OSMORREGULAÇÃO
um exemplo de regulação hormonal
•
A composição química do nosso meio interno está
continuamente sujeita a modificações (principalmente
devido ao metabolismo celular), pelo que é importante a
manutenção da composição dos fluidos internos dentro
de limites compatíveis com a vida, mantendo assim a
homeostasia.
• De entre os mecanismos envolvidos na manutenção
das condições estáveis para as células podem
destacar-se:
– Excreção: Função através da qual os organismos se libertam
dos produtos resultantes do catabolismo (excreções), muitos dos
quais são tóxicos. (Os resíduos mais comuns são o CO2 e H2O e
produtos azotados (amoniaco, uréia e acido úrico).
– Osmorrregulação
Como é que os animais eliminam as suas excreções?
Amoníaco
UREIA
Ácido úrico
Osmorregulação
•
Conjunto de mecanismos que permite a manutenção do
equilíbrio de água e sais minerais (solutos) no
organismo, ou seja, permitem manter a pressão
osmótica do meio interno dos organismos dentro de
valores que não ultrapassam os limites de
sobrevivência.
•
O controlo da composição dos fluidos internos é feito de
forma distinta nos animais que vivem em ambientes de
água salgada, de água doce ou terrestre.
Osmoconformantes e osmorreguladores ?
Animais osmoconformantes:
• são animais cuja concentração do meio interno é variável
com as oscilações de concentração do meio onde habitam. A
maioria dos invertebrados marinhos não têm a capacidade de
regular a concentração de sais dos seus fluidos corporais,
sendo que esta concentração varia de acordo com a
concentração da água do mar que os rodeia.
Animais osmorreguladores ou osmorregulantes:
• A concentração do seu meio interno é muito diferente da
concentração salina do meio envolvente. Estes animais têm a
capacidade de controlar a pressão osmótica do meio
interno independentemente das variações do meio
externo, ou seja, conseguem controlar a concentração de
água e de solutos do meio interno face ás variações de
composição do meio externo, pelo que conseguem viver em
ambientes com uma gama muito alargada de sanilidade.
•
Um exemplo de animal osmorregulador bem
sucedido em ambientes com sanilidades
muito variadas é a Artemia sp., um pequeno
crustáceo, que pode ser encontrado em locais
onde a salinidade varia entre 5% e 30%. Este
crustáceo retira o excesso de sal do sangue,
por transporte activo, através das membranas
das células das brânquias.
•
O Artemia encontra-se em abundância nos mais
salgados ambientes conhecidos, como o
extenso lago salgado de Utah e em salinas,
onde concentra-se o sal com finalidades
comerciais.
Lago salgado de Utah
Artemia sp.
Efeito da variação da salinidade na concentração dos fluidos internos
Actividade pág. 208
1. O caranguejo da espécie A.
2. Transporte Activo.
3. Os indivíduos da espécie A.
4. É um factor limitante, na medida em que, os seres
vivos apenas conseguem sobreviver dentro de
determinados valores de sanilidade.
5. Os animais da espécie A toleram valores de
salinidade mais extremos do que os indivíduos
da espécie B. Assim, pode afirmar-se que o
intervalo de tolerância para a salinidade é mais
alargado, isto é, têm limites de tolerância mais
extremos do que a espécie B.
6. Os indivíduos da espécie A (Osmorreguladores) têm
a capacidade de controlar a concentração salina
dos seus fluidos internos, mesmo quando há
variações dessa concentração no meio (até
determinados valores). Por outro lado, os
indivíduos da espécie B (Osmoconformantes) não
apresentam essa capacidade e, por isso, a
concentração salina dos seus fluidos internos
acompanha as alterações verificadas no meio.
Assim sendo, os caranguejos da espécie A
podem viver em ambientes com um maior leque
de concentração salina.
2. Osmorregulação em Meio Terrestre
Nestes animais, o problema que se coloca é a perda de água por
evaporação. No sentido de repor estas perdas, estes animais têm de ingerir
muita água, estando os mecanismos de osmorregulação estão centrados na
conservação da água do meio interno.
No Homem e restantes mamíferos
•
O
sistema
excretor
do
Homem é constituído por:
– 2 rins (orgãos de excreção
dos
vertebrados.
Desempenham uma função
de
excreção
e
de
osmorregulação),
– 2 ureteres,
– 1 bexiga e 1uretra.
Estrutura do Rim
•
O rim possui duas zonas
distintas:
uma,
periférica,
designada por córtex ou zona
cortical, e outra, mais interna,
designada por medula ou
zona medular.
•
Cada rim humano possui,
aproximadamente, um milhão
de NEFRÓNIOS (unidade
básica funcional do rim), que
se localizam em parte no
córtex e em parte na medula.
•
Cada nefrónio é formado
pela cápsula de Bowman,
que rodeia um conjunto de
capilares que formam o
glomérulo de Malpighi, e
pelo tubo urinífero, que
apresenta diversas zonas. O
glomérulo e a cápsula de
Bowman
formam
uma
estrutura
denominada
corpúsculo de Malpighi.
O mecanismo de formação da urina, nos rins, inclui três etapas:
-> FILTRAÇÃO, REABSORÇÃO E SECREÇÃO.
Filtrado glomerular
A arteríola aferente têm um diâmetro
maior que a arteríola eferente, o que
faz com que haja uma enorme
pressão no glomérulo.
Filtração, reabsorção e excreção ao longo do nefrónio.
Filtração:
Secreção:
Ocorre entre o
sangue
dos
capilares
do
glomérulo e a cápsula de
Bowman. Os capilares do
glomérulo deixam passar para a
cápsula de Bowman diversas
substâncias (água, ureia, glicose,
vitaminas, sais, etc). Estas
substâncias constituem o filtrado
glomerular (identico ao plasma
sanguíneo excepto no que diz
respeito a macromoléculas e
células sanguíneas)
A
secreção
consistem em eliminar de forma
activa substâncias prejudiciais que
possam ter sido ingeridas, inaladas
ou que possam ter sido produzidas
no metabolismo. Realiza-se nas
células do tubo contornado distal
(distante da cápsula), a partir dos
capilares que o envolvem. As
substâncias que são eliminadas
por secreção são, por exemplo, a
amónia que não foi convertida em
ureia, iões H+ e K+, alguns
medicamentos
(por
exemplo,
penicilina) ou drogas, como a
morfi­na, cocaína, heroína, e
outras após destoxificação no
fígado.
Reabsorção:
O filtrado
glomerualar segue ao longo do
tubo contornado proximal, da
Ansa de Henle e do tubo
contornado distal. Ao longo
destes tubos, praticamente toda
a totalidade da glicose, dos
aminoácidos e das vitaminas,
bem como parte dos sais, são
reabsorvidos. A reabsorção é
selectiva, sendo as substâncias
reabsorvidas de acordo com a
necessidade que o organismo
tem delas. A reabsorção faz-se,
em grande parte por transporte
activo
(caso
glicose
e
aminoácidos).
A
água
é
reabsorvida por osmose.
urina
Por dia produz-se cerca de
1,2 litros de urina, a partir de
q80
litros
de
filtrado
glomerular, o que significa
que cerca de 98% da água do
filtrado é reabsorvida ao
longo do nefrónio, por
osmose. A reabsorção de
sais faz com que o meio
tende ser hipertónico, pelo
que a água se difunde dos
tubos contornados e ansa de
Henle para os capilares.
Hormona ADH e Regulação Quantidade de Água no Meio Interno
As trocas que ocorrem entre o interior dos nefrónios e o plasma sanguíneo são determinadas
por diferenças de pressão osmótica entre esses meios e por variações da permeabilidade da membrana
desses tubos. A hormona ADH desempenha um papel fundamental na regulação dessas trocas,
influenciando a permeabilidade das membranas dos tubos.
( Pressão osmótica)
+
+
( Pressão osmótica)
-
Nos anelídeos (minhoca)
O sistema excretor da minhoca encontra-se disperso de forma regular pelo seu corpo,
possuindo cada anel do corpo um par de nefrídeos, localizados em redes de capilares
sanguíneos. Os nefrídeos contém um funil ciliado, que recolhe a fluido corporal do anel
anterior, uma bexiga e um poro excretor por onde são expulsas as substâncias do corpo
da minhoca. Ao longo do nefrídeo ocorre reabsorção, para a rede de capilares que o
rodeia, de algumas substâncias importantes para o organismo. Ao mesmo tempo,
outras substâncias são segregadas dos capilares para o túbulo, que termina num
poro excretor aberto na superfície externa do corpo da minhoca. A abundância de
água no habitat destes animais conduz à entrada de água por osmose através da
superfície do animal, obrigando à sua eliminação sob a forma de uma urina
abundante e hipotónica.
Nos insectos e aracnídeos (aranhas)
Possuem um sistema excretor constituído por túbulos de Malpighi, que
operam juntamente com glândulas especializadas, presentes na parede do
recto (porção posterior do intestino). A filtração ocorre através das paredes
dos túbulos de Malpighi, sendo o filtrado lançado no intestino e
conduzido para o recto. Nas glândulas do recto ocorre reabsorção de
água e sais minerais, sendo a urina muito concentrada e de consistência
pastosa, eliminada juntamente com as fezes.
Nas aves
As aves são um exemplo dos animais que perdem mais água, pois a sua taxa
metabólica é muito elevada devido aos vôos. Esta perda de água é compensada com a
produção de urina hipertónica em relação ao meio interno.
Muitas aves marinhas, bebem muita água salgada juntamente com os alimentos. Como
os seus rins não são suficientes para manter o equilibrio interno, excretam o excesso de
sal, por transporte activo, com auxílio das glândulas do sal, localizadas na cabeça.
1. Osmorregulação em Ambiente Aquático
•
AMBIENTE MARINHO:
O ambiente marinho é hipertónico em relação aos fluidos
internos, uma vez que apresenta uma salinidade superior à
concentração de sais do meio interno dos animais. Nestas
circunstâncias, os organismos tendem a perder água por
osmose e a ganhar sais por difusão. Os seus mecanismos
homeostáticos garantem-lhes a retenção da água e a
libertação de sais.
•
AMBIENTE DE ÁGUA DOCE (AMBIENTE DULCIAQUÍCOLAS)
Em ambientes de água doce apresentam uma salinidade
inferior à concentração de sais do meio interno dos animais.
Nesses meios hipotónicos, os animais tendem a absorver
água por osmose através das brânquias e a perder sais por
difusão.
Peixes de Água Salgada (ambiente marinho)
O meio interno dos peixes é hipotónico em relação ao meio externo (água do mar).
Problema: Tendem a perder muita água para o meio, por osmose.
Resposta:
Para compensar estas perdas, estes peixes ingerem grandes
quantidades de água salgada, e excretam o excesso de sais através de fenómenos
de transporte activo, ao nível das brânquias e ao nível do tubo urinífero; possuem
glomérulos muito reduzidos ou mesmo ausentes, formando pouca quantidade de
urina muito concentrada.
Peixes de Água Doce (ambiente dulciaquícolas)
O meio interno dos peixes é hipertónico em relação ao meio externo (água doce).
Problema: a água desloca-se por osmose para o interior do corpo, perdendo-se
sais por difusão;
Resposta: Os peixes de água doce não ingerem água; Possuem glomérulos
muito desenvolvidos, excretando grande quantidade de urina muito diluída. Os
sais perdidos na excreção são compensados por transporte activo para o interior
do peixe, através de células das brânquias e ao nível do tubo urinífero. Além disso
também absorvem sais que se encontram nos alimentos ingeridos.
Osmorregulação em meio marinho e em meio dulciaquícola
Actividade pág. 210
FIM!