Osmorregulación y excreción

Los sistemas osmorreguladores se encargan de mantener una cantidad adecuada de agua e iones en el organismo.  Un aspecto muy relacionado con la osmorregulación es la excreción. No siempre es así, pero en muchos casos los órganos osmorreguladores pueden coincidir los excretores. 

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Sistemas osmorreguladores y sistema excretor

Un aspecto muy relacionado con la osmorregulación es la excreción. No siempre es así, pero en muchos casos los órganos osmorreguladores pueden coincidir los excretores. 
Generalmente se produce un conflicto entre la necesidad de eliminar productos de desechos metabólicos con la de preservar la cantidad de agua en el cuerpo (la eliminación de desechos necesita la presencia de agua, por ejemplo la eliminación de urea en la orina). 
Por tanto, es fundamental un equilibrio que permita eliminar desechos y mantener una cantidad aceptable de agua en el organismo.

Objetivos de la osmorregulación y la excreción

Principales objetivos de los procesos de osmorregulación: mantener electrolitos (sales) y un estado adecuado de hidratación.

Principal objetivo de la excreción: es la eliminación de productos de desechos metabólicos. Por ejemplo el CO2 que es eliminado con facilidad en los pulmones. Pero hablaremos de excreción para productos de desecho difíciles de eliminar. Son principalmente los desechos nitrogenados (proteínas y otros compuestos nitrogenados). Los aminoácidos que forman las proteínas son catabolizados en varias circunstancias: 

  • Cuando termina la vida útil de una enzima, una hormona proteica… se degrada. 
  • Cuando tomamos proteínas en exceso.
  • Para obtener energía degradando proteínas (esto ocurre en algunos casos, pero no es rentable).

Debido a que los aminoácidos poseen un grupo ácido y otro amino, de su degradación se obtiene ATP y amoniaco. El amoniaco puede transformarse en amonio, pero sigue siendo tóxico. 
Debido a su toxicidad la eliminación deberá seguir unas pautas para evitar perjudicar al animal (ya que la exposición a altas concentraciones de amoniaco altera la bomba de sodio-potasio, el funcionamiento de las neuronas…) 

Estrategias para la eliminación de desechos metabólicos nitrogenados

  1. Una solución para los animales con gran disponibilidad de agua es diluir los desechos para posteriormente excretarlos. Esta estrategia requiere una gran cantidad de agua.
  2. Otra estrategia es transformarlo en otras moléculas de menor toxicidad cómo es la urea y el ácido úrico. También tiene un elevado coste pero de energía en forma de ATP, ya que estas moléculas son de mayor tamaño que el amoniaco y requieren una reacción anabólica.

Por un lado, el amoniaco sería el producto más tóxico y el que más gasto de agua requiere. El ácido úrico sería el menos tóxico y el que menos agua requiere.
Por otro lado, el gasto de ATP es mayor en el ácido úrico y menor en amoniaco. Siendo la urea un punto intermedio.

Clasificación en base a sus productos de desecho

La excreción de un producto u otro depende de la disponibilidad de agua.
Según ésto podemos clasificar los animales en: 

  • Amoniotélicos: son los animales que excretan amoniaco. Suelen ser acuáticos, ya que se requiere gran cantidad de agua pera diluirlo. Ejemplo: los peces teleósteos. El amoniaco se elimina por las branquias utilizando un antiporte de amonio-sodio, es decir, se vierte al medio amonio y lo aprovechan para captar sodio (ion de gran importancia para muchos peces, sobre todo para los de agua dulce).
  • Ureotélicos: excretan urea como producto de desecho. Suelen ser terrestres y semiacuáticos, como los mamíferos o los anfibios (solo los adultos, pues los renacuajos excretan amoniaco). Los Elasmobranquios también excretan urea (peculiaridad: estos animales usan la urea para acumularla en sangre en grandes cantidades, así la concentración osmótica de la sangre es similar a la del agua de mar).
  • Uricotélicos: excretan ácido úrico. Suelen ser terrestres o terrestres de zonas áridas o semiáridas. Por ejemplo: las aves, los reptiles, los artrópodos (aunque en todos hay excepciones). Los desechos se eliminan de forma semisólida.

El umbral de toxicidad

El umbral de toxicidad es una concentración a partir de la cual, el producto de desecho empieza a ser tóxico para el animal y éste debe evitar que alcance esa concentración en sangre. Hablamos de valores generales ya que varía de un animal a otro. 
Por ejemplo: en amoniotélicos sería 2 mM (milimolar) y en ureotélicos 100 mM.

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