Escrezione

Molecoladiacido urico.Sostanza prodotta dal metabolismo dei prodotti azotati ed eliminata con l'escrezione negli organismi animali uricotelici, come gliuccelli

L'escrezioneè un processofisiologicodisecrezionerivolta verso l'esterno con cui gli organismi viventi, attraverso particolari organi e meccanismi biochimici, eliminano le sostanze delmetabolismoinutili o tossiche o date dal metabolismo cellulare che si accumulano in essi e regolano il proprioequilibrio idro-salino;gli organi preposti a tale eliminazione vengono denominati emuntori; tra di essi figurano: pelle, apparato urinario, intestino, apparato respiratorio, pancreas e fegato.

Principali prodotti dell'escrezione sono, nel mondoanimalea seconda delle specie considerate, molecole azotate di diversa natura. Nei vertebrati le principali sono costituite daurea,ammoniacaeacido urico,prodotti della demolizione delle sostanze azotate, soprattuttoproteine.L'escrezione non va confusa con ladefecazione,che è l'allontanamento delle sostanze non digerite, transitate nell'intestino(anche se in associazione a fegato e pancreas è un organo esocrino) senza mai essere entrate a far parte integrante delle cellule del corpo. Neicordatiprovvisti dicloaca,come isauropsidi,entrambi i prodotti di rifiuto dell'organismo vengono evacuati all'esterno tramite un orifizio comune, mentre è condizione comune in altri taxa lo sbocco dei dotti nefridiali all'interno dell'intestino (enteronefria).

Apparati di escrezione

Organismi unicellulari

Gliorganismi unicellulariprovvedono all'escrezione tramiteesocitosi,ovvero riversando i prodotti all'esterno in vescicole di membrana cellulare.

Organismi pluricellulari

Unavaccaelimina l'urinasvuotando la propria vescica ed espellendo i metaboliti azotati

La parte bianca in cima alle feci scure di unalucertola,rappresenta l'escreto, principalmente costituito daacido urico

Lepianteutilizzano glistomiper espellere alcuni prodotti metabolici. Tramite altri processi sono in grado di secernere cere, oli essenziali e altro; tramite l'escissione periodica delle foglie, sono in grado di eliminare senza particolari elaborazioni ulteriori metaboliti di scarto.

Neglianimalisvolge funzione escretrice l'apparato escretore,alla cui categoria appartengono, tra gli altri, l'apparato urinario,l'apparato protonefridialee ilmetanefridiale.

I prodotti di rifiuto dell'apparato escretore, spesso filtrati direttamente dalsangue,sono principalmente compostiazotati,modificati ed espulsi a volte sotto forma diurina,e costituiti ad esempio daacido urico,ureaoammoniacaa seconda dei generi tassonomici.

In generale, le secrezioni delleghiandole esocrinee degliemuntori,quali lasudorazione,ilseboo la stessaurina,rientrano nella definizione di escreti.

L'escrezione nei vertebrati

Possiamo distinguere tre categorie principali di escrezione nelsubphylumdeivertebrati:gliammoniotelici,gliureotelicie gliuricotelici.Questa differenziazione si basa in gran parte sulla disponibilità di acqua che gli animali utilizzano per diluire i loro prodotti azotati. Gli ammoniotelici producono sostanze piuttosto tossiche per l'organismo come l'ammoniacaper cui hanno bisogno di molta acqua per diluire gli scarti senza esserne danneggiati. Tendenzialmente, gran parte degli organismi acquatici sono ammoniotelici, come moltipesci.Gli ureotelici producono sostanze come l'ureache vengono diluite in una scorta d'acqua immagazzinata in una vescica, come imammiferie moltianfibiadulti, che nella fase larvale sono ammoniotelici come molti pesci. Gli uricotelici producono sostanze scarsamente acide come l'acido uricoe non hanno quasi nessuna perdita di acqua che viene riassorbita poco prima dell'escrezione, esempio sono moltisauropsidi(uccellierettili,principalmentesquamati).

Le varie modalità di escrezione nel regno animale

Rene manzo anatomia

Ci possono essere diversi modi per eliminare i prodotti di escrezione dall'organismo. L'escrezione è una tecnica che si è evoluta per millenni, dal semplice vacuolo contrattile fino al nefrone. Con l'aumentare del livello evolutivo dell'individuo aumenta la complessità dei suoi sistemi e quindi anche del sistema escretorio.

Escrezione tramite vacuolo contrattile

Operata nei protozoi acquatici, i vacuoli contrattili eliminano l'acqua in eccesso che entra continuamente nella cellula per via di processi osmotici. Il vacuolo fatto a forma di sfera raggiata assorbe l'acqua in eccesso nella cellula tramite i raggi, gonfiando progressivamente di liquidi la zona sferica centrale. Quando l'acqua in eccesso è stata assorbita dal vacuolo, un poro presente sulla struttura sferica della superficie si apre, rilasciando all'esterno tutto il liquido e completando il processo escretorio.

Escrezione tramite Protonefridi

Presenti soprattutto in organismi di piccole dimensioni, acelomati e pseudocelomati, i protonefridi sono l'arcaico antenato dei nostri nefroni. Sono composti da piccoli tubi che attraversano l'animale da testa a coda. I tubi sono pieni di appendici chiamate "cellule a fiamma". Il compito delle cellule a fiamma è quello di raccogliere le sostanze di scarto inglobate nei liquidi e, con un movimento ciliare presente nei tubi, trasportare le sostanze di scarto o all'esterno tramite dei micropori o all'interno della cavità gastrovascolare dove verranno eliminate con le feci.

Escrezione tramite Metanefridi

Presenti negli animali con cavità corporee (celoma), i metanefridi consentono la filtrazione di un maggior volume di liquido e il riassorbimento dell'acqua e delle sostanze utili. Tutta la struttura del metanefride è ricoperta di vasi sanguigni che, tramite delle strutture sovrastanti chiamate podociti, filtrano acqua e sostanze di scarto dai vasi, riversando tutto nel celoma. Il primo "step" di questo assorbimento è l'estrazione del liquido celomatico dal celoma, che avviene tramite delle strutture sferiche chiamate "nefrostoma". Il nefrostoma è direttamente collegato con dei tubuli collettori che portano il liquido estratto in una vescica di accumulazione (vescica del metanefridio). La vescica possiede proprietà contrattili e, una volta accumulato il liquido nel suo interno, lo riversa all'esterno tramite dei pori chiamati nefridiopori. Prima di essere riversato all'esterno, acqua e sostanze utili vengono riassorbite dalle pareti della struttura.

Escrezione tramite Tubuli malpighiani

I tubuli malpighiani sono l'apparato escretorio di molti insetti. Sono costituiti da tubi che estraggono il liquido celomatico dal celoma, utilizzando un sistema di trasporto attivo di ioni sodio e ioni potassio, e lo incanalano nell'ultima parte dell'intestino medio dell'insetto. Da qui il liquido viene trasportato nell'intestino posteriore e successivamente nel retto, dove gli ioni sodio (Na+) e gli ioni potassio (K+) vengono riassorbiti attivamente mentre l'acqua viene riassorbita per osmosi.

Escrezione renale

Processo tramite il quale le sostanze abbandonano l'interno del tubulo contorto distale ed entrano nel tubulo collettore che le convoglia nei dotti papillari.

Escrezione nell'uomo

Meccanismo della diuresi nella specie umana.

Nellaspecie umana,gli organi attraverso i quali avviene l'escrezione o diuresi, con cui si intende anche la quantità diurinaeliminata nell'unità di tempo, sono ireni,che eliminano l'ureae le altre scorie mediante l'urina.Negli esseri umani l'escrezione non è l'unica né la più importante funzione dei reni, che regolano anche l'equilibrio idroelettrolitico,l'equilibrio acido-base,lapressione arteriosae altre funzioni. I due reni, alloggiati nella cavità addominale, hanno forma di fagiolo con, in media, una lunghezza di circa 7 cm e un'altezza di circa 12 cm. In corrispondenza della cavità, dettailo renale,in ognuno di essi entra un vaso sanguigno, l'arteria renale,e ne esce un altro, lavena renale.All'interno di ogni rene si distinguono una zona esterna, lacorticale,di colore scuro, al di sotto della quale si trova una zona più chiara, lamidollare,costituita da una decina circa di strutture a forma di piramide. A livellomicroscopico,la corticale e parte della midollare contengono tanti microscopici organi escretori ammassati, inefroni.Nel nefrone la formazione dell'urina avviene in due fasi: la filtrazione e il riassorbimento.

• Filtrazione.Questa fase avviene nellacapsula di Bowman,il cui interno è tutto occupato da un groviglio di capillari (ilglomerulo renale), che agiscono come un filtro. Alcuni componenti del sangue che scorrono nei capillari passano nella capsula e formano un'urina diluita, detta "preurina". Essi sono l'acqua e le molecole piccole, come glucosio, amminoacidi, sali. Non passano, invece, le molecole grandi, come le proteine. Ogni ora, grazie alla filtrazione, passano nella capsula circa 7,5 litri di liquido o preurina. Poiché la quantità di sangue totale che circola nell'organismo è di 5-6 litri, ci dev'essere un meccanismo per recuperare tutta questa quantità di liquido e riportarla nel sangue: questo è il riassorbimento.
• Riassorbimento. L'urina definitiva si forma a mano a mano che il liquido passa dalla capsula neltubulo renale,un tubicino ripiegato e contorto. Lungo il tubulo avviene il riassorbimento e gran parte delle sostanze perse in precedenza ritornano nel sangue. Il riassorbimento avviene perché il tubulo è avviluppato da una rete di capillari che riportano nel sangue circa il 99% dell'acqua, tutto il glucosio e tutti gli amminoacidi.

L'1% dell'acqua, con disciolta l'urea e parte dei sali minerali, va a costituire l'urina definitiva, che esce dai reni imboccando gliureteri,i canali che dai reni la portano ad una sacca, lavescica,che ha il compito di raccoglierla. Dalla vescica, infine, parte un unico canale, l'uretra,che porta l'urina all'esterno.

La composizione dell'urina è molto importante perché può far capire che nell'organismo c'è qualcosa che non va; infatti, a volte nell'urina compaiono sostanze che segnalano la presenza di malattie. Per esempio, la presenza di glucosio può indicare l'alterazione del metabolismo degli zuccheri denominatadiabete mellito(dal latinomellìtus= dolce come il miele). Talvolta, inoltre, alcune sostanze prodotte dalmetabolismoo derivate dagli alimenti possono sedimentare in forma cristallina formando piccolissimi sassolini, icalcoli(dal latinocàlculus= sassolino usato per contare), che ostruiscono le vie urinarie causando le dolorosecoliche renali.

Patologie

Alterazioni quantitative della diuresi sono:

• Anuria:produzione di urine assente o inferiore a 100 ml nelle 24 ore,
• Oliguria:riduzione della quantità di urine prodotte nelle 24 ore (<500 ml),
• Poliuria:aumento della quantità delle urine (>2500 ml/24 ore),
• Nicturia:diuresi abbondante nelle ore notturne.

Altri progetti

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Collegamenti esterni

• (EN) Fenton Crosland Kelley e James Arthur Ramsay,excretion,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.
• (EN)egestion,suEnciclopedia Britannica,Encyclopædia Britannica, Inc.