Biología, la vida en la tierra con fisiología TOMO 02-páginas-54

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6 8 8 A i u i o m ú y f o i o l ú g u a n i m a l
tom ándo la del agua q ue los rodea. Para com pensar la entrada del 
« r e s o d e agua, los petes d e agua dulce nunca beben agua (aunque 
ingieren a lg o d e agua dulce m ientras co m e n ) y sus riñones retienen 
la sal y excretan grandes cantidades d e o rina m u y d ilu ida.
Los peces d e agua salada v iven e n un am b ien te hipertón ico; 
d agua d e m ar tiene un a co n cen trad ó n d e so lutos dos o tres veces 
m ayo r q u e la de los líqu idos d e su cuerpo. C o m o resu ltado d e e llo , 
e l agua sale constantem ente d e sus tejidos p o r ósm osis, y la sal se 
d ifunde hacia dentro d e m anera con tinua y se ingiere con la co m i­
da. La m ayoría de los peces d e agua salada beben para restaurar el 
agua que perd ieron , y e l exceso de sal q ue consum en se excreta por 
transpone activo a través d e sus branquias (R G U R A 3S-9b).
Las nefronas d e los peces carecen d e asas d e l íe n le y , por 
tan to , los peces n o pueden p rod uc ir o r in a m ás concentrada 
q ue su sangre. Pa ra conservar e l agua, los riñones d e la m ayoría 
d e los peces d e agua salada excretan m u y pequeñas cantidades de 
o r in a , q ue co n tien e algunas sales q u e sus branquias n o pueden 
e lim in a r. La clase d e peces m arin o s q ue in c lu ye a los tiburones 
y las m antarrayas desarro lló un a so luc ió n d iferente. Kstos peces 
a lm acenan g randes cantidades d e urea e n sus te jidos, a un grado 
q ue casi todos los d em ás vertebrados n o to lerarían . La urea al­
m acenad a p ro p o rd o n a a sus te jido s ap rox im adam ente la m ism a 
o sm o la rid ad q ue el agua d e m ar que los rodea, de m o do que 
pueden e v ita r la pérd ida d e agua p o r ósm osis.
E s t u d io d e c a s o o t r o v i s t a z o
Cadena de favores
Desde la década de 1950, cuando la donación d e riñón d e una 
persona v iva se reconoció por prim era vez como una a lternativa 
viable, am igos y fam iliares o frecieron uno d e sus riñones a 
victim as d e insuficiencia renal. En un escenario Ideal, adem ás del 
tipo de sangre, varias g licoproteínas im portantes (proteínas MHC. 
que identifican a la s célu las com o pertenecientes a un ind ividuo 
en particular; véase la pág ina 701) e n las m em branas celulares 
del ó rgano d e l donador deben ser Iguales a las del receptor. Esto 
reduce las probabilidades d e q ue el sistem a inm unológico del 
receptor ataque al riñón donado com o si fuera un Invasor. Pero, 
a excepción de los gem elos idénticos, no hay dos personas que 
tengan te jidos totalmente iguales. Esto significa q ue quienes 
reciben trasplantes d e riñón deben lom ar m edicam entos 
Inm unosupresorcs c l resto d e su v id a y son m ás vulnerables 
a las infecciones y a a lgunos tipos de cáncer. A pesar de esta 
desventaja, un riñón trasplantado es la m ejor a lternativa para 
quienes tienen la suerte de recibirlo.
Para extirpar e l riñón d e l donador, los ciru janos por lo general 
emplean una técn ica llam ada cirug ía laparoscópica, en la que 
realizan tres o cuatro incisiones de aproxim adam ente 1.25 
centímetros de largo para Insertar c l Instrum ental quirúrgico, 
h e luida un a cám ara de video d im inuta. El riñón se ex tirpa a través 
de una Incisión d e ca s i se is centím etros d e largo. La operación 
tarda de tres a cu a tro horas, lo s donadores perm anecen en el 
hospital m ás o m enos tres d ias y pueden reincorporarse a sus 
trabajos alrededor d e tres sem anas después, la s com plicaciones 
son m u y raras, y estud ios am plios a largo p lazo no han 
encontrado efectos adversos para la salud d e l donador.
Cuando A nthony DcG iulio decidió donar un riñón para salvar 
la vida de un extraño, se convirtió en parte de un concepto 
relativam ente nuevo: "e l intercam bio de riñones". El intercambio 
en cuatro d irecciones (R G U R A 35-10) Invo lucró a 50 médicos 
y o ch o salas de operación, y duró todo e l 24 de Ju lio de 2008. 
lo s intercam bios d e riñón en tre personas q ue no se conocen 
representan una pequeña fracción de los casi siete m il trasplantes 
de riñón de donadores vivos realizados cada añ o en Estados 
Ih id o s . Los m édicos y qu ienes padecen alguna enferm edad renal 
esperan que la Idea progrese; en la actualidad hay alrededor de 
54 m il personas en listas de espera activas para un trasp lante de 
riñón, con un prom edio d e espera d e aproxim adam ente tres años.
Cuando DeGtulto com partió sus p lanes de donar un riñón 
con sus am igos y fam iliares, a lgunos le d ijeron que estaba loco. 
Anthony no está d e acuerdo co n ellos: "E n realidad es lo más 
maravilloso q ue he hecho e n mi v ida , asi com o la decisión más
A F IG U R A 35-10 L a c a d e n a d e d o n a c io n e s
fácil que he tom ado", exclam ó el donador d e 32 añ os de edad. 
"Sacrifiqué tres d ias d e m i v id a y esta m ujer vo lv ió a vivir."
C o n s id e ra esto
¿Donarías un riñón a un am igo o a un m iem bro d e tu fam ilia cuyos 
riñones estuvieran fallando? ¿Considerarías la posib ilidad de 
iniciar una "cadena altruista" donando un riñón a un extraño?
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E l s i s t e m a u r in a r i o 6 8 9
r ^
Repaso del capítulo
R e s u m e n d e c o n c e p to s c lave
3 5 .1 ¿ C u á le s s o n la s f u n d o n e s b á s ic a s 
d e lo s s is te m a s u r in a r io s ?
lo s sistem as urinarios son esenciales para m an tener la hom eos­
tasis. To do s los sistem as urinarios (exacto res ) rea lizan fundones 
sim ilares. Prim ero, se filtra la sangre o e l flu ido extracelular, e lim i­
n an d o agua y pequeñas m oléculas disueltas; e n segundo lugar, se 
reabsorben los nutrim entos del filtrado, y e n tercero, se excreta del 
cuerpo toda d agua restante y los desechos disueltos.
3 5 .2 ¿ C u á le s s o n a lg u n o s e je m p lo s d e s is te m a s 
e x c r e t o r e s d e in v e r t e b r a d o s ?
E l se n d llo sistema e x ac to r del gusano p lan o consiste e n una red de 
tribuios, llam ados protonefiidios, q ue se ram ifica por todo e l cuerpo, 
recolectando los desechos y d exceso d e agua. Las célu las flamígeras 
a e a n un a corriente q ue hace que la orina salga d e l cuerpo a través 
d e los poros exaetores. Los insectos utilizan los tribuios d e M a lp igh i 
para filtrar la h em o lin ía dentro d e l hem ocele d e sus sistemas circula­
torios abiertos. Ix » tribuios d e M a lp igh i lib eran la o rina concentrada 
e n e l intestino para su e lim inación. la s lom brices d e tierra usan tri­
bu ios llam ados nefrid ios para filtrar e l líq u id o extracelular q ue llena 
la cavidad corporal. Lo s nutrim entos se reabsorben e n e l líqu ido ex­
tracelular y la o rina se libera a través d e nefridioporos.
3 5 .3 ¿ C u á le s s o n la s f u n d o n e s d e l s is te m a 
u r in a r io d e lo s s e r e s h u m a n o s ?
El sistem a u rin ario e lim ina las susranrias tóxicas y los desechos 
celulares co m o la urea (que se forma co m o resu ltado d e la diges­
t ió n de las p rote ínas), a l tiem p o q ue retiene los nu trim entos vitales 
en la sangre. E l sistem a u rin ario desem peña un a fu n d ó n crucial en 
la hom eostasis, pues regula el agua y el conten ido d e iones de la 
sangre, a s í co m o los n iveles de p H . Los riñones se ae tan sustandas 
q ue regulan la p resión arterial y los n ive les d e oxigeno e n la sangre.
3 5 . 4 ¿ C u á le s s o n la s e s t r u c t u r a s d e l s is t e m a 
u r in a r io e n lo s s e re s h u m a n o s ?
El sistem a u rin ario e n los seres h u m an os está co n fo rm ado p o r un 
p ar d e riñones y uréteres, un a vejiga y un a uretra. Ix » riñones pro­
d ucen orina, q ue se conduce por los uréteres a la vejiga, u n órganod e alm acenam iento , l a d istensión d e la pared d e la vejiga m uscu lar 
activa e l refle jo d e o rinar; duran te esta acción, la o rina sale d e l cuer­
p o a través d e la uretra.
C ad a r iñ ó n consiste e n m ás d e un m illó n de nefronas in d i­
v iduales integradas e n la corteza rena l ex tem a. Cada nefrona está 
com puesta p o r cap ilares g lom em lares y un tú b u lo q ue está con­
fo rm ad o p o r la cápsula d e B o w m an , e l tú b u lo p rox im al, e l asa de 
H e n le y e l tú b u lo d istal. A m enudo , el asa de l íe n le se extiende 
h a c ia un a capa in te rn a d e l riñón, la corteza rena l. M u ch as nefro ­
nas vac ían la o rina e n cada u n o d e los con du ctos co leao res . Éstos 
reco lectan la o rina a través d e la m édu la y se vac ían e n la pelvis 
rena l, q ue pasa la o r in a p o r u n e m b u d o h a d a e l uréter.
3 5 .5 ¿ C ó m o se f o r m a y s e c o n c e n t r a la o r in a ?
A cada nefrona llega u n a arteriola proveniente de la arteria renal, 
l a arterio la se ram ifica e n u n a red d e capilares co n paredes porosas 
d e los g lom érulos. A h í, c l agua y las pequeñas sustancias disueltas 
(tan to nutrim entos co m o desechos) se filtran d e la sangre d ejan do 
p roteínas y glóbulos. Después d e pasar por el g lom éru lo , la sangre 
filtrada v ia ja a través d e los capilares q ue rodean cada tríbu lo .
E l filtrado se recolecta e n la cápsu la d e B o w m an y se co n d u ­
ce a través d e l tú b u lo d e la nefrona. En e l tú b u lo (so b re to d o en 
el tú b u lo p rox im al), el agua y o tros nutrim entos entran e n los 
cap ilares d reundan tes y se restituyen e n la sangre a través d e la 
abso rción tub u lar. Los desechos q ue perm anecen e n la sangre se 
b o m b ean e n e l túbu lo p o r s e a e d ó n tubular, q ue ocu rre e n los tri­
b u io s d ista l y p rox im a l. La fu n d ó n d e l asa d e H e n le consiste s o ­
b re to d o e n generar un a grad iente d e co n ce n ira d ó n d e sal d en tro 
d e l l íq u id o ex trace lu lar de la m édu la rena l. A l term inar este paso 
a través d e l túb u lo , la o r in a en tra e n e l co n d u cto colector, que 
pasa a través del grad iente d e co n cen trad ó n e n la m édu la renal.
3 5 .6 ¿ D e q u é m a n e r a lo s r i f to n e s d e lo s v e r t e b r a d o s 
a y u d a n a m a n t e n e r l a h o m e o s ta s is ?
E l con ten ido d e agua d e la sangre se regula a través d e la horm ona 
antid iurética (A D H ) , liberada e n la sangre por la glándula h ipófisis 
posterior. l a A D H con tro la la densidad d e las acuaporinas e n el 
tú b u lo distal y las m em branas d e l condue lo colector y , por tanto, 
regula la perm eab ilidad d e estas m em branas a l agua, l a deshidra- 
ta d ó n aum enta la osm o laridad d e las acuaporinas y, a su vez. la 
cantidad d e absorción del agua e n la sangre a través del túbu lo 
d istal y el conducto co le ao r.
C u a n d o la p res ión arterial fa lla , los riñones ayud an a regu­
la rla al s e a e ta r la enz im a ren in a . L a ren in a ca ta liza la fo rm ación 
d e an g io tensina a p a rtir d e u n a proteína de la sangre. L a angio- 
tens ina au m e n ta la reabsorción d e N a ', es tim u la la lib e rac ió n de 
A D H y co m p rim e las arterio las, lo q u e e leva la p res ión arterial, 
l a e ritropoyetina, lib e rad a de los riñones cu an d o e l co n ten id o 
d e oxígeno d e la sangre es bajo, estim u la a la m édu la ósea para 
p ro d u r ir g lóbulos rojos.
Los riñones d e los m am ífe ro s se ad ap tan al am b ien te del 
an im a l. I x » an im a le s que v iven d o n d e el agua es abundante su e ­
le n tener asas d e H e n le cortas y p rod uc ir o r in a d ilu id a , m ientras 
q ue los an im a les q ue v iv e n e n lugares donde e l agua es escasa 
tienen asas d e H e n le m u y largas y pueden p rod uc ir o r in a m u y 
concentrada. Ix » peces d e agua d u lce generan grandes cantidades 
d e o r in a d ilu id a y transportan activam ente la sal h a d a su in te rio r 
a través de los te jidos d e las b ranqu ias . Ix » peces d e agua salada 
b eb en agua d e m ar, transpo rtan h a d a fuera la sa l a través d e los 
te jidos d e las branquias y p roducen m u y poca orina.
T é r m in o s c lave
a c u a p o r in a 683 
am o n ia c o 679 
an g io te n s in a 686 
a rte r ia re n a l 680 
asa d e H e n le 680 
cá p su la d e B o w m a n 680 
co n d u cto c o le c to r 6 8 1 
co rteza re n a l 680 
e r it ro p o ye t in a 686 
excrec ió n 677 
f i lt ra c ió n 68 2 
f i lt ra d o 6 8 2 
g lo m é ru lo 680 
h e m o d iá lis is 6 8 1 
h o m eo stas is 677 
h o rm o n a an tid iu ré tica 
( A D H ) 683 
l iq u id o ex tra ce lu la r 677 
m é d u la re n a l 6 8 0 
n e fr id io 678
n e fro n a 6 8 0 
o r in a 677 
o sm o la r id a d 677 
o sm o rre g u la c ió n 687 
p e lv is re n a l 6 8 0 
p ro to n e fr id io 677 
re ab so rc ió n tu b u la r 6 8 2 
r e n in a 686 
r iñ ó n 678
secrec ión tu b u la r 6 8 2
s is tem a u r in a r io 677
tr íb u lo 6 8 0
tr íb u lo d e M a lp ig h i 678
tr íb u lo d is ta l 6 8 0
tr íb u lo p ro x im a l 680
u rea 679
u ré te r 6 8 0
u re tra 6 8 0
v e jig a 6 8 0
v e n a re n a l 6 8 0
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6 9 0 Anatomía y fisiología animal
R a z o n a m ie n to d e c o n c e p to s
U e n a lo s e s p ac io s
1. A nota e l ó rgano excretor de los an im a le s siguientes: lo m ­
briz d e t ie r r a :________; in se c to s ____________; gusanos p lanos:
___________- ¿C uá l d e estos órganos se parece m ás a las nefro-
nas d e los ve rteb rad o s?____________.
2 . F.I r iñ ó n d e los vertebrados está co n fo rm ado d e un a capa
externa l la m a d a __________ , u n a capa subyacente llam ada
_____________ y un a cav idad central l la m a d a ___________ . La o ri­
n a sale p o r un e m b u d o d e la cav idad centra l a lo s ____________ ,
los cuales la conducen a un ó rgano d e a lm acenam ien to , la 
_____________ , q ue se vacía a través d e l a ____________ .
3. Las c in co partes de la nefrona e n e l o rden e n que la sangre 
y su filtra d o pasan p o r ellas s o n ____________ , _______________,
4. U e n a los espacios co n los térm inos ap rop iados : aq u í tiene
lug ar la m ayo r p a n e de la reabsorción tu b u la r :____________ ;
a q u í ocurre la concentración f in a l d e la orina: ;
crea un grad iente d e concentración e n el l iq u id o ex trace lu lar
 ; u b icac ió n d e l grad iente d e con cen trac ión dentro
d e l r iñ ó n :__________renal.
5 . M e n c io n a Lis sustancias q ue corresponden: se p roduce 
e n e l h ígado a partir d e l am o n iaco y se secreta e n la orina 
_____________ ; se secreta e n el tú b u lo cu an d o el p l l d e la san ­
gre es d em asiado b a jo : ; se transporta_activam en­
te fuera del asa d e H e n le asce n d e n te : ; sa le del
tú b u lo p o r ó sm o s is :____________.
6 . E l r iñ ó n ayud a a m an tener u n e q u ilib r io in te rn o llam ado
___________. Pa ra ayud ar a regu lar la p resión arterial, e l r iñ ó n
secreta la e n z im a ___________, q ue convierte un a sustancia que
circu la e n el to rrente san g u íneo e n la h o r m o n a ____________ .
Pa ra co n tro la r los n ive les d e oxígeno, los riñones secretan
la h o rm o n a _________ , q ue actúa sobre la m édu la ósea para
au m entar la p roducción d e ____________ .
7 . S i au m e n ta la o sm o la rid ad d e la sangre, los receptores en
___________lo detectan e ind ican a la g lá n d u la ____________que
increm en te la lib e rac ió n d e la h o rm o n a ________._Es ta _h o rm o ­n a actúa sobre las paredes d e __________ y d e _________, p rop i­
c ian d o que inserten m ás poros d e agua lla m a d o s 
e n sus m em branas, lo cu a l p rovoca q u e la o r in a sea más
P re g u n ta s d e rep aso
1. Exp lica las dos fundones p rindp a les de los sistem as urinarios.
2 . D escrib e la ru ta d e un a m o lécu la de o rina a través del cuerpo 
d e u n m am ífe ro ; em p ieza co n un a m o lécu la d e am o n iaco en 
el to rrente san g u íneo y te rm in a co n e l p roceso de e lim in a ­
c ió n fuera d e l cuerpo.
3 . ¿C u á l es la fu n d ó n del asa de d e n le ? ¿D e l co n du cto co lec­
to r? ¿D e la h o rm o n a an tid iu ré tica?
4 . A n a liz a la s d ife ren ria s e n la fu n d ó n d e las d o s capas de 
cap ilares m ás im portan tes e n los riñones: los cap ila res glo- 
m eru lares y aq ue llo s q u e rodean lo s tribu ios.
5 . D escrib e y com para los procesos d e f iltra d ó n , reabsorción 
tub u la r y secrec ión tubular.
6. D escrib e la fu n d ó n de los r iñ o n e s co m o órganos encargados 
d e la hom eostasis.
7. C o m p a ra los sistem as excretores d e los seres hum anos, las 
lom brices d e tierra y los gusanos p lanos. ¿ E n q ué aspectos 
generales son s im ila res ? ¿ E n qué se d iferencian?
A p lic a c ió n d e c o n c e p to s
1. ¿C rees q ue los san itarios e n un restaurante con b ar se u tilicen 
m ás que los d e un restaurante e n e l q u e n o s irven bebidas 
a lco h ó licas ? Explica.
2. A lgunas dietas para 'b a ja r de p eto e n p oco t ie m p o ' son alias 
en proteínas y m u y bajas e n carbohidratos, y e s necesario que 
la persona q u e las sigue b eb a m ás agua de la n o rm a l. Explica 
p o r q u é e l agua ad ic ion a l es im portante.
3. Im ag ínate e n u n desierto bajo e l ard ien te so l de m ed iod ía . Ya 
has b eb id o las ú ltim as gotas d e tu cantim plo ra, e l su do r go­
tea por tu cara y e l aire seco absorbe c l agua d e tus pu lm ones 
cada ve z q ue respiras. ¿C ó m o responde tu s is tem a u rinario ?
4. E n su p oem a '1.a r im a d e l m arin ero an cestra l', Sam ue l Ta- 
y lo r C o le rid ge escrib ió : 'A gua, agua p o r todas partes, pero 
n i un a gota para b eb er". E l agua de m a r tien e m ás d e cuatro 
veces la o sm o la r id ad d e la sangre. ¿Po r q u é un a persona no 
p uede ev ita r m o r ir d e sed s i b eb e agua d e m ar?
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