Metabolismo nei vertebrati, mammiferi e anelidi

I prodotti finali del metabolismo demolitivo (catabolismo) dei carboidrati e quello dei grassi sono rappresentati dall’acqua e dall’anidride carbonica due composti di facile smaltimento. Le proteine e gli acidi nucleici oltre al carbonio, idrogeno e ossigeno contengono anche azoto. La maggior parte delle scorie del catabolismo azotato si presenta sotto forma di AMMONIACA, un composto economico in termini di costo di energia, ma altamente tossico e che richiede una continua escrezione in modo da non raggiungere valori pericolosi. In alternativa, il prodotto terminale del catabolismo azotato può essere rappresentato dall’UREA e dall’ACIDO URICO, composti meno tossici anche se di difficile e costosa produzione. Gli animali che liberano dei cataboliti azotati sotto forma di ammoniaca sono detti AMMONIOTELICI essi comprendono gli invertebrati acquatici e i pesci ossei, i coccodrilli e le larve degli anfibi. Gli animali UREOTELICI quali i mammiferi, gli anfibi in fase terrestre e i pesci cartilaginei (squali e razze) eliminano i cataboliti azotati sotto forma di urea. Animali terrestri che conservano l’acqua eliminando le scorie azotate sotto forma di acido urico sono detti URICOTELICI, tra questi ricordiano i rettili, gli insetti gli uccelli e alcuni anfibi. L’uomo essendo ureotelico può però eliminare sia l’acido urico che ammoniaca.   
Gli invertebrati marini disperdono l’ammoniaca nell’ambiente per diffusione. Molti platelminti effettuano la loro escrezione tramite una complessa rete di tubuli che percorre tutto il loro corpo. Ogni tubulo termina in una cellula a fiamma detta così perché termina di un ciuffo di ciglia. Il complesso formato dal tubulo e la cellula a fiamma forma il PROTONEFRIDIO che appunto significa forma primordiale del rene.

Gli anellidi (i lombrichi) hanno messo a punto un sistema di organi molto evoluti che filtrano i liquidi dall’organismo e rielaborano il filtrato. Ogni segmento del lombrico contiene una coppia di METANEFRIDI. Ogni metanefridio si apre tramite una struttura ciliata a forma di imbuto detto nefrostoma e tramite un nefridioporo sull’esterno.  

Nei vertebrati il RENE costituisce l’organo responsabile della regolazione dell’equilibrio idrico-salino e dell’escrezione dei cataboliti azotati. L’unità morfo-funzionale fondamentale del rene è il nefrone. Ogni nefrone possiede una componente vascolare e una tubulare. Il primo esclusivamente arterioso rappresenta una sorta di gomitolo compatto detto glomerulo . Mentre la componente tubulare del nefrone inizia a livello del glomerulo con una porzione slargata a coppa  detta  capsula di Bowman che circonda il glomerulo formando insieme il corpuscolo renale o corpuscolo del Malpighi.tale corpuscolo filtra il sangue lasciando macromolecole e cellule in circolo e raccogliendo un liquido glomerulare.

La capacità dei mammiferi di produrre un’urina ipertonica rispetto ai propri liquidi corporei rappresenta una tappa fondamentale nell’evoluzione del rene. Il rene svolge per la prima volta la conservazione dell’acqua. L’uomo possiede due reni addossati alla parete posteriore della cavità addominale. Ogni rene rilascia l’urina prodotta in un condotto efferente, l’uretere il quale confluisce nella vescica urinaria a livello di tale serbatoio l’urina viene raccolta e conservata sino al momento della sua emissione che avviene attraverso un altro condotto detto uretra. L’uretra ha un percorso diverso nei due sessi: nel maschio è più lunga impegnandosi nell’ultimo tratto nel pene e nella femmina è più breve e si apre cefalicamente rispetto allo sbocco della vagina.