MINISTERIO DE EDUCACION
OSMORREGULACION Y EXCRECION
MEDIO INTERNO Y HOMEOSTASIS El líquido que se encuentra fuera de las células se denomina liquido extracelular (también plasma, liquido intersticial) y el que se encuentra dentro de las células es el líquido intracelular. ÓSMOSIS Se entiende por ósmosis al paso de un solvente puro desde una solución de menor concentración de solutos hacia una de mayor concentración, cuando ambas soluciones estén separadas por una membrana que impide de manera selectiva el paso de soluto pero es permeable al solvente. Osmolaridad es la propiedad de una solución que se establece por la concentración de soluto por unidad de solvente. Osmorregulación es la conservación de la osmolaridad por un microorganismo simple o una célula del organismo respecto al medio circundante. Otros términos que se tiene que conocer para entender la ósmosis son: Turgencia es el incremento de volumen, por el ingreso de agua, cuando la célula se encuentra en un ambiente hipotónico. Plamólisis es la contracción o encogimiento de la membrana citoplasmática provocada por la salida de agua por acción osmótica. En este caso la célula se encuentra en un solución hipertónica. Solución hipertónica es la solución de mayor concentración con respecto a otra. Solución hipotónica es la solución que tiene la misma concentración con respecto a otra solución . Solución hipotónica es la solución que tiene menor concentración de soluto con respecto a otra
EFECTO DE LA ÓSMOSIS
Solución Solución Hipotónica hipertónica
Soluto Membrana semipermeable
Solución hipertónica
Solvente
Disminuye la concentración pero aumenta el volumen
Presisón Presión osmótica osmótica
tiempo
Membrana semipermeable
Una célula animal o vegetal tendrá tres posibilidades de reacción ante un fenómeno osmótico: Caso 1 NORMAL Si el medio extracelular tiene la misma concentración que el medio intracelular (isotónico) por lo tanto el movimiento del agua no tendrá ninguna dirección por lo que la célula permanecerá sin cambios.
Caso 2 TURGENCIA Si el medio que rodea a la célula tiene una concentración mayor con respecto al interior de la célula (hipertónica) la célula ganará el agua por ósmosis. Por lo que, como resultado neto final la célula se hinchará Caso 3 PLASMOLISIS En este caso el medio que rodea a la célula tiene menor concentración, por lo que el agua irá hacia el lugar de mayor concentración, es decir la célula perderá agua.. Por lo tanto la célula se contraerá.
Solución isotónica
Solución hipotónica
Solución hipertónica
Célula animal
Célula vegetal
Caso 1
Caso 2
Caso 3
Para que las células del cuerpo funcionen de manera apropiada deben estar bañadas en líquido extracelular con una concentración relativamente constante de solutos y otras moléculas. La concentración total de solutos en el líquido extracelular (osmolaridad) está determinada por la cantidad de solutos/ volumen del líquido extracelular, osea, el agua regula la concentración. El agua del cuerpo esta controlada a su vez por: 1. Ingreso del líquido regulado por factores(sed) 2. Excreción renal de agua.
EXCRECION RENAL
Sistema urinario
Nefrón
Riñón
Nefrón
Formación de la orina
Cuando hay exceso de agua y la osmolaridad de los líquidos se reduce, el riñon excreta orina con una osmolaridad muy baja. La señal que informa al riñon que debe excretar orina diluida es la hormona antidiurética o ADH (o vasopresina). Cuando la osmolaridad de los líquidos aumenta arriba de los normal, la proción posterior de la hipófisis secreta más ADH, que incrementa la permeabilidad al agua de los túbulos distales y conductos colectores. Esto permite la reabsorción de grandes cantidades de agua, pero no altera la tasa de excreción
de solutos. Pero cuando hay exceso de agua, la osmolaridad del cuerpo disminuye, y la secreción de ADH disminuye y con ello la permeabilidad al agua de los túbulos distales y conductores colectores, lo que causa la orina diluida. Ahora veremos los mecanismos renales. Formación de la orina A nivel del glomérulo renal es filtrado la sangre, el filtrado a medida que pasa a lo largo del túbulo irá, reabsorbiendo más solutos que agua. Cuando el líquido fluye a través del túbulo proximal, se reabsorben solutos y agua en igual cantidad. Desciende por el Asa de Henle, aquí se reabsorbe agua por osmosis y el líquido tubular alcanza el equilibrio con el instersticial (rodea la médula renal, es 4 veces la osmolaridad inicial). En la rama ascendente del Asa, sobre todo en el segmento grueso se reabsorbe con avidez Na, K y Cl. Esta parte es impermeable al agua, aún con grandes cantidades de ADH, por lo tanto acá se diluye cada vez que sube por el Asa. Entra al túbulo distal ya con 2/3 menos de solutos que cuando entró. Acá, independiente de la ADH, el líquido que abandona la porción inicial del segmento distal es hipoosmótico, con una osmolaridad de sólo 1/3 que la del plasma. Aquí casi no se absorbe casi nada, sólo un poco de NaCl. Pero en la porción final del túbulo colector es todo lo contrario, ocurre una mayor absorción de NaCl. En ausencia de ADH es impermeable al agua, por lo tanto se reabsorbe más solutos que agua. Finalmente la orina formada mediante los conductos colectores serán conducidos hacia la pelvis renal y finalmente hacia la vejiga.
Sistema osmoreceptor de ADH Controla la concentración de Na y la osmolaridad del líquido extracelular. Por ejemplo, cuando la osmolaridad aumenta arriba de lo normal, este mecanismo actúa de la siguiente manera: 1. El incremento de la osmolaridad ocasiona que unas células especiales llamadas células osmorreceptoras, que se localizan en el hipotálamo anterior, se encojan. 2. Este encojimiento las estimula y envía señales nerviosas a otras células nerviosas situadas en los núcleos supraópticos, que a su vez, envían señales al tallo de la hipófisis y a la hipófisis posterior. 3. Estos potenciales de acción conducidos a la hipófisis posterior estimulan la liberación de ADH, que se hallan almacenadas en gránulos secretóricos(vesículas), en las terminaciones nerviosas. 4. La ADH penetra al torrente sanguíneo y llega a los riñones, donde aumenta la permeabilidad en la parte terminal de los túbulos distales y colector cortical y conductor colector medualr interno.
5. El incremento de la permeabilidad produce mayor reabsorción del agua y como comsecuencia orina concentrada. Cuando disminuye la osmolaridad, se sintetiza menor cantidad de ADH, esto diminuye la permeabilidad al agua y se origina orina diluida. Tambien otros estímulos aumentan la secreción de ADH: 1. dismunición de la presión arterial. 2. la disminución del volumen sanguíneo. Siempre que la presión arterial y el volumen sanguíneo desciendan, como ocurre durante una hemorragia, el aumento de la secreción de ADH incrementa la reabsorción de líquido en los riñones y ayuda a restablecer la presión arterial y el volumen snguíneos normales. Función de la sed La ingestión del líquido esta regulado por el mecanismo de la sed, que mantiene un control específico en la osmolaridad y la concentración de Na en el mediojunto con el sistemsa osmorreceptor ADH. Este se encuentra en la zona donde se libera la ADH. Acá, en los grupos preópticos se encuentra localizada otra pequeña región cuya estimulación eléctrica produce el deseo inmediato de beber que continúa en tanto continúe el estímulo. El conjunto de estas zonas se llaman centro de la sed. Estas neuronas responden a la inyección de solución salina hipertónica estimulando la conducta de beber, son como osmoreceptores, ya que el incremento de osmolaridad en el líquido cefalorraquídeo en el tercer ventrículo, promueve la conducta de la sed. Estímulos para la sed Los más importantes son: 1. El incremento de la osmolaridad del líquido cefalorraquídeo, que produce deshidratación en los centros de sed. 2. La disminución del volumen de líquido extracelular y de la presión arterial también estimula la sed, gracias a las vías reflejas cardiopulmonar y de los barorreceptores, que son independientes de la osmolaridad. 3. La angiotensina II, producto de la disminución del volumen y de la presión sanguínea, aumenta la cantidad de esta sustancia, la cual ayuda a restablecer todos estos factores. Sobre el riñón disminuye la excreción del líquido. Siempre los riñones deben excretar de manera continua cuando menos algo de líquido, incluso en personas deshidratadas, para liberar el exceso de solutos en el cuerpo. También el agua se pierde por evaporación en los pulmones, sudor, etc. Por lo tanto, siempre hay una tendencia a la deshidratación. Para sentir el deseo de beber sólo se necesita un breve aumento de solutos (2 meq/L aprox.) para activar el mecanismo de la sed. Esto se le llama Umbral para beber.