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F R E N T E 3 187 (http://jotaetaineto.blogspot.com. Adaptado.) a) Como é denominado o processo fisiológico indi cado pela seta de número 1? Cite uma substância orgânica encontrada, em diferentes concentra- ções, no sangue que circula pela arteríola aferente e no sangue que circula pela arteríola eferente. b) Qual a importância da elevada concentração de solutos do plasma sanguíneo que percorre os vasos que passam sobre a alça de Henle? Qual o efeito do hormônio aldosterona sobre o túbulo distal e o ducto coletor? 13 UFV Enquanto esperavam o resultado do exame de urina no laboratório, algumas senhoras faziam comen tários sobre os rins. Uma delas disse que esse órgão parecia um filtro de água ao contrário, considerando que o organismo elimina aquilo que não é bom para o organismo e retém o que é útil Para ajudar a escla recer esse ponto, observe o esquema de um corte anatômico de rim humano e resolva os itens. I II III IV V VI VII VIII a) O poro é a unidade filtradora dos filtros de água, mas a unidade de filtração dos rins é mais com- plexa, envolvendo várias estruturas. Qual é o nome desta unidade? b) A mulher tem razão, pois, de 160 litros de sangue que são filtrados pelos rins diariamente, apenas 1,5 litro de urina é formado. Cite o número que indica o local principal onde esse filtrado é reabsorvido. c) O sangue arterial passa pela sua primeira filtração na região indicada pelo número d) A mulher deve ter considerado os catabólitos das proteínas, que são eliminados pela urina, como "aquilo que não é bom para o organismo" Exem- plifique um desses principais catabólitos e) A urina chega à bexiga pela estrutura indicada pelo número V Cite o nome dessa estrutura 14 FGV 2019 A figura ilustra o início da formação da urina em um néfron humano Os algarismos indicam os pro- cessos fisiológicos responsáveis pela diurese (www.biomedicinapadrao.com.br. Adaptado) Com base na siologia renal, o processo indicado pelo algarismo A 1 corresponde à filtração glomerular e depende da pressão hidrostática na arteríola aferente B 2 corresponde à secreção no tubo proximal e de- pende do transporte passivo de substâncias 3 corresponde à reabsorção no tubo distal e de- pende do transporte ativo de substâncias. 4 corresponde ao fluxo do sangue livre de produ- tos nitrogenados filtrados nos processos 1, 2 e 3. 5 corresponde ao fluxo da urina formada após os processos 1, 2, 3 e 4. 15 Mackenzie 2019 Dentro de cada rim humano, há cerca de um milhão de néfrons, consideradas as principais estruturas filtradoras de sangue do corpo humano. O esquema abaixo mostra de forma sucinta as principais partes de um único néfron. Fonte da ilustração: http://www.planetabio.com.br/excrecao.html (acesso em 04 de abr. 2019) BIOLOGIA Capítulo 14 Excreção188 É correto armar que em A 1 ocorre o processo de filtração glomerular, em que moléculas de grande peso molecular se deslocam, por difusão, dos capilares sanguíneos para o inte- rior da cápsula renal (ou néfrica). B 2 se desloca o filtrado glomerular, cuja concen tração é superior à concentração da urina, que se forma no final do processo. 3 se desloca o filtrado glomerular que, à medida que se desloca pelo restante dos túbulos renais, vai ad- quirindo menores quantidades de ureia e ácido úrico. 4, 5 e no tubo coletor, ocorre ação do hormônio antidiurético (ADH), responsável pelo aumento do processo de reabsorção passiva de água. 5 ocorre reabsorção passiva de glicose, aminoáci dos e sais minerais contidos no interior do filtrado glomerular 16 UFSM A eliminação de excretas, nos vertebrados, constitui um dos grandes problemas de adaptação ao meio, uma vez que esses resíduos são altamente tóxicos. O grupo amina (NH2), proveniente do meta- bolismo das proteínas, é convertido em compostos chamados genericamente de resíduos nitrogenados, sendo os mais comuns a amônia, a ureia e o ácido úrico. Considerando as características de toxicidade, solubi- lidade e difusibilidade através das membranas desses compostos, pode-se dizer que os animais que excre- tam amônia, ureia e ácido úrico são, respectivamente: A peixes cartilaginosos anfíbios adultos mamíferos. B peixes ósseos mamíferos aves. mamíferos aves répteis. anfíbios (larva) peixes cartilaginosos mamíferos. répteis mamíferos aves. Equilíbrio salino e osmorregulação Aves e alguns répteis marinhos apresentam glândulas de sal situadas na cabeça e eliminam uma solução salina concentrada. Nas aves, o produto é enviado para a cavidade nasal, pela qual é eliminado; nas tartarugas, são eliminadas pelos olhos (são as “lágrimas de tartaruga”) Dutos Glândula de sal nasal Narina com secreção salina Os peixes ósseos marinhos vivem em um meio com solução mais con- centrada do que o seu organismo (hipertônico) Suas brânquias estão em contato direto com o meio aquático e para ele perdem água por osmose. Esses animais repõem água bebendo-a do ambiente; no en- tanto, a água ingerida tem elevada concentração de sais Esses sais são eliminados pelas estruturas das brânquias (no caso do sódio e cloreto) e pela urina (no caso do cálcio, magnésio e sulfato). Assim, a urina é bastante concentrada, sendo isotônica em relação ao mar Água do mar bebida Ca++, Mg++, SO 4 urina concentrada (isotônica em relação ao mar) Secreção branquial Na+, C– Água perdida por osmose Peixes ósseos marinhos estão em meio hipertônico e eliminam urina bastante concentrada Peixes ósseos de água doce vivem em meio menos concentrado (hi- potônico) Suas brânquias estão em contato com o meio aquático e dele ganham água por osmose. Esses animais não bebem água, mas empregam a água contida no alimento que ingerem. A tendência, por- tanto, é de apresentarem sangue com muita água, sendo o excesso eliminado pela urina, bastante diluída e hipotônica em relação ao meio As brânquias, ao contrário do que ocorre com os peixes ósseos marinhos, absorvem sais do ambiente. Água obtida por osmose Urina diluída (hipotônica em relação à água) Na+, C– absorvidos pelas brânquias Água obtida pelo alimento Peixes ósseos de água doce vivem em ambiente hipotônico e eliminam urina diluída; absorvem sais pelas brânquias. Peixes cartilaginosos apresentam um mecanismo de osmorregulação bem peculiar. Seu resíduo nitrogenado é a ureia, mantida em elevadas concentrações no organismo, pois suas brânquias são impermeáveis à ureia, o que permite a retenção dessa substância no sangue Além disso, os condrictes têm no sangue a substância óxido de trimetilamina (TMO), que, com a ureia, mantém a alta concentração do sangue, isotônica em relação ao mar. Condrictes obtêm água com a ingestão de alimento e os sais são eliminados pelas brânquias e pela urina Mamíferos marinhos, como focas, baleias e golfinhos, obtêm água através do alimento que ingerem. Os rins são capazes de eliminar urina com elevada concentração salina, o que é possível porque seus néfrons têm longas alças de Henle, nas quais se dá a absorção de água. O rim humano não é capaz de eliminar a elevada concentração salina presente na água do mar, pois seus néfrons não têm alças de Henle alongadas Para cada litro de água do mar ingerida, uma pessoa gastaria 1,3 litro para sua eliminação. eTextos complementares F R E N T E 3 189 A alça de Henle possui forma de “U”, com dois ramos paralelos: um descendente e um ascendente, situado próximo a um tubo coletor. A pa- rede do ramo ascendente é impermeável à água, mas realiza transporte ativo de íons sódio para fora Alguns desses íons são transferidos para o ramo descendente por difusão; outros íons sódio ficam ao redor do tubo coletor, aumentando a concentração do meio externo do tubo e fazendo com que a água, em seu interior, seja reabsorvida pelo organismo por os- mose. Assim, a urina formada fica mais concentrada e o organismo poupa água Animais que têm alça de Henle longa apresentam grande ca- pacidade de reabsorção de água e podem se desfazerde grande quan- tidade de sais ingeridos. O controle do volume urinário A quantidade de urina depende de inúmeros fatores A força de contração do coração pode estar reduzida em um caso de insuficiência cardíaca e isso promove redução do volume urinário. Fatores hormonais também estão en- volvidos, como a produção de hormônio antidiurético (ADH) pela hipófise e de aldosterona pelas suprarrenais. O ADH aumenta a reabsorção de água pelo organismo, o que reduz o volume de urina e poupa água. Isso é particularmente útil quando o indivíduo não ingere água por um certo período de tempo. A ingestão de algumas substâncias, como a água e o álcool, inibem a produção de ADH e o indivíduo passa a ter um maior volume urinário. A aldosterona atua nos túbulos renais aumentando a absorção de íons sódio e cloreto A presença desses íons na corrente sanguínea contribui para a elevação da pressão arterial. Outro hormônio que se relaciona com a formação de urina é a insulina, que contribui para controlar o nível de glicose sanguínea Diabéticos apresentam deficiência na produção de insulina Na falta desse hor- mônio, após uma refeição farta em açúcar, o sangue permanece com alto teor de glicose, que é passado para os túbulos renais e aparece, portanto, em maior quantidade na urina. Os resíduos da atividade metabólica das células podem ser tóxicos ou inúteis ao organismo. São as chamadas excretas, constituídas por: gás carbônico (eliminado pelos pulmões), compostos nitrogenados e excesso de sais (eliminados pelas glândulas sudoríparas e rins) A eliminação das excretas pelos rins mantém o equilíbrio do organismo (homeostase), contribuindo também na regulação do pH sanguíneo. A principal função do sistema excretor é a eliminação das excretas nitrogenadas, entre elas estão: Excreta Toxicidade Água necessária para eliminação Exemplos de organismos que eliminam a excreta Nomenclatura dos organismos excretores Amônia Alta Alta Protozoários, poríferos, cnidários, platelmintos, peixes ósseos, larvas de anfíbios Amoniotélicos Ureia Intermediária Intermediária Anelídeos, condrictes, anfíbios adultos e mamíferos Ureotélicos Ácido úrico Baixa Baixa Insetos, aracnídeos, miriápodes e aves Uricotélicos Guanina Baixa Baixa Aracnídeos O sistema urinário humano é constituído por dois rins, dois ureteres, uma bexiga e uma uretra. y Rins: órgãos responsáveis pela filtragem do sangue. Possuem duas regiões distintas: o córtex (mais superficial) e a medula (mais interna). Recebem sangue proveniente da artéria renal e liberam sangue através da veia renal. A filtragem ocorre em unidades chamadas néfrons, longos tubos que possuem várias partes: – Cápsula de Bowman (ou renal): porção inicial do néfron, ao qual o sangue chega pelos capilares e, em função da pressão, força moléculas pe- quenas e íons a passarem para seu interior: é o filtrado glomerular (água, glicose, aminoácidos, íons e ureia). Túbulo contorcido proximal: é envolvido por rede de capilares Nele ocorre reabsorção ativa de água, glicose e aminoácidos – Alça de Henle (alça néfrica): há reabsorção de água e de sódio. – Túbulo contorcido distal: nele é realizada a excreção de íons H+, amônia e ácido úrico. Desemboca no tubo coletor liberando a urina formada. – Tubo coletor: recebe líquido proveniente de diversos néfrons. y Ureteres: transportam a urina em direção à bexiga. y Bexiga: armazena urina e é envolvida por uma musculatura que determina a saída da urina. y Uretra: canal pelo qual a urina é expelida do corpo. Possui um esfíncter muscular, que controla a liberação da urina. A urina é produzida a partir do plasma sanguíneo e envolve três processos: y Filtração glomerular: realizada nos glomérulos e propiciada pela pressão sanguínea y Reabsorção tubular: retorno ao sangue de parte do filtrado glomerular com a reabsorção de água (por osmose), de glicose e de íons (por transporte ativo) As células do tubo têm microvilosidades (para aumentar a superfície de contato e a reabsorção) y Secreção tubular: lançamento de substâncias (drogas, amônia, íons H + e ácido úrico) no interior do túbulo para formação da urina. Resumindo