SISTEMA EXCRETOR

Introducción Ionoregulación Osmorregulación Órganos excretores Protonefridios
Metanefridios Tubos de Malpigios Aparato Urinario Fisiología del nefrón www.ecociencia.cl

 

Cuando hablamos de excreción, siempre pensamos en la eliminación de productos de desecho. Esta sin embargo, es sólo una de sus funciones.

La excreción es además, un sistema regulador del medio interno, es decir, determina la cantidad de agua y de sales que hay en el organismo en cada momento, y expulsa el exceso de ellas de modo que se mantenga constante la composición química y el volumen del medio interno (homeostasis). Así es como los organismos vivos aseguran su supervivencia frente a las variaciones ambientales.

Se puede decir, que la excreción llevada a cabo por los aparatos excretores implica varios procesos:

 

IONOREGULACION
Consiste en la regulación en el contenido de iones del medio interno. Este proceso es muy importante, porque cualquier desequilibrio puede alterar las funciones biológicas de forma irreversible.

Así, la secreción de H+ regula el pH de la sangre, de forma que si éste es demasiado ácido, aumenta la secreción de H+. De no suceder ésto, algunas moléculas (básicamente proteinas ) se alterarían irreversiblemente.

También la secreción de K+ es fundamental, ya que un aumento de éste en la sangre produce grandes arritmias cardíacas, y una disminución excesiva provocaria parálisis al interferir en la transmisión del impulso nervioso.

La regulación de la concentración de K+ se produce por medio de una hormona, la aldosterona, segregada por las cápsulas suprarrenales. Si en la sangre hay un exceso de K+, se estimulan las cápsulas suprarrenales y se produce aldosterona. Esta acelera la secreción de K+.

 

 

OSMORREGULACION

La regulación de la concentración de sales en el medio interno se consigue en los vertebrados de diferentes formas, según el medio en el que vivan.

Los peces de agua dulce viven en un medio hipotónico, por lo que el agua tiende a entrar en su cuerpo de forma continua por ósmosis y a través de las branquias. Por ello, tienen que eliminar el exceso de agua, para lo cual los riñones reabsorben las sales pero muy poca agua, con lo que la orina está muy diluida y es abundante.

Por el contrario, los peces de agua salada están expuestos a una pérdida continua de agua por ósmosis, ya que el medio en el que viven es hipertónico.

  • Los peces óseos (teleósteos) resuelven este problema ingiriendo gran cantidad de agua salada por la boca y reabsorbiéndola casi toda en sus riñones, con lo que la cantidad de orina excretada es muy pequeña y concentrada.
    Además expulsan el exceso de sales por medio de unas células especializadas de sus branquias.

  • Los peces cartilaginosos(elasmobranquios), poseen una adaptación completamente distinta, ya que han transformado su medio interno en ligeramente hipertónico (prácticamente isotónico) respecto al agua del mar, para lo cual acumulan una alta concentración de urea que sería tóxica para otros animales. No ingieren agua, esta penetra por ósmosis y segregan una orina hipotónica y abundante, mientras que la sal se excreta por una glándula situada en la región posterior del intestino.

Los vertebrados terrestres, cuyo problema es la desecación, han de conservar el agua, pero a la vez deben eliminar los productos de desecho nitrogenado.

  • Los reptiles, que excretan ácido úrico, casi no necesitan agua para su excreción.

  • Las aves también excretan ácido úrico, por lo que tienen gran reabsorción tubular que reduce al máximo el agua excretada.

  • Los mamíferos, se han adaptado para producir una orina hipertónica, gracias al desarrollo de nefronas con túbulos muy largos y complejos (asas de Henle) que facilitan su reabsorción.

 

En zonas desérticas con cantidades de agua muy escasas existe mamíferos que tienen muy desarrollada el asa de Henle,lo que permite la eliminación de orinas muy concentradas, hasta veinte veces más de lo normal

 

ÓRGANOS IMPLICADOS EN LA EXCRECIÓN EN LOS VERTEBRADOS
Productos de desecho Origen del producto Órgano productor Órgano de excreción Medio excretor
Urea Por la degradación de aminoácidos Hígado Riñones Orina
Ácido úrico Por la degradación de purinas Hígado Hígado Orina
Pigmentos biliares Por la degradación de hemoglobina Hígado A. digestivo Heces
Agua Respiración celular Conjunto de células del organismo Riñones
Piel
Pulmones		 Orina
Sudor
Vapor de agua
CO2 Respiración celular Conjunto de células del organismo Pulmones Aire espirado

 

  TIPOS DE SISTEMAS EXCRETORES

 

En todos los animales pluricelulares, la excreción debe llevarse a cabo por medio de aparatos excretores especializados que tomen las sustancias de desecho del medio interno y los transporten al exterior del animal. En todos ellos se han de realizar tres tipos de procesos:

  1. la filtración: Que es el paso de los líquidos del cuerpo, por difusión, al interior de los tubos excretores. Es una orina inicial, que lleva además de sustancias de desecho, otras muchas moléculas necesarias para el organismo, que volverán al medio interno de los organismos gracias al proceso de :

  2. la reabsorción: que se realiza a lo largo de los tubos excretores, cuyas celulas extraerán de esta orina inicial grandes cantidades de agua y sustancias útiles para el organismo, devolviéndolas a los liquidos corporales.

  3. la secreción, opera en sentido contrario y transfiere materiales de los líquidos corporales a los tubos excretores, fundamentalmente iones, como el K +. El líquido obtenido es la orina final, que será expulsada al exterior.

Se pueden considerar los siguientes tipos de aparatos excretores:

    Aparato excretor en invertebrados:

  1. Protonefridios

  2. Metanefridios

  3. Tubos de Malpigio
    Aparato excretor en vertebrados:

  4. Aparato urinario

  5. Anatomía y fisiología de la nefrona

  PROTONEFRIDIOS

Son típicos de los Platelmintos y de otros animales sin celoma, son órganos excretores que constan de una serie de túbulos muy ramificados cuyos extremos internos terminan en una célula , célula flamígera provista de varios flagelos que se dirigen hacia la luz del túbulo. Las sustancias de desecho atraviesan las células flamígeras, penetran en los túbulos y son empujadas por el batido rítmico de los flagelos saliendo al exterior por los poros excretores.
 

 

METANEFRIDIOS

Aparecen en Anélidos y moluscos. Son estructuras abiertas por los dos extremos.
Uno se abre a la cavidad celómica tiene forma de embudo ciliado y se llama nefrostoma, el otro extremo se abre al exterior por un poro, el nefridioporo.
El líquido que está en el celoma y que contiene los productos de desecho es recogido por los cilios del nefrostoma por un proceso de filtración, pasa a los túbulos, donde se reabsorben las sustancias que son útiles, los desechos salen al exterior por el nefridioporo. 

 

  TUBOS DE MALPIGIO

 

Aparecen en los insectos. Son tubos delgados, cerrados por el extremo que se encuentra en la cavidad corporal y abiertos por el otro extremo al tubo digestivo, entre el intestino medio y el intestino posterior.
De esta forma, se vierten al exterior los productos de desecho, junto con los alimentos sin digerir.

En la pared de los tubos se produce una secreción de K+ por transporte activo desde la hemolinfa, por lo que pasan también moléculas de pequeño tamaño y agua. Cuando estas sustancias llegan al intestino posterior, se produce la reabsorción de agua y sustancias aprovechables, y el resto se elimina.

  APARATO URINARIO

El aparato urinario está constituido por dos riñones, donde se elabora la orina, y unos conductos que la llevan al exterior.
Los riñones son típicos de vertebrados. Cada riñón está formado por un conjunto de unidades llamadas nefronas.
La nefrona se puede considerar como la unidad funcional del riñón.

Una nefrona consta de un corpúsculo renal, que filtra a presión el plasma sanguineo, y de un túbulo contorneado, de longitud variable, donde se produce la reabsorción y la secreción.

En el caso de los animales vertebrados superiores, el aparato excretor está compuesto por:

  • dos riñones, que por medio de unos tubos llamados

  • uréteres, comunican con la

  • vejiga , donde se almacena la orina y se expulsa al exterior mediante un conducto que es la

  • uretra

El riñón de los mamíferos está constituido por mas de un millón de nefronas, y en él se distinguen las siguientes capas:

  • La cápsula renal: capa externa formada por una membrana de tejido conjuntivo fibroso.

  • La zona cortical: tiene un aspecto granuloso debido a los corpúsculos de Malpigio. Forma una cubierta continua bajo la cápsula renal con prolongaciones hacia el interior: las columnas renales.

  • La zona medular: tiene aspecto estriado debido a su división en sectores por las columnas renales. Estos sectores se llaman pirámides renales.

  • La pelvis renal: zona tubular que recoge la orina.

Sistema excretor

Riñón

 

  FISIOLOGÍA DEL NEFRÓN

 

Un nefrón está formado por el glomérulo renal, constituido por capilares sanguineos, que está rodeado por la cápsula de Bowmann, con función filtradora.
La presión de la sangre impulsa el agua y las sustancias disueltas, a excepción de las proteinas plasmáticas, a través de las paredes semipermeables del capilar y hacia la cápsula de Bowmann, mediante un proceso de ultracentrifugación.
De esta manera se extraen del sistema circulatorio, no sólo productos tóxicos del metabolismo, sino también compuesto útiles, como glucosa aminoácidos.

El túbulo renal, consta de varias partes:

  • tubo contorneado proximal
  • asa de Henle
  • tubo contorneado distal
  • tubo colector


Del total del filtrado glomerular se elimina solamente alrededor del 1%, con una concentración cuatro veces mayor que la del principio.

 

Fuente: Apuntes Prof. Luengo