EVOLUÇÃO DOS SISTEMAS EXCRETORES

Excreção nos invertebrados e vertebrados

A excreção é o principal mecanismo homeostático dos animais, pois mantem o organismo e condições de normalidade, especialmente em relação ao equilíbrio de sais e de agua e à remoção de excretas nitrogenadas.

Portanto, os animais precisam de nitrogénio no organismo para sintetizar aminoácidos e ácidos nucleicos. A fonte de nitrogénio para os animais não é o nitrogénio do ar (N₂), mas o nitrogénio proveniente da alimentação proteica. As proteínas são compostas de aminoácidos, e estes possuem nitrogénio; sendo assim, a digestão de proteínas liberta nitrogénio (no organismo) proveniente do grupo amina (NH₂), que é libertado dos aminoácidos.

A amina é convertida em amónia (NH₃), que é muito solúvel e toxica ao organismo. Há duas opções para evitar a intoxicação por amônia: elimina-la rapidamente ou transforma-la em compostos nitrogenados menos solúveis e menos tóxicos, como o ácido úrico e a ureia. Há, portanto, três compostos nitrogenados eliminados por animais: amônia, acido úrico e ureia.

A amônia é altamente toxica, e há necessidade de um volume considerável de água para a sua eliminação, sendo o principal excreta dos animais aquáticos. A ureia é menos toxica menos solúvel em agua do que a amônia, e há necessidade de um volume menor de agua para sua eliminação, sendo a principal escreta de alguns animais aquáticos e muitos terrestres.

O ácido úrico é atoxico e insolúvel em água, sendo produzido por animais que precisam economizar a água ou não dispõem desse recurso em quantidade suficiente. O ácido úrico também é produzido por embriões que se desenvolvem no interior de ovos revestidos por cascas. Por suas características, esse tipo de excreta pode ser armazenado no interior d ovo se causar prejuízo ao embrião, o que não ocorreria com os outros produtos de excreção nitrogenada.

De acordo com a excreta nitrogenada predominante na excreção, os vertebrados podem ser classificados em:

- Amoniotélicos: excretam principalmente amônia. A maioria dos animais aquáticos, coo os osteítes, e as larvas aquáticas de animais terrestre (girinos) são amoniotélicos;

- Ureotélicos: excretam principalmente ureia. Representados por condrites, mamíferos, anfíbios adultos e alguns répteis, como as tartarugas;

- Urictélicos: excretam principalmente ácido úrico. São representados pelas aves e ela maioria dos répteis.

Sistemas excretores dos invertebrados

Os poríferos e cnidários não tem sistemas complexos de excreção, pois conseguem eliminar substâncias pela superfície do corpo. Os nematódeos excretam amônia pela parede do tubo digestivo.

Nos platelmintes, há o protonefrídio, uma rede de tubos com ramificações, que apresentam células dotadas de flagelo, denominadas células-flama. O batimento dos flagelos impulsiona os fluidos do espaço intersticial (entre as células) para dentro da rede de tubos. A abertura da rede para o meio esterno ocorre por poros denominados nefridioporos. A eliminação do excesso de agua e de excretas se faz pelo protonefrídio (embora grande parte das excretas nitrogenadas também seja eliminada pela superfície do corpo).

Os artrópodes possuem os túbulos de Malpighi e os nefrídios saculiformes (que incluem glândulas coxais ou verdes e glândulas antenais ou mandibulares). Tais estruturas são formadas por uma secção que filtra a hemolinfa distribuída na hemocele e outra porção que se abre para a eliminação das excretas (nefrídios saculiformes se abrem para o meio externo e os túbulos de Malpighi se abrem para o intestino). Os nefrídios saculiformes são comuns em crustáceos e aracnídeos, enquanto os túbulos de Malpighi são comuns em insectos, miriápodes e em aracnídeos.

Sistemas excretores dos vertebrados

Os vertebrados possuem rins, que são constituídos por néfrons (dutos coletores que convergem para um tubo maior, o ureter). O ureter de peixes cartilaginosos, repteis e aves desemboca na cloaca, enquanto em anfíbios passa pela bexiga urinária antes da cloaca. Nos mamíferos, o ureter conduz a bexiga, e, para chegar ao meio externo, a urina passa pela uretra.

Esse sistema participa também:

- Da reabsorção de substancias uteis ao organismo, como aminoácidos, glicose e agua;

- Da regulação do volume de agua no corpo;

- Da secreção do potássio, fundamental para manter o funcionamento da bomba de sódio e potássio nos mecanismos de transporte activo através da membrana plasmática.

Sistema excretor humano

Os humanos possuem dois rins, dois ureteres, uma bexiga urinária e uretra. O rim pode ser subdividido em córtex e medula: o córtex é uma região avermelhada e periférica; a medula é uma região interna de cor mais escura. A pelve renal é uma dilatação que conflui para o ureter (um tubo). Ambos os ureteres desembocam na bexiga urinária, um órgão oco que pode conter ate 600 ml de urina. A uretra conduz a urina da bexiga para o meio externo.

Na mulher, a uretra é curta e o orifício é exclusivo para o sistema urinário. Por ser próxima da vagina e do ânus, a uretra feminina e muito suscitável a infecções. No homem, a uretra é mais comprida. A uretra masculina é comum ao sistema urinário e reprodutor, assim, conduz tanto a urina quanto o sémen.

Morfologia do rim: composto por unidades denominadas néfrons, o rim tem a função de filtrar o sangue que chega por artérias renais. O néfron é constituído por uma dilatação, a cápsula glomerular (ou cápsula de Bowman), que se estende por um túbulo néfrico (subdividido em túbulo contorcido proximal, alça de Henle e túbulo contorcido distal). Um ducto coletor e um tubo que recebe vários túbulos néfricos. A artéria renal se ramifica em arteríolas (artérias de pequeno calibre) que se conectam ao néfron.

Um néfron recebe uma arteríola eferente que, enovelada, forma o glomérulo (conjunto de capilares), situado na capsula renal. Juntos, glomérulo e capsula glomerular formam o corpúsculo renal (ou corpúsculo de Malpighi). Os capilares do glomérulo confluem para uma arteríola única que novamente se ramifica em capilares circundando o túbulo néfrico. Os capilares confluem em vénulas (veias de pequeno calibre) e convergem em uma veia renal que deixa o rim.

Fisiologia do rim: o sangue proveniente da artéria renal atinge os capilares do glomérulo. A chegada contínua de sangue empurra o sangue do glomérulo, forçando a saída de moléculas pequenas que atravessam a parede glomerular, se depositam na capsula renal e migram para o túbulo néfrico.

O líquido com pequenas moléculas, que acabou de atravessar a parede do glomérulo, é chamado filtrado glomerular. Há muita semelhança entre o filtrado glomerular e o plasma sanguíneo; a diferença entre o filtrado e o sangue é que proteínas, lipídeos e células sanguíneas não passam para o filtrado (são muito grandes para atravessar). O filtrado glomerular ainda não constitui a urina, pois ele sofrerá um processo de reabsorção.

O túbulo néfrico e percorrido pelo filtrado glomerular e as substâncias são reabsorvidas e enviadas para os capilares sanguíneos que percorrem o túbulo néfrico. As substâncias retiradas do filtrado glomerular são: aminoácidos, glicose, parte dos sais e parte da água. A transferência de moléculas dissolvidas no filtrado para a artéria ocorre por transporte passivo e ativo; a agua passa por osmose. Há secreção de substancias para dentro do túbulo néfrico, como ions hidrogénio (H+), o que torna o pH da urina acido.

Os diversos túbulos néfricos desembocam em um ducto coletor que conduz a pelve renal a urina, que já esta na sua composição final. A urina deixa o rim por ureteres, chega a bexiga e é eliminada pela uretra. A composição final da urina de uma pessoa saudável e: água, sódio e ureia (ou acido úrico ou amónia).

A presença de glicose ou de aminoácidos na urina pode indicar condições patológicas, como diabetes (para o caso da glicose). O controlo hormonal do sistema urinário ocorre no hipotálamo, que produz o hormônio antidiurético (ADH), que é armazenado e transferido ao sangue pela hipófise. Quando a água circulante no sangue baixa, o ADH aumenta a reabsorção de água no túbulo néfrico. A urina se torna mais escura por estar mais concentrada. Quando há muita água circulante, o ADH é inibido e a reabsorção de água nos túbulos é reduzida.

A urina fica diluída, mais volumosa e mais clara. Bebidas alcoólicas também inibem o ADH, aumentando a micção (em certos casos, pode haver muita perda de agua e ions). A aldosterona, hormônio produzido nas glândulas suprarrenais, coordena a reabsorção de sódio quando o nível no sangue está baixo. A reabsorção de sódio aumenta a retenção de água por osmose.

Referências bibliográficas

LOPES, Sónia. Bio – volume único. Saraiva S. A. – livreiros Editores, São Paulo, 2004.

CALDEIRA, Ana Maria de Andrade. Ciências Da Natureza, Biologia. Volume 3, São Paulo, 2016

https://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/excrecao3.php