O processo de regulação do volume celular ou corporal em um organismo associado ao controle do conteúdo de água é denominado osmorregulação. É através deste processo que os seres vivos regulam a homeostase de fluidos corporais em relação ao ambiente, alterando a concentração de substâncias como sais e outros eletrólitos, a fim de se manter em equilíbrio.
A pressão de osmose é um dos fatores ambientais de estresse constante sobre os organismos vivos, precisando ser regulada para evitar dessecação (perda excessiva de água) ou picos de concentração de sais. A água se move entre dois gradientes no sentido da menor para a maior pressão osmótica. Assim, os seres vivos, tanto aquáticos quanto terrestres, tem a tendência de manter suas células em um estado hipertônico, com alta concentração de diferentes solutos, induzindo a entrada de água presente no meio. Esse mecanismo de troca osmótica é regulado pela pressão e volume celular, que determina o estado de turgor que limita a continua entrada de água nas células.
Osmorregulação em plantas
Nas plantas não há órgãos especializados em osmorregulação, mas os estômatos estão diretamente relacionados com o controle do volume de água no interior dos vegetais por serem responsáveis pela evapotranspiração. Aliado a isso, os vacúolos atuam no nível celular, armazenando os solutos do citoplasma e aumentando a pressão osmótica intracelular, permitindo o déficit que induz a entrada de água. A osmorregulação em plantas é vital para o transporte de nutrientes pelo organismo vegetal. Para isso, a porção aérea das plantas, constantemente expostas a intemperes que causam a perda d’água (como radiação solar, baixa umidade, calor e vento) controla através dos estômatos nas folhas a criação de um gradiente negativo que induz o crescimento radicular e a retirada de água do solo.
Em animais
Com relação aos animais, podemos classifica-los como osmoconformadores e osmorreguladores. Os invertebrados marinhos são em sua grande maioria osmoconformadores, igualando sua osmolaridade com a do ambiente através de mecanismos passivos (sem gastar energia) ou ativos (com gasto de ATP). O restante dos animais é osmorregulador, no sentido de que sua osmolaridade interna é mantida diferente da osmolaridade do meio em que habitam através de estruturas e funções osmorreguladoras. Para organismos marinhos isso pode ser uma tarefa mais trabalhosa, uma vez que o seu ambiente de vida possui alta concentração de sais dissolvidos. Para se manter em equilíbrio osmótico, peixes marinhos, por exemplo, precisam ativamente remover sais de seus corpos através das guelras e excretar urina concentrada para equilibrar a perda constante de água pela pele. Já os peixes de água doce tendem a perder sais para o meio e, por isso, excretam uma urina muito diluída e absorvem íons pelas guelras.
Nos demais vertebrados, como aves e répteis, a osmorregulação ocorre através de processos do sistema excretor. A filtração do sangue nos néfrons renais é seguida da reabsorção de parte do material filtrado de volta aos vasos sanguíneos e a secreção do que foi removido, formando a urina que é excretada para fora do corpo via uretra ou cloaca.
Osmorregulação em mamíferos e humanos
Nos animais terrestres, como é o caso dos mamíferos incluindo o ser humano, os rins são órgãos especializados da osmorregulação, controlando a quantidade de água reabsorvida nos glomérulos renais através de sinais hormonais. Quando há uma redução do potencial hídrico sistêmico, os osmoreceptores hipotalâmicos detectam a alteração e liberam o hormônio antidiurético (ADH), aumentando a permeabilidade das células tubulares dos rins, equilibrando novamente a pressão osmótico e produzindo uma urina mais concentrada. Quando o equilíbrio é atingido ou o potencial hídrico aumenta, a liberação do ADH cessa e os rins voltam a filtrar o sangue sem reabsorver tanta água, diluindo a urina. Para os mamíferos aquáticos, como baleias e golfinhos, o controle osmótico ocorre através da dieta e do metabolismo, sem que eles apresentem o hábito de ingerir constantemente água.
Nas bactérias e outros organismos unicelulares procariotos, a osmorregulação é feita rapidamente através do acúmulo de solutos no citoplasma ou liberação de eletrólitos no meio. Protozoários são reconhecidos pela presença de vacúolos contráteis especializados na expulsão ativa de conteúdo citoplasmático para equilibrar o ambiente celular.
Referências:
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Stricker, E.M., Huang, W. and Sved, A.F., 2002. Early osmoregulatory signals in the control of water intake and neurohypophyseal hormone secretion. Physiology & behavior, 76(3), pp.415-421.
Sarkissian, I.V., 1974. Regulation by salt of activity of citrate synthases from osmoregulators and osmoconformers. Transactions of the New York Academy of Sciences, 36(8 Series II), pp.775-782.
Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisiologia/osmorregulacao/