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Osmorregulación y desecho de residuos metabólicos 1039 chos (FIGURA 48-6). La mayor parte del bióxido de carbono es excretada por los pulmones. En aves y mamíferos, algo de agua se pierde del cuerpo como vapor de agua en el aire exhalado. Aunque las glándulas sudorípa- ras de los humanos y algunos otros mamíferos están relacionadas princi- palmente con la regulación de la temperatura del cuerpo, excretan de 5% a 10% de todos los desechos metabólicos. de sal hacia el cuerpo por medio de células especiales en la piel com- pensa la pérdida de sal a través de la orina y la piel. Los vertebrados marinos deben reemplazar el líquido perdido Los peces de agua dulce se adaptaron con bastante éxito a sus hábitats acuáticos. Así, cuando algunos de estos peces regresaron al mar hace aproximadamente 200 millones de años, sus cuerpos y líquidos corpo- rales eran menos salados que sus alrededores; es decir, eran hipotónicos con su entorno. Estos peces pierden agua osmóticamente y toman sal. Para compensar la pérdida de líquidos, muchos peces marinos óseos be- ben agua de mar (FIGURA 48-5b). Retienen el agua y excretan sal por la acción de células especializadas en sus branquias. Las branquias son res- ponsables de la excreción de amoniaco. Muy poca orina es excretada por los riñones, que sólo tienen glomérulos pequeños (en caso de tenerlos). Los peces marinos cartilaginosos (tiburones y rayas) poseen adap- taciones osmorregulatorias diferentes que les permiten tolerar las con- centraciones de sal de su entorno. Estos animales acumulan y toleran urea (FIGURA 48-5c). Sus tejidos están adaptados para funcionar a con- centraciones de urea que serían tóxicas para la mayoría de otros anima- les. La alta concentración de urea hace que los líquidos corporales sean ligeramente hipertónicos con el agua de mar, resultando en una afl uencia neta de agua. Los peces marinos cartilaginosos poseen riñones bien de- sarrollados que excretan un gran volumen de orina. El exceso de sal es excretado por los riñones y, en muchas especies, por una glándula rectal. Ciertos reptiles y aves marinas ingieren agua de mar y toman bas- tante sal en su alimento. Las glándulas en su cabeza excretan sal. Estas glándulas de sal suelen estar inactivas; funcionan sólo en respuesta a es- trés osmótico. Las ballenas, los delfi nes y otros mamíferos marinos ingieren agua de mar junto con su alimento. Sus riñones producen orina concentrada, mucho más salada que el agua de mar. Ésta es una adaptación fi siológica importante, especialmente para carnívoros marinos. La dieta alta en pro- teínas de estos animales resulta en la producción de grandes cantidades de urea, que debe ser excretada en la orina sin perder mucha agua. Los vertebrados terrestres deben conservar agua Los anfi bios adultos suelen habitar en medios húmedos. Excretan urea y reabsorben algo de agua de la vejiga urinaria. Los amniotas (reptiles, aves y mamíferos) cuentan con adaptaciones más efi caces para la vida sobre la tierra. Su piel minimiza la pérdida de agua por evaporación y muchos amniotas excretan ácido úrico, lo cual requiere muy poca agua. Debido a que las aves y los mamíferos son endotérmicos (man- tienen una temperatura corporal constante) y tienen una alta tasa de metabolismo, producen un volumen relativamente grande de desechos nitrogenados. Tienen numerosas adaptaciones, incluidos riñones muy efi caces, para conservar agua. Un ejemplo extremo es la rata canguro del desierto, que obtiene la mayor parte de su agua de su propio meta- bolismo. (Recuerde del capítulo 8 que la respiración aeróbica produce agua. Los riñones de la rata canguro son tan efi cientes que pierden poco líquido como orina). Las aves conservan agua al excretar nitrógeno como ácido úrico y por la reabsorción efectiva de agua de la cloaca y el intestino. Los ma- míferos excretan urea. Sus riñones producen orina muy concentrada (hipertónica). En los vertebrados terrestres, los pulmones, la piel y el sistema diges- tivo son importantes en la osmorregulación y en la eliminación de dese- Los peces tienen una variedad de adapta- ciones para regular la concentración de sal y agua. Ganancia de agua por ósmosis No bebe agua Riñón con glomérulos grandes Gran volumen de orina hipotónica Pierde sal por difusión Toma sal por las branquias Pérdida de agua por ósmosis Bebe agua salada Riñón con glomérulos pequeños o sin ellos Pequeño volumen de orina isotónica Sal excretada por las branquias Gana sal por difusión Algo de agua de mar tragada con el alimento Riñón con glomérulos grandes reabsorbe la urea Gran volumen de orina hipotónica Glándula excretora de sal Ganancia de agua por ósmosis La sal se difunde por las branquias (a) Los peces de agua dulce viven en un medio hipotónico. El agua entra continuamente en el cuerpo y las sales se difunden. Estos peces excretan grandes cantidades de orina diluida y transportan activamente sales por las branquias. (c) Los peces cartilaginosos (tiburones y rayas). El riñón del tiburón reabsorbe urea en una concentración alta suficiente para que sus tejidos se vuelvan hipertónicos con el medio circundante. Como resultado, al agua entra al tiburón por ósmosis. El tiburón excreta una gran cantidad de orina diluida. (b) Los peces marinos viven en un medio hipertónico. Pierden agua por ósmosis. Ganan sales del agua de mar que beben y por difusión. Para compensar, el pez bebe agua, excreta la sal y produce un pequeño volumen de orina. FIGURA 48-5 Osmorregulación en peces PUNTO CLAVE 48_Cap_48_SOLOMON.indd 103948_Cap_48_SOLOMON.indd 1039 13/12/12 16:3013/12/12 16:30 Parte 7 Estructura y procesos vitales en animales 48 Osmorregulación y desecho de residuos metabólicos 48.4 Osmorregulación y excreción en los vertebrados Los vertebrados marinos deben reemplazar el líquido perdido Los vertebrados terrestres deben conservar agua
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