Excreción (ser humano)

El proceso de excreción es aquel por el cual los organismos son capaces de eliminar los productos de desecho que se originan en los distintos procesos metabólicos. Las sustancias que se eliminan son las potencialmente peligrosas para las diferentes actividades vitales. De ese modo, se mantiene el equilibrio interno y el funcionamiento celular es el adecuado. Es un proceso imprescindible para el ser humano.

El concepto de excreción se puede definir como la separación y posterior eliminación por parte de las células y de los tejidos orgánicos de los diferentes materiales de desecho o de sustancias tóxicas. Existen términos similares, como egestión y eliminación. Por egestión se entiende el proceso mediante el cual se expulsan sustancias que no sirven o que el aparato digestivo no puede digerir. La eliminación consiste en un conjunto de mecanismos, de distinta complejidad, gracias al cual las células eliminan sus desechos. En muchas ocasiones este último término se utiliza como sinónimo de excreción.

Mecanismos de excreción

En el proceso excretorio participan una serie de sistemas y aparatos coordinados, mediante los cuales el organismo se deshace de productos que no le sirven, de sustancias tóxicas o de estructuras muertas. En dicho proceso participan:

el aparato respiratorio (los pulmones se encargan de la eliminación de los gases tóxicos, principalmente el dióxido de carbono);

el aparato digestivo (las distintas partes del intestino grueso tienen como función la formación y evacuación de las heces);

la piel, a través de la cual se elimina calor, y

el sistema urinario, el cual incluye una serie de estructuras completamente especializadas en el proceso de eliminación cuya función consiste en la formación de la orina. Entre ellas se incluye un sistema de filtrado y reciclaje de sustancias (los riñones) y otro de conducción de los residuos hasta el exterior, formado por los uréteres, la vejiga de la orina y la uretra.

La eliminación de los desechos, sean o no de origen metabólico, incluye procesos pasivos y activos. Los procesos pasivos son aquellos en los cuales no existe gasto de energía por parte del organismo; el mejor ejemplo es la eliminación de dióxido de carbono a través de los pulmones. En los procesos activos sí se produce un gasto energético y, antes de que tenga lugar la excreción es preciso que los productos de desecho y las sustancias necesarias se hayan separado.

Los mecanismos de eliminación también se clasifican en específicos y no específicos. Los primeros implican al aparato urinario, al digestivo, y al sistema respiratorio. Estos mecanismos especializados permiten que los desechos sean transportados rápidamente hacia el exterior del cuerpo. Los segundos hacen referencia al procesado y eliminación de restos de células muertas y de sustancias ajenas al organismo (principalmente restos de bacterias o virus procedentes de un proceso infeccioso), así como al control de la temperatura corporal mediante la eliminación del calor.

Los productos de desecho

El ser humano y, en general, todos los animales, ingieren alimentos a partir de los cuales obtienen la energía y los componentes estructurales (principalmente proteínas) que necesitan para llevar a cabo sus distintas funciones. Una vez realizados los procesos necesarios, los materiales que no se pueden utilizar y también los productos tóxicos formados durante la obtención de energía son eliminados del organismo.

Tipos de productos de desecho y órgano que lo elimina

A modo ilustrativo podría decirse que el proceso es similar al de un vehículo que necesita combustible para funcionar. Éste se introduce en el motor donde es quemado y parte de la energía generada se utiliza para que el coche se mueva. Al mismo tiempo, se producen gases tóxicos y otros productos derivados de la combustión que deben eliminarse correctamente. Del mismo modo, los productos de desecho derivados de la digestión y utilización de los alimentos como fuentes energéticas deben ser correctamente eliminados, ya que, en caso contrario, pueden terminar alterando funciones vitales, igual que los gases de la combustión pueden reducir el rendimiento del motor del vehículo e incluso bloquearlo completamente. Además, algunos de los productos originados durante el metabolismo pueden ser tóxicos por sí mismos y deben eliminarse al mismo ritmo que se producen. Todo esto implica que la excreción de los productos de desecho procedentes de las células vivas debe tener lugar de modo continuo para asegurar el avance correcto de todos los procesos químicos.

Los productos de desecho se pueden clasificar en: metabólicos, cuando proceden de procesos químicos celulares, y no metabólicos, cuando simplemente llegan a través del aparato digestivo y no participan en ningún proceso vital.

Este último grupo lo constituyen principalmente las sustancias que, debido a su estructura química, no pueden ser digeridas por el organismo. También se incluye dentro de los desechos no metabólicos cualquier sustancia que, aún siendo útil, excede las necesidades y la capacidad de almacenaje del organismo. Cualquiera de estos desechos debe ser excretado casi inmediatamente. Algunos ejemplos son determinadas fibras vegetales que el organismo no puede utilizar ni degradar y elimina a través de las heces o el calcio ingerido en exceso, que no puede almacenarse más y se elimina a través de la orina.

Los residuos metabólicos pueden clasificarse a su vez en: sustancias gaseosas, líquidas, sólidas y calor. El calor, aunque con frecuencia no se considera un producto de desecho, sí debe entenderse como tal ya que se origina durante los distintos procesos metabólicos y debe eliminarse correctamente para evitar un aumento indebido de la temperatura corporal (en el hombre, ésta debe mantenerse en torno a los 36,5 °C).

Residuos gaseosos. Durante su actividad normal, la célula utiliza el oxígeno que, junto a los nutrientes de los alimentos, le permite obtener la energía necesaria para sus procesos vitales. Después de las distintas funciones metabólicas el principal gas que se produce como residuo es el dióxido de carbono, que debe ser eliminado para mantener unas concentraciones orgánicas lo suficientemente bajas como para carecer de toxicidad.

En el proceso de eliminación de este gas participan el sistema circulatorio (la hemoglobina de la sangre transporta esta sustancia desde su lugar de formación en la célula hasta el lugar de eliminación) y el sistema respiratorio (en las estructuras pulmonares denominadas alveolos se produce la excreción del dióxido de carbono al aire espirado).

Residuos líquidos. El único desecho líquido que se produce en el organismo es el agua, la cual se elimina principalmente a través de la orina. Los órganos encargados de regular su excreción son los riñones.

Residuos sólidos. Existen distintos tipos de sustancias que pueden considerarse desechos sólidos. El principal grupo lo constituyen los derivados nitrogenados, productos que aparecen durante el metabolismo de las proteínas y de los aminoácidos.

Las proteínas de la dieta y, una vez digeridas éstas, los aminoácidos, son utilizados por el organismo para la construcción y el mantenimiento de los tejidos. Pero en gran medida, también se emplean para la obtención de la energía necesaria para otras funciones vitales. Es en este proceso cuando se forman compuestos nitrogenados, principalmente amoniaco. Esta sustancia es bastante tóxica para el organismo y debe ser eliminada de un modo adecuado. Para ello, será procesada hasta convertirse en urea y se evacuará principalmente en forma de orina. Otros residuos sólidos se excretan a través de las heces.