Balanço Hídrico e Salino em Diferentes Ambientes

Como os animais mantêm o equilíbrio osmótico, seja em água doce que os inunda, em água salgada que os desidrata, ou em terra onde a água é preciosa.

Definition

O balanço hídrico e salino é a correspondência entre os ganhos e perdas de água e íons dissolvidos de um animal, de modo que a concentração e o volume de seus fluidos corporais permaneçam dentro de limites toleráveis, alcançados por meios comportamentais, estruturais e fisiológicos apropriados ao seu ambiente.

Scope

Este tópico aborda os desafios osmóticos de diferentes habitats e as estratégias que os animais utilizam para os enfrentar: osmoconformidade versus osmorregulação, os problemas contrastantes da vida em água doce, marinha e terrestre, o uso de glândulas de sal e a conservação comportamental da água, e a tolerância a mudanças de salinidade. Trata do equilíbrio entre os ganhos e perdas de água e sal em todo o animal. A cobertura é comparativa e mecanicista.

Core questions

• Por que os animais em água doce, água do mar e em terra enfrentam diferentes problemas osmóticos?
• Qual a diferença entre um osmoconformador e um osmorregulador?
• Como aves marinhas, répteis e peixes lidam com o excesso de sal?
• Como animais do deserto e terrestres minimizam a perda de água?

Key theories

Osmoconformidade versus osmorregulação

Os animais ou permitem que a concentração de seus fluidos corporais acompanhe a do meio circundante (osmoconformadores) ou a mantêm ativamente em um valor fixo diferente do ambiente (osmorreguladores), sendo estes últimos capazes de ocupar uma gama mais ampla de salinidades com maior custo energético.

Orçamentos de água e sal de todo o animal

O equilíbrio é alcançado ajustando todas as vias de ganho e perda — ingestão, alimento, água metabólica, evaporação, excreção e transporte de íons — de modo que as entradas totais sejam iguais às saídas para a água e para cada íon principal.

Mechanisms

Em água doce, os animais são hiperosmóticos em relação ao seu ambiente, de modo que a água entra osmoticamente e os sais são perdidos; eles excretam urina diluída copiosa e absorvem íons ativamente através das brânquias ou da pele. Peixes ósseos marinhos são hiposmóticos em relação à água do mar, perdendo água e ganhando sal; eles bebem água do mar, absorvem água com os sais no intestino e secretam o excesso de sal através de células de cloreto nas brânquias, enquanto aves e répteis marinhos usam glândulas de sal. Invertebrados marinhos e peixes-bruxa são em grande parte osmoconformadores, e os elasmobrânquios aumentam sua osmolaridade interna com ureia retida. Animais terrestres conservam água produzindo urina concentrada e fezes secas, reduzindo a perda evaporativa através de superfícies impermeáveis e comportamento, e dependendo da água metabólica; alguns animais do deserto sobrevivem sem beber. Espécies eurialinas mudam a direção do transporte para lidar com uma ampla faixa de salinidade.

Clinical relevance

Estudos comparativos de osmorreguladores extremos esclarecem os princípios da homeostase de fluidos e eletrólitos e as respostas à desidratação e à sobrecarga de sal que fundamentam a compreensão do balanço hídrico. Esta entrada é material de referência educacional, e não orientação médica.

History

Os experimentos de Krogh sobre a captação ativa de sal por animais de água doce mostraram que a osmorregulação é um processo ativo, e estudos comparativos de peixes marinhos, glândulas de sal e mamíferos do deserto por Schmidt-Nielsen e outros revelaram a gama de estratégias que os animais usam para equilibrar água e sal em relação ao seu ambiente.

Key figures

• Knut Schmidt-Nielsen
• August Krogh
• Homer Smith
• James Gordon

Seminal works

• schmidtnielsen1997
• hill2016
• randall2002

Frequently asked questions

Como as aves marinhas bebem água do mar sem desidratar?

Elas possuem glândulas de sal, geralmente perto dos olhos ou narinas, que secretam uma solução salina muito concentrada, removendo o excesso de sal ingerido com a água do mar e mantendo a ave em equilíbrio.

Alguns animais podem viver no deserto sem beber?

Sim. Certos roedores do deserto obtêm água suficiente de sua alimentação e do metabolismo, enquanto reduzem drasticamente as perdas através de urina muito concentrada, fezes secas e comportamento de economia de água.