Regulación de fluidos corporales y sistemas excretores
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Power point traducido, modificado y adaptado por el profesor Gustavo Toledo del original del Ph D. Sylvia S. Mader "body fluid regulation and excretory system"
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- 1. Biología Chapter 36: pp. 665 - 678 3º medio Regulación de fluidos Sylvia S. Mader del cuerpo & S excretor Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. © Georgette Douwma/Photo Researchers, Inc. PowerPoint® Lecture Slides are prepared by Dr. Isaac Barjis, traducido y 1 modificado por Gustavo Toledo Copyright © The McGraw Hill Companies Inc. Permission required for reproduction o display
- 2. Esbozo Regulación de fluidos del cuerpo animales acuáticos Peces óseos marinos Peces óseos dulceacuícolas animales terrestres productos de desechos nitrogenados órganos de excreción sistema urinario en humanos Riñones Orina 2
- 3. productos de desechos nitrogenados Elcatabolismo de amino ácidos y de ácidos nucleicos da como resultado amoníaco Alta solubilidad del amoníaco le permite ser excretado directamente por muchos animales acuáticos Los animales terrestres deben convertir el amoníaco a urea o ácido úrico La Urea causa pérdida de mucha agua por unidad de nitrógeno mamíferos y anfibios Deben beber mucha agua El ácido úrico requiere mucho menos agua por unidad de nitrógeno excretado Reptiles, aves y artrópodos Requieren mucho menos agua que mamíferos y anfibios Les permite invadir hábitat secos, lejos de lugares donde hay agua 3
- 4. desechos nitrogenados Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. proteínas amino ácidos NH2 mayoría de Anfibios adultos, insectos, aves, y peces y otros tiburones y reptiles anim. acuáticos mamíferos amoníaco urea ácido úrico O H O C H HN C N N H H2 N C NH2 C O O C C N H N H H Agua necesaria para excretar Energía necesaria para producir 4
- 5. órganos de excreción en Invertebrados la mayoría de los animales tienen órganos excretores tubulares regulan el balance hidro-salino del cuerpo Excretan desechos metabólicoss al ambiente células flamígeras, en Planarias Nefridios, en lombriz de tierra Túbulos de Malphigi, en insectos 5
- 6. órganos excretores en animales Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. Célula flamígera túbulo excretor Fluido filtrado En célula flamígera célula flamígera núcleo cilios Poro excretor Túbulo excretor a. Célula flamígera: S. excretor en planarians Red capilar túbulo vejiga septo Entrada de nefridiostoma poro b. Nefridio: Lombriz de tierra 6
- 7. Regulación de fluidos del cuerpo Un S. excretor regula la concentración de fluidos del cuerpo Es dependiente de la concentración de iones minerales, tales como sodio y potasio El agua puede entrar al cuerpo a través de: bebida alimento Metabolismo 7
- 8. Regulación de fluidos del cuerpo Elagua tiende a moverse hacia la región con la menor concentración de agua Un ambiente marino Altos niveles de sales disueltas Tiende a promover la pérdida osmótica de agua, y A ganar iones bebiendo agua Los invertebrados marinos son casi isotónicos al agua de mar La sangre de los peces cartilaginosos contiene suficiente urea para igualar la tonicidad del agua de mar Ambiente Dulceacuícola Tiende a promover una ganancia de agua por osmosis, y Una pérdida de iones a medida que el exceso de agua es excretado 8
- 9. animales acuáticos Peces óseos Los fluidos del cuerpo de los peces óseos tienen sólo cantidades moderadas de sales Peces óseos marinos Fluidos corporales son hipotónicos al agua de mar Pérdida pasiva de agua a través de las branquias Deben beber contantemente agua de mar para compensar Exceso sales iónicas son transportadas activamente hacia el agua de mar a través de las branquias Los peces óseos de agua dulce tienen un problema opuesto fluidos corporales hipertónicos al agua dulce Gana agua pasivamente a través de las branquias Eliminan exceso de agua por copiosa Orina hipotónica 9
- 10. Regulación de fluidos del cuerpo en peces óseos Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. Pasiva pérdida de agua A través de branquias Escasa cantidad De orina isotónica Contiene algo de sales sales activamente beben agua de mar Excretadas por branquias a. Pez óseo marino Ganancia pasiva de agua a través de las branquias No beben Toman sales Activamente por Grandes cantidades de orina branquias Hipotónica contiene pocas sales b. Pez óseo dulceacuícola 10
- 11. Osmoregulación en un tiburón Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. © Digital Vision Ltd Explicación en notas del orador 11
- 12. animales terrestres animales terrestres pierden agua a través de la excreción y respiración deben beber agua para recuperar las pérdidas Algunos reducen las pérdidas excretando nitrógeno como ácido úrico, relativamente insoluble Ciertos animales también tienen un pasaje nasal muy serpenteado con una superficie membranosa mucosa. 12
- 13. Adaptaciones de una Rata Kangurú a un ambiente seco Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. La piel previene la Aire exhalado se Pérdida de agua por Enfría y seca en evaporación. Largos y Contorneados Pasajes de aire Orina es la más Hipertónica que Se conoce entre Los animales. Los pellets Fecales son secos Oxidación de Alimento genera Agua metabólica © Bob Calhoun/Bruce Coleman, Inc. 13
- 14. Adaptaciones de aves marinas a un ambiente salado Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. Solución salina sale por ahí Solución salina Se desplaza Por el pico © Eric Hosking/Photo Researchers, Inc. 14
- 15. sistema urinario en humanos Riñones humanos Localizados a ambos lados de la columna vertebral, justo debajo del diafragma Cada uno conectado a un uréter Conduce orina desde el riñón a la vejiga urinaria Orina evacuada a través de la uretra La uretra en un ducto entre la vejiga y la salida 15
- 16. sistema urinario humano Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. 1. Riñones producen arteria renal orina. vena renal aorta vena cava inferior 2. uréteres transportan orina. 3. vejiga urinaria almacena orina. 4. Uretra conduce orina al exterior. a. b. © James Cavallini/Photo Researchers, Inc. 16
- 17. Riñones corteza renal Región externa Apariencia Granular médula renal Pirámides renales en forma de conos pelvis renal Cámaras huecas en la parte más interna del riñón 17
- 18. animación Please note that due to differing operating systems, some animacións will not appear until the presentation is viewed in Presentation Mode (Slide Show view). You may see blank slides in the “Normal” o “Slide Sorter” views. All animacións will appear after viewing in Presentation Mode y playing each animación. Most animacións will require the latest version of the Flash Player, which is available at http://get.adobe.com/flashplayer. http://highered.mcgraw-hill.com/sites/9834092339/student_view0/chapter50/basic_renal_processes.html
- 19. Anatomía Macroscópica y Microscópica del riñón Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. Nefronas Pelvis Corteza renal renal Médula renal Ducto uréter colector arteria renal y Pirámide renal Pelvis Vena renal en médula renal renal a. Anatomía macroscópica b. dos Nefronas 19
- 20. Nefronas Cada riñón está compuesto por muchas Nefronas tubulares cada Nefrona está compuesta por muchas partes cápsula glomerular glomérulo túbulo contorneado proximal asa de la Nefrona túbulo contorneado distal ducto colector 20
- 21. Anatomía de la Nefrona Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. Capilar Peritubular corteza renal Túbulo Túbulo Arteriola aferente cápsula glomerular Contorneado Contorneado (Cápsula de Bowmann) proximal distal Arteriola eferente glomérulo Arteriola eferente glomérulo b. Vista superficial del glomérulo y su abastecimiento de sangre Túbulo Arteriole aferente contorneado distal microvellosidad Túbulo contorneado proximal vénula c. Sección transversal de los túbulos 20 µm Contorneados distal y proximal Arteria renal vena renal Red capilar peritubular Rama ascendente Rama descendente ducto colector asa de la Nefrona (asa de Henle) capillares Rama Descendente Rama Ascendente ducto colector médula renal d. Sección transversal de un asa de Nefrona, ramas y ducto colector. 10 µm (Las otras secciones transversales son de los capilares) a. una Nefrona y su abastecimiento de sangre b: © R.G. Kessel y R H. Kardon, Tissues y Organs: A Text-Atlas of Scanning Electron Microscopy. W. H. Freeman & Co., San Francisco 1979; c, d: Journal of Ultrastructure Research by Maunsbach, Arvid B. Copyright 1966 by Elsevier Science & Technology Journals. Reproduced with permission of Elsevier Science & Technology Journals in the format Textbook via Copyright Clearance Center 21
- 22. túbulo contorneado proximal Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. Capilar Peritubular Célula del túbulo Contorneado proximal lumen microvellosidad mitocondria núcleo a. 500× b. a: © Joseph F. Gennaro, Jr./Photo Researchers, Inc. 22
- 23. formación de la orina laproducción de orina requiere de tres procesos diferentes: filtración glomerular, en cápsula glomerular reabsorción tubular, en el túbulo contorneado proximal secreción tubular, en el túbulo contorneado distal 23
- 24. Procesos en formación de la orina Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. cápsula glomerular Filtración glomerular Agua, sales, moléculas nutrientes y H2O urea Moléculas de desechos se mueven desde el glomérulo al interior de la cápsula glomerular. glucosa A estas moléculas pequeñas se les llama Filtrado Glomerular. reabsorción tubular amino Moléculas Nutrientes y sales son activamente ácidos Reabsorbidas desde el túbulo contorneado Hacia el espacio de la red capilar peritubular y Ácido el agua fluyepasivamente. úrico Túbulo sales Contorneado proximal glomérulo Arteriola eferente Secreción tubular Ciertas moléculas (H+ y peniciilina) son secretadas activamente desde la red capilar peritubular hacia los túbulos contorneados. Arteriola aferente Arteria Túbulo renal Contorneado distal Vena renal vénula Ducto colector Red Capilar peritubular H2O urea ácido úrico Asa de la sales Nefrona NH4+ creatinina 24
- 25. animación Please note that due to differing operating systems, some animacións will not appear until the presentation is viewed in Presentation Mode (Slide Show view). You may see blank slides in the “Normal” o “Slide Sorter” views. All animacións will appear after viewing in Presentation Mode y playing each animación. Most animacións will require the latest version of the Flash Player, which is available at http://get.adobe.com/flashplayer. URL de la animación es http://highered.mcgraw-hill.com/sites/9834092339/student_view0/chapter50/renal_clearance.html
- 26. Reabsorción de sales y agua Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. C1- Na+ H2 O aumento de la concentración de solutos en médula renal Corteza Renal Médula externa Asa Ascendente Na+ H2O H2O C1- Rama scendente Úrea H2O H2 O médula Asa de la Túbulo interna Nefrona colector 26
- 27. formación de la orina y Homeostasis excreción de Orina hipertónica Dependiente de la reabsorción de agua Absorbida desde asa de la Nefrona, y El tubo colector El gradiente osmótico en la médula renal causa que el agua abandone la rama descendente a lo largo de toda su longitud Hormona antidiurética (ADH) Juega un rol en la reabsorción de agua liberada por el lóbulo posterior de la pituitaria 27
- 28. El sistema Renina-Angiotensina-Aldosterona Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction o display. Riñones hígado corteza renal secreta renina estimula secreta secreta Vaso sanguíneo Acción proteolítica angiotensina I angiotensina II angiotensinógeno aldosterona Lea explicación del cuadro en las notas del orador. Sugerencia de Prof. Gtoledo. 28
- 29. Mantención del pH y Osmolalidad Más del 99% del sodio filtrado en el glomérulo retorna a la sangre en el túbulo contorneado distal La Reabsorción de sodio se regula por hormonas Aldosterona Renina Hormona natriurética atrial (ANH) El pH es ajustado ya sea por La reabsorción de iones bicarbonato, o la secreción de iones hydrogen 29
- 30. Revisión Regulación de fluidos del cuerpo animales acuáticos Osteictios marinos Osteictioc dulceacuícolas animales terrestres productos de desechos nitrogenados órganos de excreción sistema urinario en humanos Riñones Orina 30
- 31. Biología Chapter 36: pp. 665 - 678 3º medio Regulación de fluidos Sylvia S. Mader del cuerpo & S excretor Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission requird for reproduction o dispay. © Georgette Douwma/Photo Researchers, Inc. PowerPoint® Lecture Slides are prepared by Dr. Isaac Barjis, traducido y 31 modificado por Gustavo Toledo Copyright © The McGraw Hill Companies Inc. Permission required for reproduction o display
Notas del editor
- Biología , 9th ed, Sylvia Mader S excretor Slide # Chapter 38
- Los peces cartilaginosos(elasmobranquios), poseen una adaptación completamente distinta, ya que han transformado su medio interno en ligeramente hipertónico (prácticamente isotónico) respecto al agua del mar, para lo cual acumulan una alta concentración de urea que sería tóxica para otros animales. No ingieren agua, esta penetra por ósmosis y segregan una orina hipotónica y abundante, mientras que la sal se excreta por una glándula situada en la región posterior del intestino. Biología , 9th ed, Sylvia Mader S excretor Slide # Chapter 38
- ¿Qué factores influyen en la concentración de la orina? La orina contiene agua, desechos nitrogenados y sales. La concentración de la orina puede variar considerablemente dentro de nuestra especie y mucho más ampliamente cuando se comparan las diferentes especies de animales. La variación en la concentración depende de la estructura del riñón y del ambiente del organismo con el que se está experimentando. Si la ingesta de proteínas o de sal es alto o si la ingesta de agua es baja, entonces la orina producida será más concentrada. Si el consumo de agua es alta, entonces la orina producida tendrá una baja concentración. Los productos químicos tales como la cafeína y el alcohol pueden reducir la capacidad de la nefrona para reabsorber el agua y llevarla de vuelta a la sangre. Estos productos químicos dan como resultado altos volúmenes de orina con concentraciones bajas de sal y urea. Los animales que tienen dietas con cantidades limitadas de agua y / o un alto consumo de sal a menudo tienen adaptaciones para producir material de desecho altamente concentrado. Mamíferos del desierto a menudo tienen muy largas asas de Henle para maximizar la reabsorción de agua. Aves y reptiles excretan desechos en forma de ácido úrico en una forma sólida o semisólida que contiene muy poca agua. En las aves y reptiles, el agua se reabsorbe fuera del riñón. El concepto de depuración o aclaramiento ("clearance") implica, esencialmente, un proceso de eliminación de un fármaco desde el organismo sin referencia al mecanismo del proceso. Generalmente, el cuerpo o un órgano se contemplan como un compartimento de fluido con un volumen definido. A partir de este concepto, la depuración se define como "el volumen de fluido que es depurado o purificado de un fármaco por ese órgano en la unidad de tiempo". Por ejemplo, la ampicilina tiene un volumen de distribución de 23 litros en un paciente de 60 kg y su depuración total es de 16 ml/min. Esto quiere decir que 16 ml de esos 23 litros son depurados de este antibiótico por minuto. La depuración es una propiedad aditiva: su valor total es la suma de la depuración de cada uno de los órganos eliminadores. La mayoría de los fármacos o sus metabolitos se eliminan a través del riñón. La depuración renal se refiere al volumen de plasma que es depurado del fármaco en la unidad de tiempo por este órgano. El proceso por el cual un fármaco es excretado por vía renal puede incluir los siguientes procesos: -Filtración glomerular -Secreción tubular -Reabsorción tubular La filtración glomerular es un proceso pasivo, por el cual se eliminan pequeñas moléculas incluyendo aquellas disociadas (ionizadas) y no disociadas (no ionizadas). Las proteínas, por poseer un tamaño molecular elevado, no son filtradas por el riñón. Por lo tanto, los fármacos unidos a proteínas tampoco lo hacen. La secreción tubular es un proceso de transporte activo, en el cual interviene un portador específico; se requiere energía ya que el fármaco es transportado en contra de un gradiente de concentración. Este sistema portador tiene capacidad limitada y puede saturarse. Fármacos con la misma estructura pueden competir por el mismo sistema portador. Otra característica es que la secreción activa es dependiente del flujo plasmático renal. La reabsorción ocurre después que el fármaco ha filtrado a través de los glomérulos y puede ser un proceso activo o pasivo. Si un fármaco es completamente reabsorbido, como la glucosa, el valor de la depuración de este fármaco es aproximadamente cero. Para fármacos que son parcialmente reabsorbidos, los valores de la depuración serán menores que in. velocidad de filtración glomerular de 130 ml/min. Algunas substancias son secretadas en alto grado por los túbulos renales de modo que el plasma es depurado completamente en una sola pasada por el riñón. Tales substancias sirven como una medida del flujo plasmático renal. El ácido p-aminohipúrico y la penicilina se aproximan a este ideal; su depuración es de alrededor de 650 ml/min. Como el volumen plasmático es casi la mitad del volumen sanguíneo, el flujo sanguíneo renal a través de ambos riñones es cercano a los 1.300 ml/min, medido mediante el ácido p-aminohipúrico El carbohidrato inulina; que no se une apreciablemente a las proteínas plasmáticas, filtra a través del glomérulo y no es reabsorbido ni secretado por los túbulos. Su depuración es, por esta característica, una medida de la velocidad de filtración glomerular. Esta, en un individuo normal es de alrededor de 130 ml/min. La depuración de la glucosa, en condiciones normales, es nula, ya que se reabsorbe completamente a nivel tubular como se dijo anteriormente. La urea en el filtrado glomerular difunde fuera de los túbulos a medida que su concentración aumenta, por reducción progresiva del volumen del filtrado a causa de la reabsorción de agua. La depuración de urea endógena ha sido empleada con frecuencia como una medida de la función renal. Biología , 9th ed, Sylvia Mader S excretor Slide # Chapter 38
- Biología , 9th ed, Sylvia Mader S excretor Slide # Chapter 38
- El sistema renina angiotensina es el regulador más importante de la secreción de aldosterona ; la aldosterona también responde a la secreción de ACTH pero el sistema renina angiotensina predomina en la regulación de la presión arterial y retención de sal. La renina es una enzima proteolítica que se secreta en las células de la región yuxtaglomerular de los nefrones en el riñón. La liberación de la renina al plasma se produce cuando la región yuxtaglomerular detecta hipotensión arterial o isquemia renal. La renina ejerce su acción proteolítica sobre el angiotensinógeno ; este es una alfa 2 globulina producida en el hígado . La renina rompe el angiotensinógeno conviertiéndolo en angiotensina I que es biológicamente inactivo pero que a su vez es convertido en diferentes tejidos en angiotensina II ; este último es la sustancia presora más potente conocida. La angiotensina II produce un incremento en la presión sistólica y diastólica. El principal lugar de conversión de angiotensina I a angiotensina II son las células endoteliales pulmonares. En condiciones normales la etapa limitante para la producción de angiotensina II es la cantidad de renina disponible. Además de su rol vasoconstrictor, la angiotensina II actúa directamente en la zona glomérulos de la corteza suprarrenal estimulando la secreción de aldosterona . Lo que ocurre con especial intensidad cuando existe depleción de sal. Biología , 9th ed, Sylvia Mader S excretor Slide # Chapter 38
- Péptido sintetizado y almacenado en las células de las aurículas, que se libera en la sangre debido, probablemente, a una dilatación auricular provocada por el volumen; actúa a nivel renal, aumentando la natriuresis y la diuresis, y en los vasos sanguíneos, provocando relajación. Se denomina también péptido natriurético atrial y se simboliza por (ANF, ANP o FNA). Biología , 9th ed, Sylvia Mader S excretor Slide # Chapter 38
- Biología , 9th ed, Sylvia Mader S excretor Slide # Chapter 38