REGULACIÓN OSMÓTICAREGULACIÓN OSMÓTICA
Rosa Cárdenas Alayza
Unidad de Transporte de O2 - LDTA
OSMOSISOSMOSIS
OsmosisOsmosis
• Membrana
Semipermeable
el movimiento del agua a
través de una membrana
semipermeable a favor de su
gradiente de concentración
permeable al H
2
O
impermeable al soluto
Presión Presión
OsmóticaOsmótica
Presión ejercida por el movimiento
de las moléculas de agua del lado
mas concentrado hacia el menos
concentrado
H
2
O H
2
O
Sto Sto
OSMOSIS
P.OSMOTICA
OSMOLARIDADOSMOLARIDAD
OsmolaridadOsmolaridad
# Partículas de Soluto
Litros de Solución
Expresa la concentración
de los solutos en los fluídos
fisiológicos
Unidades = Osmoles (OsM)
Fluídos fisiológicos = diluidos
miliosmoles (mOsM)
Soluciones
Hiperosmóticas
Soluciones
Hiposmóticas
Soluciones
Isosmóticas
Osmosis y Células AnimalesOsmosis y Células Animales
TonicidadTonicidad
Solucio
nes
Hiperto
nicas
Solucio
nes
Hipoto
nicas
Solucio
nes
Isotoni
cas
Importancia de la Osmosis para los Importancia de la Osmosis para los
seres vivosseres vivos
Permite la interacción
entre las células y el
entorno que las rodea
Responsable del movimiento o flujo neto de agua a
través de epitelios y membranas celulares
Permite mantener las
concentraciones
adecuadas de solutos y
agua en las células y
tejidos
•A pesar de las variaciones del medio externo, A pesar de las variaciones del medio externo,
todo organismo debe mantener la composición de todo organismo debe mantener la composición de
solutos y Hsolutos y H
22O en sus fluidos corporales O en sus fluidos corporales
constantes para realizar sus funciones constantes para realizar sus funciones
adecuadamente.adecuadamente.
•Las concentraciones internas y externas tienden a Las concentraciones internas y externas tienden a
igualarse, el organismo debe mantener constante igualarse, el organismo debe mantener constante
el medio interno.el medio interno.
Obviamente, en cada organismo los requerimientos Obviamente, en cada organismo los requerimientos
celulares para lograr un funcionamiento normal son celulares para lograr un funcionamiento normal son
diferentes…diferentes…
……y la HOMEOSTASIS dependerá de dichas y la HOMEOSTASIS dependerá de dichas
concentraciones…concentraciones…
pero como es que dichos organismos responden a los pero como es que dichos organismos responden a los
cambios de osmolaridad de su entorno?cambios de osmolaridad de su entorno?
REGULACIÓN OSMÓTICA
REGULACIÓN OSMÓTICA EN LA REGULACIÓN OSMÓTICA EN LA
ESCALA ANIMALESCALA ANIMAL
Clasificación de los ambientes se en términos de Clasificación de los ambientes se en términos de
osmolaridad :osmolaridad :
MarinosMarinos
Agua Dulce Agua Dulce
TerrestresTerrestres
Cada uno de estos ambientes implica distintos desafíos Cada uno de estos ambientes implica distintos desafíos
para sus habitantes y las estrategias que estos emplean para sus habitantes y las estrategias que estos emplean
para sobrevivir son muy diversas. para sobrevivir son muy diversas.
ANIMALES ACUÁTICOSANIMALES ACUÁTICOS
•OsmoconformesOsmoconformes
•Osmorreguladores Osmorreguladores
Hiporeguladores
Hipereguladores
organismos que “permiten” que sus
fluídos corporales esten
“CONFORMES” con el medio que los
rodea
organismos que mantienen sus fluídos
corporales a valores establecidos a
pesar de cual sea la osmolaridad del
medio que los rodea
Además existe Además existe
una clasificación una clasificación
por tolerancia a por tolerancia a
la salinidadla salinidad
Poco tolerantes a los cambios de
salinidad:
STENOHALINOS
Muy tolerantes a los cambios de
salinidad:
EURYHALINOS
OSMOCONFORMESOSMOCONFORMES
(elasmobranquios)(elasmobranquios)
NaCl
H
2
O
Habitat: Agua de mar (1000 mOsm/L)
Orina hipertónica,
Secreción de glándula
rectal
Y H
2O
LEC: 300 + urea = 1000 mOsm/LLEC: 300 + urea = 1000 mOsm/L
HIPOSMOREGULADORESHIPOSMOREGULADORES
(Teleosteos marinos)(Teleosteos marinos)
NaCl
NaCl
H
2
O
Habitat: Agua de mar (1000 mOsm/L)
Poca orina hipotónica
o isotónica
Riñones poco activos
(células de cloro)
Y H
2O
H
2O
5 a 33L
LEC: 300 mOsm/LLEC: 300 mOsm/L
HIPEROSMOREGULADORESHIPEROSMOREGULADORES
(Teleosteos de agua dulce)(Teleosteos de agua dulce)
alimento
H
2
O
NaCl
Habitat: Agua Dulce (1-10 mOsm/L)
H
2O
Orina diluída
Riñones muy activos
(células de cloro)
LEC: 300 mOsm/LLEC: 300 mOsm/L
ANIMALES TERRESRTRESANIMALES TERRESRTRES
Principal problema que deben de enfrentar Principal problema que deben de enfrentar
los animales de los ambientes terrestres los animales de los ambientes terrestres
es EVITAR LA DESHIDRATACIÓNes EVITAR LA DESHIDRATACIÓN
La Regulación Osmótica de estos animales La Regulación Osmótica de estos animales
entonces esta basada en mecanismos que entonces esta basada en mecanismos que
eviten la perdida de agua y con esta la eviten la perdida de agua y con esta la
perdida de solutosperdida de solutos
Rata Canguro: Asa de Henle muy largaRata Canguro: Asa de Henle muy larga
ESTRUCTURAS RENALESESTRUCTURAS RENALES
•El rol de los riñones en la adaptación depende de su El rol de los riñones en la adaptación depende de su
capacidad de concentrar o diluir la orinacapacidad de concentrar o diluir la orina, capacidad que a , capacidad que a
su vez depende de su estructura.su vez depende de su estructura.
•En la escala animal se pueden dividir los órganos En la escala animal se pueden dividir los órganos
excretores de acuerdo a su función en tres grupos:excretores de acuerdo a su función en tres grupos:
1.Órganos excretores que producen orina 1.Órganos excretores que producen orina
isotónicaisotónica (con respecto a los fluidos corporales). (con respecto a los fluidos corporales).
2.Órganos excretores que producen 2.Órganos excretores que producen hipotónicahipotónica..
3.Órganos excretores que producen orina 3.Órganos excretores que producen orina
hipertónicahipertónica..
ESTRUCTURAS RENALESESTRUCTURAS RENALES
•FiltroFiltro: :
•Donde se realiza la filtración del plasma, separando Donde se realiza la filtración del plasma, separando
materia particulada y coloides de solutos cristaloides, materia particulada y coloides de solutos cristaloides,
los cuales pasan junto con el Hlos cuales pasan junto con el H
22O a un tubo corto.O a un tubo corto.
•Tubo CortoTubo Corto: :
•En algunos animales es llamado Tubo ProximalEn algunos animales es llamado Tubo Proximal,, donde donde
se reabsorben y secretan moléculas orgánicas e se reabsorben y secretan moléculas orgánicas e
inorgánicas, y donde el Hinorgánicas, y donde el H
22O fluye libremente.O fluye libremente.
•Sólo necesitan estas dos estructuras los animales que Sólo necesitan estas dos estructuras los animales que
producen orina producen orina isotónicaisotónica..
ESTRUCTURAS RENALESESTRUCTURAS RENALES
•Tubo LargoTubo Largo: :
•Equivale al Asa de Henle y al Tubo Distal.Equivale al Asa de Henle y al Tubo Distal.
•Orina Orina hiposmóticahiposmótica : animales necesitan además un : animales necesitan además un
tubo más largo donde se reabsorben iones tubo más largo donde se reabsorben iones
monovalentes (Namonovalentes (Na
++
,CL,CL
--
).).
•Retención de HRetención de H
22O es gobernada por ADH.(O es gobernada por ADH.( ADH = ADH =
diuresis) diuresis)
•Orina Orina hipertónicahipertónica requieren además una relación requieren además una relación
espacial paralela entre nefrones, vasos sanguíneos y espacial paralela entre nefrones, vasos sanguíneos y
tubos colectores que actúen como un intercambiador, tubos colectores que actúen como un intercambiador,
multiplicador de corriente.multiplicador de corriente.
BALANCE OSMÓTICOBALANCE OSMÓTICO
EstructurasEstructuras: :
A. FiltroA. Filtro
B. Tubo corto (reabsorción y secreción)B. Tubo corto (reabsorción y secreción)
C. Tubo largo (reabsorción, secreción y C. Tubo largo (reabsorción, secreción y
retención de Hretención de H
22O) O)
D. Tubos largos en contracorrienteD. Tubos largos en contracorriente
Órganos Excretores producen orina:Órganos Excretores producen orina:
1.1.IsosmóticaIsosmótica ÞÞ A, BA, B
2.2.Hiposmótica Hiposmótica ÞÞ A, B, CA, B, C
3.3.Hiperosmótica Hiperosmótica ÞÞ A, B, C, DA, B, C, D
ÓRGANOS EXCRETORES EN LA ÓRGANOS EXCRETORES EN LA
ESCALA ANIMALESCALA ANIMAL
•Vacuola ContráctilVacuola Contráctil
•Órganos NefridialesÓrganos Nefridiales
•ProtonefridioProtonefridio
•MetanefridioMetanefridio
•NefridioNefridio
•Glándulas VerdesGlándulas Verdes
•Túbulos de MalpighiTúbulos de Malpighi
•RiñonesRiñones
Protozoarios y Esponjas
Platelmintos y Nemátodos
Insectos
Peces, Anfibios Reptiles (sin Asa de
Henle)
Aves y Mamíferos (con Asa de Henle)
Crustáceos
Anélidos
FILTRACIÓNFILTRACIÓN
•La filtración requiere mucha energía (de lo La filtración requiere mucha energía (de lo
que se filtra, mucho tiene que que se filtra, mucho tiene que
reabsorberse) pero si las sustancias a reabsorberse) pero si las sustancias a
desechar sólo se excretaran por secreción, desechar sólo se excretaran por secreción,
el organismo tendría que desarrollar un el organismo tendría que desarrollar un
mecanismo de secreción para cada mecanismo de secreción para cada
sustancia.sustancia.
EXCRECIONEXCRECION
La degradación de las proteínas y ácidos La degradación de las proteínas y ácidos
nucleicos resultan en la producción de nucleicos resultan en la producción de
amonio, el cual es toxico para los tejidos y amonio, el cual es toxico para los tejidos y
por eso muchos organismos lo convierten por eso muchos organismos lo convierten
en:en:
UreaUrea
Ac. ÚricoAc. Úrico
*estos procesos requieren de ATP *estos procesos requieren de ATP
PRODUCTOS DE EXCRECIONPRODUCTOS DE EXCRECION
La excreción de amonio requiere mucha agua por lo cual La excreción de amonio requiere mucha agua por lo cual
los organismos acuáticos pueden excretarlo sin gastar los organismos acuáticos pueden excretarlo sin gastar
energía en transformarlo.energía en transformarlo.
La formación de la urea permite el almacenamiento y La formación de la urea permite el almacenamiento y
transporte de los compuestos nitrogenados hasta que transporte de los compuestos nitrogenados hasta que
son excretados por los riñones. Se da en mamíferos, son excretados por los riñones. Se da en mamíferos,
anfibios adultos, tortugas y peces marinos.anfibios adultos, tortugas y peces marinos.
El ácido úrico es poco toxico pero por no ser soluble en El ácido úrico es poco toxico pero por no ser soluble en
agua requiere de mucha energía para ser excretado. Se agua requiere de mucha energía para ser excretado. Se
da en caracoles terrestres, insectos, aves, y muchos da en caracoles terrestres, insectos, aves, y muchos
reptiles. reptiles.
PRODUCTOS DE EXCRECIONPRODUCTOS DE EXCRECION
Invertebrados acuáticosInvertebrados acuáticosNHNH
33
TeleosteosTeleosteos NHNH
33 y algo de y algo de úreaúrea
ElasmobranquiosElasmobranquios ÚreaÚrea
Anfibios Anfibios ÞÞlarvalarva NHNH
33
ÞÞ adultoadulto ÚreaÚrea
InsectosInsectos Ácido ÚricoÁcido Úrico
Reptiles Reptiles ÞÞ general general Ácido Úrico Ácido Úrico
ÞÞ cocodrilo cocodrilo Ácido Úrico y NHÁcido Úrico y NH
33
ÞÞ tortugastortugas Ácido Úrico y úrea Ácido Úrico y úrea
AvesAves Ácido Úrico Ácido Úrico
MamíferosMamíferos ÚreaÚrea
RIÑON RIÑON
Glomerulo y Capsula de Bowman Glomerulo y Capsula de Bowman
Tubo Contorneado Proximal Tubo Contorneado Proximal
(TUBO CORTO) (TUBO CORTO)
Asa de HenleAsa de Henle
Tubo Contorneado Distal Tubo Contorneado Distal
(TUBO LARGO)(TUBO LARGO)
Tubo ColectorTubo Colector
Filtracion de la sangre
Reabsorción de Sales, Agua y
nutrientes
Establece gradiente osmotica
necesaria para concentrar
orina
Reabsorción de sales y agua
Concentra la orina