EXCRECIÓN

Los productos de desecho resultantes del metabolismo deben ser expulsados al exterior

directamente o disueltos en el medio interno. Los órganos excretores se encargan de

extraerlos del medio circulante.

• El agua y las sales se eliminan por vía urinaria en los animales acuáticos y mediante

el sudor y en forma de vapor en la espiración.

• El dióxido de carbono se elimina por los órganos respiratorios.

Significado biológico de la excreción: regulación del medio interno.

La excreción no solo cumple la función de eliminar los productos de desecho

sino que también contribuye a regular el medio interno (volumen y

composición) manteniendo la homeostasis del organismo.

La excreción implica varios procesos:

4. Eliminación de productos de desecho del metabolismo celular.

5. Osmorregulación o regulación de la presión osmótica.

6. Ionorregulación o regulación de los iones del medio interno.

Los productos nitrogenados procedentes de

la degradación de proteínas y ácidos

nucleicos se pueden eliminar en distintas

formas:

• Amoniaco (Amoniotélicos) Animales

acuáticos tienen bastante agua para

diluirlo. Es tóxico.

• Urea (ureotélicos). Anfibios y mamíferos.

Se requiere menos agua.

• Ácido úrico (Uricotélicos). Insoluble se

secreta en forma semisólida lo que implica

un ahorro de agua. No es muy tóxico y se

puede almacenar un tiempo. Insectos,

reptiles terrestres y aves.

Aire espiradoPulmonesConjunto de células del organismo

Respiración celular

CO2

OrinaSudorVapor de agua

RiñonesPiel Pulmones

Conjunto de células del organismo

Respiración celularAgua

HecesA. digestivoHígadoPor la degradación de hemoglobina

Pigmentos biliares

OrinaHígadoHígadoPor la degradación de purinas

Ácido úrico

OrinaRiñonesHígadoPor la degradación de aminoácidos

Urea

Medio excretor

Órgano de excreción

Órgano productor

Origen del producto

Productos de desecho

ÓRGANOS IMPLICADOS EN LA EXCRECIÓN

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EXCRECIÓN SIN ESTRTRUCTURAS ESPECIALIZADAS

Esponjas y Celentéreos realizan la excreción por difusión a través de las células de

la pared del cuerpo.

EXCRECIÓN MEDIANTE ESTRUCTURAS ESPECIALIZADAS

Se realiza mediante aparatos excretores que realizan tres procesos:

2. Filtración: Paso de líquidos por difusión al interior de los tubos excretores. Las

partículas de gran tamaño no pasan. Orina inicial es parecido al plasma

sanguíneo.

3. Reabsorción. Devolución de líquido y sustancias útiles mediante transporte

activo gasto de energía) desde los tubos excretores a los líquidos corporales.

4. Secreción. Transferencia desde los líquidos corporales de sustancias (iones) al

interior de los tubos excretores.

TIPOS DE ÓRGANOS EXCRETORES

1. Protonefridios: Platelmintos. Tubos ramificados ciegos

con células flamígeras que tras la reabsorción se abren

al exterior por poros.

1. Metanefridios: Anélidos y Moluscos Tubos abiertos por

los dos extremos. Nefrostoma a cavidad celómica y

nefridioporo al exterior. Tubos ramificados ciegos con

células flamígeras que tras la reabsorción se abren al

exterior por poros.

1. Glándulas antenales o verdes: Crustáceos.

Saco ciego (filtración), tubo excretor

(reabsorción) y vejiga (almacenamiento) y poro.

1. Tubos de Malpighi: Insectos. Tubos ciegos que

comunican con el intestino. Reabsorción en intestino

grueso.

TIPOS DE ÓRGANOS EXCRETORES

1. Riñones. Vertebrados. Formados por nefronas.Consta de un corpúsculo renal, que

filtra a presión el plasma sanguíneo, y un túbulo contorneado, donde se realizan la

reabsorción y la secreción.

Se distinguen tres tipos de nefronas:

2. Pronefros. Embrión de los vertebrados

y persiste en los peces primitivos.

Túbulo renal terminado en un

nefrostoma, que conecta con el celoma

y se halla cerca del glomérulo, una red

de capilares sanguíneos con

apariencia de ovillo. La filtración se

realiza, a través del nefrostoma, desde

el glomérulo hasta el túbulo renal, el

cual se va uniendo a otros hasta

desembocar en la cloaca por el

conducto de Wolf.

1. Mesonefros. Peces y anfibios. El nefrostoma

está atrofiado no se comunica con el celoma,

y el túbulo renal termina en una evaginación

en forma de copa que rodea al glomérulo. De

este modo, la filtración se realiza

directamente desde la sangre.

1. Metanefros. Reptiles, aves y mamíferos. El

nefrostoma desaparece y el glomérulo se

encuentra dentro de una estructura

denominada cápsula de Bowman. Los

túbulos renales desembocan en túbulos

colectores y aparece el uréter, que en las

aves se abre al exterior a través de la cloaca

y en los reptiles y mamíferos se comunica

con la vejiga urinaria, órgano que sirve para

el almacenamiento de la orina.

ESTRUCTURA DEL RIÑÓN

Cápsula renal. Es la capa externa,

compuesta una membrana de tejido

conjuntiva fibroso.

Zona cortical. Tiene un aspecto

granuloso debido a los corpúsculos de

Malpighi. Forma cubierta continua bajo

la cápsula renal con prolongaciones

hacia el interior que se denominan

columna renales.

Zona medular. Presenta un aspecto

estriado que las columnas renales la

dividen en sectores llamados pirámides

renales.

Pelvis renal. Constituye la zona tubular

que recoge la orina

SANGRE FILTRADA:

• 1 litro/ minuto

• 1.600 l/día

La orina

• El producto de desecho de este proceso es la orina, una solución concentrada que contiene:– Agua– urea –un producto secundario de la descomposición

de las proteínas.– sales, aminoácidos, productos secundarios de la bilis

hepática, amoníaco y cualquier otra sustancia que no pueda ser reabsorbida por la sangre.

– La orina también contiene pigmentos urinarios, un producto sanguíneo coloreado que es el que confiere a la orina su característico color amarillo.

Fisiología del riñón

• Cada minuto, pasa aproximadamente un litro de sangre por tus riñones, lo que asciende a nada menos que 1.600 litros de sangre al día.

• De esa cantidad sólo se depura el 10% (125 ml/minuto de plasma 180 l/día)

• En cualquier momento, tus riñones contienen aproximadamente un litro de sangre, y estos órganos depuran completamente la sangre de tu cuerpo aproximadamente cada 50 minutos.

• También filtra 1,2 kg de Na+ y excreta tan solo 10 a 12 g/día, una cantidad comparativamente igual a la ingesta

FORMACIÓN DE LA ORINA

1. Filtración. Glomerulo. No selectivo.

2. Reabsorción. Túbulo proximal. Agua, glucosa, sodio, vitaminas,etc.

3. Secreción Tubular, especialmente de potasio. Regula el contenido iónico del medio interno.

FORMACIÓN DE LA ORINA

1. En el túbulo proximal se reabsorbe el 67% de sodio-por transporte activo-, la mayor parte del agua, los iones cloruro y potasio y muchos nutrientes como glucosa y aminoácidos. Así cerca del 75% del filtrado se reabsorbe antes de llegar al asa de Henle. El resultado es un líquido tubular que es isosmótico respecto al plasma y líquidos intersticiales.

2. En la rama descendente del asa de Henle sólo se filtra agua debido a que es muy permeable, así, la orina se hace más diluida (Hipotónica)

3. En el segmento delgado de la rama ascendente del asa de Henle, no es activo en el transporte de sales, siendo, sin embargo, muy permeable a ellas (Na+ y Cl-). Su permeabilidad al agua y a la urea es muy baja.

4. En el segmento grueso de la rama ascendente sí hay transporte activo de Na+ y Cl-, desde el tubo hasta el espacio intersticial externo y tiene una permeabilidad muy baja al agua. Como resultado de la reabsorción de NaCl, el líquido que llega al túbulo distal es aproximadamente hipoosmótico en relación al líquido intersticial.

5. En la nefrona distal hay transporte activo de Na+ para reabsorberlo al igual que se reabsorben Cl- y HCO42- y se secretan K+, H+ y NH3 hacia la luz del tubo. Al bombear sales fuera del túbulo, les sigue el agua pasivamente.

6. El tubo colector es permeable al agua por lo que el agua fluye de la orina diluida al líquido intersticial que está más concentrado. También se reabsorbe NaCl por transporte activo, y es impermeable a las sales.

7. En el segmento medular interno hacia su extremo final es muy permeable a la urea para que se pueda secretarse.

SISTEMA MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTE EN LA NEFRONA

1. Los sistemas contracorriente son mecanismos más eficaces de intercambio (osmótico, de calor, de gases,…)

2. En un sistema de intercambio simple las corrientes fluyen en paralelo y el gradiente se va reduciendo a medida que progresa

3. En un sistema a contracorriente, siempre hay un gradiente a lo largo de todo el trayecto.

SISTEMA MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTE EN LA NEFRONA

1. La rama ascendente del Asa de Henle es impermeable al agua y bombea activamente sodio al espacio intertubular, creando un gradiente osmótico creciente hacia la médula.

2. La rama descendente pierde agua osmóticamente para compensar ese gradiente.

SISTEMA MULTIPLICADOR DE CONTRACORRIENTE EN LA NEFRONA

En el riñón existen varios sistemas contracorriente:1. Asa de Henle2. Tubo colector

REGULACIÓN CONCENTRACIÓN ORINA

• Controlada por vasopresina de la neurohipófisis y por el centro de la sed del hipotálamo estimulado por los receptores de humead de la boca, la faringe.

• La vasopresina regula la permeabilidad al agua del conducto colector controlando la cantidad de agua que se elimina por la orina: cuanto mayor sea el nivel de ADH en la sangre, más permeable será la pared epitelial del conducto colector y, por tanto, más agua extraerá de la orina al bajar por el conducto colector.

• La secreción de potasio está controlado por la aldosterona una hormona que estimula la tasa de secreción de K+ y la reabsorción de Na+.

http://www.cienciaybiologia.com/fisiologia-animal/sistema-excretor.htm

Factores que influyen en la concentración de la orina

• Sed. El centro de la sed hipotalámico provoca la síntesis de ADH, concentrando la orina

• Aumento de la presión osmótica: provoca síntesis de ADH, concentrando la orina

• Sudoración intensa: provoca aumento de la presión osmótica: concentra la orina

• Ingesta de líquidos: disminuye la presión osmótica: diluye la orina• Sustancias diuréticas: diluyen la orina• Alcohol: inhibe la vasopresina, diluye la orina• Durante la hipertensión renovascular, se estrechan una o ambas arterias

renales, lo que reduce el flujo de sangre a los riñones. El riñón o los dos riñones afectados responden de manera errónea como si la presión sanguínea del paciente estuviera baja y secretan hormonas que le ordenan al cuerpo retener sal y agua, lo cual causa un aumento en la presión sanguínea. Concentra la orina

Agua dulce

Agua salada

OSMORREGULACIÓN

Son hiposmóticos con el medio.

Son isosmóticos con el medio, al acumular urea y óxido de trimetilamina. La urea es un producto tóxico del metabolismo que se acumula para hacerse isosmótico, pero como también se acumula TMAO se contrarrestan los efectos nocivos para las proteínas.

La piel como órgano excretor

• La piel realiza una función importante en el mantenimiento de la temperatura corporal gracias a la acción de las glándulas sudoríparas y de los capilares sanguíneos contenidos en cada centímetro cuadrado de piel.

Las glándulas sudoríparas

• Cada glándula consiste en una serie de túbulos enrollados situados en el tejido subcutáneo, y un conducto que se extiende a través de la dermis y forma una espiral enrollada en la epidermis.

• Están distribuidas por todo el cuerpo. Son numerosas en las palmas de las manos y en las plantas de los pies, pero bastante escasas en la piel de la espalda.

• De los capilares sanguíneos que están en la piel se filtran a las glándulas sudoríparas, agua sal y un poco de urea.

• Por los poros que se abren en la piel hacia el exterior, fluye el sudor así formado, y sale al exterior.

• ¿Qué sabor tiene el sudor?

Las glándulas de la sal

• Se encuentran en aves y reptiles que habitan zonas desérticas o marinas.

• Estos animales beben agua salada lo que les causa un estrés osmótico. Sin agua fresca, el cuerpo se empieza a deshidratar, y en la mayoría de casos viene la muerte.

• Los riñones de las aves, son menos eficientes que los riñones de los mamíferos, ya que tienen dos tipos de nefronas: glomerulares y aglomerulares que no pueden producir orina hipertónica. Por ello, necesitarían más agua fresca para eliminar toda el agua salada.

• Las glándulas de la sal se encargan de secretar un líquido muy concentrado en sales.

• Ocupan depresiones superficiales en el cráneo por encima de los ojos.

• Los mamíferos del desierto: viven en condiciones osmóticas muy extremas, obtienen el agua de origen metabólico y su orina es muy hipertónica.

Otras estrategias

• Los anfibios anuros acumulan agua en la vejiga urinaria y no producen orina temporalmente. La vejiga cede agua al líquido extracelular en verano, y en épocas húmedas le cede las sales. En la piel hay unos canales por los que pueden captar agua.

• Los mamíferos con fuerte estrés hídrico tienen un sistema en contracorriente respiratorio que minimiza la pérdida de agua. Para que se de tiene que haber un gradiente de temperatura, la del aire debe ser menor que la fisiológica. Cuando pasa por las fosas nasales absorbe calor por la humedad de éstas y esto se acentúa más a medida que avanza hacia los pulmones. En la espiración, desde los pulmones hay un gradiente inverso de temperatura y pasa por los epitelios respiratorios con lo que el vapor de agua se condensa y se queda en los epitelios como gotas.

La hibernación de los osos

• Los osos pueden pasar meses (3-6) sin comer, beber, orinar o defecar.

• Sin embargo, la temperatura corporal de los osos permanece casi normal durante la hibernación, lo que indica que estos animales no hibernan realmente.

• Durante el proceso, reciclan la urea y creatinina producida en sus músculos.