Osmoregulação em peixes: significado, problemas e controles (com diagrama)
Neste artigo iremos discutir sobre: - 1. Significado da Osmoregulação 2. Problemas da Osmoregulação 3. Fatores que Afetam Trocas Obrigatórias 4. Osmorreguladores e Osmoconfirmantes 5. Osmoregulação em Peixes de Água Doce 6. Osmorregulação em Peixes de Água Marinha 7. Controles.
Conteúdo:
- Significado da Osmorregulação
- Problemas da Osmorregulação
- Fatores que afetam as trocas obrigatórias
- Osmorreguladores e Osmoconfirmantes
- Osmoregulação em peixes de água doce
- Osmoregulação em peixes aquáticos marinhos
- Controles da Osmorregulação
1. Significado da Osmoregulação:
A osmorregulação em peixes teleósteos, quer vivam em água doce ou mar, sua atividade fisiológica está intimamente relacionada à sua sobrevivência, apesar da importância da osmorregulação ser surpreendentemente pouco conhecida sobre como o peixe lida com problemas fisiológicos inerentes à vida em hipo- ambientes osmótico e hiperosmótico.
A capacidade de alguns peixes (por exemplo, .salmon) de regular em ambos os ambientes durante a migração é de grande interesse. A revisão clássica da osmorregulação em animais aquáticos foi feita por Krogh (1939) e Pyefinch (1955).
Nos peixes, os rins desempenham um papel importante na osmorregulação, mas a maior parte das funções osmorregulatórias é realizada por outros órgãos, como as brânquias, o tegumento e até mesmo o intestino. A osmorregulação pode ser definida como “a capacidade de manter um ambiente interno adequado diante do estresse osmótico”.
Como consequência, existe sempre diferença entre as concentrações intracelulares e extracelulares ótimas de íons. No corpo dos peixes, há um número de mecanismos para resolver problemas osmóticos e regular a diferença.
Dos quais os mais comuns são:
(i) Entre o compartimento intracelular e extracelular
(ii) Entre o compartimento extracelular e o ambiente externo. Ambos são chamados coletivamente de "mecanismos osmorregulatórios", termo cunhado por Rudolf Hober.
2. Problemas da Osmorregulação:
Geralmente, o peixe vive em estado estacionário osmótico, apesar de variações frequentes no equilíbrio osmótico. Ou seja, em média, a entrada e a saída sendo iguais durante um longo período somam zero (Fig. 10.1).
As trocas osmóticas que ocorrem entre o peixe e seu ambiente podem ser de dois tipos:
(i) Troca Obrigatória:
Ocorre geralmente em resposta a fatores físicos sobre os quais o animal tem pouco ou nenhum controle fisiológico e
(ii) Troca Regulatória:
Estas são as trocas que são fisiologicamente bem controladas e ajudam na manutenção da homeostase interna.
3. Fatores que afetam as trocas obrigatórias:
Eu. Gradiente Entre o Compartimento Extracelular e o Meio Ambiente:
Quanto maior a diferença iônica entre o fluido corporal e o meio externo, maior a tendência de difusão líquida para baixas concentrações. Assim, um peixe ósseo na água do mar é afetado pelo problema de perder água na água do mar hipertônica.
ii. Relação Superfície / Volume:
Geralmente, o animal com tamanho corporal pequeno desseca (ou hidrata) mais rapidamente que um animal maior da mesma forma.
iii. Permeabilidade das Brânquias:
As brânquias de peixe são necessariamente permeáveis à água e solutos, pois são o principal local de troca de oxigênio e dióxido de carbono entre o sangue e a água. O transporte ativo de sais também ocorre nas brânquias. Os peixes Euryhaline (que têm tolerância à ampla gama de osmolaridade) são bem adaptados à água salina pela menor permeabilidade à água.
iv. Alimentando:
Os peixes levam água e soluto junto com a alimentação. Uma brânula leva alta quantidade de sal do que a água no momento da alimentação em invertebrados do litoral, portanto, esses peixes devem ter algum dispositivo especial para excretar o excesso de sal. No entanto, um peixe de água doce ingere grande quantidade de água do que o sal e, portanto, precisa de meios especiais de conservação de sal.
4. Osmorreguladores e Osmoconfirmantes:
Osmoreguladores são aqueles animais que podem manter a osmolaridade interna diferente do meio em que vivem. Os peixes, com exceção do peixe-bruxa que migra entre as águas frescas e salgadas, a mudança do estresse osmótico devido a mudanças ambientais é superada com a ajuda do mecanismo endócrino (Tabela 1).
Osmoconfirmadores são aqueles animais que são incapazes de controlar o estado osmótico de seus fluidos corporais, mas confirmam a osmolaridade do meio ambiente. A maioria dos peixes vive em água doce ou salgada (alguns vivem em águas salobras).
Devido a vários processos fisiológicos, os resíduos metabólicos são removidos do corpo em vertebrados pelo intestino, pele e rins. Mas em peixes e animais aquáticos suas brânquias e membranas orais são permeáveis tanto à água quanto a sais no ambiente marinho, o sal é mais na água contra o sal no interior do fluido corporal, daí a água sair devido ao processo de 'osmose'.
A "osmose" pode ser definida como "se duas soluções de diferentes concentrações forem separadas por uma membrana semipermeável, o solvente da parte menos concentrada se moverá através da membrana para uma solução mais concentrada". Para compensar a perda de água, peixes marinhos bebem agua.
O sal entrará no corpo devido ao gradiente de concentração e assim o sal estará mais dentro do corpo. Por outro lado, em peixes de água doce, o sal sairá para o meio ambiente, pois a concentração de sal estará mais dentro do fluido corporal. A água se moverá dentro do corpo devido à osmose através da membrana parcialmente permeável.
Isso significa que o solvente passará para uma solução mais concentrada, mas o soluto também passará na direção oposta. Haverá, no entanto, uma diferença na taxa dependente da permeabilidade relativa para dois tipos de moléculas usualmente passadas pelo solvente rapidamente.
5. Osmoregulation em peixes de água doce:
O fluido corporal dos peixes de água doce é geralmente hiperosmótico ao seu meio aquoso. Assim, eles são colocados com dois tipos de problemas de osmorregulação.
Eu. Por causa do fluido corporal hiperosmótico, eles são submetidos ao inchaço pelo movimento da água em seu corpo devido ao gradiente osmótico.
ii. Uma vez que o meio circundante tem baixa concentração de sal, eles são confrontados com o desaparecimento de seus sais corporais pela perda contínua para o meio ambiente. Assim, os peixes de água doce devem evitar o ganho líquido de água e a perda líquida de sais. A ingestão líquida de água é evitada pelo rim, pois produz uma urina diluída, mais copiosa (isto é, plantada, portanto, diluída) (Fig. 10.2).
Os sais úteis são amplamente retidos pela reabsorção no sangue nos túbulos renais, e uma urina diluída é excretada. Embora alguns sais também sejam removidos junto com a urina, o que cria uma perda torrencial de alguns biologicamente; sais importantes como KCl, NaCl, CaCl 2 e MgCl 2 que são substituídos em várias partes.
Peixes de água doce têm notável capacidade de extrair Na + e CI - através de suas guelras da água circundante com menos de 1 m M / L de NaCl, embora a concentração plasmática do sal exceda 100 m M / L de NaCl.
Assim, o NaCl foi transportado ativamente nas brânquias contra um gradiente de concentração superior a 100 vezes. Nestes peixes, a perda de sal e a absorção de água são reduzidas pelo tegumento considerável, com baixa permeabilidade ou impermeabilidade tanto à água como ao sal, também por não beber a água (Fig. 10.3).
6. Osmoregulação em peixes de água marinha:
Nos peixes marinhos, a concentração de fluido corporal e água marinha é quase similar. Portanto, eles não requerem muita energia para manutenção da osmolaridade do fluido corporal. O exemplo clássico é o hagfish, Myxine, cujo plasma é iso-osmótico para o meio ambiente. Hagfish mantém as concentrações de Ca ++, Mg ++ e SO 4 significativamente mais baixas e Na + e CI maiores em comparação com a água do mar.
Outros peixes de água marinha, como tubarões, raias, patins e celacantos primitivos, Latimaria, têm plasma iso-osmótico à água do mar. Eles diferem do hagfish por ter capacidade de manter concentrações eletrolíticas muito baixas (isto é, íons inorgânicos).
Eles também têm diferenças com os osmólitos orgânicos, como a uréia e o óxido trimetilamina. Rins de celacanto e elasmobrânquios excretam o excesso de sais inorgânicos, como o NaCl.
Também a glândula retal localizada no fim do canal alimentar participa na excreção de NaCl. Os peixes ósseos modernos (teleósteos marinhos) têm o fluido corporal hipotónico em relação à água do mar, pelo que têm tendência para perder água para o ambiente, particularmente da brânquia através do epitélio. O volume perdido de água é substituído pela ingestão de água salgada (Fig. 10.3).
Cerca de 70-80% de água do mar contendo NaCl e KCl penetram na corrente sanguínea por absorção através do epitélio intestinal. No entanto, a maioria dos cátions divalentes como Ca ++, Mg ++ e SO4 que são deixados no intestino são finalmente excretados.
Excesso de sais absorvidos juntamente com a água do mar é finalmente recebido do sangue com a ajuda de brânquias pelo transporte ativo de Na + Cl - às vezes K + e eliminado na água do mar. No entanto, os íons divalentes são secretados no rim (Fig. 10.4).
Assim, a urina é isosmótica para o sangue, mas rica nesses sais, particularmente Mg ++, Ca ++ e SO 4 - - que não são secretados pelas brânquias. A ação osmótica combinada de brânquias e rins em teleósteos marinhos resultou na retenção líquida de água que é hipotônica tanto para a água ingerida quanto para a urina.
Utilizando mecanismos semelhantes, algumas espécies de teleósteos, como os salmões do noroeste pacífico, mantêm a osmolaridade plasmática mais ou menos constante, apesar de serem migratórias entre o ambiente marinho e de água doce.
Segundo Moyle e Cech. Jr. (1982) os peixes podem ser divididos em quatro grupos em estratégias de regulação de água interna e concentrações totais de soluto.
7. Controles da Osmorregulação:
A concentração e diluição da urina é controlada por hormônios, o que afeta a taxa de filtração renal, alterando a pressão arterial e, assim, controlar a quantidade de urina. Os hormônios também influenciam a taxa de difusão e absorção através do epitélio branquial. Glândula tireóide e corpos supra-renais secretam hormônios adrenocorticais que controlam a osmorregulação em peixes.
