REGULACIÓN OSMÓTICA COMPARADA

(Parte III)

Dra. Fabiola León - Velarde

Fisiología Comparada 2002 - II

AVES MARINAS:

Las aves marinas obtienen el H2O de los alimentos y con ellos grandes cantidades de sal. La sal no la eliminan toda por los riñones, el exceso es eliminado por glándulas de sal que desembocan en la cavidad nasal, ocular o bucal. Estas producen un fluido muy concentrado en NaCl.

Glándula de sal: Sist. Contra-corrienteGlándula de sal: Sist. Contra-corriente

bajo Na

Alto Na

Bajo Na

Alto Na

active transport

diffusion via a transporter

KEY

diffusion through channels

ISF = interstitial fluid

Piel de sapo Glándula de sal:Reptiles/Aves

ISFExternalmedium

Na+

K+

K+

2Cl-

K+

Na+ISFNasal

fluid

2Cl-

K+

Na+ K+Cl-

Na+

Na+

K+

Sistemas ReguladoresSistemas Reguladores

Excresión de Na por la glándula de sal

o

NaVol

Control nervioso y endocrino de la Glándula de Sal (parasimpático y suprarenal)

ECUACIÓN DE HENDERSON-HASSELBACH

Para hallar pH:1.- K H2CO3 = [H+] . [HCO3

-] H2CO3 CO2

[H2CO3]

2.- K H2CO3 = [H+] . [HCO3-]

[CO2]

3.- log K = log [H+] + log [HCO3-]

[CO2]

4.- pH = 6. 1 + log 24 mmHg pH = 7. 4 0.03 x 40 mmHg

[CO2] = . PO2 PO2 = [CO2] /

= 0.03 mmol/L/mm Hg

CO2 Disuelto

•Obedece a la Ley de Henry.

Amortiguadores del LEC

Amortiguador de HCO3/CO2

• Se utiliza como la primera línea de defensa cuando el cuerpo pierde o gana H+.

• Características:

a) la concentración de la forma HCO3 es alta (24 meq/L).

b) el pK es 6.1, bastante próximo al pH del LEC.

c) el CO2 es volátil y se puede espirar por los pulmones.

MECANISMOS DE ELIMINACIÓN DE H+

1) Como protones libres:A la máxima concentración urinaria sólo se eliminan

0.1 meq H+ /día. 2) Unidos al tampón fosfato:

- HPO4-2 / H2PO4

-

- A pH = 7.4, 10 - 30 meq H+ / día- 7.4 = 6.8 + log [Na2HPO4] / [NaH2PO4]

(se excreta en la orina) 3) Unidos al tampón NH3/NH4

+

- 20 - 50 meq / día El NH3 se sintetiza a partir de la desaminación de

la glutamina.NH3 + H+ ==> NH4

+ (se elimina como sal)

EXCRECIÓN DE NITRÓGENO

• Carbohidratos y grasas dan CO2 y H2O como productos finales del metabolismo.

• Las proteínas y ácidos nucleicos dan además amoniaco, úrea y/o ácido úrico.

• El desecho nitrogenado escogido por cada especie, dependerá del ambiente y la de la cantidad de H2O

• Cuando los aa son metabolizados, el grupo amino es removido por desaminación y forma NH3 que puede ser excretado como tal, como úrea (CH4ON2) o ácido úrico (C5H4O3N4).

Principales desechos nitrogenados

Catabolismo de sustancias nitrogenadas

PRODUCTOS de EXCRECIóNInvertebrados acuáticos NH3

Teleosteos NH3 y algo de úreaElasmobranquios Úrea

Anfibios larva NH3

adulto ÚreaInsectos Ácido ÚricoReptiles general Ácido Úrico

cocodrilo Ácido Úrico y NH3 tortugas Ácido Úrico y úrea

Aves Ácido Úrico Mamíferos Úrea

DESECHOS NITROGENADOS

1. NH3 :

• Es una molécula pequeña, soluble y difunde rápidamente.

• Se pierde grandes cantidades a través de la superficie excretora (piel, branquias) en contacto con el H2O.

• El NH3 que se encuentra en el TCD no es un producto metabólico, se produce a partir de la Glutamina. Es un amortiguador de protones.

2. Úrea :

•Es soluble en H2O y su toxicidad es baja. Se condensa a partir de CO2 + NH3 mediante el ciclo de la ORNITINA.

DESECHOS NITROGENADOS

Se filtra, secreta y se reabsorbe a los túbulos nuevamente (recirculación de la úrea).

Los anfibios cambian su producción metabólica de N2, de larva = NH3 a adulto = úrea, aumentando la actividad de las enzimas del ciclo de la ORNITINA.

Ciclo de la úrea

LA ÚREA

Se concentra en la parte superior del tubo colector (médula externa), impermeable a la urea.

Se reabsorbe en la parte inferior del tubo colector (médula interna).

(Estos cambios son controlados por ADH)

Se recicla en la médula interna donde se añade al gradiente osmótico.

ESQUEMA DE CONCENTRACIONES

DESECHOS NITROGENADOS

3.Ácido Úrico :

Es la mejor manera de desechar N2 y conservar la máxima cantidad de H2O (poco soluble).

Insectos, reptiles y aves pueden acumular ác. Úrico porque son ovíparos, éste precipita y se acumula en el alantoides.

Degradación de purinas en ácido úrico

DEGRADACIÓN DE NUCLEÓTIDOS

Contienen 2 grupos de compuestos nitrogenados: purinas = A y G, pirimidinas = C y T

Metabolismo de las Purinas:

- Insectos, reptiles y aves se degradan hasta ác. úrico.

- Mamíferos se degrada hasta alantoína (se forma del ác. úrico por la enzima uricasa).

- Excepción: El hombre, mono y perro dálmata degradan hasta ác. Úrico (GOTA).

Metabolismo de las Pirimidinas:

- Se degradan hasta NH3 y aminoácidos básicos.