17 - Zoologia Generale SAN - Omeostasi, Osmoregolazione e Termoregolazione PDF

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Corso di Zoologia Generale BIO/05 - Scienze Ambientali e Naturali - 2020/2021...

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Omeostasi, osmoregolazione e termoregolazione. L’omeostasi è il complesso delle funzioni che permettono all’organismo di mantenere costante l’ambiente interno. E’ un processo dinamico; essendo l’ambiente interno soggetto a continue variazioni, legate alle attività cellulari, ed anche alle variazioni dell’ambiente esterno, cambiamenti continui ripristinano attivamente i parametri ottimali. Per mantenere l’omeostasi, l’attività di organi ed apparati devono essere controllati e regolati in risposta alle variazioni che subisce l’ambiente interno. A tal proposito, con un sistema di feedback, ogni variazione dell’ambiente interno viene intercettata ed interpretata al fine di intervenire con reazioni omeostatiche. I sistemi nervoso ed endocrino svolgono in tal senso funzione informativa, mentre apparati cutaneo, respiratore, secretore e circolatorio svolgono funzioni di regolazione. Esempi di omeostasi sono la termoregolazione e l’osmoregolazione. La termorgolazione è l’insieme dei meccanismi strutturali, fisiologici e comportamentali che gli animali hanno messo a punto per mantenere la temperatura corporea sempre sui valori ottimali necessari per la vita. In termini di termoregolazione, gli animali si dividono in ectotermi ed endotermi. Gli animali ectotermi sono tutti quelli con temperatura corporea che varia in dipendenza da quella esterna. Per mantenere la loro temperatura corporea entro un intervallo limitato, questi animali utilizzano adattamenti comportamentali. Un classico esempio è il comportamento della lucertola, che si espone al sole gradualmente in funzione delle varie fasi di insolazione. Gli animali endotermi, al contrario, mantengono la temperatura costante ed elevata anche in ambiente variabile; utilizzano pertanto meccanismi di regolazione interna strutturali e fisiologici, oltre quelli comportamentali. E’ il caso di uccelli e mammiferi, che tramite meccanismi come la regolazione del flusso sanguigno, la produzione (o perdita) di calore interno, e l’evaporazione respiratoria riescono a termoregolarsi. L’osmoregolazione è la funzione di regolazione dell’equilibrio idro-salino degli organismi; essa è legata alla composizione dei liquidi extracellulari, in riferimento al loro potenziale osmotico L’osmoregolazione è quindi la capacità di mantenere un valore osmotico peculiare all’interno del corpo, nonostante le fluttuazioni dell’ambiente esterno. I processi di osmoregolazione degli animali dipendono dall’ambiente dove essi vivono; distinguiamo tre tipi di situazione: animali che vivono in acqua marina, in acqua dolce ed in ambiente terrestre. Riguardo gli animali che vivono in acqua marina, la maggior parte degli invertebrati marini sono isosmotici con l’acqua di mare, possiedono cioè il medesimo potenziale osmotico con l’acqua di mare. Questi animali sono detti osmoconformi, e non sono in grado di tollerare variazioni di salinità dell’ambiente in cui vivono. Pertanto la loro osmoregolazione avviene tramite l’apparato secretore e i punti di scambio respiratorio, che regolano il volume d’acqua interno e i residui del metabolismo azotato. Questo tipi di animali, detti anche stenoalini, vivono in mari profondi e oceani, quindi ambienti stabili in cui non ci sono grandi fluttuazioni osmotiche. I vertebrati marini, ed anche alcuni invertebrati, riescono invece a mantenere costante il potenziale osmotico dei loro liquidi interni su valori diversi da quelli dell’ambiente esterno; questi animali sono definiti osmoregolatori, o eurialini, e possono quindi tollerare un ampio intervallo di salinità dell’ambiente in cui vivono.

Gli osmoregolatori si dividono in iposmotici, che presentano una concentrazione salina minore rispetto a quella dell’acqua di mare, ed iperosmotici, che al contrario presentano una concentrazione salina maggiore.

Vertebrati marini, pesci ossei e mammiferi acquatici sono iposmotici. Essendo iposmotici con l’ambiente esterno, quindi con una minore concentrazione di soluti, l’acqua tende a diffondere verso l’esterno per effetto dell’osmosi, attraverso le loro branchie. Principale problema degli animali iposmotici è pertanto la conservazione d’acqua, che riescono a regolare tramite l’assunzione continua di acqua dalla bocca, eliminando i sali in eccesso dall’epiteto branchiale. Gli animali che vivono in acqua dolce sono pertanto iperosmotici, vivendo in un ambiente con concentrazione salina estremamente più bassa rispetto a quella dei loro liquidi interni; l’acqua quindi tende a diffondere verso l’interno attraverso le branchie, riducendo la concentrazione salina interna. Il problema principale degli iperosmotici è quindi la conservazione dei sali, che assorbono quindi in maniera attiva dalle branchie, e eliminano l’acqua in eccesso tramite urina molto diluita, riassorbendo i sali dal rene. Riguardo gli animali che vivono in ambiente terrestre, il loro principale problema è la disidratazione; l’acqua che viene persa tramite l’urina e le feci, ma soprattutto tramite l’evaporazione. Le principali strategie di questi animali per far fronte alla disidratazione sono diversi: dalla riduzione dell’evaporazione, tramite scambi gassosi interni, alla riduzione della perdita di acqua per escrezione, con la produzione di urina iperosmotica. Apparati della vita vegetativa, che funzionano indipendentemente dalla volontà e garantiscono metabolismo e omeostasi: DIGERENTE, RESPIRATORIO, CIRCOLATORIO, ENDOCRINO, ESCRETORE Apparati della vita di relazione, di interazione attiva con l’ambiente: NERVOSO, CUTANEO, MUSCOLARE, SCHELETRICO...