O nitrogênio é um dos elementos constituintes mais abundantes nos animais, junto com o Carbono, Hidrogênio, Oxigênio, Enxofre e Fósforo.

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1 SISTEMA EXCRETOR

2 O nitrogênio é um dos elementos constituintes mais abundantes nos animais, junto com o Carbono, Hidrogênio, Oxigênio, Enxofre e Fósforo. O Nitrogênio do ar, não é fixado pelos animais, mas apenas por alguns vegetais. Estes vegetais formam compostos nitrogenados que são a fonte primária (herbívoros) ou secundária (carnívoros) do nitrogênio utilizado no metabolismo animal. Uma parte do nitrogênio deve necessariamente ser eliminada pelo organismo, para manter o equilíbrio deste íon.

3 Conforme a molécula na qual o nitrogênio é eliminado, existem três classes de animais: Os animais amoniotélicos (peixes ósseos e girinos) excretam o nitrogênio do grupo amino através de suas guelras como amônia, obtida pela hidrólise da glutamina. Os animais ureotélicos (a maioria dos animais terrestres) excretam o nitrogênio do grupo amino como uréia. A uréia é formada no fígado pelo ciclo da uréia. Os animais uricotélicos (pássaros e répteis) excretam o nitrogênio do grupo amino numa forma semi-sólida, como ácido úrico, um derivado das purinas. A formação da uréia, não-tóxica, e do ácido úrico, sólido, tem um alto gasto de energia metabólica, consumindo moléculas de Adenosina Trifosfato (ATP).

4 Amoniotélicos (animais que excretam amônia) essa substância é extremamente tóxica aos organismos, sendo a alta solubilidade em água, uma propriedade química considerável durante a evolução principalmente dos invertebrados aquáticos e peixes ósseos. Ureotélicos (animais que excretam uréia) substância solúvel em água, contudo menos tóxica que a amônia. Sintetizada no fígado dos vertebrados a partir da reação da amônia, representa uma estratégia adaptativa de certos animais terrestres: os anelídeos, os peixes cartilaginosos, os anfíbios, e os mamíferos. Uricotélico (animais que excretam ácido úrico) substância de toxicidade baixa e insolúvel em água, uma forma mais adaptável à vida terrestre, utilizada pelos insetos, répteis e aves.

5 O OVO O desenvolvimento embrionário ocorre inteiramente no interior de um ovo dotado de casca protetora calcária porosa, que permite a ocorrência de trocas gasosas. Uma bolsa cheia de líquido, a vesícula amniótica, garante o desenvolvimento do embrião em meio aquoso. Uma vesícula vitelínica repleta de reservas alimentares, o vitelo, garante a sobrevivência do embrião com alimentos provenientes do óvulo. E, para completar a eficiência desse novo método reprodutivo, uma bolsa excretora, o alantóide, recolhe o ácido úrico e o imobiliza na forma de cristais que não interferem na vida do embrião. Aderido à membrana da casca, encontra-se mais um anexo embrionário, o cório, sob a forma de uma membrana ricamente vascularizada, que garante as trocas gasosas respiratórias com o sangue que encaminha o oxigênio para as células embrionárias.

6 Nossas células produzem muitos resíduos que devem ser eliminados (excretados) do organismo. Esses resíduos são chamados excretas. Os resíduos formados a partir das reações químicas que ocorrem no interior das células podem ser eliminados através: do sistema respiratório (gás carbônico) da pele (suor) do sistema urinário (urina)

7 A pele e o sistema urinário encarregam-se de eliminar de nosso organismo os resíduos das atividades das células e também as substâncias que estão em excesso no sangue, expelindo-os sob forma de suor (pela pele) e de urina (pelo sistema urinário). O sistema respiratório encarregase de eliminar de nosso organismo o gás carbônico. Não confunda fezes com excretas! As fezes são formadas principalmente pelo restos de alimentos não digeridos; os excretas são produtos das atividades das células e também substâncias que estão em excesso no sangue.

8 SUOR O suor é um líquido produzido pelas glândulas sudoríparas, que se encontram na pele. Existem cerca de dois milhões de glândulas sudoríparas espalhadas por nosso corpo; grande parte delas localiza-se na fronte, nas axilas, na palma das mãos e na planta dos pés. O suor contém principalmente água, além de outras substâncias, como uréia, ácido úrico e cloreto de sódio (o sal de cozinha). As substâncias contidas no suor são retiradas do sangue pelas glândulas sudoríparas. Através de canal excretor - o duto sudoríparo - elas chegam até a superfície da pele, saindo pelos poros. Eliminando o suor, a atividade das glândulas sudoríparas contribui para a manutenção da temperatura do corpo.

9 O homem é um animal homeotérmico, isto é, mantém a temperatura do corpo praticamente constante, ao redor de 36,5 C. Quando praticamos algum exercício físico (futebol, corrida, levantamento de objetos pesados, etc.), a grande atividade muscular produz muito calor e a temperatura do corpo tende a aumentar, então eliminamos suor; a água contida no suor evapora na pele, provocando uma redução na temperatura do ar que a circunda. Isso favorece as perdas de calor do corpo para o ambiente, fato que contribui para a manutenção da temperatura do nosso corpo.

10 URINA A urina é composta de aproximadamente 95% de água. Os principais excretas da urina humana são: a uréia, o cloreto de sódio e o ácido úrico. O sistema urinário A eliminação da urina é feita através do sistema urinário. Os órgãos que compõe o sistema urinário são os rins e as vias urinárias. As vias urinárias compreendem o ureter, a bexiga e a uretra. Os componentes do sistema urinário são: dois rins, dois ureteres, a bexiga urinária e a uretra. Os rins são os principais órgãos do sistema urinário. Situados na cavidade abdominal, na região lombar, um de cada lado da coluna vertebral e rodeados por um tecido gorduroso, os rins são órgãos em forma de feijão, de cor vermelha escura. Têm o tamanho de um ovo de galinha, medindo cerca de 11 cm de comprimento e 6 cm de largura. Pesam entre 115 e 155 gramas nas mulheres e entre 125 e 170 gramas nos homens. O lado côncavo está voltado para a coluna vertebral e é por esse lado que entram e saem os vasos sanguíneos, do qual a artéria renal e a veia renal são os mais importantes.

11 A FILTRAÇÃO DO SANGUE

12 RINS É o principal órgão que compõe o sistema excretor nos vertebrados, pois é o responsável pela filtragem sanguínea (chamada de diálise do sangue). Eles são dois, possuem um formato de feijão, com aproximadamente 12cm. Se localizam nos lados da coluna vertebral, na região do abdome.

13 Cerca de 5 litros de sangue são bombeados pelo coração em cada minuto. Aproximadamente ml, ou seja, pouco mais de 20% deste volume flui, neste mesmo minuto, através dos nossos rins. Trata-se de um grande fluxo se considerarmos as dimensões anatômicas destes órgãos. O sangue entra em cada rim através da artéria renal. O volume de sangue filtrado a cada minuto corresponde a, aproximadamente, 125 ml.

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16 TÚBULO CONTORCIDO PROXIMAL Ao passar pelo interior deste segmento, cerca de 100% da glicose é reabsorvida (transporte ativo) através da parede tubular e retornando, portanto, ao sangue que circula no interior dos capilares peritubulares, externamente aos túbulos. Ocorre também, neste segmento, reabsorção de 100% dos aminoácidos e das proteínas que porventura tenham passado através da parede dos capilares glomerulares. Neste mesmo segmento ainda são reabsorvidos aproximadamente 70% das moléculas de Na+ e de Cl- (estes últimos por atracão iónica, acompanhando os cátions. A reabsorção de NaCl faz com que um considerável volume de água, por mecanismo de osmose, seja também reabsorvido. Desta forma, num volume já bastante reduzido, o filtrado deixa o túbulo contornado proximal e atinge o segmento seguinte: a Alça de Henle.

17 ALÇA DE HENLE Esta se divide em dois ramos: um descendente e um ascendente. No ramo descendente a membrana é bastante permeável à água e ao sal (NaCl). Já o mesmo não ocorre com relação à membrana do ramo ascendente, que é impermeável à água e, além disso, apresenta um sistema de transporte ativo que promove um bombeamento constante de íons sódio do interior para o exterior da alça, carregando consigo íons cloreto (por atração iónica). Devido às características descritas acima, enquanto o filtrado glomerular flui através do ramo ascendente da alça de Henle, uma grande quantidade de íons sódio é bombeada ativamente do interior para o exterior da alça, carregando consigo íons cloreto. Este fenômeno provoca um acumulo de sal (NaCl) no interstício medular renal que, então, se torna hiperconcentrado. Essa osmolaridade elevada faz com que uma considerável quantidade de água constantemente flua do interior para o exterior do ramo descendente da alça de Henle (este segmento é permeável à água e ao NaCl) enquanto que, ao mesmo tempo, NaCl flui em sentido contrário, no mesmo ramo. Portanto, o seguinte fluxo de íons e de água se verifica através da parede da alça de Henle: No ramo descendente da alça de Henle flui, por difusão simples, NaCl do exterior para o interior da alça, enquanto que a água, por osmose, flui em sentido contrário (do interior para o exterior da alça). No ramo ascendente da alça de Henle flui, por transporte ativo, NaCl do interior para o exterior da alça.

18 TÚBULO CONTORCIDO DISTAL Neste segmento ocorre um bombeamento constante de íons sódio do interior para o exterior do túbulo. Tal bombeamento se deve a uma bomba de sódio e potássio que, ao mesmo tempo em que transporta ativamente sódio do interior para o exterior do túbulo, faz o contrário com íons potássio. Esta bomba de sódio e potássio é mais eficiente ao sódio do que ao potássio, de maneira que bombeia muito mais sódio do interior para o exterior do túbulo do que o faz com relação ao potássio em sentido contrário. O transporte de íons sódio do interior para o exterior do túbulo atrai íons cloreto (por atração iônica). Sódio com cloreto formam sal que, por sua vez, atrai água. Portanto, no túbulo contornado distal do néfron, observamos um fluxo de sal e água do lúmen tubular para o interstício circunvizinho. A quantidade de sal + água reabsorvidos no túbulo distal depende bastante do nível plasmático do hormônio aldosterona, secretado pelas glândulas supra-renais. Quanto maior for o nível de aldosterona, maior será a reabsorção de NaCl + H2O e maior também será a excreção de potássio. O transporte de água, acompanhando o sal, depende também de um outro hormônio: ADH (hormônio antidiurético), secretado pela neuro-hipófise. Na presença do ADH a membrana do túbulo distal se torna bastante permeável à água, possibilitando sua reabsorção. Já na sua ausência, uma quantidade muito pequena de água acompanha o sal, devido a uma acentuada redução na permeabilidade à mesma neste segmento.

19 DUCTO COLETOR Neste segmento ocorre também reabsorção de NaCl acompanhado de água, como ocorre no túbulo contornado distal. Da mesma forma como no segmento anterior, a reabsorção de sal depende muito do nível do hormônio aldosterona e a reabsorção de água depende do nível do ADH. Responsável por coletar, concentrar e transportar a Urina. O Ductor colector não faz parte do Nefron.

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21 REGULAÇÃO DA FUNÇÃO RENAL O PAPEL DO ADH ADH é um hormônio antidiurético, é produzido no hipotálamo e atua no túbulo contorcido distal dos néfrons estimulando a reabsorção passiva de água, em outras palavras, diminui a quantidade de urina. O papel do ADH é importantíssimo, sem ele a diurese pode chegar a 20 litros, quando normal pe 1,5 litros. A desidratação e a sede tornam-se intensa. A ingestão de bebidas alcoólicas inibe a produção de ADH, desta maneira aumenta a diurese.

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23 Aldosterona produzida pelas glândulas adrenais ou suprarrenais. É regulada por dois mecanismos: 1) Quando há redução de Na+ e de água no sangue, o rim é estimulado a produzir renina. Esse hormônio age sobre o angiotensionogênio, convertendo-a em angiotensina. Esta estimula as suprarrenais a produzirem a aldosterona que vai atuar na porção inicial do túbulo contorcido distal. Aumenta a taxa de reabsorção ativa de sódio, promovendo também a saída de água por osmose, regulando a quantidade no sangue.

24 2) Quando a concentração de potássio no sangue aumenta, há um estímulo direto da suprarrenal para produzir aldosterona. Esta vai agir sobre a porção inicial do túbulo contorcido distal, estimulando-a a aumentar a eliminação de potássio, que será removido do sangue e passará para a urina.

25 REGULAÇÃO DA FUNÇÃO RENAL

26 REGULAÇÃO DA FUNÇÃO RENAL Peptídeo natriurético atrial - Hormônio produzido no coração; Aumenta a excreção de sódio e diminui a pressão arterial. Esse hormônio é liberado do coração como resposta à expansão do átrio decorrente do volume do sangue; atua aumentando a taxa de filtração do sangue. Além disso, inibe a reabsorção de sódio pelos ductos coletores.

27 RESUMO Os rins extraem os produtos residuais do sangue através de milhões de pequenos filtros, denominadas néfrons, que são a unidade funcional dos rins. Cada néfron apresenta duas partes principais: a cápsula glomerular (ou cápsula de Bowman) e os túbulos renais. Nas figuras os túbulos renais são identificados como túbulo contorcido proximal, alça néfrica (alça de Henle) e túbulo contorcido distal. No interior da cápsula glomerular penetra uma arteríola (ramificação da artéria renal) que se ramifica, formando um emaranhado de capilares chamado glomérulo renal. A cápsula glomerular continua no túbulo contorcido proximal, que se prolonga em uma alça em forma de U chamada alça néfrica.

28 Dessa alça segue um outro túbulo contorcido, o distal. O conjunto desses túbulos forma os túbulos renais. A urina se forma nos néfrons basicamente em duas etapas: a filtração glomerular e a reabsorção renal. É na cápsula glomerular que ocorre a filtração glomerular, que consiste no extravasamento de parte do plasma sanguíneo do glomérulo renal para a cápsula glomerular. O líquido extravasado é chamado filtrado. Esse filtrado contém substâncias úteis ao organismo, como água, glicose, vitaminas, aminoácidos e sais minerais diversos. Mas contém também substâncias tóxicas ou inúteis ao organismo, como a uréia e o ácido úrico. Da cápsula glomerular, o filtrado passa para os túbulos renais. O processo em que há o retorno ao sangue das substâncias úteis ao organismo presentes no filtrado é chamado reabsorção renal e ocorre nos túbulos renais. Essas substâncias úteis que retornam ao sangue são retiradas do filtro pelas células dos túbulos renais. Daí passam para os vasos capilares sanguíneos que envolvem esses túbulos.

29 Dos néfrons, os resíduos recolhidos são enviados através dos ureteres para a bexiga. Os ureteres são dois tubos musculosos e elásticos, que saem um de cada um dos rins e vão dar à bexiga. A bexiga é um saco musculado, muito elástico, com um comprimento aproximado de 30 cm, onde a urina (resíduos filtrados) é acumulada. Este reservatório está ligado a um canal - a uretra - que se abre no exterior pelo meato urinário, e a sua base está rodeada pelo esfíncter uretral, que pode permanecer fechado e resistir à vontade de urinar. Válvulas existentes entre os ureteres e a bexiga impedem o retrocesso da urina.

30 Quando o sangue é filtrado, muitas coisas que passam para os rins fazem falta no organismo. Por isso existem mecanismos para que esses produtos não se percam. É o mecanismo designado por reabsorção, que permite que grande parte da água que sai do sangue (cerca de 99%) não chegue a integrar a urina. É que não te esqueças que 70% do nosso corpo é água e para que possamos viver, assim tem de continuar. Se excretássemos todos os litros de urina que se formam, imagina a quantidade de água que não teríamos de beber todos os dias para não morrermos desidratados. É uma questão de conservação do conteúdo hídrico do corpo. Mas para além da água, com outras substâncias acontece exatamente o mesmo. Determinados sais desempenham papéis muito importantes no funcionamento do organismo e a sua saída poderia colocar em risco a saúde. Além disto, seria um desperdício estar a expulsar substâncias que ainda podem ter utilidade. Deste modo o organismo controla as quantidades das substâncias que saem e que ficam.

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