Tema 15: La nutrición animal: distribución de nutrientes y eliminación de desechos.

Punto 7: El aparato escretor: regulación química del medio interno.

7.1. Otros órganos que intervienen en la homeostasis.
7.2. Los producos de la excreción.
7.3. Los procesos en la excreción o regulación del medio interno.
Aparato excretor o sistema excretor: ( en esta tabla, se explican los pasos que sigue el aparato excretor)
Ingestión de alimentos:
Ingestión de alimentos:
Digestión
Alimentos no digeridos
Absorción

Metabolismo

Desechos del metabolismo
Heces
Excreción
Defecación
El sistema excretor:
El sistema excretor es la unión de varios órganos del cuerpo y glándulas que permiten eliminar los desechos de nuestro organismo. Para poder llegar hasta los riñones (que son los órganos encargados de sustraer los desechos o sustancias innecesarias), es necesario un proceso llamado nutrición, el cual es necesario para adquirir energía. Los nutrientes se van directo a la sangre, la cual realiza el intercambio gaseoso por medio de los pulmones.
Los desechos son llevados por la arteria renal hasta los riñones, los cuales se encargan de crear la orina, con ayuda de los nefrones (es la unidad estructural y funcional básica del riñón, responsable de la purificación de la sangre. Su principal función es filtrar la sangre para regular el agua y las sustancias solubles, reabsorbiendo lo que es necesario y excretando el resto como orina. Está situada principalmente en la corteza renal).

Después de crear la orina, la sangre en buen estado es comprimida en los nefrones en su parte superior, las cuales transportan la sangre en buen estado por medio de la vena renal de nuevo al corazón y pulmones para oxigenarla.

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Riñón:

http://es.wikipedia.org/wiki/Ri%C3%B1%C3%B3n

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Los riñones son órganos excretores de los vertebrados con forma de judía o habichuela. En el hombre, cada riñón tiene, aproximadamente, el tamaño de un puño cerrado. En los seres humanos los riñones están situados en la parte posterior del abdomen. Hay dos, uno a cada lado de la columna vertebral.
El riñón derecho descansa exactamente debajo del hígado y el izquierdo debajo del diafragma y adyacente al brazo. Sobre cada riñón hay una glándula suprarrenal. La asimetría dentro de la cavidad abdominal causada por el hígado, da lugar a que el riñón derecho está levemente más abajo que el izquierdo. Los riñones están ubicados en el retroperitoneo, por lo que se sitúan detrás del peritoneo (es la membrana que envuelve la mayor parte de los órganos del abdomen. Está compuesto de una capa de mesotelio que descansa sobre una capa delgada de tejido conectivo), la guarnición de la cavidad abdominal.
Los polos superiores de los riñones están protegidos, parcialmente, por las costillas 11 y 12, y cada riñón está rodeado por dos capas de grasa (perirrenal y pararrenal) que ayudan a protegerlos.
Los riñones filtran la sangre del aparato circulatorio y eliminan los desechos (diversos residuos metabólicos del organismo, como son laurea, la creatinina, el potasio y el fósforo) mediante la orina, a través de un complejo sistema que incluye mecanismos de filtración, reabsorción y excreción. Diariamente los riñones procesan unos 200 litros de sangre para producir hasta 2 litros de orina. La orina baja continuamente hacia la vejiga a través de unos conductos llamados uréteres. La vejiga almacena la orina hasta el momento de su expulsión.
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Regulación química del medio interno:
Los animales animales unicelulares, como los coanoflagelados, obtienen por medio de la difusión los nutrientes y eliminan los productos de desecho al medio l�quido en el que viven.
En los animales pluricelulares las células no están directamente en contacto con el ambiente externo, sino que están bañadas por un líquido extracelular que constituye su medio interno y del cual obtienen los nutrientes y eliminan en él los productos de desecho del metabolismo. El medio interno debe mantenerse relativamente estable, a pesar de que en todo momento está intercambiando materiales con el medio externo cambiante, donde las temperaturas y concentracions químicas varían y hay gran cantidad de microorganismos invasores, capaces de alterar su composición.

Homeostasis:
http://es.wikipedia.org/wiki/Homeostasis
Homeostasis (Del griego homo que significa "similar" y estasis "posición", "estabilidad") es la característica de un sistema abierto o de un sistema cerrado o una conjugación entre ambos, especialmente en un organismo vivo, mediante la cual se regula el ambiente interno (metabolismo), para mantener una condición estable y constante. La homeostasis es posible gracias a los múltiples ajustes dinámicos del equilibrio y los mecanismos de autorregulación y osmorregulación.
La homeostasis se encarga de de mantener en los animales la constancia del medio interno. En los animales con una organización del cuerpo tan simple como la de las esponjas y los celentéreos, la homeostasis se mantiene por difusión entre el medio interno y el medio externo a través de las paredes del cuerpo.
En los animales más complejos, como los platelmintos, la difusión no es suficiente para renovar su medio interno, ya que es un proceso muy lento y solo resulta eficaz en distancias muy cortas. Por este motivo, estos animales han desarrollado aparatos excretores o urinarios que mantienen la homeostasis del medio interno.

El aparato excretor o regulador contribuye a la homeostasis del medio interno regulando su composición química mediante tres procesos:

  • Excreción de los productos de desecho: en el metabolismo celular se producen muchos productos, algunos son fundamentales para la vida, pero otros son productos de desecho metabólicos y resultan tóxicos cuando superan ciertos límites o se acumulan.
  • Regulación de la concentración de iones y otras sustancias: implica retener las moléculas nutrientes, como la glucosa y los aminoácidos, que no se encuentran en exceso, así como mantener la concentración apropiada de iones, como Na+ Ca2+ H+ HCO3-
Estos iones desempeñan funciones como la propagación del impulso nervioso, la coagulación de la sangre, el mantenimiento del pH y de cuiertas estructuras.
  • Mantenimiento del equilinbrio hídrico: implica igualar la ganancia y la pérdida de agua. Si el volumen de agua dentro de las células varía demasiado y las sustancias disueltas se concentran excesivamente o se diluyen en exceso, se altera el equilibrio químico de las células, lo que puede tener consecuencias catastróficas para el animal.

Otros órganos que intervienen en la homeostasis:
Además del aparato excretor del aparato escretor, en la homeostasis intervienen otras estructuras:
  • La mayor parte de dióxido de carbono se elimina por el aparato respiratorio. A través de la pared del aparato digestico pasan sustancias que son vertidas al exterior con las heces.
  • La piel permite la excreción de agua y dióxido de carbono, sobre todo en los animales acuáticos. El sudor es otra forma de eliminar productos de desecho en los mamíferos.

http://www.slideshare.net/fmedin1/el-higado-en-la-homeostasis
En mayor o menos grado, todos los órganos de los seres vivos contribuyen al mantenimiento del medio interno, si bien los más implicados en el control de sus variaciones son, además de los riñones y lo pulmones, las glándulas sudoríparas y el hígado.
El hígado interviene en el proceso de la digestión, cumple complejas funciones metabólicas y se convierte en el principal órgano de excreción de algunas sustancias no eliminadas por el riñón.
En el ser humano el hígado está situado debajo del diafragma en la parte superior de la cavidad abdominal. La irrigación sanquínea del hígado tiene lugar por una dobre vía: la vena porta trae la sangre procedente del brazo y del intestino, rica en sustancias nutritivas absorbidas tras la nutrición, y la arteria hepática le aporta la sangre oxigenada.
Desde el punto de vista fisioógico, el hígado es el distribuidor de los alimentos absorbidos en el intestino, ya que todos ellos pasan por el transportados por la vena porta hepática. Sus células regulan la cantidad y tipo de alimentos que deben llegar en cada momento a cada tejido.Por ello, nuestra actividad metabólica se mantiene constante gracias al hígado, independientemente del tiempo transcurrido desde la ingestión de los alimentos, Así, los azúcares absorbidos tras la digestión se almacenan en el hígado, transformados en glucógeno. Eso permite que la cantidad de glucosa en la sangre (glucemia) permanezca constante, ya que, cuando disminuye, el hígado moviliza parte de este glucógeno almacenado degradándolo nuevamente a glucosa que se libera a la sangre. Además, el hígado es capaz de sintetizar glucógeno a partir de aminoácidos y las grasas.

El Hígado:
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Órgano y situación:
El hígado, es la más voluminosa de las vísceras y una de las más importantes por su actividad metabólica. Es un órgano glandular al que se adjudica funciones muy importantes, tales como la síntesis de proteinas plasmáticas, función desintoxicante, almacenaje de vitaminas y glucógeno, además de secreción de bilis, entre otras. También es el responsable de eliminar de la sangre las sustancias que puedan resultar nocivas para el organismo, convirtiéndolas en inocuas; está presente en el ser humano, y se le puede hallar en vertebrados y algunas otras especies inferiores.
se localiza en casi la totalidad de la región del hipocondrio derecho, el epigastrio (no sobrepasa el límite del reborde costal, salvo en un cuadro de hepatomegalia) y una porción del hipocondrio izquierdo, llenando el espacio de la cúpula diafragmática, donde puede alcanzar hasta la quinta costilla, y se relaciona con el corazón a través del centro frénico, a la izquierda de la vena cava inferior. Estas tres regiones forman parte de la región toracoabdominal, la región intermedia entre el tórax y la cavidad abdominal propiamente dicha. El hígado situado debajo del diafragma comprende tres compartimientos peritoneales, llámense: comportamiento subfrénico derecho o hepático, comportamiento subfrénico izquierdo o esplénico, y compartimento medio o celiaco.
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Aspectos generales:
  • Forma: se compara con la mitad superior del ovoide horizontal, de gran extremo derecho, alargado transversalmente.
  • Coloración: rojo pardo.
  • Consistencia: friable (desgarrable). Está constituido por un parénquima, rodeado por una fina cápsula fibrosa, llamada cápsula de Glisson.
  • Longitud: en el adulto mide aproximadamente 26 cm (horizontal) por 15 cm (vertical) en sentido anteroposterior, y 8 cm de espesor a nivel del lóbulo derecho.
  • Peso aproximado: 2 kg.
Está dividido en cuatro lóbulos:
  • lóbulo derecho, situado a la derecha del ligamento falciforme;
  • lóbulo izquierdo, extendido sobre el estómago y situado a la izquierda del ligamento falciforme;
  • lóbulo cuadrado, visible solamente en la cara inferior del hígado; no se encuentra limitado por el surco umbilical a la izquierda, el lecho vesicular a la derecha y el hilio del hígado por detrás;
  • lóbulo de Spiegel (lóbulo caudado), situado entre el borde posterior del hilio hepatico por delante, la vena cava por detrás.

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Glándulas sudoríparas
La glándula sudorípara es una glándula tubular enrollada que está situada en la dermis y constan de largos y delgados tubos, cerrados por el extremo inferior, donde se apelotonan, formando un ovillo. Por los poros que se abren al exterior segregan el sudor, grasa sobrante liquida, con sabor salado, y una textura parecida a la orina.
Las glándulas sudoríparas forman junto con las glándulas sebáceas, los folículos pilosos y las uñas, las faneras o anexos cutáneos.
Las glándulas sudoríparas se dividen en:
  • Glándulas sudoríparas ecrinas: están formadas por un glomérulo secretor y un conducto excretor que desembocan directamente a la superficie de la piel. Existen unas 600 glándulas por centímetro cuadrado de piel, con mayor concentración en palmas de las manos, plantas de los pies y región frontal de la cara. Segregan 1 litro al día en condiciones basales y pueden perder hasta 10 L en condiciones extremas. Las glándulas sudoríparas desempeñan funciones importantes en el ometabolismo hidroclorado, en la termorregulación por la evaporación del sudor y humedad de la superficie cutánea.
  • Glándulas sudoríparas apocrinas: desemboca en el foliculo pilosebaceo saliendo al exterior su contenido junto con el sebo. Están formadas por un gran lóbulo secretor y un conducto excretor dérmico que desemboca en el folículo pilosebáceo. Estas glándulas apocrinas están en involución o poco importantes en el ser humano, son poco numerosas y se localizan en axila, periné, pubis y conducto auditivo externo. Estas glándulas son las encargadas de la secreción de las feromonas. La glándula mamaria es una glándula sudorípara apócrina modificada. Las glándulas sudoríparas apocrinas producen sustancias muy olorosas que son las responsables del olor característico de zonas como las axilas y los órganos sexuales.
http://es.wikipedia.org/wiki/Gl%C3%A1ndula_sudor%C3%ADpara

Los productos de la excreción:
El metabolismo celular genera una serie de productos de excreción que son expulsados directamente al medio exterior o bien son transportados por la hemolinfa o la sangre hasta los órganos excretores. Entre los productos de excreción más importantes se encuentran el agua, el dióxido de carbono y los compuestos nitrogenados.

  • El exceso de agua en los animales acuáticos se elimina por la orina y en los animales terrestres por la orina, las glándulas sudoríparas y en forma de vapor por el aire espirado.
Los vertebrados excretan el exceso de agua junto con los desechos nitrogenados por los riñones. También eliminan agua por la piel a través del sudor y por los pulmones en forma de vapor de agua.
  • El dióxido de carbono, producido en la respiración celular aerobia, pasa desde el interior de los oranismos al medio externo a través de las superficies respiratorias, como la piel, las branquias, las tráqueas o los pulmones.
  • El principal problema de la excreción es la eliminación de los productos nitrogenados, producidos en su mayor parte del metabolismo de las proteínas. Parte de los aminoácidos procedentes de la proteínas entra en las células y se utiliza en la síntesis de nuevas proteínas; al resto se le quita el grupo amino y se utiliza en la síntesis de otros compuestos o en la respiración celular aerobia.
El grupo amino se convierte en grupo amonio, que es muy tóxico para los animales. Los animales acuáticos, como invertebrados y peces óceos, son animales aminotélicos porque pueen eliminar facilmente el grupo amonio, ya que disponen de gran cantidad de agua para diluirlo y expulsarlo al exterior. En los demás animales el grupo amonio se convierte en el hígado de sustancias menos tóxicas; ácido úrico y urea.
Los anfibios, los reptiles quelonios y los mamíferos terrestres son animales uricotélicos porque transforman el grupo amonio en urea. Pero como esta sustancia es soluble en agua, se excreta diluida en ella, aunque la pérdida de agua no sea beneficiosa.
Los insectos, aves y reptiles son animales uricotélicos porque convuierten el grupo amonio en ácido úrico, una sustancia que es poco soluble en agua y que puede excretar con muy poca pérdida de esta. Es un compuesto de baja toxicidad que puede acumularse sin causar graves daños al animal.
Los uricotélicos son aquellos animales que excretan ácido úrico como principal catabolito nitrogenado, es decir, que excretan el exceso de nitrógeno en forma de ácido úrico. Son uricotélicos los moluscos gasterópodos, los insectos, todos los reptiles (excepto los quelonios) y las aves.
http://es.wikipedia.org/wiki/Uricot%C3%A9lico
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Animales uricotélicos.
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Animales uricotélicos.
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http://elmodernoprometeo.blogspot.com.es/2012/03/excrecion-en-animales-eliminacion-de.html
Rana (reptil)
Araña; tarántula (insecto)
Herrerillo (ave).
Tiburón. ( Vertebrado marino).

La excreción típica de animales que normalmente no beben y aveces crecen en ambiente áridos, producen una orina muy concentrada o seca, rica en guanina y ácido úrico ( son por tanto uricotélicos ). Animales uricotélicos.
Los vertebrados marinos tienen poca sal en su interior. Hay menos sales dentro que fuera y por eso tienen tendencia a perder agua. Para mantener esa concentración deben regularla. Son osmorreguladores. Pero pueden moverse con una cierta independencia del medio, soportan grandes márgenes de concentración, denominándoseles por ello eurisalinos. Expulan la orina como amoniaco o como urea (aminotélicos y urotélicos respectivamente).
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Los procesos de la excreción o regulación del medio interno:
Solo un reducido número de animales, como las esponjas y los cnidarios, carecen de estructuras especializadas para la excreción. Sus desechos pasan por difución del líquido intracelular al ambiente externo. Estos animales expulsan sus residuos por difución directa a través de la superficie corporal. En los animales vertebrados e invertebrados que tienen aparatos excretores, la excreción implica cuatro procesos fisiológicos: filtración, reabsorción, secreción y expulsión de la orina.
1. Filtración: es el paso, producido por la diferencia de presión, entre el líquido del medio interno y el interior de los órganos excretores.
2. Reabsorción: es la reincorporación de determinadas sustancias al medio internorealizado por las células de l órgano excretor.
3. Secreción: es la eliminación de moléculas del medio interno que no han sido filtradas al interior de los órganos excretores.
4. Expulsión de la orina: la descarga al exterior de la orina, que es el líquido resultante, se puede llevar a cabo de manera continua o de manera intermitente después de haberse acumulado en la vejiga urinaria. En algunos casos el el aparato excretor se abre directamente al exterior mientras que en otros desemboca en la cloaca.
  • La filtración del medio circulante forma la orina inicial, de la que se reabsorben ciertos materiales y en la que se vierten otras sustancias. Estas funciones son realizadas por las células de los epitelios internos del aparato excretor. El producto final es la orina definitiva.
Eliminación de sustancias en la orina:
http://es.wikipedia.org/wiki/Orina
Orina:La orina es un líquido acuoso transparente y amarillento, de olor característico, secretado por los riñones y eliminado al exterior por el aparato urinario.
Después de la producción de orina por los riñones, esta recorre los uréteres hasta la vejiga urinaria donde se almacena y después es expulsada al exterior del cuerpo a través de la uretra, mediante la micción.
Funciones de la orina:
Las funciones de la orina influyen en la homeostasis como son:
  1. Eliminación de sustancias tóxicas producidas por el metabolismo celular como la urea.
  2. Eliminación de sustancias tóxicas como la ingesta de drogas.
  3. El control electrolítico, regulando la excreción de sodio y potasio principalmente.
  4. Regulación hídrica o de la volemia, para el control de la tensión arterial.
  5. Control del equilibrio ácido-base.
Composición de la orina:
En los seres humanos la orina normal suele ser un líquido transparente o amarillento. Se eliminan aproximadamente 1,4 litros de orina al día. La orina normal contiene un 96% de agua, un 4% de sólidos en solución y aproximadamente 20 g de urea por litro. Cerca de la mitad de los sólidos son urea, el principal producto de degradación del metabolismo de las proteínas. El resto incluye nitrógeno, cloruros, cetosteroides, fósforo, amonio, creatinina y ácido úrico.
Contenidos anormales de la orina:

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Formación de la orina:
La nefrona tiene un papel vital en la formación de los desechos urinarios. Es allí donde realmente se seleccionan las sustancias que más tarde, tras recorrer un sinuoso camino, se transformarán en orina.
El filtrado de la sangre comienza cuando los capilares glomerulares alojados en la cápsula de Bowman filtran por primera vez la sangre. Tras este proceso, la sangre conserva sus células y algunas macromoléculas (como la albúmina). El líquido resultante se denomina orina primaria, la que cuenta con una baja concentración.
Posteriormente, el filtrado glomerular pasa por el tubo contorneado proximal, lugar donde se reabsorben cerca del 80% de las sustancias filtradas y que continúan transitando, por nuestro torrente sanguíneo. Entre ellas destacan el sodio, agua, glucosa, aminoácidos, calcio, fosfato y potasio.
Siguiendo su recorrido de limpieza, nos encontramos con el asa de Henle. En su porción descendente reabsorbe agua, mientras que en la ascendente se encarga de captar algunos iones. El filtrado que llega al tubo contorneado distal ya ha perdido todas las sustancias vitales para el organismo y solo conserva los residuos y el exceso de agua. En conjunto, estos dos últimos componentes formarán la orina, que en la parte final del conducto urinífero se volverá más concentrada.
Hay que destacar que todos los elementos que son reabsorbidos en las distintas porciones de la nefrona pasan al torrente sanguíneo, mientras que el líquido resultante de la filtración llegará hacia la pelvis interior del riñón y, posteriormente, será conducido hacia las vías urinarias para su evacuación.
http://www.ferato.com/wiki/index.php/Orina