funcia de excreie a pielii

28
Funcţia de excretie a pielii Funcţia de excreţie a pielii Rusu Alexandrina Maria Biologie (B2), anul 3 Universitatea “Babes Bolyai” 1

Upload: piciumeu

Post on 02-Jul-2015

351 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

Funcţia de excreţie a pielii

Rusu Alexandrina MariaBiologie (B2), anul 3

Universitatea “Babes Bolyai”Facultatea de Biologie şi Geologie

Cluj-Napoca, 2010

1

Page 2: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

Cuprins

1. Introducere.......................................................................................32. Sistemul tegumentar.........................................................................33. Funcţia secretoare.............................................................................44. Tegumentul e o barieră

osmotică......................................................85. Transport paracelular si transcelular.......................................126. Branhiile peştilor transportă ioni, în şi din apă.......................147. Reptilele şi păsările sunt înzestrate cu glande de

sare.............158. Glandele rectale ale elasmobranhiilor excretă Na+ şi Cl¯

reţinând ureea..........................................................................169. Bibliografie.............................................................................17

2

Page 3: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

1.Introducere

În afara mecanismului secretor renal, la vertebrate ca şi la nevertebrate există o

serie de mecanisme extrarenale secundare. Unii din produşii rezultaţi în procesele de

catabolism ale organismului uman şi animal se elimină fie prin plămâni, fie prin

branhii, fie prin intestin, fie prin tegument.

Prin plămâni se elimină vapori de apă, bioxid de carbon şi în cazuri speciale,

anestezicii volatili; de asemenea, prin plămâni se poate elimina şi alcoolul.

Prin branhii se elimină bioxidul de carbon, sărurile monovalente, la teleosteenii

marini, uree şi mai ales amoniac, 70% din N amoniacal, la teleosteenii dulcicoli.

Prin intestin se pot elimina săruri minerale şi apă. (Roşca, 1977)

2. Sistemul tegumentar

Excreţia tegumentară este caracteristică tuturor vertebratelor. La batracieni,

tegumentul are rol în osmoreglare, se elimină la exterior apă şi săruri minerale în

cantitate mică. La reptile, tegumentul este permeabil pentru apă, iar năpârlirea

constituie un mecanism de excreţie, eliminându-se cataboliti acumulaţi în tegument.

La vertebratele superioare, la păsări şi la mamifere, pielea şi derivatele ei (unghii, păr,

pene, laână) acumulează o serie de produşi azotaţi, care sunt apoi eliminaţi la exterior

odată cu eliminarea acestora. (Strungaru şi colab., 1983)

Animalele își schimbă profilul fluidului extracelular, importând sau exportând ioni

și apă prin acele țesuturi epiteliale care comunică cu mediul exterior. Aici intră

suprafețele externe, ca pielea, branhiile, precum și suprafețele „externe” încorporate

ca lumenul din sistemul excretor și cel digestiv. Aceste țesuturi epiteliale formează

3

Page 4: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

suprafața de separație dintre animal și mediu și, de obicei, au alte responsabilități

fiziologice, precum respirația și digestia. Totuși, proprietățile care fac ca un țesut să

fie bun la schimbul de gaze sau absorbția nutrienților – suprafață mare și nivel ridicat

de permeabilitate- îl fac mai vulnerabil la mișcarea ionilor și a apei. Un țesut epitelial

are proprietăți care reflectă un echilibru între diferitele sale roluri fiziologice. Fiecare

animal se bazeză pe șiruri de țesuturi pentru a controla balanța osmotică și ionică.

(Moyes si Schulte, 2006)

3. Funcţia secretoare

Funcţia secretoare a tegumentului este bine dezvoltată la om şi la mamiferele la

care există un sistem de glande sudoripare, care sunt capabile să secrete la suprafaţa

tegumentului o sudoare cu o compoziţie complexă, în care intră şi produşii de

excreţie.

3.1. Sudoarea

O funcţie sudoripară a tegumentului întâlnim la om, la cal, la bou, la pisica şi la

căţei; ea lipseşte complet la câinele adult, la iepure, la capră, la liliac, la cetacee, la

care lipsesc şi glandele sudoripare.

Glandele sudoripare şi regiunile sudoripare sunt răspândite neuniform: la om sunt

răspândite inegal pe podul palmei, pe talpa piciorului, la axile, pe frunte, pe partea

anterioară a pieptului; la bou şi la cal sunt răspândite pe toată suprafaţa corpului, la

pisica şi la căţei se afla răspândite numai în pulpa degetelor, acolo unde tegumentul nu

este acoperit de păr. (Roşca, 1977)

Încă din 1917, Schiefferdecker a denumit cele 2 tipuri de glande sudoripare

existente la om şi la alte mamifere, glande ecrine şi respectiv apocrine. Aceste

denumiri exprima de fapt modul de secreţie al acestor glande, dedus din aspectul lor

histologic; în primul caz, secreţia se produce fără o pierdere aparenţa de substanţă

celulară, pe când în cazul glandelor apocrine, secreţia reprezintă aparent un derivat al

citoplasmei însăşi. Principala funcţie e glandelor sudoripare o reprezintă

termoreglarea. Termoreglarea şi în mod implicit activitatea acestor glande este

controlată de structuri nervoase centrale – hipotalamusul anterior via sistemul nervos

4

Page 5: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

vegetativ simpatic. (Cârsteanu şi Dumitru, 1976)

3.1.1G landele ecrine

Sunt formate dintr-un glomerul secretor şi un duct care se deschide la suprafaţa

pielii. Porţiunea secretorie constă dintr-un rând de celule, spre lumen, printre care se

găsesc celule mioepiteliale aplicate pe o membrană bazală. Celulele secretorii sunt de

două tipuri: “clare” şi “întunecate”. Majoritatea celulelor sunt mari, clare, cu

mitocondrii în mare măsură vacuolizate, glicogen şi granule de secreţie, ele secretând

material apos şi glicogen. Celulele cu aspect întunecat conţin granule secretorii

electron-dense cu substanţa mucoida. Ele se dizolvă în citoplasma apicală, spre

ectoplasma, fiind exocitate în lumen odată cu veziculele mici. În lumen nu sunt

observate granule de secreţie.

Ductul ecrin intradermic este format din două straturi de celule, bazal şi lumenal.

Stratul de celule bazale conţin în mod deosebit mitocondrii şi microvili, iar celulele

lumenale conţin numeroase tonofilamente su au joncţiuni desmozomale. Aceşti tubi se

deschid la suprafaţa pielii printr-un canal helicoidal. (Păiş, 1983)

Secrertia ecrina reprezintă o soluţie apoasă, cu o compoziţie variabilă în funcţie de

cantitatea secreţiei, de durata pasajului prin conduct. Cu toate că prezintă similitudini

fundamentale cu plasma din care derivă, aceasta secreţie este hipotona, conţine mult

mai puţini electroliţi şi foarte puţină glucoză. În schimb, oferă o mare concentraţie de

lactat. Secreţia glandelor ecrine este reprezentată de apă şi electroliţi: Na Cl şi K din

care o parte se reabsorb la nivelul ductului glandei. Mai secretă uree, calciu,

aminoacizi, imunoglobuline, bicarbonat. Este stimulată de temperatură şi de stimulii

emoţionali via simpaticul colinergic.

Sunt aprox 3 milioane (2-5 mil) densitatea lor variind întere 80-600/cm2, fiind

singurele glande sudoripare al căror rol este clar: termoreglarea.Se activează de la

naştere spre deosebire de cele apocrine care se activează la pubertate. Prezenţa lor este

pe toată suprafaţa corpului, cu excepţia zonelor genitale, buzelor şi canalului

auricular, fiind mai dense la nivelul feţei palmare a mâinii şi la nivelul frunţii.

(Cârsteanu şi Dumitru, 1976)

5

Page 6: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

3.1.2 G landele apocrine

Glandele apocrine sunt considerate ca fiind mai primitive decât cele ecrine. La om

glandele apocrine produc mirosul pielii specific individului. Sunt localizate la nivelul

axilei şi zonelor genitale şi devin active la pubertate. În viaţa fetală sunt răspândite că

şi glandele eccrine pe toată suprafaţa corpului însă din luna a 5 a de sarcină dispar, cu

excepţia unui număr mic, care sunt înâlnite în zonele în care dezvoltarea lor este

maximă în viaţa adultă (Cârsteanu si Dumitru, 1976).

Sunt formate dintr-o porţiune secretorie şi un duct, care se deschide în foliculul

pilos. Porţiunea glandulară constă dintr-un rând de celule voluminoase, cuboidale,

sprijinite pe o membrană bazală, printre ele fiind celule mioepiteliale asemănătoare

celor din glanda ecrină. Celulele secretorii conţin un aparat Golgi dezvoltat, reticul

endoplasmatic granular dispus frecvent în jurul mitocondriilor, ribozomi, granule de

secreţie şi o cantitate de glicogen mai mică decât în celulele secretorii ecrine.

Granulele sunt de două tipuri: întunecate şi clare. Granulele de secreţie sunt cele

întunecate, cu conţinut electron-dens lamelar şi granular şi sunt mai mari decât cele

din celulele ecrine întunecate. Granulele clare sunt uniforme ca dimensiune, cu puţin

material şi au în partea bazală a celulei resturi de criste mitocondriale.

Celulele conductului glandelor apocrine conţin mai puţine mitocondrii decât în

celulele ductului ecrin. Conductul glandelor apocrine se deschide la nivelul foliculului

pilos.

Secreţia apocrină este compusă din lipide. Secreţia apocrină inodoră este

descompusa rapid la suprafaţa pielii de flora bacteriană, dând naştere unor produşi

odoranţi. (Păiş, 1983)

Spre deosebire de urină, sudoarea este un produs de secreţie şi nu ultrafiltrat al

plasmei sangvine. La nivelului tubului excretor are loc un proces de reabsorbţie a Na

şi Cl, ajungându-se în final la un lichid hipoton faţă de plasmă. Prin sudoare se

excreta mari cantităţi de apă (92,2%) şi diferite substanţe anorganice şi organice

(cloruri, bicarbonaţi, fosfaţi, amoniac, uree, aminoacizi, acizi graşi volatili, acidi

lactic, unele vitamine). Activitatea glandelor sudoripare e controlată prin mecanisme

nervoase şi umorale. Stimularea lor este adrenergică atât prin adrenalină şi

noradrenalina circulantă cât şi prin mediatorii adrenergici ai sistemului nervos

6

Page 7: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

ganglionar simpatic. (Strungaru şi colab., 1983)

Nr.1 Distribuţia glandelor sudoripare

3.2 Sebumul

Glandele sebacee sunt ataşate foliculului pilos, avand funcţia de secreţie a

sebumului.

La periferia unui acin glandular se găsesc celule nediferenţiate dispuse pe o

membrană bazală. Ele conţin un nucleu heterocromatinic sau eucromatinic şi în

citoplasma se găsesc numeroşi ribozomi, reticul endoplasmatic neted şi granular,

complex Golgi mic, mitocondrii pleomorfe, adeseroi cu criste perpendiculare pe axa

lungă , mănunchiuri de filamente similare celor din celulele epidermice nediferenţiate,

granule de glicogen. Celulele sunt conectate prin desmozomi şi joncţiuni înguste. La

începutul maturării, celulele care se diferenţiază au complex Golgi dezvoltat,

numeroşi ribozomi, reticul endoplasmatic neted, particule de glicogen şi un număr

mic de vezicule cu sebum de mărime diferită. Tubulii reticulului endoplamatic sunt

adesea conectaţi cu membranele Golgi în jurul nucleului. Odată cu acumularea

vacuolelor lipidice în citoplasma, celulele se măresc în volum, zonele Golgi ca şi

reticulul endoplasmatic neted, apar clar legate de veziculele cu conţinut lipidic

moderat electron-dens. Lipidele se formează în reticulul enoplasmatic neted şi agregă

ca vacuole în zona Golgi.

7

Page 8: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

Tonofilamentele, mai numeroase în celulele periferice nediferenţiate, scad

cantitativ în celulele parţial diferenţiate şi sunt greu de identificat în celulele mature

pline cu sebum spre interiorul acinului glandular. În toate stadiile maturării, celulele

conţin lizozomi cu matrice omogenă. Celulele mature sunt mari şi au numeroase

vacuole de sebum cu dimensiuni relativ uniforme. Vacuolele de sebum conţin o

substanţă densă, scualen şi lipide săturate. Când celulele suferă ruptură şi îşi varsă

conţinutul, nucleul degenerează.

Glandele sebacee sunt conectate la foliculul polisebaceu printr-un duct format de

celule epiteliale spinoase. Porţiunea ductului din apropierea acinilor produce atât

keratina cât şi sebum.

Secreţia sebacee este controlată hormonal în special de către hormonii androgeni.

Ea conţine trigliceride, colesterol, acizi graşi liberi, scualen, ceride, etc. Sebumul

protejează pielea împotriva agenţilor infecţioşi şi realizează un control asupra

pierderilor de apă. De asemenea, atunci când muşchiul ecrector al părului se contracta

şi părul devine vertical, la frig în special, se elimină o mică cantitate de sebum care

împiedică pierderea căldurii. (Păiş, 1983)

Nr.2 Folicul pilos şi glandele sale

4. Tegumentul e o barieră osmotică

Animelele reduc fluxul apei prin suprafața corpului, controlând numărul proteinelor

8

Page 9: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

acvaporine în membrana plasmei. Fiecare acvaporină permite pătrunderea a peste un

miliard de molecule de apă pe secundă. O celulă epitelială cu acvaporine poate fi de

100 de ori mai permeabilă la apă decât o celulă fără acvaporine. Nivelul de

acvaporine în membrana plasmei depinde de exprimarea genelor acvaporine și de

căile de trafic intracelular care controlează transferul de acvaporine dintre vezicule și

membrana plasmei.

Unele animale atenuează pierderea apei prin acoperirea suprafețelor externe cu un

strat subțire de celule hidrofobice. Mucusul – o secreție extracelulară de

mucopolizaharide, lipide și proteine – este un exemplu de barieră hidrofobică.

Straturile de mucus de pe suprafața plamânilor și a tractului gastrointestinal

diminuează pierderea apei prin epiteliu. O varietate de animale semiacvatice, precum

broaștele folosesc mucusul pentru prevenirea pierderii apei și pentru a menține pielea

hidratată. Stratul gros de mucus al unui pește hibernant cu respirație aeriană se uscă

pentru a forma un strat impermeabil care previne deshidratarea animalelor în sezonul

estival, adică în perioada somnului de vară. Mucusul de suprafață reduce de asemenea

dificultatea osmoreglării prin captarea unui strat de apă între animal și mediu. Acest

strat de apă este un micro-compartiment care acționeaă ca o zonă tampon osmotică și

ionică.

Animalele de uscat folosesc adaptări mai elaborate în structura epitelială pentru a

preveni pierderea apei prin piele. Keratinocitele pielii amfibienilor tereștri și

amniotelor secretă proteine și lipide modificate pentru a forma o bază extracelulară

densă și hidrofobică. Amniotele, dar nu și amfibienii, au un strat suplimentar peste

keratocite. Acest strat, numit stratum corneum, este format din keratinocite, care se

diferenţiază pentru a forma corneocita. Apoi celula produce un strat complex de

proteine, numit înveliș cornos, care până la urmă înlocuiește membrana plasmei

corneocitei. În timpul cornificării, celulele corneocite sunt „programate” să moară,

ceea ce rămâne fiind rețeaua de keratină înconjurată de învelișul cornos. Proteinele

extracelulare de bază colectează aceste resturi de celule în grămezi de molecule de

lipide numite membrană lamelară. După ce s-a format, această mixtură de proteine și

lipide este supusă unei serii de procese enzimatice și chimice care o transformă în

stratum corneum. Deși țesutul este mort, acesta rămâne sensibil la schimbări fizice,

9

Page 10: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

declanșând secreția de proteine, lipide și factori semnalizatori din keratinocitele din

stratul inferior.

Nr.3 Stratum corneum

Solzii reptilelor și ai păsărilor sunt formate din bucăți de stratum corneum

interconectate (în mare parte keratină). Pielea mamiferelor este de asemenea

keratinizată, deși puține mamifere mai au „slozii” vechi, precum învelișul cozii unei

rozătoare sau cochilia unui tatu. Modificările la nivelul stratum corneum cheratinizat

oferă vertebratelor terestre alte tipuri de structuri, cum ar fi solzii de pe burta șerpilor

folosiți pentru locomoție sau țepii protectori ai șopârlelor de deșert. Totuși, toate

tetrapodele depind de stratum corneum cheratinizat pentru a preveni deshidratarea.

Cuticula insectelor este o rețea complexă de molecule hidrofobe care acoperă toate

suprafețele externe ale insectelor, inclusiv pe cele ale traheei și ale intestinelor.

Componenta structurală principală a cuticulei este polizaharidul chitin. Acesta e

sintetizat în celulele epidermelor și apoi transportat în spațiul extracelular unde este

modificat chimic, cristalizat și combinat cu alte proteine și polizaharide pentru a

obține proprietățile fizice potrivite. Cuticula matură are foarte puțină permeabilitate la

apă, aceasta fiind suficient de rigidă pentru a se comporta ca un schelet extern pentru

animal.

Atât tecile tetrapodelor cât și cele ale insectelor terestre sunt înzestrate cu un strat

10

Page 11: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

adițional de lipide care reduce pierderea apei prin evaporare. Celulele epidermelor

secretă aceste lipide care apoi formează un strat continuu cu rol etanș. Păsările și

mamiferele posedă un strat subțire de glicolipide care acoperă stratum corneum și

umple golurile dintre celule. Exoscheletul insectelor are de asemenea o suprafață care

acoperă în lanț acizii grași și esterii de ceară. De fapt, acest strat subțire de lipide oferă

rezistență exoscheletului insectei la permeabilitatea apei. Capacitatea straturilor de

lipide de a limita mișcarea apei depinde de interacțiunea dintre moleculele de lipide,

creând o barieră hidrofobică care oprește apa.

Aceleași procese au loc și la nivelul altui țesut epitelial: suprafața respiratoare.

Cantitatea de apă pierdută la nivel respirator depinde de trăsăturile structurale ale tecii

exterioare dar și de alți factori. De exemplu, un animal care respiră prin plămâni, cu o

rată ridicată a metabolismului va avea o rată a ventilației mai ridicată și prin urmare o

pierdere mai mare de apă (prin respirație) decât un animal cu o rată mai mică a

metabolismului. Multe animale, în special cele de deșert, sunt adaptate anatomic

pentru a reduce pierderea apei prin respirație.

Țesuturile epiteliale au în comun patru proprietăți specializate care afectează

mișcarea ionilor. Proprietățile țesuturilor epiteliale depind atât de proprietățile

transportului celulelor epiteliale individuale, cât și de modului în care celulele sunt

interconectate pentru a forma țesutul.

A) Funcția celulei epiteliale depinde de distribuția asimetrică a transportorilor

prin celulă. Membrana apicală a celulei, expusă mediului extern, are un profil

de proteine diferit de cel al membranei bazilaterale a celulei, care este

orientată spre interior. Această topografie a celulei ia naștere deoarece celulele

introduc proteine în locurile corespunzătoare și limitează mișcarea lor în

stratul dublu de lipide.O dată ce au ajuns în membrană, acestea sunt ancorate

în poziție fiind atașate de schelet.

B) Celulele epiteliale sunt interconectate prin legături de proteine care transformă

grupul de celule într-un strat de țesut impermeabil. Astfel, se formează

încrucișări strânse atunci când proteine din membrana unei celule se

conectează la proteine specifice dintr-o celulă adiacentă. Interacțiunea dintre

celulele adiacente limitează mișcarea substanței dizolvate și a apei în jurul

11

Page 12: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

celulelor. Aceste conexiuni intercelulare creează de asemenea un fel de centură

de proteine în jurul circumferinței celulei epiteliale, restricționând mișcarea

liberă a proteinelor din membrană între regiunile apicale și bazilaterale ale

membranei pentru a menține topografia celulară.

C) Țesuturile epiteliale sunt formate din multe tipuri de celule. Această diversitate

este mai accentuată în sistemul digestiv. Totuși, chiar și țesuturile relativ

simple, de exemplu cel al branhiilor la pești, sunt compuse din mai multe

tipuri de celule, fiecare cu roluri importante, cum ar fi furnizarea unor

capacități de transport specifice sau sprijin structual.

D) Transportul de ioni necesită multă energie. Majoritatea celulelor epiteliale cu

rol major în transport posedă mitocondrii în abundență pentru a produce ATP.

În unele cazuri, mitocondriile sunt foarte apropiate de regiunile membranei

plasmei care dirijează procesele de transport. În alte cazuri, proteinele motor și

citoscheletul transportă activ mitocondriile spre aceste regiuni când

metabolismul cere o creștere. Eforturile energetice ale transportului ionilor pot

fi răspunzătoare pentru aproape jumătate din rata metabolică a țesutului.

(Moyes si Schulte, 2006)

5. Transport paracelular şi transcelular

Deși țesuturile epiteliale transportă anumite substanțe dizolvate în scopuri proprii,

cele mai multe procese de transport servesc transferului substanțelor dizolvate dintr-o

parte a țesutului în cealaltă. Țesuturile epiteliale folosesc două căi principale de

transport prin celulă. Tansportul transcelular este mișcarea substanțelor dizolvate (sau

a apei) prin celulele epiteliale. De exemplu, substanțele dizolvate se pot dispersa din

ECF (fluidul extracelular) care îmbăiază celulele, mișcându-se spre membrana

bazilaterală, prin citoplasm și prin membrana apicală ajungând în mediul extern (fie

apa liberă, sau lumenul unui organ care comunică cu meiul extern). Invers, mișcarea

substanțelor dizolvate (sau a apei) între celule adiacente se numește transport

paracelular. De exemplu, moleculele se împrăștie din sânge, prin ECF și intră în

12

Page 13: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

spațiile înguste ale fluidului interstițial dintre celulele adiacente. De aici, moleculele

trec prin îmbinările înguste care conectează celulele epiteliale în fâșii. Celulele vecine

pot secreta molecule în spațiul interstițial pentru a-i controla caracterul, astfel

creându-se gradienți care direcționează mișcările paracelulare. În timp ce îmbinările

înguste pot împiedica moleculele mari să treacă, moleculele mici (apă, ioni) pot trece

prin legăturile de proteine. Țesuturile care permit transportul paracelular sunt

frecvent numite legături lejere. Țesuturile care dirijează transport paracelular minim

se numesc legături strânse. Țesuturile epiteliale conțin șiruri de transportori, inclusiv

următorii transportori implicați frecvent în echilibrul apei și al ionilor.

Na+/K+ ATP-ază este esențial în mișcarea ionilor, folosind energia hidrolizei

ATP pentru a exporta 3Na+ în schimbul importului a 2K+. Unele țesuturi

folosesc o H+ ATP-ază pentru a pompa protoni pentru a schimba pH-ul, o

forță conducătoare pentru alte procese de transport.

Diferite canale de ioni (Cl¯, K+ și Na+) se pot deschide sau închide ca reacție

la semnale mecanice, electrice sau chimice, pentru a permite ionilor specifici

să curgă pe gradienți electrochimici.

Co-transportorii electroneutri duc atât anioni cât și cationi în aceași direcție ca

reacție la gradienții electrochimici. Există cotransportori Na+ -K+ -2Cl¯

(NKCC) și cotransportori K+ -Cl¯.

Diferiți schimbători electroneutri sunt transportori reversibili conduși de gradienții

electrochimici, inclusiv de pH. Există schimbători Na+/H+ (NHE), NH4+/H+, și

Cl¯/HCO3¯. (Moyes si Schulte, 2006)

13

Page 14: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

Nr.4 Tipuri de transport

6. Branhiile peştilor transportă ioni în şi din apă

Lamelele branhiilor sunt compuse din celule de clorură bogate în mitocondrii

dispersate între două tipuri de celule, una bogată în mitocondrii, iar cealaltă cu

conținut scăzut în mitocondrii.

Direcția transportului ionilor și a apei depinde de salinitatea apei. Branhiile unui

pește de apă dulce are nevoie de Na+, Ca+ și alți ioni din apă, adesea împotriva

gradienților electrochimici înclinați. Spre deosebire de peștii de apă dulce, peștii

marini trebuie să evite acumularea excesivă de ioni și să limiteze pierderea apei.

Branhiile sunt foarte importante în echilibrarea ionilor, iar celulele de clorură în

special, sunt decisive în excreția ionilor.

Responsabilitățile celulelor care pompează ioni din branhiile peștilor se schimbă

în funcție de condițiile exterioare. Unele specii sunt diadromi, migrând între ape

sărate și ape dulci. Peștii catadromi precum țiparii, migrează spre ape sărate pentru a

se înmulți. Pe de altă parte, peștii anadromi, precum somonul, migrează din apa sărată

spre apa dulce pentru a se reproduce. Somonii tineri cresc în apa dulce apoi migrează

spre mare. Înaintea migrării, branhiile acestor pești suferă o reorganizare celulară

impresionantă deoarece proprietățile celulelor branhiilor care pompează ioni se

pregătesc pentru noul mediu. În mod bizar, procesul de remodelare, numit

„smoltification”(proces metabolic intern, prin care peştele se adaptează de la apă

dulce la apă sărată pentru a evita stresul) este declanșat de numeroși hormoni.

Schimbările osmoregulatoare sunt în mare parte mediate de hormonii de creștere,

cortisol, și într-o mai mică măsură de hormonul tiroidian. „Smoltification” duce de

asemenea la remodelarea altor țesuturi implicate în echilibrarea ionilor și apei,

inclusiv tractul gastro-intestinal și probabil rinichii. Ca urmare a schimbărilor de la

nivelul celulelor, somonii suferă schimbări osmotice și ionice minore la intrarea în apa

de mare. (Moyes si Schulte, 2006)

14

Page 15: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

7.Reptilele şi păsările sunt înzestrate cu glande de sare

Apa dulce are o concentrație foarte mică de substanțe dizolvate, de aceea creează o

presiune interioară care ajută la direcționarea absorbției apei. Totuși, puține specii de

animale beau apă de mare. Asta înseamnă două lucruri: în primul rând, moleculele de

apă trebuie să fie transportate selectiv prin intestin contra gradientului osmotic.

Probabil transportul transcelular prin epiteliul compact/strâns este important la aceste

animale. În al doilea rând, animalele trebuie să fie capabile să elimine sarea conținută

în apa de mare consumată cu hrana. Multe reptile și păsări au o glandă de sare care

ajută echilibrarea ionilor și a apei excretând soluții de Na+ și Cl¯ hiper osmotice. Fie

că trăiesc în ocean sau în deșert, speciile care au această glandă pot face față lipsei de

apă dulce, consumând apă de mare hipertonică sau chiar numai din mâncare. La

păsări, glanda de sare se găsește într-o adâncitură de la baza ciocului, iar secrețiile

acesteia se scurg printr-un canal care străbate ciocul și are deschidere la nări. Secreția

glandei de sare nazală poate fi de până la trei ori mai concentrată decât plasma. Prin

urmare, dacă o pasăre bea 30 ml de apă de mare, aceasta poate excreta toată sarea în

10 ml de secreție a glandei de sare, câștigând 20 de ml de apă pură. Glandele de sare

pot să facă asta forțând energia metabolică să pompeze ioni, ajutată de un sistem de

contra-curent asemănător cu cel al rinichiilor.

Glanda de sare e formată dintr-o serie de tubulețe secretoare care extrag sarea din

sânge. Fiecare tubuleț secretor este un orificiu inchis care se deplasează în paralel

spre o rețea capilară, sângele curgând de la baza tubului până la celălalt capăt inchis.

Secrețiile curg de la capătul închis până la cel deschis, constituind un schimbător

contra-curent care permite tubului să concentreze soluțiile mult mai ușor. Multe

tuburi sunt adunate pentru a forma lobi care se scurg în canalul central care transportă

secreția spre nări. Celulele epiteliale care căptușesc tubul secretor extrag sarea din

fluidul intestinal aflat între celulele tuburilor și sânge. (Moyes si Schulte, 2006)

15

Page 16: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

8.Glandele rectale ale elasmobranhiilor excretă Na+ și Cl¯

reţinând ureea

Ca păsările de mare, elasmobranhiile au un organ excretor suplimentar care ajută la

excreția sării. Glanda rectală este compusă din mai multe tuburi înconjurate de

capilare. Celulele din fiecare tubuleț transportă activ Na+ și Cl din sânge, apoi secretă

acești ioni în lumenul tubular. Invaginarea bazilaterală în aceste celule, semănătoare

cu microviliile, măresc suprafața pentru schimbul de ioni cu sângele.

Secreția de sare e stimulată de o creștere indusă hormonal în activitatea canalului

Cl¯. (Moyes si Schulte, 2006)

16

Page 17: Funcia de Excreie a Pielii

Funcţia de excretie a pielii

9.Bibliografie

Moyes,Christopher., Schulte, Patricia.: Principles of Animal Physiology , Editura

Pearson, 2006.

Strungaru, Gr., Pop, M., Hefco, V.: Fiziologie animală, Editura Didactica si

Pedagogica, Bucuresti, 1983.

Păiş, V.: Ultrastructura pielii umane, Editura Medicală,. Bucureşti, 1983.

Roşca, D.: Fiziologie animală, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1977.

Cârsteanu, M., Dumitru, R.: Biochimia pielii, Editura Medicală, Bucureşti, 1976.

Nr.1 http://hiperhidroza.com/wp-content/uploads/2008/09/distributie-glande.jpg

Nr.2 http://hiperhidroza.com/wp-content/uploads/2008/09/Glande-sudoriparestructur

%C4%83-simplu.jpg

Nr.3 http://img.medscape.com/fullsize/migrated/564/078/bjd564078.fig1.gif

Nr.4http://www.nanoanalytics.com/en/hardwareproducts/cellzscope/howitworks/

chapter01/cellzscope0301.gif

17