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Excreción

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Laexcreciónes un proceso fisiológico, que permite a unorganismoexpulsar sustancias que no utiliza y que pueden resultarle tóxicas, manteniendo así el equilibrio de lahomeostasisy la composición de losfluidos corporales.[1]​

Durante las actividades vitales, como la respiración celular, se producen varias reacciones químicas en el organismo. Se conocen como metabolismo. Estas reacciones químicas producen productos de desecho como dióxido de carbono, agua, sales, urea y ácido úrico. La acumulación de estos desechos más allá de un nivel dentro del cuerpo es perjudicial para el organismo. Los órganos excretores eliminan estos desechos. Este proceso de eliminación de los desechos metabólicos del cuerpo se conoce como excreción.

Lasplantas verdesproducen dióxido de carbono y agua como productos respiratorios. En las plantas verdes, eldióxido de carbonoliberado durante la respiración se utiliza durante la fotosíntesis. Eloxígenoes un subproducto generado durante lafotosíntesis,y sale a través de losestomas,las paredes celulares de las raíces y otras vías. Las plantas pueden deshacerse del exceso de agua mediante la transpiración y laevisceración.Se ha demostrado que la hoja actúa como un "excretóforo" y, además de ser un órgano primario de la fotosíntesis, también se utiliza como método de excreción de desechos tóxicos por difusión. Otros materiales de desecho que exudan algunas plantas -resina,savia,látex,etc. son forzados desde el interior de la planta por presiones hidrostáticas dentro de la planta y por fuerzas de absorción de las células vegetales. Estos últimos procesos no necesitan energía añadida, actúan de forma pasiva. Sin embargo, durante la fase de preabscisión, los niveles metabólicos de una hoja son elevados.[2]​[3]​ Las plantas también excretan algunas sustancias de desecho en el suelo que las rodea.[4]​

Sustancias de excreción

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Las sustancias que se deben expulsar son enormemente variadas, pero las más abundantes son eldióxido de carbono,y los nitrogenados que se producen por alteración degrupos aminoresultantes delcatabolismo(degradación) de lasproteínas.[3]​

La sustancia excretada puede ser:

  • Amoníaco.Es excretado porinvertebradosacuáticos,peces óseosylarvasdeanfibios.Es muy tóxico pero, por su gran solubilidad y difusión, el agua circundante lo diluye y arrastra con rapidez. Los animales que excretan amoníaco se denominanamoniotélicos.[3]​
  • Urea.Se produce en el hígado por transformación rápida del amoníaco, resultando ser mucho menos tóxica y más soluble, aunque se difunde con mayor lentitud. Por esas razones puede acumularse en lostejidossin causar daños y excretarse más concentrada. Es el principal desecho nitrogenado de lospeces cartilaginosos,anfibios adultos ymamíferos.Los animales que excretan urea se denominanureotélicos.[3]​
  • Ácido úrico.Es característico de animales que ingresan el agua en poca cantidad. Se forma a partir del amoníaco y otros derivados nitrogenados. Se excreta en forma de pasta blanca o sólido dado su mínima toxicidad y baja solubilidad. Es característico de animales adaptados a vivir en un ambiente seco y ponerhuevoscon cáscara y membrana impermeables al agua, como por ejemploinsectos,moluscos pulmonados,reptilesyaves.Los animales que excretan ácido úrico se denominanuricotélicos.[3]​

En los mamíferos, por ejemplo, los dos procesos excretores esenciales son la formación deorinaen losriñonesy la eliminación dedióxido de carbonoen lospulmones.Estos desechos se eliminan pormicciónyrespiraciónrespectivamente. También lapiely elhígadointervienen en la elaboración o secreción de sustancias tóxicas.[5]​ La piel interviene a través de latranspiración,expulsandosalesyagua.[cita requerida]

En losartrópodosterrestres los órganos excretores suelen desembocar al principio del intestino, con lo que los productos de excreción se incorporan a las heces. Sin embargo, en los mamíferos, como el hombre, solo el hígado vierte sustancias de excreción alintestino.De éstas, solo los derivados del grupohemosanguíneo, como labilirrubina,se incorporan de manera significativa a las heces, siendo la mayoría reabsorbidas al torrente sanguíneo y eliminadas finalmente por los riñones.[cita requerida]

Sustancias concomitantes

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túbulos, en los que la orina se concentra y luego se recoge.

Agua

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Por regla general, el agua no es una sustancia que deba desprenderse. Por el contrario, todos los organismos necesitan agua para llevar a cabo sus funciones vitales. Sin embargo, el agua es en gran medida indispensable en las excreciones para sustanciassolubles en agua(en medicina, esto también se denomina "sustancias urinarias" ) del cuerpo. Pero incluso los residuos digestivos pueden aglutinar cantidades considerables de agua; las heces humanas contienen alrededor del 40 % del volumen de agua excretada. El agua puede incluso ocupar la mayor parte de los excrementos. Es precisamente la proporción de agua disponible lo que caracteriza a los distintos sistemas excretores desarrollados en laevolución.En los organismos que viven en el agua, apenas se limita. Sin embargo, las vías de disolución de los organismos acuáticos a veces difieren considerablemente; se basan en las vías de disolución de sus antepasados, algunos de los cuales no eran organismos acuáticos. En los organismos terrestres, el agua no está disponible a voluntad, por lo que, por un lado, se necesitan mecanismos que requieran pequeñas cantidades de agua y, por otro, cobra importancia la recuperación de agua (reabsorción de agua). Así, laorina primariase concentra en el sistema de tubos (túbulos) de lanefronaen los riñones de los mamíferos, es decir, se recupera el agua. En los organismos voladores, la cantidad de agua disponible se vuelve aún más crítica, porque las cantidades de agua necesarias para la excreción contribuyen a la masa del organismo. Por lo tanto, la reducción efectiva del peso también significa que el mecanismo excretor requiere la menor cantidad de agua posible.

La situación sólo es diferente para los organismos que toman mayores cantidades de agua con su alimento. Esto no incluye a los grandes comedores deplancton(tiburón peregrino,tiburón ballena,ballena azul), que no tragan el agua en absoluto, sino que la liberan a través de filtros (hendiduras branquiales o barbas) o la exprimen. Los organismos que ingieren regularmente grandes cantidades de agua en su dieta son principalmentecomedores de sangreectoparásitos.Para los voladores, en particular, el lastre del agua supone un reto, ya que la ingesta de sangre puede superar su peso corporal real y perjudicar en gran medida su capacidad de volar. Esto no sólo afecta a losinsectos chupasangre,sino también, por ejemplo, a losmurciélagos vampiros.Por lo tanto, después de la comida de sangre, ladiuresishormonales fuertemente estimulada para excretar una gran cantidad de agua muy rápidamente.[6]​[7]​[8]​

Lubricantes

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Para facilitar el paso intestinal y la excreción, a menudo se incluyen en las excretas, heces y excrementos, además del componente principal, el agua, lubricantesmucilaginososprocedentes de lamucosa intestinalo de las glándulas.

Etapas de la excreción en animales

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En la mayoría de los vertebrados, el proceso de excreción consta de tres etapas: filtración, reabsorción y secreción; en el resto de los animales, no tiene lugar la última etapa. Todos los seres vivos deben realizar la excreción como una manera de mantener el equilibrio del medio interno. Los animales más sencillos, como las esponjas (poríferos) y las medusas (cnidarios), eliminan sus desechos por difusión.

Sistemas de órganos

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En muchos invertebrados, los órganos excretores son losnefridios.Los artrópodos terrestres (arácnidos,insectos ymiriápodos) tienen unos órganos especiales derivados del intestino conocidos comotubos de Malpighi.

Los órganos que participan en la excreción del cuerpo humano y de los otros mamíferos son:

Órgano metabólico central

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Un órgano metabólico central como elhígadoen muchos vertebrados suele ser el responsable de laconversiónde las sustancias en una forma que permita su excreción. Su liberación puede tener lugarenterohepáticay a través del intestino.

Superficie del cuerpo

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Todos los solutos pueden ser excretados a través de la piel, siempre que haya suficiente agua y superficie corporal permeable. Por lo tanto, la excreción cutánea es especialmente poco problemática para los animales acuáticos con una superficie blanda. En los organismos pequeños sin piel (protozoos), la excreción se produce de forma aún más sencilla a través de la membrana celular comoexocitosiso por expulsión de un componente celular (como en la expulsión de orgánulos y núcleo durante la maduración de los eritroblastos eneritrocitos).[9]​

En el caso de la excreción cutánea y la excreción a través de las membranas celulares, las funciones de excreción, secreción y respiración apenas pueden distinguirse.

Respiración

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Además deldióxido de carbono,cuya liberación se asigna a larespiracióny no a la excreción, el amoníaco oamonioen particular se libera a través de lasbranquiasde muchos animales acuáticos, como lospeces óseosmarinos, a través del sistema respiratorio. Muchospeces óseosmarinos también controlan su osmorregulación y la liberación de sal a través de sus branquias.[10]​

Avestruz de cuello rojoorinandoen elSerengeti.

Orinar

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La micción sirve para la excreción de sustanciassolubles en agua,estas son elamoníaco,elácido úrico,laureay muchos productos de degradación.

En muchosinvertebrados,varias formas denefridiosson responsables de la excreción;protonefridioengusanos planos(Plathelminthes) y muchas larvas deSpiraliaymetanefridioenanélidos(Annelida) y otros animales con unceloma.El órgano urinario consta deriñón,uréter,vejiga urinariayuretra.Este sistema de órganos está completamente desarrollado en muchos mamíferos, pero sólo parcialmente en muchos otros vertebrados; las aves carecen de vejiga y de orificio ureteral externo (excepto en losavestruces). No es necesario que exista un órgano urinario ni siquiera en lasespeciessi su excreción es a través de otros órganos, por ejemplo en los endoparásitos a través de la piel.

La principal tarea del riñón es recuperar el agua de la orina primaria. La mayor parte de la energía necesaria para el trabajo de los riñones se destina a este proceso.

Hecesde larana de la fresa.

Excreción rectal

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En losinsectos,los productos de desecho metabólicos se excretan por medio de un sistema detubos de Malpighi.[11]​ Las sustancias a excretar se difunden o son transportadas activamente a la vasculatura, que las dirige hacia el recto. Allí se produce la extracción de agua e iones. El resto de los excrementos se excretan junto con las heces.[12]​

En los mamíferos y otros vertebrados, los productos de descomposición producidos en el hígado se excretan por vía biliar (enterohepática) y por vía rectal a través del intestino.

Las sustancias gaseosas pueden salir deltracto digestivopor vía rectal[13]​ así como por vía oral. A menudo no se da importancia a esta forma de excreción, pero la liberación demetanopor parte de losrumiantesrepresenta un factor importante en el cálculo degases de efecto invernadero.Laflatulenciano es atribuible a la respiración (excepto la de lasarqueasen elestómago de rumiante).

Mariquita(Hippodamia undecimpustulata) excretando.

Cloaca

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La mayoría de las aves terrestres cuentan con una única forma de excreción, lacloaca.Aunque aquí se den las condiciones necesarias para la reabsorción de agua y sal, el agua y la sal pueden ser retenidas en la cloaca y, por lo tanto, la secreción de agua y sal se incrementa.[14]​[15]​ Los animales pueden utilizar sus excretas para cubrir su cuerpo.[16]​[17]​

Sal excretada por la planta de manglarAvicennia marina.

Glándulas especiales

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Algunoscrustáceostienenglándulas antenales,algunosarácnidostieneglándulas coxales.Peces cartilaginosos,[18]​ muchosreptiles marinos[19]​ (como tortugas marinas[20]​ serpientes marinas[21]​) y aves marinas[22]​[23]​[24]​ poseen glándulas de salinas para la osmorregulación. Las plantas también tienen órganos de excreción de sal.[25]​[26]​

Problemas de salud

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Varios parásitos, bacterias, virus y otros agentes patógenos de interés para la salud pública se transmiten eficaz o potencialmente a través de los fluidos corporales (la caquexia crónica en los ciervos salvajes) o de diversos excrementos (por ejemplo, elvirus de la gripedurante losestornudos).

En el sectorganaderoy agroalimentario, el control y la gestión de los excrementos es una cuestión importante (estiércol,etc.).

Por último, eluso de los excrementostras un tratamiento adecuado permite reutilizar los nutrientes presentes en ellos para la agricultura.

Los excrementos de personas y animales enfermos (orinayexcrementosen particular) presentan problemas sanitarios,epidemiológicosoecoepidemiológicosparticulares.

En el contexto del riesgo infeccioso y, en particular, en caso de riesgo de contacto directo o indirecto con estosexcrementos,el uso de ropa adecuada (mascarilla FFP,guantess,gafas protectoras...) forma parte de lasbuenas prácticas[27]​.

Véase también

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Referencias

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  1. ↑Beckett, B. S. (1987).Biology: A Modern Introduction.Oxford University Press.p. 110.ISBN0-19-914260-2.
  2. ↑Ford BJ (October 1986).«Even plants excrete».Nature323(6091): 763.Bibcode:..763F 1986Natur.323..763F.S2CID4344886.doi:10.1038/323763a0.
  3. ↑abcdeEncyclopædia Britannica, ed. (2010). «Excretion».Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Ultimate Reference Suite.Chicago.
  4. ↑http:// tutorvista /content/science/science-ii/excretion/excretion-plants
  5. ↑Weiner ID, Mitch WE, Sands JM (August 2015).«Urea and Ammonia Metabolism and the Control of Renal Nitrogen Excretion».Clinical Journal of the American Society of Nephrology10(8): 1444-58.PMC4527031.PMID25078422.doi:10.2215/CJN.10311013.
  6. ↑T. S. Adams:Hematophagy and hormone release.EnAnnals of the Entomological Society of America.Vol. 92, No. 1, 1999, pp. 1-13,doi:10.1093/aesa/92.1.1.
  7. ↑William A. Wimsatt:Transient behaviour, nocturnal activity patterns, and feeding efficiency of vampire bats (Desmodus rotundus) under natural conditions.En:Journal of Mammalogy.1969, pp. 233-244,doi:10.2307/1378339,JSTOR1378339 .
  8. ↑William N. McFarland, William A. Wimsatt:Función renal y su relación con la ecología del murciélago vampiro, Desmodus rotundus.EnComparative Biochemistry and Physiology,vol. 28, nº 3, 1969, pp. 985-1006.
  9. ↑Ehud Skutelsky, David Danon:An electron microscopic study of nuclear elimination from the late erythroblast.En:The Journal of Cell Biology.Vol. 33, nº 3, 1967, pp. 625-635,doi:10.1083/jcb.33.3.625.
  10. ↑Christian Sardet, Monique Pisam, Jean Maetz:The surface epithelium of teleost fish gills.En:J Cell Biol.Vol. 80, 1979, pp. 96-117.PMC2110284
  11. ↑R. A. Rakitov:Productos secretores de los túbulos malpighianos de Cicadellidae (Hemiptera, Membracoidea): un estudio ultraestructural.En:International Journal of Insect Morphology and Embryology.Vol. 28, núm. 3, 1999, págs. 179-193.
  12. ↑ D. G. Cochran:Excretion in insects.In:Insect Biochemistry and Function.Springer Netherlands, 1978, S. 177–281.
  13. ↑ J. Stein:Meteorismus und Flatulenz.Funktionsdiagnostik in der Gastroenterologie.(PDF) Springer, Berlin/Heidelberg 2006, S. 231–240.
  14. ↑William M. Hart, Hiram E. Essex:El metabolismo del agua en el pollo (Gallus domesticus), con especial referencia al papel de la cloaca.En:American Journal of Physiology.Band 136, Nr. 4, 1942, S. 657-668.
  15. ↑David H. Thomas:Excreción de sal y agua por las aves: el intestino inferior como integrador de la excreción renal e intestinalEn:Bioquímica y Fisiología Comparada.Parte A:Fisiología.Band 71, Nr. 4, 1982, S. 527-535.
  16. ↑Mora, J.; Martuscelli, J.; Ortiz Pineda, J.; Soberón, G. (1965).«La regulación de las enzimas de la urea-biosíntesis en los vertebrados»(PDF).Biochemical Journal96(1): 28-35.PMC1206904.PMID14343146.
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  26. ↑Kenneth B. Marcum, Sharon J. Anderson, M. C. Engelke:Secreción de iones de las glándulas salinas: Un mecanismo de tolerancia a la salinidad entre cinco especies de zoysiagrassArchivadoel 25 de marzo de 2016 enWayback Machine.En:Crop Science.Band 38, Nr. 3, 1998, S. 806-810.
  27. ↑V. Prat, C.Boutelier, C.Sengelin Le Breton & P.Baune (2017)Gestion des excreta: évacuer les mauvaises pratiques;Médecine et Maladies Infectieuses; Volume 47, Issue 4, Supplement, June 2017, Page S154 COL INF-06;https://doi.org/10.1016/j.medmal.2017.03.372(abstract)

Enlaces externos

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