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716 Capítulo 35 EL SISTEMA URINARIO producen suficiente eritropoyetina para estimular la adecua- da producción de glóbulos rojos. Los médicos actuales pres- criben eritropoyetina humana elaborada mediante técnicas de ingeniería genética a los pacientes que padecen anemia provocada por una deficiencia renal. Los riñones vigilan y regulan las sustancias disueltas en la sangre Mientras los riñones filtran la sangre, vigilan y regulan su composición, además de ajustar la secreción tubular y la rapi- dez de reabsorción, con el fin de mantener un entorno interno constante. Entre las sustancias que los riñones regulan, ade- más del agua, están nutrimentos como glucosa, aminoácidos, vitaminas, urea y diversos iones, como sodio, potasio, cloruro y sulfato. Los riñones mantienen un pH constante en la san- gre regulando la cantidad de iones hidrógeno y de bicarbona- to de sodio que se secretan a la orina. Estos notables órganos también eliminan sustancias potencialmente nocivas, como ciertos fármacos, aditivos de alimentos, plaguicidas y sustancias tóxicas del humo del cigarro, como la nicotina. Los riñones de los vertebrados están adaptados a diversos entornos Los entornos de agua dulce y agua salada representan desafíos especiales Los animales que se encuentran continuamente inmersos en una solución que tiene una osmolaridad menor o mayor que los líquidos de sus cuerpos han desarrollado mecanismos es- peciales para mantener el equilibrio del agua y la sal dentro de sus organismos. Este proceso se llama osmorregulación. Los peces de agua dulce, por ejemplo, viven en un ambiente hipotónico; sus cuerpos mantienen concentraciones de sus- tancias disueltas que son entre 4 y 6 veces la osmolaridad de su entorno de agua dulce. A medida que estos peces hacen circular el agua sobre sus branquias para intercambiar gases, algo de agua se filtra a sus cuerpos de manera continua por ósmosis, mientras las sales se expelen por difusión. Para com- pensar la pérdida de sales, los peces de agua dulce tienen pro- teínas de transporte activo en sus branquias, que utilizan energía para bombear la sal a sus cuerpos desde el entorno poco concentrado, en contra de su gradiente de concentra- ción. Para compensar por la entrada de exceso de agua, los peces de agua dulce nunca beben, y sus riñones pueden excre- tar grandes cantidades de orina sumamente diluida. Su ali- mento también les provee sales, las cuales son reabsorbidas por los riñones mediante el transporte activo (FIGURA 35-8a). Los peces de agua salada, que viven en un ambiente hiper- tónico sal que sus branquias no logran eliminar (FIGURA 35-8b). El continuo requerimiento de transporte activo en los peces de agua dulce y de agua salada significa que, en ambos ambien- tes, los peces utilizan cantidades sustanciales de energía en la osmorregulación. La clase de peces marinos que incluye a los tiburones y las rayas tiene una forma diferente de efectuar la osmorregula- ción. Estos peces almacenan grandes cantidades de urea en sus tejidos, que sería suficiente para matar a casi cualquier vertebrado. La urea almacenada confiere a sus tejidos aproxi- madamente la misma osmolaridad del agua de mar en la que están inmersos, lo que evita la pérdida de agua por ósmosis. Las asas de Henle determinan la capacidad para concentrar orina de los mamíferos a) Pez de agua dulce (perca azul) Los riñones conservan sales y excretan grandes cantidades de orina diluida. La sal es bombeada hacia dentro por transporte activo. b) Pez de agua salada (garibaldi) La sal y el agua entran por medio del alimento y al beber agua de mar. Se excreta algo de agua en pequeñas cantidades de orina. El agua sale por ósmosis; la sal entra por difusión. La sal es bombeada hacia fuera por transporte activo. Sal ingerida por medio de los alimentos. Agua Sal El agua entra por ósmosis; la sal sale por difusión. agua dulce agua salada FIGURA 35-8 Osmorregulación en los peces
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