Excreción y sistemas de circulación en animales

Excreción: proceso y productos

Definición y funciones

La excreción es el proceso biológico mediante el cual los organismos eliminan los productos de desecho del metabolismo. No solo expulsa sustancias, sino que también mantiene la composición química y las características del medio interno. Muchas funciones expulsan sustancias: lágrimas, semen, cerumen…

Tipos de procesos de excreción

Se diferencia de la defecación (eliminación de desechos no digeridos) y la secreción (fabricación y liberación de sustancias útiles). La excreción elimina residuos del catabolismo celular.

Etapas del proceso

• Filtración: Paso de sustancias desde el medio interno a tubos excretores por difusión. Proceso espontáneo a favor de gradiente.
• Reabsorción: Devuelve al medio interno sustancias esenciales filtradas. Requiere energía.
• Secreción: Transfiere activamente sustancias al órgano excretor que no pasaron en la filtración. Requiere energía.

Productos de desecho

Se clasifican en:

Productos no nitrogenados

• CO₂ (respiración)
• Agua (aparato excretor, transpiración, espiración)
• Sales minerales (orina, sudor)
• Pigmentos biliares (heces)

Productos nitrogenados

Del metabolismo de aminoácidos y ácidos nucleicos. Según el producto predominante:

• Amoniotélicos: Amoníaco (peces)
• Uricotélicos: Ácido úrico (insectos, aves, reptiles)
• Urotélicos: Urea (anfibios, reptiles quelonios, mamíferos)

Sistemas excretores

Tubo excretor tipo

Un tubo excretor tiene un extremo en contacto con el exterior y el otro en fondo de saco. Es hueco, con pared de endotelio.

Invertebrados

Los menos evolucionados (cnidarios y poríferos) carecen de órganos especializados; eliminan desechos directamente. El resto posee estructuras especializadas.

Vertebrados

Los órganos excretores principales son los riñones, formados por nefronas.

En mamíferos, el aparato excretor femenino es independiente del reproductor, mientras que en machos comparten la uretra.

Los riñones

Presentan:

• Cápsula renal: Capa externa.
• Zona cortical: Cubierta bajo la cápsula, con prolongaciones internas.
• Médula: En las prolongaciones corticales, estriada.
• Pelvis renal: Zona de tubos que recogen la orina.

Nefrona

Consta de un corpúsculo renal (filtración) y un tubo contorneado (reabsorción y secreción). Los túbulos desembocan en conductos colectores y el uréter.

Formación de la orina

La orina (agua y desechos) se forma en tres etapas:

1. Filtración (sangre a cápsula de Bowman)
2. Reabsorción (recuperación de sustancias útiles)
3. Secreción (sustancias de la sangre a la nefrona)

La orina pasa a los tubos colectores, uréteres, vejiga y uretra.

Excreción y presión osmótica

La excreción regula el agua y las sales minerales para mantener la concentración del medio interno y el equilibrio osmótico.

Estrategias para regular el agua

• Animales sencillos: Medio isotónico con el exterior.
• Animales en agua dulce: Medio interno hipertónico; no beben y orinan mucho.
• Animales en agua salada: Medio hipotónico. Peces óseos: beben agua, no orinan, bombas de sales en branquias. Peces cartilaginosos: medio isotónico con urea.
• Animales terrestres: Nefronas con túbulos largos para reabsorber agua.

Sistemas de circulación

Transporte de sustancias

En animales sencillos, el medio de transporte es el líquido extracelular. En animales complejos, el aparato circulatorio (fluido, vasos, mecanismo propulsor).

Líquidos circulantes

Agua, sales, proteínas, pigmentos para transportar gases.

• Hidrolinfa: Equinodermos, similar al agua de mar.
• Hemolinfa: Muchos invertebrados, algunos con hemocianina.
• Linfa: Vertebrados, similar a la sangre sin eritrocitos ni plaquetas.
• Sangre: Vertebrados y anélidos (hemoglobina en vertebrados, hemoeritrina en anélidos).

Sangre

Plasma (agua, sales, moléculas disueltas) y células:

• Glóbulos rojos (eritrocitos): Hemoglobina (transporte de O₂ y algo de CO₂). 4,5-5 millones/mm³.
• Glóbulos blancos (leucocitos): Defensa. Macrófagos (fagocitosis), linfocitos (anticuerpos).
• Plaquetas: Fibrina (coagulación).

Sangre arterial: Rica en O₂, pobre en CO₂.

Sangre venosa: Pobre en O₂, rica en CO₂.

Ambas pueden circular por arterias y venas.

Vasos

• Vasos sanguíneos: Arterias, venas, capilares.
• Vasos linfáticos: Capilares, ganglios linfáticos (linfocitos).

Sistema linfático

Drenado del líquido intersticial y fabricación de linfocitos en ganglios linfáticos. Desemboca en la vena subclavia interna.

Mecanismo propulsor

Movimientos corporales o corazón (vasos modificados con tejido muscular).

• Corazones tubulares: Artrópodos.
• Corazones tabicados: Moluscos y vertebrados (aurículas y ventrículos).

Modelos de sistemas de circulación

• Abiertos: Fluidos circulantes sin vasos o con vasos que se abren a cavidades corporales.
• Cerrados: Fluidos en vasos. Simples: Un circuito (peces óseos). Dobles: Dos circuitos (menor o pulmonar, mayor o sistémica). Incompletos: Anfibios y reptiles (excepto cocodrilos). Completos: Aves y mamíferos.

La circulación doble surge por la necesidad de la respiración pulmonar.