OSMOREGULACIONFISIOLOGIA COMPARADA II

OSMORREGULACIONTérmino acuñado por Rudolph Höber en 1902Referente a los procesos relacionados con la regulación de la

presión osmótica y la concentración de sales. Estos procesos han tenido un efecto importante en la

especialización y diversificación de las especies a lo largo de la evolución.

Implica el mantenimiento de una concentración osmótica interna diferente de la del medio

La regulación de la composición y de las concentraciones iónicas en diversos compartimentos (células y tejidos)

FLUJO DEL AGUAINGRESO

BebidaResultado de reacciones metabólicasOsmosis

SALIDAOrinaSudorOsmosis

CLASIFICACION DE LOS AMBIENTES Marino

Agua dulce

Terrestre

CLASIFICACION SEGUN TOLERANCIA AL MEDIO

ESTENOHALINOSTolerancia limitada a los cambios en las

concentraciones del ambiente externo.

EURIHALINOSToleran un intervalo mas amplio de concentraciones

osmóticas.

ANIMALES ACUATICOSOsmoconformadores:

La concentración interna varia paralelamente con los cambios del medio externo.

Osmorreguladores:Mantienen su concentración osmótica interna en un

nivel constante, aun con cambios en el medio externo.HipoosmorreguladoresHiperosmorreguladores

ORGANOS REGULADORESProtonefridios (platelmintos)Metanefridios (celenterios)Tubos de Malpighi (insectos)Glandula verde (crustaceos)Riñon (vertebrados)

PROTONEFRIDIOSon típicos animales sin celoma

Constan de una serie de túbulos muy ramificados cuyos extremos internos terminan en la célula flamígera provista de varios flagelos que se dirigen hacia la luz del túbulo.

Las sustancias de desecho atraviesan las células flamígeras, penetran en los túbulos y son empujadas por el batido rítmico de los flagelos saliendo al exterior por los poros excretores.

METANEFRIDIOEstructuras abiertas por los dos extremos. Uno se abre a la cavidad celómica tiene forma de embudo ciliado y el otro extremo se abre al exterior por un poro.El líquido en el celoma contiene los productos de desecho, es recogido por los cilios del nefrostoma, pasa a los túbulos, donde se reabsorben las sustancias que son útilesLos desechos salen al exterior por el nefridioporo.

TUBOS DE MALPIGHISon tubos delgados, cerrados por el extremo que se encuentra en la cavidad corporal y abiertos por el otro extremo al tubo digestivo, entre el intestino medio y el intestino posterior.

De esta forma, se vierten al exterior los productos de desecho, junto con los alimentos digeridos.

GLANDULA VERDEÓrgano renal de los crustáceos (se ubica en la cabeza).

Presenta filtro, tubo y una especie de vejiga se abre en un poro excretor en la base de las antenas.

RIÑONGlomérulo: filtración

Tubo contorneado proximal: reabsorción de sales, agua y nutrientes

Asa de Henle: concentra la orina

Tubo contorneado distal: reabsorbe agua y sales

Tubo colector: concentra la orina

ESTRUCTURAS RENALESEl rol de los riñones en la adaptación depende de su capacidad de concentrar o diluir la orina, capacidad que a su vez depende de su estructura.

En la escala animal se pueden dividir los órganos excretores de acuerdo a su función en tres grupos:

Órganos excretores que producen orina isotónica (con respecto a los fluidos corporales).

Órganos excretores que producen orina hipotónica.

Órganos excretores que producen orina hipertónica.

ESTRUCTURAS RENALESFiltro:

Donde se realiza la filtración del plasma, separando materia particulada y coloides de solutos cristaloides, los cuales pasan junto con el H2O a un tubo corto.

Tubo Corto:

En algunos animales es llamado Tubo Proximal, donde se reabsorben y secretan moléculas orgánicas e inorgánicas, y donde el H2O fluye libremente.

Sólo necesitan estas dos estructuras los animales que producen orina isotónica.

ESTRUCTURAS RENALES

Tubo Largo:

Equivale al Asa de Henle y al Tubo Distal.

Orina hiposmótica : animales necesitan además un tubo más largo donde se reabsorben iones monovalentes (Na+,CL-).

Retención de H2O es gobernada por ADH.( ADH = diuresis)

Orina hipertónica requieren además una relación espacial paralela entre nefrones, vasos sanguíneos y tubos colectores que actúen como un intercambiador, multiplicador de corriente.

OSMOCONFORMADORESLa concentración interna varia paralelamente con

los cambios del medio externo.

OSMOCONFORMADORES INVERTEBRADOS

Tipos de Riñón:

Protonefridio

Metanefridio

Órgano Regulador:

Superficie corporal o

Branquias.

OSMOCONFORMADORES VERTEBRADOS

Estructuras del riñón: GlomérulosTubo contorneado proximalTubo contorneado distal

Regulan la [solutos] y el volumen. Excretan H2OAbsorben úrea

Órgano Regulador: Glándula Rectal excreta NaCl (elasmobranquios)Superficie corporal (anfibios)

OSMORREGULADORESMantienen su concentración osmótica interna en un nivel constante, aun con cambios en el medio externo.

OsmosisDos disoluciones acuosas de distinta concentración separadas por una membrana semipermeable Osmosis: el paso del agua a través de la membrana semipermeable desde la solución más diluida (hipotónica) a la más concentrada (hipertónica)

La membrana plasmática de la célula puede considerarse como semipermeable, y por ello las células deben permanecer en equilibrio osmótico con los líquidos que las bañan.

HIPEROSMORREGULADORESProblema: Hiperosmotico con el medio.Ganan agua y salesSolución:

Pierden agua y reabsorben salesDesarrollan órganos excretoresProducen orina hipotónica a los fluidos corporalesRecuperan sales (branquias, piel, tracto gastrointestinal)

HIPOOSMORREGULADORESProblema: Hipoosmoticos con el medio

Solución: Transporte activo con control nervioso y endocrino

Adaptaciones morfológicas (piel altamente permeable)

Órganos reguladoresGlomérulos

Tubos de Malpighi

Riñón

ELASMOBRANQUIOS: OSMOCONFORMES

[NaCl] respecto al medio [Urea]plasmatica

perdida de agua

TELEOSTEOS: HIPOOSMOREGULADORES

Hipoosmoticos respecto al medio Tienden a perder agua. Toman agua del medio. Tienden a ganar sales. Eliminan sales por las

branquias y orina.

DULCEACUÍCOLAS: HIPEROOSMORREGULADORES

Hiperosmoticos respecto al medio

Tienden a ganar agua. Eliminan agua en la orina.

Tienden a perder sales. Reabsorben sales

PECES DIADROMOS

Numerosos animales acuáticos presentan migraciones entre ambientes de diferente salinidad.

Diádromos: peces que migran de diferentes medios osmóticos.

Patrones de migraciones variados varias estrategias:

Anádromos: peces que pasan la mayor parte de su vida en el mar y migran al río para la reproducción (ejemplos: salmones, esturiones).

Catádromos: peces que pasan la mayor parte de su vida en el río y migran al mar para la reproducción (ejemplo: anguilas).

Anfídromos: peces que migran de mar a río o de río a mar durante algunas etapas de su vida no relacionado con la reproducción (ejemplos: Plecoglossus alltivelis, algunas especies de clupeidos).

ANIMALES TERRESTRESPrincipal problema que deben de enfrentar los animales de los ambientes terrestres es EVITAR LA DESHIDRATACIÓN

La Regulación Osmótica de estos animales entonces esta basada en mecanismos que eviten la perdida de agua y con esta la perdida de solutos

OSMORREGULACION EN AMBIENTES TERRESTRES

RESPIRACION AEREAPiel impermeable

Perdida de agua por epitelios respiratorios

> desarrollo de riñones para concentrar la orina

Mecanismos para adquirir y conservar el agua

OSMORREGULACION EN AMBIENTES TERRESTRES

MAMÍFEROS Y AVESSuperficies permeables reducidas

Control hormonal (p.e. elevada concentración de hormona antidiurética)

Aves marinas poseen glándula nasal que secretan una solución hiperosmótica

Producción de orina hipertónica

OSMORREGULACION EN AMBIENTES TERRESTRES

MAMIFEROS DESERTICOS Y MARINOSProblema pérdida de agua

Conservación de agua en el tracto respiratorio

Riñones especializados para concentrar la orina

Aprovechan el agua metabólica