Homeostase, excreção e homeotermia

Apostila 3Página 2

Osmolaridade, água e sais• Homeostase - capacidade dos animais de manter a estabilidade do

meio interno independente das variações ambientais.• Sistema urinário- responsável pela estabilidade da composição

química do meio interno.• Animais que toleram grandes variações de salinidade = eurialinos.

Animais que não toleram grandes variações = estenoalinos.• Peixes de água doce (hipotônico)- água entra por osmose pelas

brânquias e superfície corpórea.-Rins eliminam água e sais são repostos pelos alimentos e absorção ativa pelas brânquias.

Osmolaridade, água e sais• Peixes ósseos marinhos – vivem em meio hipertônico.

- perdem água através do corpo e das brânquias.- compensação pela ingestão de água do mar e de alimentos.- Excesso de sais é eliminado pelas brânquias e urina.

• Peixes cartilaginosos – concentração do sangue é menor do que a da água.- alta concentração de uréia e trimetilamina mantém o plasma desses peixes ligeiramente hipertônico em relação à água.

• Anfíbios – absorção de sais pela superfície do corpo e não sobrevivem em meio salgado.

• Aves marinhas – obtêm água dos alimentos e água do mar.- Possuem glândulas de sal que eliminam-no.

• Mamíferos aquáticos – bebem pouca ou nenhuma água do mar.- retiram água dosalimentos.- formam leite e urina concentrados, economizando água.

Rins, excreção e homeostase• Excreção – mecanismos que permitem eliminar resíduos e outras substâncias

tóxicas.• Sistema urinário – principal mantenedor das condições do meio interno:

controle das concentrações plasmáticas de íons e equilíbrios ácido-base.• Acidose: produção de urina mais ácida

H+ e retenção de íons HCO3-

Alcalose: produçãeliminação de íons o de urina mais básicaretenção de íons H+ e eliminação de íons HCO3-

• Metabolismo protéico origina os resíduos nitrogenados – uréia, amônia e ácido úrico.

AMÔNIA (NH3)• Alta toxicidade, e é rapidamente difundida ela membrana = trabalho e gasto

energético pequenos.• Sua excreção exige muita água.• Amoniotélicos (invertebrados aquáticos, maioria dos peixes e anfíbios larvais.)

Rins, excreção e homeostaseURÉIA –(NH2)2CO

• Com a menor oferta de água= menor capacidade de diluição.• Menos tóxico e menos dependente da água para diluição.• Ureotélicos – alguns invertebrados terrestres, peixes cartilaginosos, anfíbios

adultos e mamíferos.

ÁCIDO ÚRICO - C5H4N4O3

• Quase insolúvel em água e toxicidade reduzida.• Uricotélicos – maioria dos artrópodes terrestres, répteis e aves.

No ovo de répteis e aves- alantóide armazena ácido úrico produzido. Embriões humanos passam a uréia produzida para o sangue da mãe, cujos

rins excretam urina.

Sistema urinário humano

Sistema urinário humano

Sistema urinário humano• Néfron = unidade funcional do rim.• Possui a cápsula glomerular ( ou de Bowman) e outra aberta no ducto coletor.• O túbulo renal (ou do néfron) tem três segmentos: o túbulo contorcido proximal, a alça do néfron (ou de Henle) e o túbulo contorcido distal.•Parte vascular – glomérulo de Malpighi (ou renal) = um novelo de capilares envolvido pela cápsula glomerular e formado por ramificações de uma das arteríolas aferentes (artéria renal).• Na saída dos glomérulos – os capilares fundem-se na arteríola eferente. Que se ramificará numa rede que circunda o néfron.

Sistema urinário humanoFORMAÇÃO DA URINA

•Urina produzida é a soma da urina formada pelos néfrons.•Resulta da filtração glomerular, da reabsorção tubular e da secreção tubular.

FG= Filtração glomerular; ST= Secreção tubular; RT= Reabsorção tubularUrina= FG + ST - RT

Sistema urinário humano

REGULAÇÃO DA FUNÇÃO RENAL

•Hormônio anti-diurético (ADH) -> liberado pela hipófise, poupa água e mantém o equilíbrio hídrico. -Perda natural de água aumenta a concentração e osmolaridade do plasma, estimulando a liberação de ADH.

•Aldosterona -> secretada pelas suprarrenais, estimula a reabsorção pelso túbulos renais, de sódio e cloretos.- Determina o aumento da osmolaridade plasmática e pressão arterial.

•Fator natriurético atrial (FNA) -> hormônio que aumenta o volume da urina, para diminuir a pressão arterial.- Secretado por células dos átrio quando há aumento de pressão no sangue.

Sistema urinário humano

Sistema urinário humano

RINS ARTIFICIAIS E HEMODIÁLISE

• Alterações da concentração sanguínea de determinados íons, acúmulo de resíduos e retenção excessiva de água = necessidade de hemodiálise.• Hemodiálise usa um rim artificial que se baseia na difusão de partículas através de membranas.• O sangue do paciente circula ao lado do fluído de diálise, separados por uma membrana seletivamente permeável.• O sangue perderá sódio, potássio e uréia para o fluído.• Podem ocorrer infecções por fungos, bactérias ou vírus.• Casos mais graves ocorreram no Brasil por contaminação por toxinas de cianobactérias.

Rins de vertebrados• Rim pronefro – segmentado e seus néfrons abrem-se no nefróstoma, no celoma, de onde recolhem os fluídos.- Cavidade corporal.-Embriões de répteis, aves e mamíferos.- Funcionais apenas em formas jovens de peixes e anfíbios.

• Rim mesonefro – não apresenta segmentação nítida.- Parte média do celoma.- Excreção ocorre principalmente por glomérulos com cápsula.- Répteis, aves e mamíferos, durante o desenvolvimento embrionário.- é o rim funcional de peixes e anfíbios adultos.

• Rim metanefro – não tem segmentação interna.- Parte posterior do celoma.- Todos os seu glomérulos tem cápsula.- Não se desenvolve em peixes e anfíbios.- Rim funcional de répteis, aves e mamíferos adultos.

Controle da temperatura corporal• Homeotermia = capacidade de manter constante a temperatura do corpo. Pecilotermia = temperatura corporal geralmente é próxima da temperatura ambiental.• Velocidade das reações enzimáticas aumenta com a elevação da temperatura.•Atividade máxima da enzima = temperatura ótima= favorecimento de atividades metabólicas.• Os animais pecilotérmicos são ectotérmicos = temperatura corporal depende do calor obtido do ambiente.- Os animais homeotérmicos são endotérmicos = sua temperatura corporal depende da geração metabólica de calor.• Euritermos – toleram amplas variações de temperatura do ambiente. Estenotermos – muito sensíveis a oscilação térmica.

Controle da temperatura corporal

Controle da temperatura corporalMETABOLISMO E GERAÇÃO DE CALOR

• Menos da metade da energia da glicose é transferida para ATP – dissipado em calor.• Aves e mamíferos com circulação dupla e completa = tecidos ↑ oxigenados = manutenção de taxa metabólica alta.• Metabolismo basal é a taxa metabólica em repouso absoluto = ambiente termicamente confortável.

Controle da temperatura corporalMECANISMOS DE TERMORREGULAÇÃO

• Manutenção da temperatura constante = equilíbrio entrea geração de calor e dissipação.• Ambientes frios obrigam o animal a ativar mecanismos que diminuam a perda de calor.• Ambientes quentes diminuem a geração de calor e a dissipação aumenta.• Mecanismos inespecíficos – dependem apenas da água e suas propriedades físicas.- Água tem elevado calor específico = perde ou recebe muita energia térmica sem muita variação de temperatura.-Evita grandes e bruscas oscilações de temperatura.- Outro mecanismo = gorduras que ao serem oxidadas geram calor, e funcionam como isolante térmico.• Mecanismos específicos – apenas em aves e mamíferos, dependem do hipotálamo e outras estruturas controladoras e efetoras.

Controle da temperatura corporal

ADAPTAÇÕES AO FRIO

• Através de processos involuntários no frio, a geração e retenção de calor aumenta, enquanto a dissipação diminui.• Vasoconstrição superficial = diminuição da chegada de sangue à superfície do corpo = menos calor dissipado.• Contração dos músculos eretores de pêlos ou penas – arrepio! - cria um bolsão de ar = isolante térmico.• Aumento do tônus muscular – músculos ficam mais tensos e tremem, aquecendo o corpo.• Aumento da produção de hormônios tireoidianos e de cortisol.- Cortisol aumenta a disponibilidade ácidos graxos e glicose - Hormônios aumentam a taxa metabólica.• Liberação de adrenalina.• Aumento do consumo de alimentos.

Controle da temperatura corporal

ADAPTAÇÕES AO CALOR

• Redução da atividade e do tônus muscular.• Alguns animais aumentam a frequência respiratória.• Vasodilatação das arteríolas da pele.•Glândulas sudoríparas secretam mais suor – evaporação requer energia térmica que é retirada do corpo.•Taxa metabólica permanece baixa.•Aumento na liberação de ADH.