Osmorregulacion

Diferentes estrategias y sistemas de regulacion osmotica

1. OSMOREGULACION FISIOLOGIA ANIMAL M. en C. Raúl Herrera Fragoso

2. OSMORREGULACION Término acuñado por Rudolph Höber en 1902 Referente 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)

3. FLUJO DEL AGUA Los ingresos de líquido son: líquidos ingeridos agua de origen metabólico Las pérdidas de líquido son: cutáneas pulmonares sudor heces orina (la mayor parte)

4. CLASIFICACION DE LOS AMBIENTES Marino Agua dulce Terrestre

5. CLASIFICACION SEGUN TOLERANCIA AL MEDIO ESTENOHALINOS Tolerancia limitada a los cambios en las concentraciones del ambiente externo. EURIHALINOS Toleran un intervalo mas amplio de concentraciones osmóticas.

6. ANIMALES ACUATICOS Osmoconformadores: 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. Hipoosmorreguladores Hiperosmorreguladores

7. ORGANOS REGULADORES Protonefridios (platelmintos) Metanefridios ( anelidos ) Tubos de Malpighi (insectos) Glándula verde (crustáceos) Riñón (vertebrados) Glándulas de sal

8. Glándula de sal La glándula de la sal esta organizada como un sistema en contracorriente que puede ayudar a concentrar sales en el líquido segregado, los capilares están dispuestos de forma que el flujo de la sangre sea paralelo a los túbulos secretores y en la dirección opuesta al flujo de la secreción. Este flujo mantiene un gradiente de concentración mínima entre la sangre y la luz del túbulo a lo largo de toda la longitud del mismo, por lo cual minimiza el gradiente de concentración para el transporte contra gradiente desde el plasma al líquido segregado, que es transporte activo.

9. PROTONEFRIDIO Son típicos animales sin celoma C onstan 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.

10. METANEFRIDIO E structuras 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 útiles L os desechos salen al exterior por el nefridioporo.

11. TUBOS DE MALPIGHI Son 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 sin digerir.

12. GLANDULA VERDE Organo 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.

13. RIÑON Glomerulo: 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

14. ESTRUCTURAS RENALES El 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 hipotónica. Órganos excretores que producen orina hipertónica.

15. ESTRUCTURAS RENALES Filtro : Donde se realiza la filtración del plasma, separando materia particulada y coloides de solutos cristaloides, los cuales pasan junto con el H 2 O 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 H 2 O fluye libremente. Sólo necesitan estas dos estructuras los animales que producen orina isotónica.

16. 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 H 2 O es gobernada por la hormona antidiuretica 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.

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

18. OSMOCONFORMADORES INVERTEBRADOS Órgano Regulador: Protonefridio Metanefridio Superficie corporal o Branquias.

19. OSMOCONFORMADORES VERTEBRADOS Estructuras del riñón: Glomérulos Tubo contorneado proximal Tubo contorneado distal Regulan la [solutos] y el volumen. Excretan H 2 O Absorben úrea Órgano Regulador: Glándula Rectal excreta NaCl (elasmobranquios) Superficie corporal (anfibios)

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

21. HIPEROSMORREGULADORES Problema: Hiperosmótico con el medio. Ganan agua y pierden sales Solución: Pierden agua y reabsorben sales Desarrollan órganos excretores Producen orina hipotónica a los fluidos corporales Recuperan sales (branquias, piel, tracto gastrointestinal)

22. Peces Dulceacuicolas

23. HIPOOSMORREGULADORES Problema: Hipoosmoticos con el medio Solución: Transporte activo con control nervioso y endocrino Adaptaciones morfologicas (piel altamente permeable) Organos reguladores Glomerulos Tubos de Malpighi Riñon

24. Peces Marinos

25.  [NaCl] respecto al medio  [Urea] plasmatica  perdida de agua Elasmobranquios: osmoconformes

26. Hipoosmoticos respecto al medio Tienden a perder agua. Toman agua del medio. Tienden a ganar sales. Eliminan sales por las branquias y orina. Teleosteos : Hipoosmoreguladores

27. Hiperosmoticos respecto al medio Tienden a ganar agua. Eliminan agua en la orina. Tienden a perder sales. Reabsorben sales Dulceacuícolas: Hiperoosmorreguladores

28. 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 ). ORGANISMOS DIADROMOS

29. ANIMALES TERRESTRES Principal 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

30. OSMORREGULACION EN AMBIENTES TERRESTRES RESPIRACION AEREA Piel impermeable Perdida de agua por epitelios respiratorios > desarrollo de riñones para concentrar la orina Mecanismos para adquirir y conservar el agua

31. OSMORREGULACION EN AMBIENTES TERRESTRES MAMÍFEROS Y AVES Superficies 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

32. OSMORREGULACION EN AMBIENTES TERRESTRES MAMIFEROS DESERTICOS Y MARINOS Problema pérdida de agua Conservación de agua en el tracto respiratorio Riñones especializados para concentrar la orina Aprovechan el agua metabólica