Questão 2 Fuvest 2023 - 2ª fase - dia 2

Os rins de vertebrados possuem milhões de néfrons, que são estruturas divididas em cinco partes: cápsula renal, túbulo contorcido proximal, alça néfrica, túbulo contorcido distal e ducto coletor. Nessas estruturas ocorrem os processos de filtração, reabsorção e de secreção que são, conjuntamente, responsáveis pela formação da urina.

^{Figura 1. Partes do néfron e processos envolvidos na formação de urina. Amabis & Martho. Ed. Moderna.} 

Para a manutenção da homeostase do organismo, em diferentes condições ambientais e fisiológicas, alguns hormônios são liberados e atuam no controle desses processos no néfron, modulando a excreção. Dentre esses hormônios, podem ser citados a aldosterona, a qual aumenta a reabsorção de sódio, e o hormônio antidiurético (ADH), o qual aumenta a reabsorção de água.

a) Quando o organismo detecta o aumento da osmolaridade sanguínea devido ao processo de desidratação, o hormônio antidiurético (ADH), que é produzido no hipotálamo e armazenado na parte posterior da hipófise, é liberado na circulação sanguínea e atua nos néfrons. O ADH atua sobre as porções finais do néfron (túbulo contorcido distal e ducto coletor) aumentando a permeabilidade à água dessas regiões, o que leva ao aumento da reabsorção de água a partir do filtrado glomerular. Dessa forma, a quantidade de água eliminada na urina diminui, o que torna a urina mais concentrada e menos volumosa.  

b) Na cápsula renal ocorre o processo de formação do filtrado glomerular a partir da filtração do sangue que chega pelo glomérulo renal. Na filtração, algumas substâncias fundamentais para o organismo, como água, sais e nutrientes, passam para o interior do néfron e ao longo do trajeto por essa estrutura serão reabsorvidas e devolvidas aos capilares sanguíneos. No processo de reabsorção de solutos ocorre o transporte ativo pela membrana celular, que necessita de gasto de energia pelas células do epitélio renal. A figura ilustra o epitélio de diferentes partes do néfron, sendo importante destacar que as células ilustradas (1 a 7) apresentam variação no formato, na quantidade de mitocôndrias e nas projeções (especializações) da membrana plasmática. Essa estrutura celular, além de delimitar a célula, é responsável pelo transporte de substâncias entre os meios extra e intracelular, sendo que, possibilita o transporte de substâncias do filtrado glomerular para o interior das células epiteliais e, posteriormente, essas substâncias são enviadas aos capilares sanguíneos. Assim, considerando o exposto, o segmento que mais reabsorve o conteúdo filtrado é o túbulo contorcido proximal, indicado pelo número 1, já que apresenta grande quantidade de mitocôndrias, que realizam a respiração celular e fornecem energia para o transporte ativo, e projeções na membrana plasmática, as quais aumentam a superfície de contato com o filtrado glomerular e facilitam a reabsorção de substâncias. Nesse local, cerca de 2/3 de toda a água do filtrado é reabsorvida, bem como quase 100% dos íons e da glicose. 

c) De acordo com os ambientes citados, o castor vive em um local que oferece maior acesso à água do que o rato canguru. Dessa forma, pela dificuldade na obtenção de água, o rato canguru deve possuir néfrons com alças néfricas mais desenvolvidas, o que amplia a capacidade de reabsorção de água e resulta na formação de urina com maior concentração. Assim, considerando o processo de reabsorção de água realizado pelos néfrons, a relação entre a área ocupada pelos néfrons e a concentração de urina é diretamente proporcional. Protanto, o rato canguru tem néfrons com maior proporção de área ocupada e maior capacidade de formar urina concentrada. As posições dos dois animais citados, no gráfico pedido são: