Nutrición en animales IVExcreción

Excreción: eliminación de los productos de desecho elaborados por el metabolismo.El metabolismo celular genera moléculas que no pueden ser aprovechadas por el organismo, como el dióxido de carbono, compuestos nitrogenados, agua y sales minerales.Estos compuestos deben ser eliminados del organismo. Algunos de ellos si se acumulan pueden ser tóxicos para el organismo.Los productos de desecho que se producen se eliminan por la orina, el sudor, la respiración y las heces.En la excreción intervienen la piel, el aparato excretor y el respiratorio.

Defecación : eliminación de los alimentos no digeridos.Los alimentos no digeridos son las heces o excrementos y se expulsan a través del ano.El aparato que lo realiza es el aparato digestivo.

Ingesta de alimentos

Digestión extracelular de los alimentos

Absorción

Digestión intracelular de los alimentos

Producción de desechos del metabolismo

Alimentos no digeridos

Heces

Excreción Defecación

Diferencia entre excreción y defecación

Funciones de la excreción

• La excreción es un regulador homeostático. Mantiene constante los volúmenes y composición química del medio interno, regulando la cantidad de agua y de sales de cada organismo en cada momento.

• Sus funciones son:a. Eliminación de productos de desecho procedentes del

metabolismo celular.b. Osmorregulación regula y mantiene la presión osmótico de

las células ser animal.c. Ionorregulación: regula y mantiene los niveles de iones del

medio interno.

Los productos de excreción

El metabolismo genera productos finales de las reacciones químicas, unos son aprovechados y otros deben ser expulsados.El metabolismo se realiza en el interior de las células y los productos de excreción pueden seguir dos vías:

1. Ser excretados al medio exterior 2. Ser transportados por la hidrolinfa, hemolinfa o la sangre hasta los órganos

excretores.Los productos de excreción más importantes son:

a. Aguab. Sales c. Dióxido de carbonod. Productos nitrogenados

AguaEl agua sobrante se elimina:1. Animales acuáticos: mediante la orina2. Animales terrestres: mediante la orina, por la respiración en la espiración y por glándulas

sudoríparas.

Dióxido de carbonoEl dióxido de carbono se elimina:Por las superficies respiratoria: piel, branquias, tráqueas y pulmones,

Productos nitrogenadosSon productos originados del metabolismo de las proteínas.El grupo amino de los aminoácidos que no se utilizan en la síntesis de nuevas proteínas (anabolismo) son expulsadas en forma de amoniaco, ácido úrico o urea. Estos son tóxicos para los animales por lo que hay que excretarlo.La excreción se realiza:

1. En los animales acuáticos: el amoníaco en forma de sales amónicas es la manera de expulsarlos que tienen los animales acuáticos porque disponen de suficiente agua para diluirlo y expulsarlo fácil y rápidamente. Son los animales amoniotélicos.

2. En los animales terrestres: el amoniaco es tóxico incluso en bajas concentraciones por lo que es transformado por el hígado en urea (animales urotélicos) o en ácido úrico (animales uricotélicos).

1. Animales urotélicos: expulsan los productos nitrogenados en forma de urea que es menos tóxica que el amoniaco, es soluble en agua y requiere menos cantidad de agua para ser expulsada que el amoniaco. Utilizan este sistema las anfibios y mamíferos.

2. Animales uricotélicos: expulsan los productos nitrogenados en forma de ácido úrico. Éste es insoluble por lo que debe ser expulsado en forma semisólida (=ahorro de agua). Presenta una baja toxicidad por lo que puede ser almacenado cierto tiempo, es lo que ocurre en los embriones de animales ovíparos que almacenan los productos nitrogenados en forma de ácido úrico. Son uricotélicos los insectosd, reptiles terrestres y aves.

Lípidos

Glúcidos

Proteínas

Metabolismo celular

Célula

Piel

Riñones

Pulmones

Agua y sales minerales

Agua y productos nitrogenados

Dióxido de carbono

Vías de excreción

Evolución de los sistemas excretores

• Excreción sin estructuras especializadas la excreción se realiza por difusión. Esto ocurre en los animales cuyas células están en contacto directo con el medio externo. Típica de poríferos y cnidarios.

• Excreción mediante estructuras especializadas: en los animales en los que por su tamaño no presentan todas o casi todas las células en contacto con el medio externo. Sus diferentes sistemas excretores realizan tres funciones: filtración, reabsorción , secreción y expulsión de la orina. Estos son los siguientes tipos de órganos excretores:

1. En invertebrados a. Protonefridiosb. Metanefridios c. Glándulas antenales o verdesd. Tubos de malpighi

2. En vertebrados:a. Riñones:

1. Pronefros2. Mesonefros3. Metanefros

Procesos excretores• Filtración: por difusion pasa líquido con moléculas pequeñas

desde el medio extracelular a los órganos excretores. Esto es lo llamado orina inicial.

• Reabsorción: desde los órganos excretores se vuelve a reincorporar líquido, con algunas sustancias útiles para el organismo, a al medio intracelular. El paso de moléculas desde los órganos excretores hacia el medio interno se realiza, muchas veces, por transporte activo.

• Secreción: es el traspaso de sustancias como el K+ y H+ desde los líquidos corporales hasta los órganos excretores. El líquido formado es la orina final.

• Expulsión de la orina: expulsión al exterior de la orina final.

Aparatos excretores en invertebrados

Protonefridios: presentes en los platelmintos. Son túbos muy ramificados que presentan en

sus extremos terminales una célula provista de varios flagelos, la célula flamígera. El movimiento de los flagelos provoca una corriente que moviliza los líquidos del interior de los tubos. Los líquidos y los productos de desecho entran a los tubos por filtración. Los protonefridios expulsan los líquidos y los productos de desecho por poros en el cuerpo, nefridioporos.

Metanefridios: Tubos sinuosos abiertos por sus extremos.El nefrostoma: extremo con forma de embudo que recoge los líquidos con los productos de desecho.El nefridioporo: extremo que presenta un orificio que se pone en contacto con el exterior y por donde se eliminan los productos de desecho.El metanefrido está rodeado por una red de capilares.Típico de anélidos y moluscos.

Nefrostoma Nefridioporo

Metanefridio

Nefrostoma: filtraciónTubos: reabsorciónNefridioporo: eliminación

Túbulo

Tubos de malpighiTubos delgados y cerrados por uno de los extremos y por el otro comunicados con el tubo digestivo a la altura del intestino.Los productos de desecho se vierten a la luz del tubo digestivo y son expulsados con el resto de los alimentos sin digerir.El ácido úrico pasa al interior de los tubos de malpighi y de ahí al intestino para ser eliminado.El agua y algunos solutos se recuperan en el intestino.Típico de insectos.

Tubos de malpighi

Ano

Glándulas antenales o glándulas verdesConstan de un saco ciego, un tubo excretor y una vejiga de almacenamiento.La vejiga de almacenamiento se conecta con el exterior por un poro situado en la base de la antena.El saco ciego es el que filtra.El tubo excretor se reabsorbe agua y solutos.La vejiga almacena y elimina a través del nefridioporo.Típico de crustáceos.

Glándula verdeTubo excretor

Vejiga

Aparatos excretores en vertebrados

Son los riñones.Los riñones están formados por unidades

llamadas nefronas.

Nefrona:1. Corpúsculo renal: zona donde se filtra el plasma

sanguíneo. En el que se encuentra el glomérulo (red de capilares sanguíneos con apariencia de ovillo.

2. Túbulo: conducto donde se realiza la reabsorción y la secreción. Presenta un diseño contorneado.

Túbulo

Corpúsculo renal

Nefrona

Glomérulo

Evolución de las nefronas

1

2

3

Glomérulo Nefrostomaatrofiado

Mesonefros

Pronefros:Túbulo renal que termina en un nefrostoma próximo al glomérulo. La filtración se realiza desde el glomérulo, pasando por el nefrostoma y de ahí al túbulo renal.Este rión se encuentra en el embrión de los vertebrados y peces primitivos.

Mesonefros:El nefrostoma está atrofiado. El túbulo renal presenta una evaginación que rodea al glomérulo. La filtración se realiza del glomérulo al túbulo a través de la cápsula de Bowman.Este rión se encuentra en el peces y anfibios.Túbulo renal

Glomérulo Nefrostoma

Pronefros Túbulo renal

Glomérulo Cápsula de Bowman

Metanefros

Tubo colector

Uréter

Metanefros:El nefrostoma desaparece. El glomerulo se encuentra completamente rodeado por una estructura conectada con el túbulo renal, es la cápsula de Bowman. Los túbulos renales se desembocan en túbulos colectores y éstos en otro tubo llamado uréter.El uréter se abre directamente al exterior a través de la cloaca y en los mamíferos se comunica con una vejiga urinaria.Este riñón se encuentra en el reptiles, aves y mamíferos.

Túbulo renal

En los humanos constituyen un órgano par.Están situados en la zona dorsal a ambos lados de la columna vertebral, el riñón derecho está a debajo del hígado y el izquierdo a la altura del bazo.Las partes de un riñón son:1. Cápsula: cubierta del riñón. 2. Corteza renal: zona más externa del riñón, color

rojo oscuro, formada por tejido conjuntivo. Se encuentran los glomérulos y las cápsulas de Bowman.

3. Médula: color rojo más claro que el anterior, presenta estructuras piramidales en las que su parte estrecha se orienta hacia la pelvis renal. Se encuentran los los túbulos contorneados, el asa de Henle, el túbulo contorneado distal y los tubos colectores, unidos por tejido conjuntivo.

4. Pelvis renal: estructura piramidal en la que se recoge todo el producto filtrado u lo conduce a los uréteres.

5. Hilio: depresión cóncava en la que se disponen la arteria renal, la vena renal y el uréter.

Cápsula

Hilio

Estructura de un riñón humano.

Nefrona humana

Cada riñón humano presenta más de un millón de nefronas dispuestas en la corteza y la médula renal.

La nefrona consta de :1. Corpúsculo de malpighi: está

formado por el glomérulo y la cápsula de Bowman.

a. Cápsula de Bowman: formada por una dobe pared que rodea por completo al glomérulo.

b. Glomérulo: también llamdo glomérulo de malpighi, es un ovillo de capilares sanguíneos.

2. Túbulo contorneado proximal: túbulo sinuoso situado a continuación de la cápsula de Bowman.

3. Asa de Henle: zona tubular ahorquillada con una rama descendente y otra ascendente. Se encuentra en la zona medular.

4. Túbulo contorneado distal: túbulo sinuoso que pone en contacto el asa de Henle con el tubo colector y que se encuentra en la corteza renal.

Flujo sanguíneo en los riñones

1. Arteria renal: rama de la aorta que entra en el riñón por el hilio. Es portadora de sangre con productos de desecho del organismo. La arteria renal se divide en arteriolas que forman por un lado el glomérulo y otra que rodea al túbulo del asa de Henle. Las dos arterias renales reciben una cuarta parte del volumen de sangre del organismo por lo que la sangre de un ser humano pasa unas 20 veces al día por los riñones.

2. Vena renal: sale por el hilio. El sistema venoso renal recoge la sangre filtrada en el riñón y la pone de nuevo en circulación. El sistema venoso renal un desarrollo paralelo al de la arteria renal y sus arteriolas.

Las vías urinariasEstán formadas por los órganos y conductos que recogen,

almacenan y expulsan la orina. Estos son:• Uréteres: conductos que parten del riñón y llevan la orna

hasta la vejiga.• Vejiga urinaria: órgano hueco y musculoso donde se acumula

la orina hasta que sea expulsada la exterior. La vejiga tiene dos esfínteres cada uno en un extremo para evitar que la orina retorne al riñón y para evitar que la orina se salga al exterior en cualquier momento.

• Uretra: conducto que comunica la vejiga urinaria con el exterior.

Formación de la orina• Filtración glomerular: La arteria renal porta sangre con productos de desecho. Debido a la presión

sanguínea se produce el filtrado de moléculas en el glomérulo y son cedidas a la cápsula de Bowman.• Reabsorción tubular: en la red de capilares dispuestos en los túbulos del asa de Henle se produce la

reabsorción de agua, glucosa, aminóacidos, vitaminas e iones.• Secreción tubular: en los túbulos distales del asa de Henle se produce la extracción de la sangre y secreción

de sustancias que no entraron el la capsula de Bowman durante el filtrado. En este proceso se recuperan iones que regulan el equilibrio del medio interno.

Osmorregulación en vertebradosObjetivo de la osmorregulación: mantener en su medio interno los niveles de agua y sales adecuados para cada especie.

Los peces de agua dulce su medio interno es hipertónico

Los peces de agua salada su medio interno es hipotónico

Los animales de medio terrestre su medio interno es hipertónico

Los animales acuáticos

Peces de agua dulce: 1. su medio interno es hipertónico con

respecto al medio externo. 2. El agua tiende a entrar por ósmosis.3. No se produce ingesta de agua.4. El pez produce orina muy diluida para

eliminar el exceso de agua5. Orina muy abundante. Esto implica que el

riñón tiene muchos glomérulos.6. Recuperan sales absorbiéndola del exterior

a través de las branquias.

Agua por

ósmosis

Absorción de sales en branquias

Orina muy abundante , diluida

e hipotónica

El pez de agua dulce no bebe agua

Peces de agua salada: El medio es externo presenta una gran concentración de sales.Los ósteictios (peces óseos): presentan un medio interno

hipotónico.Los condrictios (peces cartilaginosos): presentan un medio interno

isotónico.

Agua por

ósmosis

Absorción de sales en branquias

Orina escasa con la

eliminación de

sales

El pez de agua salada bebe agua

Peces de agua salada: Osteíctios 1. su medio interno es hipotónico con respecto al medio

externo. 2. El agua tiende a perderse por ósmosis, a través de las

branquias.3. Se produce ingesta de agua para recuperar el agua perdida.4. El pez produce muy poca orina en la que van disueltas

sales. El que tenga poca orina implica que el riñón tiene pocos glomérulos.

5. Recuperan sales absorbiéndola del exterior a través de las branquias.

6. El exceso de sales se excreta por células especiales dispuestas en las branquias.

Ingesta de agua salada

Peces de agua salada: Condrictios 1. su medio interno es ligeramente hipertónico con respecto al medio externo. 2. Los compuestos de desecho nitrogenados los transforman a urea. Molécula que

pueden almacenar en cantidades que en otros animales sería tóxica. La urea es retenida en la sangre

3. El agua entra por ósmosis.4. Se produce ingesta de agua para recuperar el agua perdida.5. El pez produce orina muy diluida en la que van disueltas sales. 6. El exceso de sales se excreta por células especiales dispuestas unas glándulas en la

parte posterior del intestino.

Agua por ósmosis

Orina muy diluidaExpu

lsión

de

sale

s

por i

ntes

tino

En los animales terrestre

Problema: eliminar los productos de desecho sin perder agua.

El agua se pierde por 4 vías:1. Orina2. Respiración3. evaporación4. Heces

La adquisición de agua se realiza:1. Bebiéndola: ingesta directa2. El agua de los alimentos sólidos3. Agua que se obtiene en los procesos metabólicos como las respiración aerobia.

Reptiles y aves:excretan ácido úrico mezclado con heces

formando una pasta semilíquida.El proceso de reabsorción de agua en los túbulos

es muy eficaz por lo que no pierden casi agua.

Mamíferos:Producen orina hipertónica.Se reabsorbe una importante cantidad de agua

en los túbulos.Eliminan sales y agua a través de las glándulas

sudoríparas.

Anfibios:Los que viven en medios con abundante agua:

producen una orina muy diluida y conservan las sales.

Los que viven en medios secos: reducen la permeabilidad de la piel al agua y producen sustancias céreas que la recubre.