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REGULAÇÃO NOS SERES
VIVOS
Biologia e Geologia
10º Ano
2009/2010
Regulação Nervosa e Hormonal em
Animais
Sistema e Homeostasia
   Sistema
     Todaa matéria e energia que existe dentro de uma
     região bem definida.

     Termodinamicamente   os sistemas são:
       Abertos;


       Fechados;


       Isolados.
Sistema e Homeostasia
   Todos os     sistema   biológicos   são
    abertos…

   As trocas que os organismos estabelecem
    com o meio conduzem a mudanças
    constantes nos seus componentes.

   No entanto os seres vivos possuem
    mecanismos que equilibram as alterações
    induzidas pelo meio externo, de modo a
    manter a constância no meio interno.

   Esta    constância     designa-se de
    homeostasia, que traduz um equilíbrio
    dinâmico nos sistemas biológicos.

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Sistema e Homeostasia
   Quando     a   homeostasia    é
    corrompida, o sistema biológico
    entra     num     estado    de
    desagregação denominado de
    doença.

       A capacidade do organismos
        recuperar da doença advém da
        capacidade do organismo restaurar
        o equilíbrio.

       Se por alguma razão o organismo
        não conseguir recuperar, o sistema
        encontra um fim, advindo a sua
        morte.
Sistema e Homeostasia
   No sentido de evitar a perda de homeostasia a
    actividade dos órgãos é controlada e regulada,
    respondendo às alterações do meio interno e externo
    por mecanismo de feedback.

       Feedback negativo

       Feedback positivo

   Nos sistemas biológicos a regulação                 faz-se
    essencialmente por feedback negativo.

       Existem situações, raras, em que o controlo é feito por
        feedback positivo, como por exemplo o caso da
        estimulação sexual em que o estímulo leva a uma maior
        estimulação.

       O feedback negativo é no entanto o melhor processo para
        manter a estabilidade.

       Nos animais o processo de feedback são assegurados pelo
        sistema nervoso e pelo sistema hormonal ou endócrino.
Sistema nervoso e regulação nervosa
Neurónios
   O sistema nervoso representa uma
    forma rápida de resposta às
    alterações do meio ambiente e
    interno.

   A unidade do sistema nervoso é o
    neurónio.
       Estas células são altamente
        estimuláveis e capazes de detectar
        pequenas alterações do meio.

       Em resposta a estes estímulos
        verifica-se uma alteração eléctrica,
        que percorre a sua membrana –
        impulso nervoso.

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Neurónios
   Os neurónios        apresentam   a   seguinte
    constituição:

       Corpo celular

       Dendrites

       Axónio

       Terminação do axónio

       Mielina
           Bainha proteíca isolante
           Ao conjunto do axónio e da bainha de
            mielina designa-se de fibra nervosa.


   As fibras nervosas reunidas em feixes
    envolvidos por uma capa de tecido
    conjuntivo constituem os nervos.
Neurónios
Sistemas nervosos
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Impulso nervoso
   Todas as células, e de forma particular os
    neurónios, apresentam diferenças de
    concentração de iões entre a face interna
    e a face externa da membrana
    plasmática.

       O fluído extracelular apresenta elevadas
        concentrações de Na+, mas baixa de K+.

       O meio intracelular apresenta elevadas
        concentrações de K+, mas baixas de Na+.

       Verifica-se que o citoplasma dos neurónios
        apresentam no total menor quantidade de
        iões positivos do que o meio extracelular.
           Assim a superfície interna do neurónio
            apresenta carga negativa e superfície
            externa carga positiva.
Impulso nervoso
   A diferença de cargas entre as duas superfícies
    gera um diferença de potencial electrico entre as
    duas faces da membrana – potencial de
    membrana.

     Que   em situação de repouso – potencial de repouso –
      é da ordem dos -70mV (o sinal negativo indica que o
      interior da célula tem carga global negativa).
Impulso nervoso
   O     potencial   de     repouso   deve-se
    essencialmente a diferença de concentração
    de Na+ e K+.

   Por sua vez este mantém-se devido ao
    funcionamento de bombas de sódio e potássio
    que bombeiam sódio para o exterior e
    potássio para o interior, contrariando o
    movimento de difusão passiva destes iões.

   Como estas bombas transportam 3Na+ por
    cada 2K+, a quantidade de iões K+ que saiem
    da célula supera a quantidade de Na+ que
    entra na célula.

   Desta forma a célula perde 3 cargas positivas
    mas só recebe 2, logo gera-se um excesso de
    cargas negativas no interior da célula.
Impulso nervoso
   Na membrana celular, existem canais que permite a passagem
    de K+ e Na+ de forma passiva.
       Quando em repouso estes canais estão fechados.

       Quando o neurónio é estimulado abrem-se.


   Quando um neurónio é atingido por um determinado estímulo,
    os canais de Na+ abrem-se levando a uma rápida entrada de
    sódio para o interior da célula.

       Esta entrada brusca de cargas positivas faz com que o potencial de
        membrana passe do -70mV para +35mV, a esta situação dá-se o
        nome de despolarização.

       A rápida alteração do potencial eléctrico que ocorre durante a
        despolarização designa-se de potencial de acção (e que se encontra
        na ordem dos 105mV).

       A despolarização de determinada região da membrana decorre
        durante cerca de 1,5 ms, pois quando o potencial de acção atinge o
        seu pico, aumenta a permeabilidade da membrana ao K+ (há uma
        maior saída de potássio), enquanto a permeabilidade dos canais
        Na+ volta ao normal.
           Verifica-se uma queda do potencial de membrana até atingir o seu
            valor de repouso – repolarização.

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descontinuidadesestrutura interna da terrametodos indirectos de estudo da geosfera
Impulso nervoso
                     Despolarização
                         Abertura dos canais de
                          Na+(entrada no interior da célula de sódio);
                         Formação de Potencial de
                          Acção;
                         Quando o Potencial de
                          Acção atinge o valor
                          máximo os canais de K+
                          abrem (saída de potássio para o exterior
                          da célula);



                     Repolarização
                         Pela saída de cargas
                          positivas para o exterior da
                          célula o potencial de
                          membrana diminui para o
                          valor de repouso.
Impulso nervoso
   A estimulação de um neurónio obdece à lei do tudo
    ou nada.
       Ou seja para que o neurónio seja estimulado é
        necessário um estímulo de intensidade mínimo.

       O estímulo mínimo necessário para desencadear um
        potencial de acção denomina-se de estímulo limiar.

           Se o estímulo tiver intensidade menor que o limiar, não
            se gera potencial de acção.

           Se o estímulo tiver intensidade igual ou superior ao
            limiar gera-se um potencial de acção de intensidade
            máxima, ou seja, é independente da intensidade do
            estímulo.

       O potecial de acção gerado na área da membrana
        estimulada, propaga-se à área vizinha, conduzindo a
        sua despolarização, verifica-se então um sucessão de
        despolarização e repolarização ao longo da
        membrana do neurónio.

       Esta onda de despolarização/repolarização constitui o
        impulso nervoso.
Transmissão do impulso nervoso ao longo dos
    neurónios
   A velocidade de propagação do impulso
    nervoso varia de neurónio para neurónio e de
    animal para animal.
       Podem ir dos 0,1m/s (anémonas) aos 120m/s
        (nervos motores de alguns mamíferos).

       Esta diferenças relacionam-se com as diferenças
        estruturais dos neurónios.
           Neurónios mais estreitos apresentam menores
            velocidades, pois estes apresentam maior
            resistência interna ao fluxo.

           Em invertebrados a velocidade pode chegar ao
            1m/s pois apresentam neurónios de maior
            diâmetro.

           No Vertebrados por seu lado as velocidades são
            maiores embora não apresentem neurónios de
            grande diâmetro.
Transmissão do impulso nervoso ao longo dos
        neurónios

   Os neurónios dos vertebrados
    apresentam um estrutura ligeiramente
    diferente dos neurónios dos restantes
    seres vivos.

       A rápida propagação do imupulso
        nervoso nos vertebrados é garantida
        pela presença da bainha de mielina
        que recobre os axónios.

       Esta bainha é formada por camadas
        concêntricas de membranas das
        células de Schwann.

       Nem todo o axónio se apresenta
        recoberto pela bainha de mielina, os
        espaços entre duas células de Schwann
        denominam-se de nódulos de Ranvier.

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Transmissão do impulso nervoso ao longo dos
neurónios

   Nos neurónios mielinizados o potencial de acção despolariza unicamente o axónio
    nos nódulos de Ranvier.

       Isto porque a despolarização é impedida pelo efeito isolante da bainha de mielina.

       Assim a despolarização ocorre por saltos entre os nódulos de Ranvier, o que faz com que
        o impulso nervoso percorra o neurónio mais rapidamente.
Transmissão                do      impulso   nervoso   entre   os
        neurónios

   A passagem do impulso nervoso
    de um neurónio para outro ou
    outra célula, faz-se através das
    sinapses.

       Região de contacto muito próxima
        entre a extremidade de um
        neurónio e a superfície de outras
        células.
           Neurónios, células musculares,
            células sensoriais ou células
            glandulares.

       Conhecem-se        dois    tipos   de
        sinapses:
           Sinapses químicas;

           Sinapses eléctricas.
Sinapse química

   Nestas sinapses existe um pequeno
    espaço.
       Fenda sináptica.

   Quando o impulso nervoso atinge as
    extremidades do axónio pré-sináptico,
    libertam-se para a fenda sináptica
    substâncias   químicas   designadas
    neurotransmissores.

   Os neurotransmissores ligam-se a
    receptores da membrana da célula
    seguinte       (célula    pós-sinaptica),
    desencadeando o impulso nervoso, que
    assim continua a sua propagação.
Sinapse química
   Os neurotransmissores encontram-se
    armazenadas em vesículas.

   O impulso nervoso induza fusão dessas
    vesículas com a membrana do axónio.
       Os neurotransmissores ao ligarem-se aos
        receptores da membrana do neurónio
        pós-sináptico conduzem à abertura dos
        canais iónicos associados a esses
        receptores;

       Ocorre a entrada de Na+ na célula;

       Isto provoca a despolarização da
        membrana do neurónio originando o
        impulso nervoso nessa célula.

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Sinapse química

   Um caso partícular de sinapse química
    é aquela que ocorre entre um
    neurónio e as células musculares.

   A zona de contacto entre o neurónio e
    a célula muscular denomina-se de
    placa motora.

   Nesta situação o neurotransmissor é a
    aceticolina.
       Responsável pela contracção muscular.

       A inserção de uma substância como a
        enzima acetil-colinesterase impede
        que a acetilcolina continue a estimular
        os neurónios, bloqueando o impulso.
Sinapses eléctricas
   Embora menos comuns, as sinapses
    eléctricas permitem uma transmissão do
    impulso nervoso mais rápido.

   Isto acontece pois o potencial de acção é
    transmitido directamente do neurónio pré-
    sináptico para o neurónio pós-sináptico.

       Tal situação ocorre pois existem pontos de
        contacto entre as membranas dos dois
        neurónios.

           Permitem a propagação da despolarização
            de forma quase continua.

       Este tipo de sinapse está presente no
        Sistema Nervoso Central (SNC)que está
        envolvido em respostas rápidas.
Sistema Endócrino
Regulação Hormonal
Sistema Endócrino
   Nos animais existe outro sistema de comunicação
    que permite a manutenção da homeostasia.
     Sistema   Endócrino

     Constituído   por:
       Glândulas   secretoras;

       Hormonas.


     As hormonas são produzidas ao nível das glândulas e
      lançadas na corrente sanguínea até às células alvo.

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   Os dois sistemas (endócrino e
    nervoso) interagem um com o
    outro.

   De facto grande parte do
    sistema endócrino é controlado
    directa ou indirectamente pelo
    sistema nervoso ao nível do
    hipotálamo.

   Esta    região    do    cérebro
    estabelece o contacto anatómico
    e fisiológico entre os dois
    sistemas.
Hipotálamo-Hipófise
   O      hipotálamo    recebe    diversos
    estímulos, quer de outras partes do
    cérebro,      quer     de    hormonas
    provenientes de todo o corpo
    circulando pela corrente sanguínea.

   Em resposta a estes estímulos os
    neurónios do hipotálamo produzem
    neuro-hormonas que atingem a
    hipófise.

   A hipófise é uma glândula que se
    encontra logo abaixo do hipotálamo e
    que se divide em duas regiões…

       Lóbulo anterior (natureza endócrina);

       Lóbulo posterior (natureza nervosa).
Hipotálamo-Hipófise
   Algumas neuro-hormonas são
    encaminhadas      até    lóbulo
    posterior da hipófise e daí são
    levadas por todo o corpo via
    corrente sanguínea.

   Outras neuro-hormonas são
    levadas até ao lóbulo anterior e
    aí estimulam a hipófise a
    produzir toda uma série de
    hormonas hipofisárias que vão
    controlar    diversos    tecidos
    nomeadamente outras glândulas
    endócrinas (de certa forma
    controlando-as).
       Por esta razão a hipófise é
        denominada de glândula mestre.

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Termoregulação
Exemplo de regulação nervosa
Homeotérmicos e Poiquilotérmicos
   Conforme a sua capacidade de regular a sua
    temperatura os animais podem ser classificados
    em:

       Homeotérmicos
           São animais que conseguem manter a sua temperatura
            interna constante, aumentando ou diminuindo a sua taxa
            metabólica .

           Estes animais são também conhecidos por endotérmicos
            pois a fonte de calor provém do próprio corpo
            (endo=interior).

       Poiquilotérmicos
           São animais que não conseguem manter a sua
            temperatura corporal constante, pois a sua taxa
            metabólica não consegue fazer variar a temperatura do
            corpo.

           Estes animais precisam de fontes externas de calor para
            aquecer o seu corpo pelo que também são conhecidos
            como ectotérmicos.
Controlo da temperatura
   Os animais endotérmicos têm uma faixa de
    termoneutralidade.

       Faixa de temperatura adequada e na qual o
        corpo regula a temperatura por alterações
        de trocas de calor, através da pele,
        mantendo a taxa metabólica no seu nível
        basal.

       No seguinte exemplo a faixa de
        termoneutralidade encontra-se entre os 27 e
        os 32ºC.
           Abaixo dos 27ºC o animal aumenta a sua
            taxa metabólica de modo a aumentar a
            temperatura corporal.
                  Em temperaturas inferiores a 0ºC o calor
                   produzido pelas reacções metabólicas não
                   conseguem compensar as perdas de calor.


           Acima dos 32ºC o animal inicia processos
            activos de perda de calor produzindo suor
            ou tornando-se ofegante.
                  Esta resposta requer o consumo de energia
                   pelo que conduz também a um aumento do
                   metabolismo.
Factor limitante
   A temperatura é um factor
    regulável dentro de alguns
    limites.

   Se     os     limites   forem
    ultrapassados a homeostasia é
    quebrada e a sobrevivência
    do animal comprometida.

   Por esta razão a temperatura
    é um factor limitante, pois
    condiciona a vida dos animais,
    sendo apenas possível dentro
    de determinados intervalos.

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Controlo da temperatura
   Os mecanismos de termoregulação são
    regulados pelo hipotálamo, funcionando
    com um termóstato.

       Esta zona do cérebro desempenha muitas
        outras funções.

       Na pele existem células termo-sensoriais,
        que funcionam como receptores de calor e
        frio.
           Quando estimuladas estas células geram um
            impulso nervoso que são conduzidos pelos
            nervos sensitivos e pela medula espinal até
            ao hipotálamo.

           O hipotálamo está ligado ao centro
            vasomotor , localizado no bolbo raquidiano.

           Este centro controla a vasodilatação e a
            vasoconstrição dos vasos sanguíneos.
Controlo da temperatura
   A vasodilatação periférica – dilatação dos vasos
    sanguíneos da pele – permite o aumento da perda
    de calor.

   A vasoconstrição periférica permite a diminuição
    das perdas de calor , pois as trocas de calor são
    menores.

   Desta forma o organismo tem um mecanismo de
    regular a temperatura corporal .
Controlo da temperatura
   Aumento da temperatura corporal

       Vasodilatação – permite aumentar o ritmo de transferência
        de calor, até 8 vezes superior no caso do ser humano.

       Sudorese – as glândulas sudoríparas são estimuladas a
        libertar suor, cuja evaporação permite arrefecer a
        superfície corporal.

       Redução da produção de calor – tremores e reacções
        catabólicas geradoras de calor são fortemente diminuídas.
Aumento da temperatura corporal

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Controlo da temperatura
   Diminuição da temperatura corporal

       Vasoconstrição – ocorre constrição dos vasos sanguíneos,
        essencialmente da zona da pele.

       Erecção dos pêlos – os músculos erectores dos pêlos são
        estimulados no sentido de colocar os pêlos o mais próximo
        da vertical, dessa forma cria-se uma camada de ar junto á
        pele, o que leva à diminuição do calor para o meio.

       Aumento da produção de calor – aumenta a taxa
        metabólica, que se traduz em tremores e aumento das
        reacções catabólicas.
Diminuição da temperatura corporal
Controlo da temperatura




   Todo o mecanismo de controlo da temperatura é feito por feedback
    negativo.
Osmorregulação
                 Um exemplo de
                 regulação hormonal

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Osmorregulação
   Durante o metabolismo…
     São  consumidas substâncias
     como oxigénio, sais e nutrientes
     pelo que têm constantemente
     que ser repostos.

     Sãogeradas substâncias como
     excreções que têm que ser
     expelidos sob pena de se
     acumularem no organismo e
     como tal comprometerem a
     sobrevivência das células do
     organismo.
Osmorregulação
   Nos animais, o equilíbrio dinâmico do
    meio interno é mantido devido às
    actividades coordenadas do sistema
    circulatório, nervoso e hormonal.
       Isto com vista a manter o equilíbrio
        fisiológico e a homeostasia.

   Neste processo estão envolvidos
    órgãos     como   os rins,   os
    pulmões/brânquias e o sistema
    digestivo.

   O processo que permite a
    manutenção do equilíbrio da água e
    sais minerais denomina-se de
    osmorregulação.
Osmorregulação
   Os    processos e      órgãos     envolvidos na
    osmorregulação dependem de animal para animal
    e do ambiente onde estes se encontram.

     Osanimais marinhos encontram-se num ambiente em
     que a concentração de sais é elevada.
       Nestascondições existem animais cuja concentração de sais
       no meio interno é idêntica à do meio envolvente, enquanto
       outros podem apresentar concentrações internas muito
       diferentes.
Osmoconformantes
   A maioria dos invertebrados marinhos
    não regula a concentração de sais
    dos seus fluidos corporais, logo a sua
    concentração varia de acordo com a
    concentração da água do mar que os
    rodeia – osmoconformantes.

       No entanto há limites de salinidade.
           Nenhum ser vivo é capaz de sobreviver
            com concentração interna idêntica a
            água doce ou da água do mar.
           Isso levaria a desnaturação de
            proteínas e consequentemente à morte.

       Assim a salinidade é um factor
        limitante.

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1) O documento discute os sistemas nervoso e endócrino dos organismos e como eles respondem a estímulos internos e externos para manter o equilíbrio. 2) O neurônio é a célula chave do sistema nervoso, transmitindo sinais através de impulsos nervosos. 3) Os impulsos nervosos viajam pelos axônios dos neurônios e são transmitidos entre neurônios através de sinapses, usando neurotransmissores químicos.

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Osmorreguladores
   Por outro lado existem seres vivos que
    apresentam concentrações internas
    muito diferentes das concentrações
    externas.

   Desta forma os seres vivos apresentam
    mecanismos     que     permitem     a
    manutenção das concentrações internas
    face a variações das concentrações
    externas – osmorreguladores.

   Estes animais controlam a entra e saída
    de água dos corpos, por osmose.

   Assim conseguem sobreviver       numa
    grande gama de salinidade.
Osmorregulação em meio aquático
   Quando se fala em meio
    aquático há que ter em
    conta o meio aquático…
     Marinho
       Nestes ambientes os peixes são
        hipotónicos em relação ao
        ambiente.

     Dulciaquícolas
       Nestes ambientes os peixes são
        hipertónicos em relação ao
        ambiente.
Osmorregulação em meio marinho




   Sendo hipotónicos em relação ao meio, estes peixes tendem a perder água por osmose.

   Para compensar estas perdas:
       Absorção de água salgada.
       Ocorre transporte activo de sais em excesso ao nível das brânquias.
       Produção de urina muito concentrada, pouca perda de água e secreção activa de sais ao nível do
        sistema excretor.
Osmorregulação em meio dulciaquícolas




   Em meios dulciaquícolas os peixes apresentam um meio interno hipertónico, pelo que há tendência à
    entrada de água por osmose e os sais são perdidos por osmose.

   De modo a manter a homeostasia:
       Ocorre transporte activo de sais ao nível das brânquias;
       Produção de urina muito diluída e absorção de sais minerais ao nível do sistema excretor;
       Absorção de sais dos alimentos ingeridos.

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Osmorregulação em meio terrestre
   Os animais terrestres perdem
    muita água na transpiração,
    urina e fezes.

   Para repor têm que ingerir
    pelo    menos  a   mesma
    quantidade de água que
    perderam.

   A manutenção da quantidade
    de água e sais minerais nestes
    seres vivo é possível graças ao
    sistema      excretor     muito
    eficiente.
Osmorregulação nos anelídeos
   As minhocas apresentam um sistema
    excretor constituído por unidades
    filtradoras chamadas de nefrídeos.

   Cada segmento do corpo apresenta
    um par de nefrídeo.
       Os nefrídeos são constituídos por um
        funil rodeado por cílios, que recolhem o
        fluído do segmento anterior.

       À medida que o líquido se desloca ao
        longodo nefrídeo ocorre absorção de
        algumas substâncias importantes para o
        organismo, que passam para os
        capilares que os rodeiam.

       Por outro lado outras substâncias são
        segregadas dos capilares para os
        nefrídeos.

       O fluído final é excretado por poros
        existentes à superfície do corpo, onde
        terminam os túbulos dos nefrídeos.
Osmorregulação nos anelídeos
   A urina produzida é
    bastante fluída, pelo que
    as minhocas apresentam
    grandes perdas de água.

   No entanto essas perdas
    são             facilmente
    compensadas pela entrada
    de água através da pele,
    por fenómenos osmóticos.
Osmorregulação nos insectos
   Insectos e aranhas apresentam um sistema excretor
    constituído por túbulos de Malpighi.

   Estes operam conjuntamente com glândulas
    especializadas existentes na zona do recto.

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Osmorregulação nos insectos
   Os túbulos de Malpighi
    encontram-se    projectados
    para o hemocélio.

   Ai absorvem substâncias da
    hemolinfa, lançando-as no
    intestino onde se misturam
    com as fezes.

   Água e outros sais minerais
    são reabsorvidos pelas
    glândulas do recto.

   As restantes substâncias são
    eliminadas nas fezes.
Osmorregulação nos vertebrados
   Nos vertebrados os órgãos excretores são os rins.

   Cada rim é formado por milhares de unidades filtradoras, que são
    diferentes de espécie para espécie.

       No entanto e de uma forma geral todas as unidades filtradoras dos rins dos
        vertebrados podem ser representadas pela seguinte imagem:
Osmorregulação nos vertebrados
   Os rins além de eliminarem
    substâncias tóxicas dos organismos
    são     ainda    responsáveis  pela
    regulação do volume e composição do
    meio líquido e interno dos animais
    terrestres.

   As aves apresentam elevadas taxas
    metabólicas devido à quantidade de
    energia dispendida no voo.

   Elevadas taxas metabólicas resultam
    em grandes perdas de água que são
    compensadas com produção de urina
    muito concentrada.
Osmorregulação nos vertebrados
   Aves marinhas e alguns répteis ingerem água do mar (água salgada), juntamente com o alimento.

   Isto significa que estes animais ingerem grandes quantidades de sais para o seu corpo, os quais não
    conseguem ser todos excretados pelos rins.

   Assim estes seres vivos desenvolveram um mecanismo de excretar activamente o excesso de sal
    através das glândulas nasais.

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   Os mamíferos apresentam um
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     Um   par de rins;

     Um   par de uréteres

     Bexiga



     Uretra
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   Nos rins são possíveis
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        aspecto estriado radial e onde
        se     distinguem     estruturas
        denominadas de Cones ou
        Pirâmides de Malpighi;

       Bacinete – cavidade interior
        contínua com o uréter e para
        onde é enviada a urina
        produzida.
Nefrónio
   Em cada rim existem mais de um milhão de
    unidades funcionais denominados de nefrónios.
   Constituídos por:

         Cápsula de Bowman;

         Glomérulo;

         Tubo proximal;

         Tubo distal;

         Ansa de Henle;

         Tubo Colector.

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O documento descreve as principais características do tecido nervoso, incluindo os tipos de células que o compõem (neurônios e células da glia), a estrutura e função dos neurônios, a condução do impulso nervoso, sinapses e os papéis das células da glia no sistema nervoso.

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Processo de excreção nos Rins
Filtração
   O sangue chega ao nefrónio pela
    arteríola aferente, que se ramifica,
    originando um novelo de capilares –
    glomérulo de Malpighi.

       Aqui ocorre a filtração do sangue,
        pois os capilares deixam passar
        para a capsula de Bowman
        diversas substâncias:
           Água, ureia, glicose, aminoácidos,
            vitaminas, sais…

           Formando o filtrado glomerular.

           A    composição     do  filtrado
            glomerular é semelhante ao do
            plasma       sanguíneo,      não
            apresentando      no    entanto
            macromoléculas.

           Por dia formam-se cerca de 180
            litros de filtrado glomerular.
Reabsorção
   O filtrado glomerular segue
    então pelo tubo contornado
    proximal, ansa de Henle e tubo
    contornado distal.

   Cerca de 60% do volume do
    filtrado, praticamente toda a
    glicose, aminoácidos e vitaminas
    são reabsorvidos ao longo
    destes tubos.

   A reabsorção faz-se em grande
    parte através de transporte
    activo para a rede de capilares
    envolventes.
Secreção
   Ao mesmo tempo que ocorre absorção, ocorre
    também secreção.

   É um fenómeno identico à absorção mas em sentido
    inverso.

   As células dos tubos transportam, selectivamente e
    de forma activa, substâncias dos capilares
    peritubulares para o filtrado.

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Produção de Urina
   No final formam-se em média
    1,2 litros de urina por dia.

   Isto acontece pois grande
    parte da água (98%) do
    filtrado ser reabsorvido ao
    longo    do   nefrónio   por
    fenómenos osmóticos.

   Ao acontecer reabsorção dos
    sais, o meio tende a ser
    hipertónico e assim a água
    movimenta-se por osmose dos
    tubos contornados e ansa de
    Henle para os capilares.
Controlo da produção de urina
   A quantidade de água reabsorvida e a
    concentração final da urina dependem da
    permeabilidade das paredes do tubo contornado
    distal e essencialmente do tubo colector.

   Por sua vez a permeabilidade destes tubos é
    controlado pela hormona antidiurética (ADH).
Controlo da produção de urina
   Ao nível do hipotálamo existem neurónios que detectam
    alterações na pressão osmótica.

        Elevada pressão osmótica
             Elevadas quantidades de solutos no sangue;
             Baixas quantidades de água no sangue.


        Baixa pressão osmótica
             Baixas quantidades de solutos no sangue;
             Grande quantidade de água no sangue.


   Quando essas células detectam elevadas pressões
    osmóticas, levam ao hipotálamo a produzir ADH, que são
    libertadas pela hipófise (lóbulo posterior).


   A ADH é então levada pela corrente sanguínea até às
    célula-alvo (células da parede do tubo colector),
    aumentando a permeabilidade dos tubos.
        Permite a passagem da água dos tubos para os capilares.


        A urina torna-se mais concentrada.


   O processo inverso verifica-se, quando o volume sanguíneo
    aumenta inibe a libertação de ADH por parte da hipófise
    e como consequência aumenta a perda de água.
Controlo da produção de urina
                          Verifica-se  assim
                           que este processo
                           se trata de um
                           exemplo         de
                           feedback negativo.

                          Também neste caso
                           verifica-se que a
                           comunicação entre
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                           processo     ocorre
                           através         de
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  • 1. REGULAÇÃO NOS SERES VIVOS Biologia e Geologia 10º Ano 2009/2010
  • 2. Regulação Nervosa e Hormonal em Animais
  • 3. Sistema e Homeostasia  Sistema  Todaa matéria e energia que existe dentro de uma região bem definida.  Termodinamicamente os sistemas são:  Abertos;  Fechados;  Isolados.
  • 4. Sistema e Homeostasia  Todos os sistema biológicos são abertos…  As trocas que os organismos estabelecem com o meio conduzem a mudanças constantes nos seus componentes.  No entanto os seres vivos possuem mecanismos que equilibram as alterações induzidas pelo meio externo, de modo a manter a constância no meio interno.  Esta constância designa-se de homeostasia, que traduz um equilíbrio dinâmico nos sistemas biológicos.
  • 5. Sistema e Homeostasia  Quando a homeostasia é corrompida, o sistema biológico entra num estado de desagregação denominado de doença.  A capacidade do organismos recuperar da doença advém da capacidade do organismo restaurar o equilíbrio.  Se por alguma razão o organismo não conseguir recuperar, o sistema encontra um fim, advindo a sua morte.
  • 6. Sistema e Homeostasia  No sentido de evitar a perda de homeostasia a actividade dos órgãos é controlada e regulada, respondendo às alterações do meio interno e externo por mecanismo de feedback.  Feedback negativo  Feedback positivo  Nos sistemas biológicos a regulação faz-se essencialmente por feedback negativo.  Existem situações, raras, em que o controlo é feito por feedback positivo, como por exemplo o caso da estimulação sexual em que o estímulo leva a uma maior estimulação.  O feedback negativo é no entanto o melhor processo para manter a estabilidade.  Nos animais o processo de feedback são assegurados pelo sistema nervoso e pelo sistema hormonal ou endócrino.
  • 7. Sistema nervoso e regulação nervosa
  • 8. Neurónios  O sistema nervoso representa uma forma rápida de resposta às alterações do meio ambiente e interno.  A unidade do sistema nervoso é o neurónio.  Estas células são altamente estimuláveis e capazes de detectar pequenas alterações do meio.  Em resposta a estes estímulos verifica-se uma alteração eléctrica, que percorre a sua membrana – impulso nervoso.
  • 9. Neurónios  Os neurónios apresentam a seguinte constituição:  Corpo celular  Dendrites  Axónio  Terminação do axónio  Mielina  Bainha proteíca isolante  Ao conjunto do axónio e da bainha de mielina designa-se de fibra nervosa.  As fibras nervosas reunidas em feixes envolvidos por uma capa de tecido conjuntivo constituem os nervos.
  • 13. Impulso nervoso  Todas as células, e de forma particular os neurónios, apresentam diferenças de concentração de iões entre a face interna e a face externa da membrana plasmática.  O fluído extracelular apresenta elevadas concentrações de Na+, mas baixa de K+.  O meio intracelular apresenta elevadas concentrações de K+, mas baixas de Na+.  Verifica-se que o citoplasma dos neurónios apresentam no total menor quantidade de iões positivos do que o meio extracelular.  Assim a superfície interna do neurónio apresenta carga negativa e superfície externa carga positiva.
  • 14. Impulso nervoso  A diferença de cargas entre as duas superfícies gera um diferença de potencial electrico entre as duas faces da membrana – potencial de membrana.  Que em situação de repouso – potencial de repouso – é da ordem dos -70mV (o sinal negativo indica que o interior da célula tem carga global negativa).
  • 15. Impulso nervoso  O potencial de repouso deve-se essencialmente a diferença de concentração de Na+ e K+.  Por sua vez este mantém-se devido ao funcionamento de bombas de sódio e potássio que bombeiam sódio para o exterior e potássio para o interior, contrariando o movimento de difusão passiva destes iões.  Como estas bombas transportam 3Na+ por cada 2K+, a quantidade de iões K+ que saiem da célula supera a quantidade de Na+ que entra na célula.  Desta forma a célula perde 3 cargas positivas mas só recebe 2, logo gera-se um excesso de cargas negativas no interior da célula.
  • 16. Impulso nervoso  Na membrana celular, existem canais que permite a passagem de K+ e Na+ de forma passiva.  Quando em repouso estes canais estão fechados.  Quando o neurónio é estimulado abrem-se.  Quando um neurónio é atingido por um determinado estímulo, os canais de Na+ abrem-se levando a uma rápida entrada de sódio para o interior da célula.  Esta entrada brusca de cargas positivas faz com que o potencial de membrana passe do -70mV para +35mV, a esta situação dá-se o nome de despolarização.  A rápida alteração do potencial eléctrico que ocorre durante a despolarização designa-se de potencial de acção (e que se encontra na ordem dos 105mV).  A despolarização de determinada região da membrana decorre durante cerca de 1,5 ms, pois quando o potencial de acção atinge o seu pico, aumenta a permeabilidade da membrana ao K+ (há uma maior saída de potássio), enquanto a permeabilidade dos canais Na+ volta ao normal.  Verifica-se uma queda do potencial de membrana até atingir o seu valor de repouso – repolarização.
  • 17. Impulso nervoso  Despolarização  Abertura dos canais de Na+(entrada no interior da célula de sódio);  Formação de Potencial de Acção;  Quando o Potencial de Acção atinge o valor máximo os canais de K+ abrem (saída de potássio para o exterior da célula);  Repolarização  Pela saída de cargas positivas para o exterior da célula o potencial de membrana diminui para o valor de repouso.
  • 18. Impulso nervoso  A estimulação de um neurónio obdece à lei do tudo ou nada.  Ou seja para que o neurónio seja estimulado é necessário um estímulo de intensidade mínimo.  O estímulo mínimo necessário para desencadear um potencial de acção denomina-se de estímulo limiar.  Se o estímulo tiver intensidade menor que o limiar, não se gera potencial de acção.  Se o estímulo tiver intensidade igual ou superior ao limiar gera-se um potencial de acção de intensidade máxima, ou seja, é independente da intensidade do estímulo.  O potecial de acção gerado na área da membrana estimulada, propaga-se à área vizinha, conduzindo a sua despolarização, verifica-se então um sucessão de despolarização e repolarização ao longo da membrana do neurónio.  Esta onda de despolarização/repolarização constitui o impulso nervoso.
  • 19. Transmissão do impulso nervoso ao longo dos neurónios  A velocidade de propagação do impulso nervoso varia de neurónio para neurónio e de animal para animal.  Podem ir dos 0,1m/s (anémonas) aos 120m/s (nervos motores de alguns mamíferos).  Esta diferenças relacionam-se com as diferenças estruturais dos neurónios.  Neurónios mais estreitos apresentam menores velocidades, pois estes apresentam maior resistência interna ao fluxo.  Em invertebrados a velocidade pode chegar ao 1m/s pois apresentam neurónios de maior diâmetro.  No Vertebrados por seu lado as velocidades são maiores embora não apresentem neurónios de grande diâmetro.
  • 20. Transmissão do impulso nervoso ao longo dos neurónios  Os neurónios dos vertebrados apresentam um estrutura ligeiramente diferente dos neurónios dos restantes seres vivos.  A rápida propagação do imupulso nervoso nos vertebrados é garantida pela presença da bainha de mielina que recobre os axónios.  Esta bainha é formada por camadas concêntricas de membranas das células de Schwann.  Nem todo o axónio se apresenta recoberto pela bainha de mielina, os espaços entre duas células de Schwann denominam-se de nódulos de Ranvier.
  • 21. Transmissão do impulso nervoso ao longo dos neurónios  Nos neurónios mielinizados o potencial de acção despolariza unicamente o axónio nos nódulos de Ranvier.  Isto porque a despolarização é impedida pelo efeito isolante da bainha de mielina.  Assim a despolarização ocorre por saltos entre os nódulos de Ranvier, o que faz com que o impulso nervoso percorra o neurónio mais rapidamente.
  • 22. Transmissão do impulso nervoso entre os neurónios  A passagem do impulso nervoso de um neurónio para outro ou outra célula, faz-se através das sinapses.  Região de contacto muito próxima entre a extremidade de um neurónio e a superfície de outras células.  Neurónios, células musculares, células sensoriais ou células glandulares.  Conhecem-se dois tipos de sinapses:  Sinapses químicas;  Sinapses eléctricas.
  • 23. Sinapse química  Nestas sinapses existe um pequeno espaço.  Fenda sináptica.  Quando o impulso nervoso atinge as extremidades do axónio pré-sináptico, libertam-se para a fenda sináptica substâncias químicas designadas neurotransmissores.  Os neurotransmissores ligam-se a receptores da membrana da célula seguinte (célula pós-sinaptica), desencadeando o impulso nervoso, que assim continua a sua propagação.
  • 24. Sinapse química  Os neurotransmissores encontram-se armazenadas em vesículas.  O impulso nervoso induza fusão dessas vesículas com a membrana do axónio.  Os neurotransmissores ao ligarem-se aos receptores da membrana do neurónio pós-sináptico conduzem à abertura dos canais iónicos associados a esses receptores;  Ocorre a entrada de Na+ na célula;  Isto provoca a despolarização da membrana do neurónio originando o impulso nervoso nessa célula.
  • 25. Sinapse química  Um caso partícular de sinapse química é aquela que ocorre entre um neurónio e as células musculares.  A zona de contacto entre o neurónio e a célula muscular denomina-se de placa motora.  Nesta situação o neurotransmissor é a aceticolina.  Responsável pela contracção muscular.  A inserção de uma substância como a enzima acetil-colinesterase impede que a acetilcolina continue a estimular os neurónios, bloqueando o impulso.
  • 26. Sinapses eléctricas  Embora menos comuns, as sinapses eléctricas permitem uma transmissão do impulso nervoso mais rápido.  Isto acontece pois o potencial de acção é transmitido directamente do neurónio pré- sináptico para o neurónio pós-sináptico.  Tal situação ocorre pois existem pontos de contacto entre as membranas dos dois neurónios.  Permitem a propagação da despolarização de forma quase continua.  Este tipo de sinapse está presente no Sistema Nervoso Central (SNC)que está envolvido em respostas rápidas.
  • 28. Sistema Endócrino  Nos animais existe outro sistema de comunicação que permite a manutenção da homeostasia.  Sistema Endócrino  Constituído por:  Glândulas secretoras;  Hormonas.  As hormonas são produzidas ao nível das glândulas e lançadas na corrente sanguínea até às células alvo.
  • 29. Hormonas  As hormonas são específicas para determinada resposta pois apenas as células-alvos com os receptores específicos reconhecem determinadas hormonas.
  • 30. Interacção Sistema Endócrino-Sistema Nervoso  Os dois sistemas (endócrino e nervoso) interagem um com o outro.  De facto grande parte do sistema endócrino é controlado directa ou indirectamente pelo sistema nervoso ao nível do hipotálamo.  Esta região do cérebro estabelece o contacto anatómico e fisiológico entre os dois sistemas.
  • 31. Hipotálamo-Hipófise  O hipotálamo recebe diversos estímulos, quer de outras partes do cérebro, quer de hormonas provenientes de todo o corpo circulando pela corrente sanguínea.  Em resposta a estes estímulos os neurónios do hipotálamo produzem neuro-hormonas que atingem a hipófise.  A hipófise é uma glândula que se encontra logo abaixo do hipotálamo e que se divide em duas regiões…  Lóbulo anterior (natureza endócrina);  Lóbulo posterior (natureza nervosa).
  • 32. Hipotálamo-Hipófise  Algumas neuro-hormonas são encaminhadas até lóbulo posterior da hipófise e daí são levadas por todo o corpo via corrente sanguínea.  Outras neuro-hormonas são levadas até ao lóbulo anterior e aí estimulam a hipófise a produzir toda uma série de hormonas hipofisárias que vão controlar diversos tecidos nomeadamente outras glândulas endócrinas (de certa forma controlando-as).  Por esta razão a hipófise é denominada de glândula mestre.
  • 34. Homeotérmicos e Poiquilotérmicos  Conforme a sua capacidade de regular a sua temperatura os animais podem ser classificados em:  Homeotérmicos  São animais que conseguem manter a sua temperatura interna constante, aumentando ou diminuindo a sua taxa metabólica .  Estes animais são também conhecidos por endotérmicos pois a fonte de calor provém do próprio corpo (endo=interior).  Poiquilotérmicos  São animais que não conseguem manter a sua temperatura corporal constante, pois a sua taxa metabólica não consegue fazer variar a temperatura do corpo.  Estes animais precisam de fontes externas de calor para aquecer o seu corpo pelo que também são conhecidos como ectotérmicos.
  • 35. Controlo da temperatura  Os animais endotérmicos têm uma faixa de termoneutralidade.  Faixa de temperatura adequada e na qual o corpo regula a temperatura por alterações de trocas de calor, através da pele, mantendo a taxa metabólica no seu nível basal.  No seguinte exemplo a faixa de termoneutralidade encontra-se entre os 27 e os 32ºC.  Abaixo dos 27ºC o animal aumenta a sua taxa metabólica de modo a aumentar a temperatura corporal.  Em temperaturas inferiores a 0ºC o calor produzido pelas reacções metabólicas não conseguem compensar as perdas de calor.  Acima dos 32ºC o animal inicia processos activos de perda de calor produzindo suor ou tornando-se ofegante.  Esta resposta requer o consumo de energia pelo que conduz também a um aumento do metabolismo.
  • 36. Factor limitante  A temperatura é um factor regulável dentro de alguns limites.  Se os limites forem ultrapassados a homeostasia é quebrada e a sobrevivência do animal comprometida.  Por esta razão a temperatura é um factor limitante, pois condiciona a vida dos animais, sendo apenas possível dentro de determinados intervalos.
  • 37. Controlo da temperatura  Os mecanismos de termoregulação são regulados pelo hipotálamo, funcionando com um termóstato.  Esta zona do cérebro desempenha muitas outras funções.  Na pele existem células termo-sensoriais, que funcionam como receptores de calor e frio.  Quando estimuladas estas células geram um impulso nervoso que são conduzidos pelos nervos sensitivos e pela medula espinal até ao hipotálamo.  O hipotálamo está ligado ao centro vasomotor , localizado no bolbo raquidiano.  Este centro controla a vasodilatação e a vasoconstrição dos vasos sanguíneos.
  • 38. Controlo da temperatura  A vasodilatação periférica – dilatação dos vasos sanguíneos da pele – permite o aumento da perda de calor.  A vasoconstrição periférica permite a diminuição das perdas de calor , pois as trocas de calor são menores.  Desta forma o organismo tem um mecanismo de regular a temperatura corporal .
  • 39. Controlo da temperatura  Aumento da temperatura corporal  Vasodilatação – permite aumentar o ritmo de transferência de calor, até 8 vezes superior no caso do ser humano.  Sudorese – as glândulas sudoríparas são estimuladas a libertar suor, cuja evaporação permite arrefecer a superfície corporal.  Redução da produção de calor – tremores e reacções catabólicas geradoras de calor são fortemente diminuídas.
  • 41. Controlo da temperatura  Diminuição da temperatura corporal  Vasoconstrição – ocorre constrição dos vasos sanguíneos, essencialmente da zona da pele.  Erecção dos pêlos – os músculos erectores dos pêlos são estimulados no sentido de colocar os pêlos o mais próximo da vertical, dessa forma cria-se uma camada de ar junto á pele, o que leva à diminuição do calor para o meio.  Aumento da produção de calor – aumenta a taxa metabólica, que se traduz em tremores e aumento das reacções catabólicas.
  • 43. Controlo da temperatura  Todo o mecanismo de controlo da temperatura é feito por feedback negativo.
  • 44. Osmorregulação Um exemplo de regulação hormonal
  • 45. Osmorregulação  Durante o metabolismo…  São consumidas substâncias como oxigénio, sais e nutrientes pelo que têm constantemente que ser repostos.  Sãogeradas substâncias como excreções que têm que ser expelidos sob pena de se acumularem no organismo e como tal comprometerem a sobrevivência das células do organismo.
  • 46. Osmorregulação  Nos animais, o equilíbrio dinâmico do meio interno é mantido devido às actividades coordenadas do sistema circulatório, nervoso e hormonal.  Isto com vista a manter o equilíbrio fisiológico e a homeostasia.  Neste processo estão envolvidos órgãos como os rins, os pulmões/brânquias e o sistema digestivo.  O processo que permite a manutenção do equilíbrio da água e sais minerais denomina-se de osmorregulação.
  • 47. Osmorregulação  Os processos e órgãos envolvidos na osmorregulação dependem de animal para animal e do ambiente onde estes se encontram.  Osanimais marinhos encontram-se num ambiente em que a concentração de sais é elevada.  Nestascondições existem animais cuja concentração de sais no meio interno é idêntica à do meio envolvente, enquanto outros podem apresentar concentrações internas muito diferentes.
  • 48. Osmoconformantes  A maioria dos invertebrados marinhos não regula a concentração de sais dos seus fluidos corporais, logo a sua concentração varia de acordo com a concentração da água do mar que os rodeia – osmoconformantes.  No entanto há limites de salinidade.  Nenhum ser vivo é capaz de sobreviver com concentração interna idêntica a água doce ou da água do mar.  Isso levaria a desnaturação de proteínas e consequentemente à morte.  Assim a salinidade é um factor limitante.
  • 49. Osmorreguladores  Por outro lado existem seres vivos que apresentam concentrações internas muito diferentes das concentrações externas.  Desta forma os seres vivos apresentam mecanismos que permitem a manutenção das concentrações internas face a variações das concentrações externas – osmorreguladores.  Estes animais controlam a entra e saída de água dos corpos, por osmose.  Assim conseguem sobreviver numa grande gama de salinidade.
  • 50. Osmorregulação em meio aquático  Quando se fala em meio aquático há que ter em conta o meio aquático…  Marinho  Nestes ambientes os peixes são hipotónicos em relação ao ambiente.  Dulciaquícolas  Nestes ambientes os peixes são hipertónicos em relação ao ambiente.
  • 51. Osmorregulação em meio marinho  Sendo hipotónicos em relação ao meio, estes peixes tendem a perder água por osmose.  Para compensar estas perdas:  Absorção de água salgada.  Ocorre transporte activo de sais em excesso ao nível das brânquias.  Produção de urina muito concentrada, pouca perda de água e secreção activa de sais ao nível do sistema excretor.
  • 52. Osmorregulação em meio dulciaquícolas  Em meios dulciaquícolas os peixes apresentam um meio interno hipertónico, pelo que há tendência à entrada de água por osmose e os sais são perdidos por osmose.  De modo a manter a homeostasia:  Ocorre transporte activo de sais ao nível das brânquias;  Produção de urina muito diluída e absorção de sais minerais ao nível do sistema excretor;  Absorção de sais dos alimentos ingeridos.
  • 53. Osmorregulação em meio terrestre  Os animais terrestres perdem muita água na transpiração, urina e fezes.  Para repor têm que ingerir pelo menos a mesma quantidade de água que perderam.  A manutenção da quantidade de água e sais minerais nestes seres vivo é possível graças ao sistema excretor muito eficiente.
  • 54. Osmorregulação nos anelídeos  As minhocas apresentam um sistema excretor constituído por unidades filtradoras chamadas de nefrídeos.  Cada segmento do corpo apresenta um par de nefrídeo.  Os nefrídeos são constituídos por um funil rodeado por cílios, que recolhem o fluído do segmento anterior.  À medida que o líquido se desloca ao longodo nefrídeo ocorre absorção de algumas substâncias importantes para o organismo, que passam para os capilares que os rodeiam.  Por outro lado outras substâncias são segregadas dos capilares para os nefrídeos.  O fluído final é excretado por poros existentes à superfície do corpo, onde terminam os túbulos dos nefrídeos.
  • 55. Osmorregulação nos anelídeos  A urina produzida é bastante fluída, pelo que as minhocas apresentam grandes perdas de água.  No entanto essas perdas são facilmente compensadas pela entrada de água através da pele, por fenómenos osmóticos.
  • 56. Osmorregulação nos insectos  Insectos e aranhas apresentam um sistema excretor constituído por túbulos de Malpighi.  Estes operam conjuntamente com glândulas especializadas existentes na zona do recto.
  • 57. Osmorregulação nos insectos  Os túbulos de Malpighi encontram-se projectados para o hemocélio.  Ai absorvem substâncias da hemolinfa, lançando-as no intestino onde se misturam com as fezes.  Água e outros sais minerais são reabsorvidos pelas glândulas do recto.  As restantes substâncias são eliminadas nas fezes.
  • 58. Osmorregulação nos vertebrados  Nos vertebrados os órgãos excretores são os rins.  Cada rim é formado por milhares de unidades filtradoras, que são diferentes de espécie para espécie.  No entanto e de uma forma geral todas as unidades filtradoras dos rins dos vertebrados podem ser representadas pela seguinte imagem:
  • 59. Osmorregulação nos vertebrados  Os rins além de eliminarem substâncias tóxicas dos organismos são ainda responsáveis pela regulação do volume e composição do meio líquido e interno dos animais terrestres.  As aves apresentam elevadas taxas metabólicas devido à quantidade de energia dispendida no voo.  Elevadas taxas metabólicas resultam em grandes perdas de água que são compensadas com produção de urina muito concentrada.
  • 60. Osmorregulação nos vertebrados  Aves marinhas e alguns répteis ingerem água do mar (água salgada), juntamente com o alimento.  Isto significa que estes animais ingerem grandes quantidades de sais para o seu corpo, os quais não conseguem ser todos excretados pelos rins.  Assim estes seres vivos desenvolveram um mecanismo de excretar activamente o excesso de sal através das glândulas nasais.
  • 61. Osmorregulação nos vertebrados  Os mamíferos apresentam um sistema excretror constituído por:  Um par de rins;  Um par de uréteres  Bexiga  Uretra
  • 63. Rim  Nos rins são possíveis distinguir três regiões:  Córtex – zona mais externa e de aspecto granuloso;  Medula – zona interna de aspecto estriado radial e onde se distinguem estruturas denominadas de Cones ou Pirâmides de Malpighi;  Bacinete – cavidade interior contínua com o uréter e para onde é enviada a urina produzida.
  • 64. Nefrónio  Em cada rim existem mais de um milhão de unidades funcionais denominados de nefrónios.  Constituídos por:  Cápsula de Bowman;  Glomérulo;  Tubo proximal;  Tubo distal;  Ansa de Henle;  Tubo Colector.
  • 66. Filtração  O sangue chega ao nefrónio pela arteríola aferente, que se ramifica, originando um novelo de capilares – glomérulo de Malpighi.  Aqui ocorre a filtração do sangue, pois os capilares deixam passar para a capsula de Bowman diversas substâncias:  Água, ureia, glicose, aminoácidos, vitaminas, sais…  Formando o filtrado glomerular.  A composição do filtrado glomerular é semelhante ao do plasma sanguíneo, não apresentando no entanto macromoléculas.  Por dia formam-se cerca de 180 litros de filtrado glomerular.
  • 67. Reabsorção  O filtrado glomerular segue então pelo tubo contornado proximal, ansa de Henle e tubo contornado distal.  Cerca de 60% do volume do filtrado, praticamente toda a glicose, aminoácidos e vitaminas são reabsorvidos ao longo destes tubos.  A reabsorção faz-se em grande parte através de transporte activo para a rede de capilares envolventes.
  • 68. Secreção  Ao mesmo tempo que ocorre absorção, ocorre também secreção.  É um fenómeno identico à absorção mas em sentido inverso.  As células dos tubos transportam, selectivamente e de forma activa, substâncias dos capilares peritubulares para o filtrado.
  • 69. Produção de Urina  No final formam-se em média 1,2 litros de urina por dia.  Isto acontece pois grande parte da água (98%) do filtrado ser reabsorvido ao longo do nefrónio por fenómenos osmóticos.  Ao acontecer reabsorção dos sais, o meio tende a ser hipertónico e assim a água movimenta-se por osmose dos tubos contornados e ansa de Henle para os capilares.
  • 70. Controlo da produção de urina  A quantidade de água reabsorvida e a concentração final da urina dependem da permeabilidade das paredes do tubo contornado distal e essencialmente do tubo colector.  Por sua vez a permeabilidade destes tubos é controlado pela hormona antidiurética (ADH).
  • 71. Controlo da produção de urina  Ao nível do hipotálamo existem neurónios que detectam alterações na pressão osmótica.  Elevada pressão osmótica  Elevadas quantidades de solutos no sangue;  Baixas quantidades de água no sangue.  Baixa pressão osmótica  Baixas quantidades de solutos no sangue;  Grande quantidade de água no sangue.  Quando essas células detectam elevadas pressões osmóticas, levam ao hipotálamo a produzir ADH, que são libertadas pela hipófise (lóbulo posterior).  A ADH é então levada pela corrente sanguínea até às célula-alvo (células da parede do tubo colector), aumentando a permeabilidade dos tubos.  Permite a passagem da água dos tubos para os capilares.  A urina torna-se mais concentrada.  O processo inverso verifica-se, quando o volume sanguíneo aumenta inibe a libertação de ADH por parte da hipófise e como consequência aumenta a perda de água.
  • 72. Controlo da produção de urina  Verifica-se assim que este processo se trata de um exemplo de feedback negativo.  Também neste caso verifica-se que a comunicação entre os órgãos envolvidos neste processo ocorre através de hormonas – sistema neurohormonal.