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ESCUELA EUROPEA DE LUXEMBURGO
4º SECUNDARIA
SECCION ESPAÑOLA
BIOLOGÍA
TEMA 4.4.4 LA EXCRECIÓN EN EL SER HUMANO
1. LA EXCRECIÓN DE LOS DESECHOS
Se denomina excreción a la expulsión de los productos residuales del metabolismo.
La actividad de las células produce una serie de residuos de los que los principales son el dióxido de
carbono (procedente de la respiración celular) y los compuestos nitrogenados procedentes del metabolismo de las proteínas, que son principalmente la urea y el ácido úrico, que son producidos principalmente en el hígado por destrucción de las proteínas. Junto a ellos hay una serie de productos residuales
que el organismo debe eliminar a riesgo de que se produzca un envenenamiento sanguíneo; entre ellos
podemos citar los residuos de la descomposición de drogas y medicamentos que lleva a cabo el hígado.
o
o
o
o
Los productos residuales son eliminados mediante diversos aparatos:
El aparato respiratorio elimina el dióxido de carbono, como ya hemos estudiado en el tema 3.
Los riñones, a través de la orina, eliminan la mayor parte de los otros residuos que hay en la sangre,
en particular la urea y el ácido úrico, aunque también los excesos de agua y sales que pueda haber
en el cuerpo.
La piel, mediante el sudor, elimina los mismos productos que los riñones, aunque de una forma mucho más diluida.
El aparato digestivo, mediante la bilis, elimina restos del metabolismo del hígado, en especial colesterol y pigmentos biliares (restos de la destrucción de la hemoglobina). Atención, los excrementos no
son propiamente productos de excreción, puesto que nunca han entrado en el organismo: se trata
simplemente de restos de la digestión.
Aparte del aparato respiratorio, la mayor cantidad de residuos es eliminada a través del sistema renal; por ese motivo, se le denomina también aparato excretor, aunque no sea la única vía de excreción
de residuos.
2. ESTRUCTURA DEL APARATO EXCRETOR
El aparato excretor está formado por los riñones, los uréteres, la vejiga urinaria y la uretra.
Los riñones son los órganos más importantes de nuestro aparato excretor. Se trata de dos órganos
con forma de judía y de unos diez centímetros de altura, situados en la cavidad abdominal algo más atrás
y por debajo del hígado y el estómago. Cada riñón está formado por
una parte externa granulosa, llamada corteza renal, que rodea a
una región interna de aspecto fibroso, la médula renal, que forma
una cavidad llamada pelvis renal.
Cada riñón contiene miles de finos tubos llamados nefronas,
que son las estructuras encargadas de la fabricación de la orina. Las
nefronas se encargan de extraer de la sangre los productos de desechos, así como el
agua y las sales sobrantes.
Son los tubos de las nefronas
los que confieren a la médula
renal su aspecto fibroso. Los
tubos de las nefronas confluyen en unas puntas denominadas pirámides renales,
de las cuales la orina fabricada gotea en la pelvis renal.
La orina pasa de las
pelvis renales a los uréteres
hasta llegar a la vejiga, donde se almacena hasta el momento de la micción. Entonces, la vejiga se contrae y la
orina sale al exterior por la
uretra.
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3. CÓMO FUNCIONAN LOS RIÑONES
Cada riñón contiene alrededor de un millón de nefronas. Cada una de ellas está formada por:
 Un corpúsculo renal, formado por una estructura en forma de bolsa (la cápsula de Bowman) que
rodea un ovillo de capilares sanguíneos (el glomérulo).
 El túbulo contorneado, tubo con forma retorcida con dos partes, la proximal y la distal, entre las
que se intercala una sección con forma de horquilla (el asa de Henle).
 Los túbulos de varias nefronas confluyen en el túbulo colector que desemboca en la pelvis renal a
través de una pirámide.
proximal
distal
La sangre con residuos (pero cargada de oxígeno) llega al riñón a través de la arteria renal, que se
subdivide hasta formar los capilares de los glomérulos.
En los corpúsculos, el contenido de la sangre que circula por los capilares es filtrado. Los capilares
y la cápsula de Bowman están separados por una delgada de células planas que permiten el paso a su
través de moléculas pequeñas (agua, sales, glucosa, aminoácidos, urea, ácido úrico y otros residuos)
pero impiden el paso de partículas grandes como células sanguíneas, proteínas o grasas.
El filtrado primario (líquido que pasa al interior del corpúsculo) totaliza unos 180 litros día y contiene tanto sustancias útiles como perjudiciales.
El filtrado avanza por el túbulo de la nefrona y en su recorrido se produce la reabsorción de la mayoría de las sustancias útiles y del 99% del agua.
-
En el túbulo proximal se reabsorben en su totalidad la glucosa y los aminoácidos y parcialmente
las sales.
-
El agua es reabsorbida a lo largo de todo el túbulo, pero especialmente en el asa de Henle.
-
En el túbulo distal se produce el reajuste de las sales. Si es necesario se continúa la reabsorción, pero también puede ocurrir (si hay exceso de sal en la sangre) una secreción de más sales
al interior del túbulo desde los capilares que lo rodean.
Finalmente se producen alrededor de 1,5 litros de orina al día. La reabsorción diferencial de los distintos constituyentes del plasma origina una orina concentrada en productos de desecho pero libre de
nutrientes orgánicos útiles.
Cuando la sangre abandona los riñones por la vena renal, ha sido liberada de urea y ácido úrico pero
se ha cargado del dióxido de carbono que producen las células del riñón.
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4. EL PAPEL DE LOS RIÑONES EN EL ORGANISMO
La eliminación de los desechos de la sangre debe hacerse acompañada necesariamente de agua y
sales. Sin embargo, tanto el agua como las sales son útiles y necesarias para el buen funcionamiento del
organismo. Por ello debe
alcanzarse un equilibrio,
de manera que se elimine
sólo el agua necesaria
para formar la orina y, en
su caso, el agua excesiva
que se haya ingerido en la
alimentación. Lo mismo
ocurre con las sales: debe
eliminarse únicamente el
exceso. La excreción y el
mantenimiento del equilibrio hídrico están íntimamente relacionados, así, la
cantidad de agua eliminada por la orina dependerá
no sólo de la cantidad de
agua ingerida, sino también de la cantidad de
agua perdida por otras
vías como la respiración,
el sudor o las heces.
El aparato excretor desempeña dos funciones importantes en el organismo: por un lado, realiza un
papel depurador, al permitir la eliminación de desechos procedentes del metabolismo celular; por otro,
desempeña un papel regulador, al contribuir a que se mantenga estable la cantidad de agua y de sales
minerales en el medio interno.
5. CUANDO EL RIÑÓN NO FUNCIONA
Los riñones pueden verse afectados por diferentes trastornos e infecciones. Una enfermedad renal
grave puede afectar de tal
modo al riñón que este ya no
sea capaz de cumplir su función de eliminar los desechos
de la sangre. El fallo de uno
solo de los riñones no supone riesgo para la persona,
pues el riñón sano puede
bastar para limpiar la sangre
de todo el cuerpo. De hecho,
muchas personas viven con
un solo riñón, ya sea por
haber perdido el otro en un
accidente, en una enfermedad o por haberlo donado a
otra persona.
Sin embargo, si fallan
los dos riñones hay que recurrir urgentemente a la
diálisis, y hay que recurrir
lo antes posible a un trasplante de riñón.
En la diálisis, la sangre se filtra artificialmente haciéndola pasar por un aparato dializador. En éste, la
sangre se pone en contacto con una disolución llamada dializado mediante una membrana semipermeable. La membrana permite el paso de las moléculas pequeñas y no permite el paso de las grandes (actúa
como la membrana de la cápsula de Bowman).
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6. ACTIVIDADES DE REPASO
1. Un caso de excreción con función termorreguladora. Por toda la piel hay glándulas sudoríparas. El
sudor es un líquido que contiene agua, sales y una pequeña cantidad de urea. Cuando se suda, se
expulsa urea, por lo que se puede considerar a la piel como un órgano excretor.
No obstante, la producción de sudor tiene una misión eminentemente termorreguladora. Cuando se
suda, el agua en contacto con la piel se evapora, tomando la energía necesaria para el proceso del
calor corporal, por lo que la temperatura corporal disminuye.
a) ¿De qué factores puede depender la cantidad de sudor que produce una persona?
b) ¿Por qué se tiene una sensación de sed después de sudar copiosamente? Relaciona la respuesta
con la concentración salina de la sangre.
c)
Muchas personas dicen que en verano se orina menos. ¿Tiene lógica
esa afirmación?
2. En la figura adjunta se representan por números los órganos o aparatos
que intervienen en la excreción. Da el nombre de cada uno de ellos y explica qué sustancias elimina cada uno.
3. Teniendo en cuenta los conocimientos adquiridos en este tema y en los
temas 3 y 4, explica qué clase de sustancias de desecho contiene la sangre
que conducen los siguientes vasos sanguíneos:
a) La vena hepática.
b) La vena cava inferior.
c)
La arteria pulmonar.
d) La vena pulmonar.
e) La arteria renal.
f)
La vena renal.
g) En un libro de texto puede leerse “La arteria pulmonar lleva sangre sucia del corazón a los pulmones y la vena pulmonar trae sangre limpia de los pulmones al corazón”. Interpreta lo que significa “sangre sucia” y “sangre limpia” y da tu opinión sobre la corrección de esa frase.
4. Observa la figura que se adjunta que representa una nefrona.
a) Rotúlala.
b) ¿Cuál de las siguientes sustancias no se
encuentra en C, a pesar de estar presente en B? ¿Por qué?
Agua
Sales minerales
Glucosa
Urea
Proteínas
c)
De las siguientes sustancias, diga cuál
se halla habitualmente en C pero no en
G. ¿Por qué?
Agua
Sales minerales
Glucosa
Urea
Proteínas
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5. La tabla siguiente muestra los porcentajes de diversas sustancias en el plasma sanguíneo, en el filtrado primario y en la orina.
Sustancia
% en el plasma
% en filtrado primario
% en la orina
90-93
90-93
96
Proteínas
7,0
0
0
Glucosa
0,1
0,1
0
Sodio
0,3
0,3
0,35
Cloro
0,4
0,4
0,8
Urea
0,03
0,03
2,0
Ácido úrico
0,004
0,001
0,05
Creatinina
0,001
0,001
0,075
Agua
a) ¿Cuál de los compuestos que hay en plasma no pasa al filtrado primario?
b) ¿Qué sustancias son reabsorbidas en los túbulos?
c)
¿Qué sustancias están más concentradas en la orina que en el plasma?
d) ¿Cómo es posible que el porcentaje de agua en la orina sea más elevado que en el plasma si
hemos dicho que de los 180 litros de filtrado primario, 178,5 litros son reabsorbidos?
6. ¿Qué efectos pueden tener sobre la cantidad y la composición de la orina las siguientes actividades?
a) Comer abundantes alimentos salados.
b) Beber mucha cerveza.
c)
Jugar un partido de squash.
d) Comer dos chocolatinas.
7. En todos los manuales de supervivencia se dice que un naufrago sediento no debe beber nunca agua
de mar. ¿Por qué?
8. Uno de los trastornos renales más frecuentes son los cólicos nefríticos, también llamados cálculos
renales. Investiga para saber en qué consiste esta enfermedad.
9. La gota es una dolorosa enfermedad debida a la alta concentración en la sangre de ácido úrico.
a) ¿Cuáles son sus principales síntomas?
b) ¿Qué factores influyen en su desarrollo?
10. La gráfica muestra el resultado de unos experimentos realizados con ratones para conocer las
funciones del riñón y del hígado.
Línea K: riñones extirpados a las 8 horas.
Línea L: riñones extirpados a las 2 horas e hígado
extirpado a las 8 horas.
Línea M: hígado extirpado a las 2 horas y riñones
extirpados a las 8 horas.
a) Explica cuál sería la concentración de la urea a
las 20 horas si no se extirpara ninguno de los
dos órganos.
b) Calcula la concentración de urea a las 20 horas
en las sangres de las líneas L y M.
c)
Explica la causa de las diferencias entre las
gráficas L y M.
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