Sistema excretório e a sua evolução

Sistema excretor e a sua evolução

Introdução

Caro leitor, o presente trabalho que agora encontra se nas suas mãos dedicou se na abordagem de conteúdos relacionados com sistema excretor. Bem como sabeis todos os mecanismos vitais, apesar de sua diversidade, têm apenas uma finalidade, a de manter constantes as condições de vida no ambiente interno”. Todos os organismos vivos, mantêm, em grau maior ou menor, o estado interno constante, em equilíbrio dinâmico, o que se compreende por homeostase, independente dos extremos do ambiente externo.

Pois bem alem de todos mecanismos que já vimos, há ainda alguns mecanismos homeostaticos importantíssimos que precisamos saber. Eles estão relacionados a manutenção do equilíbrio dos líquidos corpóreos, como o plasma, a linfa e os líquidos intercelulares, no caso dos vertebrados.

Referir desta forma o papel do sistema excretório “eliminar os resíduos das reacções químicas que ocorrem dentro das células, no processo de metabolismo. Dessa maneira, muitas substâncias que não são aproveitadas no organismo, principalmente as tóxicas, são excretadas do corpo”.

Sistema excretórioe a sua evolução

As esponjas e os cnidarios não apresentam órgãos de excreção. Eliminam os seus produtos de excreção por difusão através da superfície da pele em contacto com a água. Pouco a pouco, foram surgindo, nos invertebrados, órgãos especializados para a excreção.

Como foi visto sobre Sistema Digestivo, as substâncias que não são absorvidas “para dentro” de nosso organismo são eliminadas pelas fezes, ou seja, são excretadas, isto é, jogadas para fora do organismo.

Já estudamos que o metabolismo (degradação) dos carboidratos e lipídicos geram CO₂e H₂O. O CO₂ é eliminado pelos pulmões enquanto a água é em grande parte conservada dentro de nosso organismo, sendo eliminada uma pequena parte dela através da urina, suor, expiração, etc. Como o processo metabólico ocorre com todos os compostos moleculares existentes nos seres vivos, devemos lembrar que as proteínas geram catabólitos (resíduos oriundos do metabolismo) que precisam ser eliminados. Esses catabólitos são eliminados através dos sistemas excretores cujo representante principal é o sistema urinário, porém a pele, através das glândulas sudoríparas e os pulmões também participam activamente desta função.

Assim a eliminação dos catabólitos nitrogenados, ou seja, os produtos gerados a partir do metabolismo das proteínas (os aminoácidos, que constituem as proteínas possuem um grupo amina: NH₂) como a amónia, ureia, ácido úrico, uratos, serão excretados através do suor (glândulas sudoríparas) e da urina (pelos rins).

Neste trabalho será estudado a anatomo-fisiologia renal que constitui o principal sistema excretor dos vertebrados.

HOMEOSTASE

É o estado de equilíbrio ou de estabilidade fisiológica que caracteriza os organismos vivos. Como visto anteriormente na introdução, o famoso filósofo francês Claude Bernard disse: “Todos os mecanismos vitais, apesar de sua diversidade, têm apenas uma finalidade, a de manter constantes as condições de vida no ambiente interno “. Todos os organismos vivos, mantêm, em grau maior ou menor, o estado interno constante, o que se compreende por homeostase, independente dos extremos do ambiente externo. As actividades reflexas do sistema nervoso e os hormónios do sistema endócrino constituem as bases do controle da homeostase. Todas as partes do corpo dos animais, em todas as fases do crescimento e da reprodução, encontram-se sob sua influência. A situação, mesmo no animal mais simples, é tão complexa e pouco compreendida, que os processos de regulação são, geralmente, tratados de modo fragmentário, em termos de alguns aspectos facilmente mensuráveis e não como um todo integrado. A pressão osmótica, a concentração de iões de hidrogénio e a temperatura são três desses aspectos e cada um deles relaciona-se intimamente com a água.

OSMORREGULAÇÃO

É o processo de regulação da quantidade de agua em nosso organismo. A água é ingerida juntamente com o alimento e, em formas aquáticas, entra até certo ponto por absorção. O protoplasma é o solvente e o transportador universal e nenhum organismo pode prescindir desse líquido essencial. Por sua propriedade de difundir-se através de membranas, a água é o veículo para a manutenção do estado constante. Os líquidos do corpo de todos os animais são semelhantes entre si. A regulação da pressão osmótica é simples para a maioria dos invertebrados marinhos de corpo mole (cartilaginosos), porque seus líquidos do corpo encontram-se em equilíbrio (são isotónicos) com a água que os circunda; as pressões são iguais interna e externamente e este equilíbrio é mantido graças a sistemas especiais de controlo osmótico existente no organismo desses animais. A água doce contém apenas cerca de um centésimo da concentração salina da água do mar. Os líquidos do corpo dos animais de água doce têm conteúdo salino superior ao do meio circundante (hipertónicos) e a água tende a difundir-se para dentro; o excesso é eliminado de diversos modos. Os protozoários o fazem por meio dos vacúolos pulsáteis, geralmente ausentes nas formas marinhas. Outros animais de água doce têm nefrídios, tubos de Malpighi ou rins para excretar o excesso. Esse trabalho de excreção necessita de energia, o que se comprova pela taxa respiratória mais alta dos animais de água doce em comparação com espécies marinhas afins.

Osmorregulação em animais aquáticos: os vertebrados aquáticos mantêm o equilíbrio osmótico de diferentes maneiras, de acordo com sua história evolutiva. Nos peixes ósseos, as formas de água doce têm conteúdo salino maior que o do ambiente (hipertónicos), o inverso ocorre, porém, com as formas marinhas (hipotónico). A água entra, nos peixes de água doce, pelas membranas semipermeáveis das brânquias e da boca, ao passo que tende a deixar o corpo nas formas marinhas. Nas formas de água doce, o excesso de água é excretado pelos rins e os sais são mantidos nas concentrações apropriadas pela absorção por células especiais das brânquias. Nas espécies marinhas, a deficiência é evitada pela deglutição e absorção de água do mar, juntamente com os sais, pelo intestino. O excesso de sais é eliminado por células secretoras das brânquias. Os rins dos peixes de água doce têm glomérulos bem desenvolvidos, para filtrar grandes quantidades de água, mas nas formas marinhas os glomérulos são reduzidos e pouca água é eliminada sob forma de urina. A enguia, o salmão e outros peixes migradores vivem, de modo alternado, na água doce e na salgada; possivelmente seus glomérulos não sejam funcionais no mar. O sangue dos peixes elasmobrânquios (tubarões e raias) tem, aproximadamente, o mesmo conteúdo salino que o dos ósseos, mas contém, também, até 2% de ureia. Esta aumenta a pressão osmótica dos elasmobrânquios marinhos até pouco acima da do ambiente, de modo que a água tende a entrar e não a sair, como nos peixes ósseos marinhos. A uréia, nos elasmobrânquios, é retida por um seguimento absorvente especial do túbulo renal e as brânquias são impermeáveis a ela.

Seres acelomados

Nos seres acelomados como os platelmintes, encontramos órgãos especializados (protonefrideos), bastante diferente dos sistemas excretor humano.

Protonefrideos são órgãos urinários encontrados principalmente nos seres mencionado anteriormente exemplo (planaria). Ele consiste basicamente de um ou mais tubos ramificados que terminam em um pequeno saco ou fundo cego, no interior do qual se encontra uma célula-flama. A célula-flama é assim chamada por causa da presença, em seu interior, de um tufo de cílios que ficam permanentemente em movimento. A presença desses cílios em movimento confere as células-flama uma aparência e efeito que lembra o de uma chama trémula. Cada conjunto formado por um tubulo e uma célula-flama é considerado um protenefridio ou unidade excretora que funciona assim: o líquido tecidual (o liquido colectado nos tecidos) do animal entra nas células-flama, provavelmente graças a corrente formada pelo batimento dos cílios dessas células. Em contacto com a célula-flama, esse líquido é filtrado. Iões e outras substancias importantes são conservados, enquanto o excesso de agua e as excretas nitrogenadas são eliminadas através do tubo excretor, chamado nefridioporo.

Como vivem em ambiente aquático ou extremamente húmido, as planarias eliminam a amónia como principal excreta nitrogenado.

Seres celomados

Metanefrídios são órgãos urinários encontrados em anelídeos, como a minhoca. Como já é sabido que os seres invertebrados têm o corpo formado por muitos segmentos e que, em cada segmento, há uma cavidade corporal cheia de líquido, chamado celoma. Pois bem, cada segmento do corpo de um anelídeo tem um par de metanefrídios. Cada metanefrídio, por sua vez, é formado por um tubo com duas extremidades. A extremidade interna, em formato de funil ciliado, comunica-se directamente com o celoma, enquanto a outra se comunica com o meio externo por uma abertura ou nefriódioporo.

O líquido tecidual ou celoma entra, portanto, pela extremidade anterior do metanefrídio (pelo funil ciliado) e, ao longo do trajecto por esse tubo, tem sua composição alterada. Ou seja, as células ao longo do metanefrídio reabsorvem iões e substancias e secretam, para dentro desse tubo, resíduos metabólicos que devem ser eliminados, junto com o excesso de água, para o exterior.

Seres pseudocelomados

Por não terem cílios, os nematelmintes não possuem órgãos excretores. Sendo assim, a excreção é feita por glândulas que se abrem em um poro excretor. A principal excreta desses animais ee a amónia.

Excreção de produtos azotados

Animais	Local onde ocorre o desenvolvimento embrionário	Produção de excreção azotado predominante
platelmintes aquáticos	Meio aquático	Ião amónio
Insectos	Interior do ovo	Acido úrico
Repteis e aves	Interior do ovo	Acido úrico
Mamíferos	Interior do útero	Ureia

Sistema excretor do Homem

Composição, controlo de formação da urina

Ao longo do processo de evolução, diferentes estratégias forma seleccionadas para ajustar a quantidade dos líquidos corpóreos e eliminar as substâncias tóxicas nos organismos dos animais. Essas estratégias variam desde mecanismos simples e osmose e difusão simples, como o caso da perda de amónia por difusão nas brânquias e dos invertebrados e peixes, que citamos antes, ate a existência de elaborados mecanismos, que envolvem estruturas e órgãos complexos, caso dos nossos órgãos urinários.

Embora complexos, os variados tipos de órgãos urinários baseiam-se nos mesmos princípios básicos. Para manter o balanço de sais, de água e de excreção das moléculas nitrogenadas os diferentes órgãos urinários promovem a filtração dos líquidos do corpo e reabsorção para o sangue de certos iões ou substâncias fundamentais.

No homem, cada rim contém cerca de um milhão de unidades filtradoras, chamadas néfrons. Os néfrons consistem de um fino túbulo excretor que se origina numa estrutura chamada cápsula de Bowman. A cápsula de Bowman envolve um novelo capilar chamado glomérulo. Cada túbulo termina em ductos colectores que desembocam numa cavidade do rim partindo daí para um ureter. Uma grande quantidade de sangue flui continuamente pelos rins. Cada rim recebe sangue da aorta pela artéria renal. Esta artéria se ramifica em milhares de arteríolas, que vão formar os glomérulos e os capilares, que envolvem os túbulos dos néfrons. Os capilares se reúnem em vénulas, que se juntam na veia renal, a qual sai do rim. O sangue que entra no glomérulo está sob alta pressão. Essa pressão força a água e pequenas moléculas do plasma sanguíneo para dentro da cápsula de Bowman. Este filtrado compõe-se de sais, glicose, aminoácidos, ureia e outras substâncias de baixo peso molecular. Essa composição é igual à do plasma sanguíneo, excepto pela falta de proteínas. Forma-se cerca de meio copo de filtrado por minuto nos dois rins.

Entretanto, a composição desse fluido se modifica bastante, e o seu volume é muito reduzido antes de chegar ao ureter, pois à medida que o fluido percorre os túbulos dos néfrons, sofre um processo de reabsorção Ocorre uma reabsorção activa de sais, glicose e aminoácidos e uma reabsorção passiva de água. A volta de água para a corrente sanguínea se deve à diferença de pressão osmótica entre o túbulo e os capilares sanguíneos que o envolvem. Cerca de 99% da água filtrada pelo glomérulo é reabsorvida para o sangue nos túbulos. Só depois da reabsorção é que podemos falar em urina. A diferença entre o filtrado e a urina é, então, praticamente quantitativa. Cada litro de urina formado, resulta de 180 litros de plasma reciclado, filtrado pelos néfrons. A urina dos mamíferos contêm um resíduo nitrogenado menos tóxico que a amónia: a uréia. Cada molécula de ureia formada no fígado, a partir da amónia, proveniente da degradação de aminoácidos, é lançada no sangue e eliminada através dos rins.

A produção de urina é controlada de diversas maneiras. A filtração é directamente influenciada pela pressão sanguínea, que por sua vez, é influenciada pela epinefrina da medula adrenal que constringe os vasos sanguíneos dos glomérulos.

Os hormónios produzidos pelo córtex da adrenal (aldosterona e cortisol), influenciam a reabsorção de sódio, cloreto e glicose pelos túbulos renais e a eliminação de potássio. A reabsorção da água é o processo mais importante da função renal. Cerca de 80% da água do líquido tubular é, provavelmente, recapturada por difusão directa para os capilares e, destes, para o sistema venoso, pela atracão dos colóides do sangue.

Outra porção da água é reabsorvida na alça de Henle e na parte distal do túbulo, por um mecanismo controlado pelo hormónio antidiurético (ADH) secretado pela hipófise.

POR QUÊ O PH DA URINA É ÁCIDO?

Secreção de H+: as células dos túbulos proximais e distais, como as células das glândulas gástricas, secretam iões hidrogénio. A acidificação também ocorre nos ductos colectores. A reacção que é primariamente responsável pela secreção de H+no túbulo proximal é a troca Na+ por H+. Isto é um exemplo de transporte activo secundário. A saída de Na⁺das células para espaços intercelulares é mediada por uma enzima chamada Na⁺-K⁺ATPase, que diminui o Na⁺intracelular e isto causa entrada de Na ⁺nas Células do lúmem tubular com saída de H⁺. O H⁺vem da dissociação intracelular do H₂CO₃, em HCO₃-e H⁺, que se difunde para o líquido intersticial. Anidrase Carbônica: catalisa a formação de H2CO3 e drogas que inibem a anidrase carbônica deprimem ambas, a secreção do ácido pelo túbulo proximal e reações que dependem dela.Destino do H⁺na Urina: a quantidade de ácido secretada depende de fatos subseqüentes qu e ocorrem na urina tubular. O gradiente máximo de H+contra o qual o mecanismo de transporte pode secretar, nos homens, corresponde ao pH da urina de cerca 4, 5, isto é, a concentração de H⁺na urina é 1000 vezes a concentração no plasma; pH 4, 5, é o pH-limitante. Se não existissem tampões ou outras substâncias que “fixam” H⁺na urina, este pH poderia ser alcançado rapidamente, e a secreção de H⁺parada. No entanto, três importantes reações no líquido tubular removem H⁺livre, permitindo que mais ácido seja secretado. Estas são as reacções com HCO₃^–para formar CO₂ e H₂O, com HPO₄^2-para formar H2PO₄^–e com NH3para formar NH4⁺.

Rins artificiais: têm sido construídos e estão disponíveis em muitos hospitais para o atendimento de casos de doenças renais agudas ou de envenenamento do sangue. O sangue é desviado de uma artéria, passando por um conjunto de tubos plásticos com membranas semipermeáveis banhados por um líquido hipotónico em relação ao sangue e depois devolvido a uma veia. As membranas dos tubos plásticos têm poros de diâmetro semelhante ao dos capilares dos glomérulos, de modo que as substâncias difundir-se-ão numa direcção ou noutra, dependendo das concentrações de cada uma no banho e no sangue. Dosando -se a concentração de substâncias do banho, consegue-se adicionar algumas ao sangue, ou dele retirá-las, de acordo com a necessidade.

Doenças do sistema excretor

Nosso estado geral de saúde depende muito do bom funcionamento dos rins, porque ele cabe a importante função de filtrar o plasma sanguíneo e eliminar resíduos e substâncias toxicas pela urina. As substâncias tóxicas são os produtos finais do metabolismo das proteínas: ureia e ácido úrico. Acrescente-se a essa função o papel dos rins no controle da quantidade de água no organismo.

Entretanto, podem ocorrer doenças nos rins ou nas vias urinárias. As mais graves são as que afectam directamente os rins, pois prejudicam o processo de filtração do sangue.

As doenças mais comuns do sistema urinário são cistite, cálculos renais e nefrite.

A cistite consiste em uma inflamação da bexiga, podendo atingir também a uretra. Decorre de uma infecção bacteriana. É mais frequente na mulher que no homem por causa da localização do óstio da uretra (mais próxima do ânus). Manifesta-se por sensação de dolorosa, ardor e dificuldade para urinar.

A infecção da bexiga pode se espalhar para os ureteres e afectar os tecidos renais.

Os cálculos renais podem aparecer em qualquer parte das vias urinárias e dos rins. Resultam da cristalização de determinados sais. A maioria dos cálculos renais é mista, apresentando composição variada de oxalato de cálcio, fosfato de cálcio, fosfato amoníaco-magnesiano e ácido úrico.

Se o uréter é obstruído por um cálculo, a pelve renal, ou bacinete, pode inchar e danificar o tecido do rim. Em geral, o cálculo é expelido, originando intensas dores.

As pessoas com tendência à formação de cálculos renais devem seguir uma dieta alimentar, porque eles surgem a partir de resíduos encontrados na urina. Evitando alimentos que contenham os sais que constituem os cálculos renais, essas pessoas poderão diminuir a sua formação. Leite e seus derivados, quando ingeridos em excesso, são exemplos de alimentos que podem facilitar o aparecimento de cálculos nos rins.

Nefrite é uma inflamação aguda ou crónica de uma porção do néfron denominada glomérulo renal. A inflamação geralmente resulta de infecção das tonsilas ou da pele por certos tipos de bactérias do grupo dos estreptococos. Existem, no entanto, outras bactérias e infecções virais que podem estar associadas a uma nefrite aguda. Os sintomas incluem edema ou inchaço da face (principalmente das pálpebras) e dos tornozelos, urina castanho-escura graças à presença de glóbulos vermelhos, febre, dor de cabeça e cansaço.

Conclusão

Visto diante do exposto, que é essencial para os seres vivos manterem a homeostas em seus organismos. Tendo em conta as várias formas de eliminação de substâncias não absorvidas pelo organismo já estudados como no sistema digestivo, circulatório. Neste trabalho vimos a sistema excretório que desempenha um papel similar tendo a sua diferença na no aspecto que esse sistema adopta somente a manutenção de equilíbrios dos líquidos corpóreos, como o plasma, a linfa e os líquidos intercelulares.