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Introducción
Todas las células de nuestro cuerpo trabajan sin parar y, al hacerlo, producen sustancias de desecho que resultan tóxicas si se acumulan: dióxido de carbono, urea, ácido úrico, exceso de agua y de sales minerales. La excreción es el proceso mediante el cual el organismo elimina esos productos de desecho del metabolismo. En esta lección estudiarás qué órganos intervienen en la excreción y, sobre todo, cómo los riñones fabrican la orina.
Explicación
En la excreción participan varios órganos:
Pulmones: expulsan el dióxido de carbono en cada espiración.
Glándulas sudoríparas: producen el sudor, formado por agua, sales y una pequeña cantidad de urea.
Hígado: transforma el amoniaco, muy tóxico, en urea, que pasa a la sangre.
Aparato urinario: filtra la sangre, retira la urea y otros desechos y forma la orina.
El aparato urinario está formado por:
Dos riñones: órganos con forma de judía, de unos 12 cm, situados a ambos lados de la columna vertebral, en la zona lumbar. Reciben la sangre por la arteria renal y la devuelven ya limpia por la vena renal.
Dos uréteres: conductos que llevan la orina desde cada riñón hasta la vejiga.
La vejiga urinaria: bolsa muscular y elástica donde se almacena la orina.
La uretra: conducto por el que la orina sale al exterior durante la micción.
La nefrona. Cada riñón contiene alrededor de un millón de nefronas, que son las unidades que fabrican la orina. Cada nefrona tiene un ovillo de capilares llamado glomérulo, rodeado por la cápsula de Bowman, de la que sale un tubo largo, el túbulo renal.
La orina se forma en tres etapas:
1. Filtración: en el glomérulo, la presión de la sangre hace pasar a la cápsula de Bowman agua, sales, glucosa, urea y otras sustancias pequeñas. Las células de la sangre y las proteínas, que son grandes, no pasan. Así se forman unos 180 litros de filtrado al día.
2. Reabsorción: a lo largo del túbulo renal, las sustancias útiles (casi toda el agua, la glucosa y muchas sales) vuelven a la sangre. Se recupera alrededor del 99 % del agua filtrada.
3. Secreción: algunas sustancias de desecho que quedan en la sangre pasan directamente al túbulo para ser eliminadas.
El resultado es la orina: alrededor de 1,5 litros al día, formada por un 95 % de agua y un 5 % de sustancias disueltas (urea, sales minerales, ácido úrico, creatinina). En una persona sana la orina no contiene glucosa ni proteínas; si aparecen, pueden indicar una enfermedad, como la diabetes o un problema renal.
Hábitos saludables: beber suficiente agua, no aguantar las ganas de orinar durante mucho tiempo, tomar poca sal y mantener una buena higiene ayudan a prevenir infecciones de orina y cálculos renales («piedras en el riñón»).
Ejemplo
Ejemplo 1. ¿Cuánta agua se reabsorbe? Los riñones de una persona forman 180 litros de filtrado al día, pero solo elimina 1,5 litros de orina. ¿Qué porcentaje del filtrado vuelve a la sangre?
Volumen reabsorbido: 180 − 1,5 = 178,5 litros.
Porcentaje: 178,5 ÷ 180 × 100 ≈ 99,2 %.
Solución: se reabsorbe aproximadamente el 99 % del filtrado. Por eso, sin la reabsorción, nos deshidrataríamos en pocas horas.
Ejemplo 2. El viaje de una molécula de urea. La urea se forma en el hígado y pasa a la sangre → llega al riñón por la arteria renal → se filtra en el glomérulo y entra en la cápsula de Bowman → recorre el túbulo renal → baja por el uréter → se almacena en la vejiga → sale al exterior por la uretra.
Ejercicios
¿En qué estructura del riñón se produce la filtración de la sangre?
¿Qué sustancia no aparece en la orina de una persona sana y, si aparece, puede indicar diabetes?
Material adicional
El sistema endocrino
El sistema endocrino está formado por un conjunto de glándulas endocrinas que producen sustancias químicas llamadas hormonas. Las hormonas se vierten directamente a la sangre y actúan sobre órganos o tejidos específicos (órganos diana), regulando numerosas funciones del organismo.
Comparación: sistema nervioso vs. sistema endocrino
Característica
Sistema nervioso
Sistema endocrino
Señal
Impulsos eléctricos
Hormonas (sustancias químicas)
Transmisión
Por nervios
Por la sangre
Velocidad
Muy rápida (milisegundos)
Más lenta (segundos a horas)
Duración del efecto
Breve
Prolongada
Tipo de respuesta
Precisa y localizada
General, amplia
Ambos sistemas trabajan de manera coordinada. Por ejemplo, ante un peligro, el sistema nervioso activa al sistema endocrino para que las glándulas suprarrenales liberen adrenalina, que prepara al cuerpo para la acción (aumenta el ritmo cardíaco, dilata las pupilas, eleva la glucosa en sangre).
Principales glándulas endocrinas y sus hormonas
Glándula
Localización
Hormona(s) principal(es)
Función
Hipotálamo
Base del cerebro
Hormonas reguladoras
Coordina el sistema nervioso con el endocrino; controla la hipófisis
Caracteres sexuales masculinos, producción de espermatozoides
Regulación de la glucosa en sangre
La concentración normal de glucosa en sangre (glucemia) en ayunas es de unos 70-100 mg/dL. El páncreas la regula mediante dos hormonas antagónicas:
• Insulina: Se libera cuando la glucemia sube (después de comer). Permite que las células capten glucosa de la sangre para obtener energía o almacenarla como glucógeno en el hígado y los músculos. Baja la glucemia.
• Glucagón: Se libera cuando la glucemia baja (entre comidas, durante el ejercicio). Estimula al hígado para que libere glucosa a la sangre a partir del glucógeno almacenado. Sube la glucemia.
⚠️ Importante
La diabetes mellitus es una enfermedad en la que el páncreas no produce suficiente insulina (tipo 1) o las células no responden adecuadamente a ella (tipo 2). Esto provoca niveles elevados de glucosa en sangre (hiperglucemia), que puede dañar los vasos sanguíneos, los riñones, los nervios y los ojos.
La pubertad
La pubertad es el periodo de la vida (generalmente entre los 10 y los 16 años) en el que el cuerpo experimenta cambios físicos y emocionales que lo preparan para la reproducción. Está regulada por hormonas del hipotálamo, la hipófisis y las gónadas (ovarios y testículos).
Cambios comunes: Crecimiento acelerado (estirón puberal), aparición de vello púbico y axilar, aumento de la sudoración, acné.
Cambios en las chicas: Desarrollo mamario, ensanchamiento de caderas, inicio de la menstruación (menarquia).
Cambios en los chicos: Aumento de masa muscular, ensanchamiento de hombros, cambio de voz (se hace más grave), crecimiento del vello facial.
📌 Recuerda
El sistema endocrino regula funciones mediante hormonas que viajan por la sangre. La insulina baja la glucemia; el glucagón la sube. La hipófisis es la «glándula maestra» porque controla a muchas otras glándulas.
🔬 Actividad de laboratorio
Mapa conceptual del sistema endocrino: 1. En el centro, escribe «Sistema endocrino». 2. Dibuja ramas hacia cada glándula endocrina (hipotálamo, hipófisis, tiroides, páncreas, suprarrenales, gónadas). 3. Para cada glándula, indica su localización, la hormona principal y su función. 4. Dibuja flechas que muestren las relaciones: el hipotálamo controla la hipófisis, y esta controla a las demás glándulas. 5. Incluye un ejemplo de retroalimentación (feedback): cuando la tiroxina sube, la hipófisis reduce la TSH.
🤔 ¿Sabías que...?
La hormona del crecimiento (GH) se secreta principalmente durante el sueño profundo, especialmente en las primeras horas de la noche. Por eso los adolescentes necesitan dormir entre 8 y 10 horas para un correcto crecimiento y desarrollo. El estrés crónico y la falta de sueño pueden alterar seriamente el equilibrio hormonal.
✏️ Ejercicios
1. ¿Qué es una hormona? ¿Cómo llega a su órgano diana?
2. Nombra tres diferencias entre el sistema nervioso y el sistema endocrino.
3. ¿Por qué se llama a la hipófisis «glándula maestra»?
4. ¿Qué hormonas produce la tiroides? ¿Qué función tienen?
5. Explica cómo regulan la insulina y el glucagón la glucemia. Dibuja un esquema.
6. ¿Qué es la diabetes? ¿Qué diferencia hay entre la tipo 1 y la tipo 2?
7. ¿Qué glándulas producen adrenalina? ¿Cuándo se libera y qué efectos tiene?
8. Nombra los principales cambios que ocurren durante la pubertad en chicos y en chicas.
9. ¿Qué hormonas producen los ovarios? ¿Y los testículos?
10. Explica qué es la retroalimentación negativa (feedback negativo) con un ejemplo del sistema endocrino.
📋 Resumen de la lección
El sistema endocrino produce hormonas que viajan por la sangre y actúan sobre órganos diana.
Principales glándulas: hipotálamo, hipófisis, tiroides, páncreas, suprarrenales y gónadas.
La insulina (baja glucemia) y el glucagón (sube glucemia) regulan la glucosa en sangre.
La hipófisis controla a la mayoría de las glándulas endocrinas.
La pubertad es el periodo de maduración sexual, regulado por hormonas de la hipófisis y las gónadas.
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