Procesy pozwalające na regulację stężenia związków rozpuszczonych w płynach ustrojowych (płyn tkankowy, osocze krwi, limfa) oraz utrzymujące bilans wodnybilans wodnybilans wodny organizmu w równowadze określa się mianem osmoregulacjiosmoregulacjaosmoregulacji.

W środowisku wodnym woda i zawarte w niej sole (jony) mogą łatwo przedostawać się przez powierzchnię ciała i narządy oddechowe, dlatego zwierzęta zmuszone zostały do wytworzenia adaptacyjnych mechanizmów osmoregulacyjnych, często odmiennych, bo zależnych od stężenia soli w niej rozpuszczonych (głównie NaCl, ale również dwuwartościowych jonów MgIndeks górny 2+²⁺, CaIndeks górny 2+²⁺, SOIndeks dolny 4₄Indeks górny 2-^2-).

W wodzie słonej (morskiej), której zasolenie wynosi ok. 3,5% (35 g soli rozpuszczonych w 1 litrze wody), organizmy narażone są na nadmierny napływ soli oraz utratę wody z ustroju. Aby temu zaradzić i zachować optymalne dla życia stężenie płynów ustrojowych, wytworzyły się u nich dwie adaptacyjne strategie osmoregulacyjne związane z wytworzeniem odpowiednio izoosmotycznego i hipoosmotycznego środowiska wewnętrznego.

RSVP2xIbve40t

Grafika przedstawia trójkąt podzielony na cztery części, symbolizujący organizm pozostający w równowadze izoosmotycznej ze środowiskiem, utrzymując stężenie płynów ustrojowych na tym samym poziomie, jakie występuje w wodzie. Wierzchołki trójkąta odpowiadają kolejno od lewej układowi pokarmowemu, powierzchni ciała i narządom wymiany gazowej oraz układowi wydalniczemu. Środkowa część trójkąta opisana jest jako płyny ustrojowe. Sole są odbierane przez układ pokarmowy z wodą i pokarmem. Poprzez powierzchnię ciała oraz narządy wymiany gazowej następuje osmotyczny wypływ wody oraz dyfuzyjny napływ jonów. Zadaniem układu wydalniczego jest usuwanie nadmiaru soli. Również za jego przyczyną dochodzi do utraty wody przez organizm.

RCSWAHhUro8th

Grafika przedstawia trójkąt podzielony na cztery części, symbolizujący organizm pozostający w równowadze izoosmotycznej ze środowiskiem, utrzymując stężenie płynów ustrojowych na poziomie równym połowie stężenia soli, jaki występuje w wodzie oraz gromadząc mocznik. Wierzchołki trójkąta odpowiadają kolejno od lewej układowi pokarmowemu, powierzchni ciała i narządom wymiany gazowej oraz układowi wydalniczemu. Środkowa część trójkąta opisana jest jako płyny ustrojowe. Sole są obierane przez układ pokarmowy z wodą i pokarmem. Dodatkowo ze znacznie większą intensywnością dochodzi do aktywnego usuwania soli przez gruczoły solne. Poprzez powierzchnię ciała oraz narządy wymiany gazowej następuje osmotyczny wypływ wody oraz dyfuzyjny napływ jonów. Zadaniem układu wydalniczego jest usuwanie nadmiaru soli. Również za jego przyczyną dochodzi do utraty wody przez organizm.

R1eEW2GBxHOkh

Grafika przedstawia trójkąt podzielony na cztery części, symbolizujący organizm pozostający w równowadze hipoosmotycznej ze środowiskiem. Wierzchołki trójkąta odpowiadają kolejno od lewej układowi pokarmowemu, powierzchni ciała i narządom wymiany gazowej oraz układowi wydalniczemu. Środkowa część trójkąta opisana jest jako płyny ustrojowe. Sole są obierane przez układ pokarmowy z wodą i pokarmem. Poprzez powierzchnię ciała oraz narządy wymiany gazowej następuje osmotyczny wypływ wody oraz dyfuzyjny napływ jonów. Dodatkowo ze znacznie większą intensywnością aktywnie usuwane są sole (Na plus, Cl minus) przez komórki chlorkowe. Zadaniem układu wydalniczego jest usuwanie jonów dwuwartościowych takich jak Mg dwa plus, Ca dwa plus, S O indeks dolny 4 dwa minus z moczem. Również za jego przyczyną dochodzi do utraty wody przez organizm.

Morskie gady (żółwie, legwany, węże), ptaki (albatrosy, pingwiny, petrele) oraz przedstawiciele trzech rzędów ssaków: waleni (wieloryby, delfiny), płetwonogów (foki, uchatki, morsy) oraz syren (manaty) to organizmy hipoosmotyczne. Stężenie soli w ich płynach ustrojowych wynosi ok. ⅓ stężenia soli w wodzie morskiej.

Skóra wyższych kręgowców morskich jest mało przepuszczalna i dobrze chroni organizm przed dyfuzyjnymdyfuzjadyfuzyjnym napływem elektrolitów i osmotycznymosmozaosmotycznym wypływem wody.

W wodzie słodkiej zasolenie wynosi maksymalnie 0,05%, w związku z czym stężenie soli w płynach ustrojowych zwierząt słodkowodnych jest większe niż w wodzie. Organizmy te narażone są na utratę soli i napływ wody przez przepuszczalne powierzchnie ciała i narządy oddechowe.

R1cjNxoJPMdQy

Grafika przedstawia trójkąt podzielony na cztery części, symbolizujący organizm pozostający w równowadze izoosmotycznej ze środowiskiem. Wierzchołki trójkąta odpowiadają kolejno od lewej układowi pokarmowemu, powierzchni ciała i narządom wymiany gazowej oraz układowi wydalniczemu. Środkowa część trójkąta opisana jest jako płyny ustrojowe. Sole są obierane przez układ pokarmowy z wodą i pokarmem. Poprzez powierzchnię ciała oraz narządy wymiany gazowej następuje osmotyczny napływ wody oraz aktywny pobór soli przez komórki chlorków. Dodatkowo ze znacznie mniejszą intensywnością dochodzi do dyfuzyjnego wypływ jonów. Zadaniem układu wydalniczego jest wydalanie dużych ilości rozcieńczonego moczu.

Wyższe kręgowce: gady, ptaki, ssaki, które są związane z wodami słodkimi, wykazują adaptacyjne cechy osmoregulacyjne takie jak zwierzęta lądowe.

Niektóre morskie bezkręgowce zamieszkujące obszary mieszania się wód słodkich i słonych (delty rzek), gdzie zasolenie może ulegać okresowym wahaniom, oraz ryby odbywające wędrówki w okresie tarła (np. łososie z mórz do rzek, węgorze z rzek do mórz) zmieniają osmotyczność płynów ustrojowych, dopasowując ją do zmian zasolenia wód, w których przebywają.

Zwierzęta żyjące na lądzie narażone są na utratę wody. Największa jej ilość jest tracona na skutek parowania przez powierzchnię ciała i narządy oddechowe (tchawki, płuca) oraz wydalania z moczem (jest to związane z koniecznością usunięcia z organizmu azotowych produktów przemiany materii). Organizmy muszą dbać o utrzymanie zrównoważonego bilansu wodnego. Straty wody uzupełniają przede wszystkim, pijąc wodę lub pozyskując ją z pokarmu. Udział poszczególnych możliwości w utrzymaniu równowagi między stratami i zyskami wody i soli jest różny. Zależy nie tylko od warunków środowiska, ale także od pokrycia ciała oraz budowy i sposobu funkcjonowania narządów wydalniczych zwierząt.

Istnieją zwierzęta o mało przepuszczalnej (lub całkowicie nieprzepuszczalnej) powierzchni ciała dzięki obecności chitynowego pancerza (stawonogi) lub skóry pokrytej wytworami naskórka (rogowe łuski u gadów, pióra u ptaków, włosy u ssaków). Część z tych zwierząt (owady, jaszczurki, węże, ptaki) jako azotowy produkt przemiany materii usuwa w postaci kryształków nierozpuszczalny w wodzie kwas moczowy.

Słownik