal Excretion)#

• రీనల్ విసర్జన క్షీరదాలు మరియు కొన్ని ఇతర జంతువులలో ప్రాథమిక విసర్జన పద్ధతి.
• ఇందులో మూత్రపిండాలు రక్తం నుండి వ్యర్థ పదార్థాలను వడపోసి మూత్రాన్ని ఏర్పరచడం ఉంటుంది.
• మూత్రపిండాలు శరీర ద్రవాల కూర్పును నియంత్రిస్తాయి మరియు విద్యుద్విశ్లేష్య సమతుల్యతను నిర్వహిస్తాయి.
• మూత్రం మూత్రాశయానికి రవాణా చేయబడుతుంది మరియు ఆవర్తనంగా మూత్రనాళం ద్వారా బహిష్కరించబడుతుంది.

ప్రతి విసర్జన పద్ధతికి దాని ప్రయోజనాలు మరియు ప్రతికూలతలు ఉన్నాయి మరియు వివిధ జంతు సమూహాలు వాటి ఆవాసాలు, శారీరక అవసరాలు మరియు పరిణామ చరిత్ర ఆధారంగా నిర్దిష్ట అనుకూలనలను అభివృద్ధి చేసుకున్నాయి.

మానవ విసర్జక వ్యవస్థ యొక్క అవయవాలు#

విసర్జక వ్యవస్థ శరీరం నుండి వ్యర్థ పదార్థాలను తొలగించడానికి బాధ్యత వహిస్తుంది. విసర్జక వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన అవయవాలు మూత్రపిండాలు, మూత్రవాహికలు, మూత్రాశయం మరియు మూత్రనాళం.

మూత్రపిండాలు (Kidneys)#

మూత్రపిండాలు రెండు బీన్ ఆకారపు అవయవాలు, వెన్నెముక పక్కన, పక్కటెముకల పంజరం క్రింద ఉంటాయి. అవి రక్తం నుండి వ్యర్థ పదార్థాలను వడపోసి మూత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి బాధ్యత వహిస్తాయి. మూత్రపిండాలు రక్తపోటును మరియు ఎర్ర రక్త కణాల ఉత్పత్తిని నియంత్రించడంలో కూడా సహాయపడతాయి.

మూత్రవాహికలు (Ureters)#

మూత్రవాహికలు రెండు గొట్టాలు, అవి మూత్రపిండాల నుండి మూత్రాన్ని మూత్రాశయానికి తీసుకువెళతాయి. అవి సుమారు 10 అంగుళాలు పొడవు ఉంటాయి మరియు మృదువైన కండరాలతో పూతపూయబడి ఉంటాయి, ఇది మూత్రాన్ని ముందుకు నెట్టడంలో సహాయపడుతుంది.

మూత్రాశయం (Bladder)#

మూత్రాశయం ఒక కండర అవయవం, ఇది మూత్రాన్ని నిల్వ చేస్తుంది. ఇది తక్కువ ఉదరంలో, ప్యూబిక్ ఎముక వెనుక ఉంటుంది. మూత్రాశయం 2 కప్పుల వరకు మూత్రాన్ని నిల్వ చేయగలదు. మూత్రాశయం నిండినప్పుడు, అది మెదడుకు సంకేతాన్ని పంపుతుంది, ఇది మూత్ర విసర్జన అవసరాన్ని ప్రేరేపిస్తుంది.

మూత్రనాళం (Urethra)#

మూత్రనాళం ఒక గొట్టం, ఇది మూత్రాశయం నుండి మూత్రాన్ని శరీరం వెలుపలికి తీసుకువెళతాయి. ఇది స్త్రీలలో సుమారు 1 అంగుళం పొడవు మరియు పురుషులలో 8 అంగుళాలు పొడవు ఉంటుంది. మూత్రనాళం మృదువైన కండరాలతో పూతపూయబడి ఉంటుంది, ఇది మూత్రాన్ని ముందుకు నెట్టడంలో సహాయపడుతుంది.

విసర్జనలో పాల్గొనే ఇతర అవయవాలు#

మూత్రపిండాలు, మూత్రవాహికలు, మూత్రాశయం మరియు మూత్రనాళం తోపాటు, విసర్జనలో పాల్గొనే అనేక ఇతర అవయవాలు ఉన్నాయి. ఇందులో ఇవి ఉన్నాయి:

• ఊపిరితిత్తులు: ఊపిరితిత్తులు రక్తం నుండి కార్బన్ డయాక్సైడ్ను తొలగించడంలో సహాయపడతాయి. కార్బన్ డయాక్సైడ్ ఒక వ్యర్థ పదార్థం, ఇది కణాలు ఆక్సిజన్ను ఉపయోగించినప్పుడు ఉత్పత్తి అవుతుంది.
• చర్మం: చర్మం చెమటను తొలగించడంలో సహాయపడుతుంది, ఇది శరీరం చల్లబరుచుకున్నప్పుడు ఉత్పత్తి అయ్యే వ్యర్థ పదార్థం.
• కాలేయం: కాలేయం రక్తం నుండి విషపదార్థాలను తొలగించడంలో సహాయపడుతుంది. విషపదార్థాలు హానికరమైన పదార్థాలు, అవి శరీరం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడవచ్చు లేదా పర్యావరణం నుండి శరీరంలోకి ప్రవేశించవచ్చు.

ముగింపు#

విసర్జక వ్యవస్థ ఒక ముఖ్యమైన వ్యవస్థ, ఇది వ్యర్థ పదార్థాలను తొలగించడం ద్వారా శరీరాన్ని ఆరోగ్యంగా ఉంచడంలో సహాయపడుతుంది. విసర్జక వ్యవస్థ యొక్క ప్రధాన అవయవాలు మూత్రపిండాలు, మూత్రవాహికలు, మూత్రాశయం మరియు మూత్రనాళం.

మూత్రపిండం యొక్క శరీర నిర్మాణ శాస్త్రం (Anatomy)#

మూత్రపిండాలు రెండు బీన్ ఆకారపు అవయవాలు, ఉదర కుహరంలో, వెన్నెముక యొక్క ప్రతి వైపు ఒక్కటి చొప్పున ఉంటాయి. అవి రక్తం నుండి వ్యర్థ పదార్థాలను వడపోసడంలో మరియు శరీరంలో ద్రవ సమతుల్యతను నియంత్రించడంలో కీలక పాత్ర పోషిస్తాయి.

మూత్రపిండం యొక్క బాహ్య నిర్మాణం#

మూత్రపిండాలు గట్టి, ఫైబ్రస్ కాప్సూల్తో చుట్టుముట్టబడి ఉంటాయి, ఇది వాటిని రక్షించడంలో సహాయపడుతుంది. మూత్రపిండం యొక్క బాహ్య ఉపరితలం మృదువుగా మరియు ఎరుపు-గోధుమ రంగులో ఉంటుంది. ఇది రెండు ప్రాంతాలుగా విభజించబడింది:

• రీనల్ కార్టెక్స్ (Renal cortex): రీనల్ కార్టెక్స్ మూత్రపిండం యొక్క బాహ్య పొర. ఇందులో గ్లోమెర్యులి ఉంటాయి, ఇవి రక్త నాళాల చిన్న సమూహాలు, ఇక్కడ వడపోత జరుగుతుంది.
• రీనల్ మెడుల్లా (Renal medulla): రీనల్ మెడుల్లా మూత్రపిండం యొక్క అంతర్గత పొర. ఇందులో ట్యూబ్యూల్స్ ఉంటాయి, ఇవి చిన్న గొట్టాలు, ఇవి గ్లోమెర్యులి నుండి మూత్రాన్ని రీనల్ పెల్విస్కు రవాణా చేస్తాయి.

మూత్రపిండం యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం#

మూత్రపిండం యొక్క అంతర్గత నిర్మాణం సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది మరియు అనేక విభిన్న నిర్మాణాలను కలిగి ఉంటుంది:

• గ్లోమెర్యులస్ (Glomerulus): గ్లోమెర్యులస్ రక్త నాళాల చిన్న సమూహం, ఇక్కడ వడపోత జరుగుతుంది. ప్రతి గ్లోమెర్యులస్ బౌమన్ క్యాప్సూల్తో చుట్టుముట్టబడి ఉంటుంది, ఇది వడపోయిన ద్రవాన్ని సేకరిస్తుంది.
• ప్రాక్సిమల్ కన్వల్యూటెడ్ ట్యూబ్యూల్ (Proximal convoluted tubule): ప్రాక్సిమల్ కన్వల్యూటెడ్ ట్యూబ్యూల్ ట్యూబ్యూల్ వ్యవస్థ యొక్క మొదటి భాగం. ఇది వడపోయిన ద్రవం నుండి నీరు, సోడియం మరియు ఇతర అవసరమైన పోషకాలను తిరిగి గ్రహిస్తుంది.
• హెన్లే లూప్ (Loop of Henle): హెన్లే లూప్ ట్యూబ్యూల్ వ్యవస్థ యొక్క U-ఆకారపు విభాగం. ఇది నీరు మరియు సోడియంను తిరిగి గ్రహించడం ద్వారా మూత్రాన్ని గాఢంగా మార్చడంలో సహాయపడుతుంది.
• డిస్టల్ కన్వల్యూటెడ్ ట్యూబ్యూల్ (Distal convoluted tubule): డిస్టల్ కన్వల్యూటెడ్ ట్యూబ్యూల్ ట్యూబ్యూల్ వ్యవస్థ యొక్క చివరి భాగం. ఇది అయాన్లు మరియు నీటిని తిరిగి గ్రహించడం లేదా స్రవించడం ద్వారా మూత్రం యొక్క కూర్పును సూక్ష్మంగా సర్దుబాటు చేస్తుంది.
• కలెక్టింగ్ డక్ట్ (Collecting duct): కలెక్టింగ్ డక్ట్ ఒక గొట్టం, ఇది డిస్టల్ కన్వల్యూటెడ్ ట్యూబ్యూళ్ళ నుండి మూత్రాన్ని సేకరిస్తుంది. ఇది రీనల్ పెల్విస్లోకి ఖాళీ చేస్తుంది.

మూత్రపిండాలకు రక్త సరఫరా#

మూత్రపిండాలు రీనల్ ధమనుల నుండి రక్తాన్ని పొందుతాయి, ఇవి అయోర్టా నుండి విడిపోతాయి. రీనల్ ధమనులు చిన్న మరియు చిన్న శాఖలుగా విభజించబడతాయి, అవి గ్లోమెర్యులికి చేరుకునే వరకు. గ్లోమెర్యులి తర్వాత కేశనాళికల జాలంతో చుట్టుముట్టబడి ఉంటాయి, ఇవి చిన్న రక్త నాళాలు, ఇవి రక్తం మరియు వడపోయిన ద్రవం మధ్య పదార్థాల మార్పిడిని అనుమతిస్తాయి.

మూత్రపిండాలకు నరాల సరఫరా#

మూత్రపిండాలు స్వయంచాలక నాడీ వ్యవస్థ నుండి నరాల సరఫరాను పొందుతాయి. స్వయంచాలక నాడీ వ్యవస్థ శరీరం యొక్క అసంకల్పిత క్రియలను నియంత్రిస్తుంది, ఉదాహరణకు హృదయ స్పందన రేటు మరియు జీర్ణక్రియ. మూత్రపిండాలకు నరాలు రక్త ప్రవాహం మరియు మూత్ర ఉత్పత్తిని నియంత్రించడంలో సహాయపడతాయి.

మూత్రపిండాల విధులు#

మూత్రపిండాలు అనేక ముఖ్యమైన విధులను నిర్వహిస్తాయి, వాటిలో ఇవి ఉన్నాయి:

• వ్యర్థ పదార్థాల వడపోత: మూత్రపిండాలు రక్తం నుండి యూరియా, క్రియాటినిన్ మరియు యూరిక్ యాసిడ్ వంటి వ్యర్థ పదార్థాలను వడపోస్తాయి. ఈ వ్యర్థ పదార్థాలు తర్వాత మూత్రంలో విసర్జించబడతాయి.
• ద్రవ సమతుల్యత నియంత్రణ: మూత్రపిండాలు వడపోయిన ద్రవం నుండి నీటిని తిరిగి గ్రహించడం ద్వారా శరీరంలోని నీటి పరిమాణాన్ని నియంత్రిస్తాయి. ఇది రక్తపోటును నిర్వహించడంలో మరియు నిర్జలీకరణను నిరోధించడంలో సహాయపడుతుంది.
• విద్యుద్విశ్లేష్య సమతుల్యత నియంత్రణ: మూత్రపిండాలు రక్తంలో సోడియం, పొటాషియం మరియు క్లోరైడ్ వంటి విద్యుద్విశ్లేష్యాల స్థాయిలను నియంత్రిస్తాయి. ఇది సరైన కండరాల పనితీరు మరియు నాడీ ప్రసారాన్ని నిర్వహించడంలో సహాయపడుతుంది.
• హార్మోన్ల ఉత్పత్తి: మూత్రపిండాలు అనేక హార్మోన్లను ఉత్పత్తి చేస్తాయి, వాటిలో ఎరిత్రోపోయెటిన్ ఉంటుంది, ఇది ఎర్ర రక్త కణాల ఉత్పత్తిని ప్రేరేపిస్తుంది మరియు రెనిన్, ఇది రక్తపోటును నియంత్రించడంలో సహాయపడుతుంది.

మూత్రపిండాల వైద్యపరమైన ప్రాముఖ్యత#

మూత్రపిండాలు శరీరంలో సమస్థితిని నిర్వహించడానికి అత్యవసరం. మూత్రపిండాలకు నష్టం మూత్రపిండ వైఫల్యం, అధిక రక్తపోటు మరియు రక్తహీనత వంటి అనేక తీవ్రమైన ఆరోగ్య సమస్యలకు దారి తీయవచ్చు. మూత్రపిండ వ్యాధి ఒక ప్రధాన ప్రజా ఆరోగ్య సమస్య, ప్రపంచవ్యాప్తంగా మిలియన్ల మంది ప్రజలను ప్రభావితం చేస్తుంది.

కౌంటర్ కరెంట్ మెకానిజం (Counter Current Mechanism)#

కౌంటర్ కరెంట్ మెకానిజం అనేది ఒక శారీరక అనుకూలన, ఇది కొన్ని జంతువులలో కనిపిస్తుంది, ఇది వాటిని తీవ్రమైన వాతావరణాలలో వేడిని లేదా నీటిని పరిరక్షించుకోవడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇందులో వ్యతిరేక దిశలలో ప్రవహించే రెండు ద్రవాల మధ్య వేడి లేదా నీటి మార్పిడి ఉంటుంది. ఈ యంత్రాంగం చల్లని వాతావరణాలు, పొడి వాతావరణాలు లేదా రెండింటిలో నివసించే జంతువులకు ప్రత్యేకంగా ముఖ్యమైనది.

కౌంటర్ కరెంట్ మెకానిజం ఎలా పని చేస్తుంది?#

కౌంటర్ కరెంట్ మెకానిజం రెండు ద్రవాల మధ్య ఉష్ణోగ్రత లేదా గాఢత ప్రవణతను సృష్టించడం ద్వారా పని చేస్తుంది. ఈ ప్రవణత ఒక ద్రవం ఒక దిశలో ప్రవహించడం మరియు మరొక ద్రవం వ్యతిరేక దిశలో ప్రవహించడం ద్వారా స్థాపించబడుతుంది. ద్రవాలు ఒకదానికొకటి దాటినప్పుడు, అవి యంత్రాంగం యొక్క నిర్దిష్ట విధి ఆధారంగా వేడి లేదా నీటిని మార్పిడి చేసుకుంటాయి.

వేడి మార్పిడి#

చల్లని వాతావరణాలలో నివసించే జంతువులలో, కౌంటర్ కరెంట్ మెకానిజం వేడిని పరిరక్షించడంలో సహాయపడుతుంది. ఇది శరీర కేంద్రం నుండి అంగాలకు ప్రవహించే వెచ్చని రక్తం మరియు అంగాల నుండి శరీర కేంద్రానికి ప్రవహించే చల్లని రక్తం మధ్య వేడి మార్పిడి ద్వారా సాధించబడుతుంది. వెచ్చని రక్తం చల్లని రక్తానికి వేడిని బదిలీ చేస్తుంది, ఇది అంగాలను వెచ్చగా ఉంచడంలో సహాయపడుతుంది. అదే సమయంలో, చల్లని రక్తం వెచ్చని రక్తం నుండి వేడిని గ్రహిస్తుంది, ఇది శరీర కేంద్ర ఉష్ణోగ్రతను నిర్వహించడంలో సహాయపడుతుంది.

నీటి మార్పిడి#