Regulación Osmótica y Excreción en Animales
La regulación osmótica y la excreción son procesos fisiológicos vitales para mantener la homeostasis en los animales. Estos procesos varían considerablemente según el hábitat y las necesidades específicas de cada especie.
Control Neural y Neuroendocrino de la Excreción
La excreción está controlada por mecanismos neurales directos a través de los nervios parasimpáticos y por un sistema neuroendocrino. Los osmorreceptores del hipotálamo responden a un aumento de la tonicidad plasmática con una descarga sensorial. Esta respuesta, junto con la información de los receptores extracraneales, activa las neuronas colinérgicas del parasimpático que inervan la glándula de la sal. La acetilcolina liberada por estas neuronas estimula directamente la excreción de sal e incrementa la secreción al producir vasodilatación. También se estimula por la hormona vasopresina (AVT), la hormona adrenocorticotropa (ACTH) y los corticoesteroides, que inhiben la corteza suprarrenal y disminuyen la filtración glomerular.
Relación entre la Eliminación de Desechos Nitrogenados y el Hábitat
2. ¿La eliminación de los desechos nitrogenados está relacionada con el hábitat del animal? Razone la respuesta.
La disponibilidad de agua del hábitat del animal determina la naturaleza y el modelo de excreción nitrogenada. Los animales acuáticos suelen excretar amoniaco a través de sus branquias, mientras que los animales terrestres normalmente excretan urea o ácido úrico por su riñón. Es decir, que el tipo de excreción se relaciona generalmente con el hábitat. Por ejemplo, las aves terrestres excretan cerca del 90% de sus desechos nitrogenados como ácido úrico y solo un 3-4% como amoniaco.
Osmoconformistas vs. Osmorreguladores
3. Explique las diferencias entre animales osmoconformistas y osmorreguladores. Cite algún ejemplo.
Los animales que mantienen una osmolaridad interna diferente de la del medio en el que están sumergidos se denominan osmorreguladores. A su vez, los osmorreguladores pueden ser hiposmorreguladores si se mantienen por debajo de la concentración del medio o hiperosmorreguladores si se mantienen por encima. Un animal que no controla activamente la condición osmótica de sus líquidos corporales y en cambio se conforma con la osmolaridad del ambiente se denomina osmoconformista. Casi todos los vertebrados, con la notable excepción de elasmobranquios y mixinoideos, son osmorreguladores estrictos. Muchos invertebrados terrestres también osmorregulan en un alto grado. Algunos invertebrados acuáticos son osmorreguladores estrictos, igual que los vertebrados. Por el contrario, ejemplos de animales osmoconformistas son los tiburones y las rayas.
Procesos de Formación de la Orina en Vertebrados
4. Nombre y describa los tres principales procesos que intervienen en el proceso de formación de la orina en el riñón de vertebrados.
La orina se fabrica en las nefronas, proceso en el que se distinguen tres etapas:
- Filtración: Ocurre en el glomérulo (red de capilares de la arteriola aferente), pasando el agua y pequeñas moléculas disueltas en la sangre a la cápsula de la nefrona.
- Reabsorción: Se reabsorben y vuelven a pasar a la sangre moléculas útiles para el organismo. Ocurre a lo largo del túbulo renal.
- Secreción: Consiste en el paso de algunos iones desde los capilares hacia el interior del túbulo (en la zona distal).
Homeostasis Osmótica en Peces de Agua Dulce y Marinos
5. ¿Cómo mantienen la homeostasis osmótica los peces de agua dulce y los marinos?
En los peces de agua dulce, la presión osmótica interna es mayor que la del agua, por lo que esta tiende a entrar por las membranas permeables en las branquias, las mucosas bucales y el intestino. Aunque también entran pequeñas cantidades por la piel. Para compensar esta entrada constante de agua, los peces de agua dulce producen una orina abundante y altamente diluida, que es hipotónica con relación al pez. Por lo tanto, el mayor trabajo del riñón en los peces de agua dulce es la excreción de agua. También se pierden sales, ya que los peces son hipertónicos con respecto al medio, lo cual es compensado por absorción selectiva de sales a través de las branquias y en la toma de la comida.
En contraste, los peces marinos viven en un medio que es hipertónico, por lo que tienden a perder agua y ganar sales a través de sus membranas osmóticas. Para contrarrestar la pérdida de agua, los peces marinos toman agua y así aumentan la concentración de sales interna. Mientras que la deshidratación se previene con este mecanismo, el exceso de sales debe ser eliminado. Este mecanismo homeostático es complejo y costoso energéticamente. En este caso, el volumen de orina es muy reducido. Los peces óseos marinos eliminan su exceso de sales, que provienen de la comida y de la ingestión de agua, a través de las branquias y el intestino. Las células de sal en los peces marinos eliminan el exceso de iones de cloro, mientras que en los de agua dulce estas mismas lo toman. Estas células se han encontrado en las bases de las lamelas de las branquias, en las mucosas bucales y hasta en la cabeza.