Homeostase, excreção e homeotermia Apostila 3 Página 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 básica retenção 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 homeostase URÉIA –(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 humano FORMAÇÃO 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 tubular Urina= 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 corporal METABOLISMO 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 corporal MECANISMOS 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.