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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