Riassunto osmoregolazione ed escrezione

OSMOREGOLAZIONE

L’omeostasi è definita come il mantenimento del mezzo interno in una condizione di equilibrio

dinamico. L’omeostasi dei liquidi interni è regolata da due processi: l’osmoregolazione e l’escrezione.

Attraverso l’osmoregolazione è mantenuto costante il bilancio tra acqua e soluti nei fluidi corporei.

Attraverso l’escrezione vengono rimossi i prodotti di scarto derivati dal catabolismo cellulare.

Per quanto riguarda i meccanismi omeopatici attraverso i quali gli organismi mantengono costanti le

condizioni dei propri liquidi corporei, è importante considerar l’ambiente in cui vivono: differenziamo

quindi organismi acquatici e terrestri.

Gli animali marini, con poche eccezioni, sono costantemente immersi nell’acqua, e devono

continuamente mantenere l’ambiente interno ad un valore di osmolarità diverso da quello

dell’ambiente circostante. Questi animali sono detti osmoregolatori. Gli animali che invece adattano la

loro osmolarità all’ambiente esterno, sono detti osmoconformisti . I vertebrati marini sono quasi tutti

osmoregolatori, e mantengono costante la composizione dei loro liquidi corporei. Gli invertebrati marini

sono in maggioranza osmoconformisti.

OSMOREGOLAZIONE NELL’ACQUA DI MARE

L’acqua di mare ha una salinità del 34-36% ed un pH=8. I pesci marini sono iposmotici rispetto

all’acqua di mare, ciò significa che tendono a mantenere una concentrazione osmotica dei loro liquidi

corporei minore rispetto a quella dell’acqua di mare, e devono quindi fronteggiare una continua perdita

di acqua e un continuo ingresso di sali che devono smaltire. Per fronteggiare la perdita di acqua, i pesci

ossei marini introducono acqua bevendola ma così facendolo vengono ingeriti anche i sali che vengono

escreti attivamente attraverso le branchie e le urine sono concentrate.

OSMOREGOLAZIONE IN ACQUA DOLCE

L’acqua dolce ha una concentrazione salina del 3-10% ed un pH <0,5.

I pesci di acqua dolce, ma anche gli anfibi, i rettili sono iperosmotici rispetto all’ambiente esterno.

Ciò significa che la loro osmolarità è maggiore rispetto a quella dell’ambiente esterno per cui si

trovano nella condizione di dover fronteggiare continuamente due problemi:

• il continuo ingresso di acqua dall’esterno e il relativo rigonfiamento;

• la continua perdita di sali verso l’esterno;

Per fronteggiare questi problemi assorbono attivamente i sali tramite le branchie ed eliminano

l’eccesso d’acqua che entra continuamente producendo un’urina diluita e riassorbendo NaCl

attraverso il glomerulo renale.

Anche gli uccelli e i rettili marini bevono acqua di mare, e un'altra importante fonte di sali è

rappresentata dal cibo ingeritoli. Gli uccelli marini eliminano l’eccesso di sali attraverso la

ghiandola del sale. Circa l’80% dei sali ingeriti sono eliminati in questo modo insieme ad un 50%

dell’acqua ingerita. Così essi producono urina ipotonica senza mai disidratarsi. La ghiandola del

sale deriva probabilmente dalla trasformazione della ghiandola lacrimale, ed è localizzata nella

regione post-orbitale. Si presenta solitamente bilobata, con un lobo mediano e uno laterale che si

congiungono in un canale centrale che si apre poi nella cavità nasale. Da qui il secreto se ne esce

attraverso le narici.

OSMOREGOLAZIONE SUBAEREA

Gli animali che vivono fuori dall’acqua, devono proteggersi dalla disidratazione. Essi perdono

acqua dalle superficie corporee e respiratorie e per escrezione con le urine e le feci. Nei

Mammiferi l’acqua viene assunta soprattuto con l’alimentazione anche se alcuni animali riescono a

vivere in condizioni di aridità estrema (es deserto) esclusivamente con l’acqua metabolica che si

forma nelle cellule durante l’ossidazione delle sostanze nutritive, particolarmente dei carboidrati e

dei grassi. La perdita di acqua attraverso le urine e le feci può essere ridotta dall’attività del

nefrone e attraverso assorbimento da parte dell’epitelio dell’ultimo tratto intestinale.

ESCREZIONE

L’escrezione di cataboliti azotati avviene in fase liquida, per questo è strettamente correlata

all’osmoregolazione.

Gli organismi acquatici e le larve degli anfibi hanno come prodotto d’escrezione l’ammoniaca e

sono definiti ammoniotelici. L’NH3 è molto tossica ed idrosolubile e viene rilasciata sotto forma di

ioni ammonio che diffondono attraverso l’epitelio delle branchie.

Gli animali a vita subaerea trasferiscono i gruppi NH2 su composti intermedi, eliminandoli poi sotto

forma di urea o acido urico.

L’urea è meno tossica dell’ammoniaca ed è idrosolubile. Essa è prodotto di escrezione di quelli

animali che hanno a disposizione molta acqua (anfibi adulti) o che sono in grado di evitare la

disidratazione producendo un’urina fortemente concentrata. Mammiferi, anfibi adult, squali ->

organismi urotelici.

L’acido urico non è solubile in acqua e viene escreta in forma cristallina, viene prodotto da quelli

organismi esposti a frequente carenza d’acqua, prevalentemente esapodi, rettili e uccelli. ->

organismi uricotelici.

I sistemi di escrezione variano nei diversi organismi e per grado di complessità:

1. Vacuoli contrattili -> Protisti

2. Protonefridi -> Platelminti e Nematodi

3. Metanefridi -> Anellidi e Molluschi

4. Tubuli Malpighiani -> Esapodi

5. Ghiandole antennali e mascellari -> Crostacei

6. Ghiandole cotali -> Aracnidi

7. Reni -> Vertebrati