Capítulo 13 – Sistema excretor

As formas simples de vida são organismos aquáticos e realizam as suas trocas gasosas directamente com o meio. Os seres mais complexos possuem o seu próprio “mar interno”, ou seja, o conjunto de fluidos e sangue. A manutenção desses fluidos dentro de certos parâmetros designa-se homeostasia que é conseguida graças à coordenação de Osmorregulação e Excreção.

Osmorregulação

É o conjunto de mecanismos pelos quais são controladas as concentrações de sais e de água e, portanto, os valores da pressão osmótica dos fluidos corporais.

Excreção

É a função através da qual os organismos se libertam dos produtos resultantes do metabolismo, sobretudo os produtos azotados, muitos dos quais tóxicos.

Os principais resíduos do metabolismo das células são: água, dióxido de carbono e substâncias azotadas: amónia, ácido úrico e ureia.

O dióxido de carbono e alguma água são excretadas pelas superfícies respiratórias. O sistema excretor gere as quantidades de água e outras substâncias ao mesmo tempo que eliminam os produtos azotados.

Resultado do metabolismo dos aminoácidos forma-se principalmente amoníaco:

NH₃ + H₂O NH⁺₄ + OH^- Forma-se a amónia solúvel em água. Por isso a água do aquário deve ser mudada com regularidade pois fica rapidamente imprópria, a não ser que nesse aquário se utilizem plantas que usam esse elemento como fonte de azoto. Os seres mais simples eliminam as suas excreções por difusão.

O sistema excretor contribui para excretar resíduos metabólicos e regula a concentração da maioria dos componentes dos fluidos corporais. Em qualquer sistema excretor existem três processos fundamentais: filtração, reabsorção e secreção.

Os animais terrestres devem consumir água, não podendo eliminar continuamente a amónia, mas, por outro lado, devido á elevada toxicidade deste produto, não a podem acumular. Por isso: répteis, aves e insectos transformam a amónia em ácido úrico, composto menos tóxico, no fígado e menos solúvel.

Nos mamíferos e alguns anfíbios a partir da amónia e no fígado, produz-se ureia que mais tarde é renovada pelos rins e entra na constituição da urina.

Excreção nos invertebrados

Os sistemas excretores são tubulares e funcionam quer na osmorregulação, quer na excreção de produtos de metabolismo.

- Nefrídios e Tubos de Malpighi – os nefrídios são tubos simples, ou ramificados, que na maioria das vezes abrem para o exterior através dos poros.

Apesar da planária poder lançar para o exterior muitos resíduos metabólicos possue ainda um conjunto de células-flama, uma das primeiras formas primitivas de tubos do género. Os platelmintes e a planária possuem um nefrídio mais primitivo, os protonefrídios que se distribuem por todo o corpo associados a uma rede de canais com comunicação com o exterior. Estes protonefrídios são túbulos alongados e fechados pelas células-flama (composto por um conjunto de cílios com um batimento idêntico ao de uma chama).

Nos anelídeos com sistema circulatório fechado, os vasos sanguíneos estão muito associados com o sistema excretor. Aqui existem os metanefrídios, constituídos por um túbulo aberto nas duas extremidades e enrolado em serpentina. Cada segmento no corpo da minhoca possui um par de metanefrídios.

Nos insectos e artrópodes terrestres existem estruturas, os tubos de malpighi cujas extremidades livres estão fechadas e mergulhadas na cavidade banhada de sangue.

Estrutura de um nefrónio presente no rim

Excreção nos vertebrados

Estes sistemas são mais eficientes que os anteriores devido à redução da permeabilidade da superfície do corpo e ao desenvolvimento dos rins.

- Nefrónios – a unidade básica dos rins são os nefrónios, uma estrutura tubular com origem na mesoderme que se foi associando cada vez mais aos vasos sanguíneos. Peixes adultos – mesónefro; répteis, aves e mamíferos – metânefros.

O nefrónio é constituído por um tubo que se assemelha a um modelo específico de irrigação sanguínea. A cada nefrónio chega uma arteríola aferente que subdivide dando origem aos capilares do glomérulo de malpighi. Estes capilares convém depois numa arteríola de menor diâmetro, arteríola eferente que volta a capitalizar-se para constituir a 2ª parte da rede de capilares que envolve o túbulo. Como a segunda arteríola eferente é mais fina, a pressão é inferior o que permite haver a reabsorção e excreção.

Cada rim possui cerca de um milhão de nefrónios no homem o que perfaz um sistema de tubos com cerca de 80 km.

O nefrónio inicia-se por um filtro – corpúsculo renal, uma “taça” de parede dupla constituída pela parede da cápsula de bowman que envolve um novelo de capilares o glomérulo de malpighi. A parede dos capilares funciona como um filtro permeável à água e a pequenas moléculas, mas impermeável às macromoléculas e células sanguíneas. Como resultado desta filtração dá-se origem ao filtrado glomerular que é uma mistura de água, sais minerais, produtos azotados, glicose, aminoácidos, vitaminas e outros compostos presentes no plasma. Ao longo do tubo existem inúmeros capilares que permitem o reaproveitamento de 70% do filtrado glomerular.

O nefrónio é então um sistema versátil pois controla a quantidade de água que se perde (fluidos corporais) e portanto assegura a homeostasia do meio interno.

Outros mecanismos de Osmorregulação

Ambiente de água doce

Nos animais que vivem neste meio como os fluidos corporais são mais concentrados que o meio externo, faz com que a água entre para o interior do corpo por osmose, impedindo numa pequena parte por muco e escamas.

Estes animais não bebem água pois os seus glomérulos são muito desenvolvidos e mantém a concentração dos seus fluidos corporais, eliminando grandes quantidades de urina diluída, hipotónica em relação a esses fluidos. Este mecanismo acarreta a eliminação de sais que para isso existem nas guelras células especializadas no transporte activo dos sais para os fluidos corporais.

Ambientes marinhos

Os peixes ósseos tem tendência a perder água por osmose, que para compensar ingerem grandes quantidades de água e excretam sal activamente por células especializadas existentes nas guelras. Os glomérulos são ausentes ou muito pequenos e eliminam pouca urina. As aves marinhas e alguns répteis ingerem água salgada com os alimentos. Para excretar o sal possuem glândulas de sal.

Ambientes terrestres

Nos mamíferos, como na maioria dos vertebrados terrestres os rins, a pele, o seu revestimento, os pulmões e o sistema digestivo desempenham também um papel na excreção.