Acadêmico – Rafael dos Santos Carneiro

Acadêmico de Mobilidade Estudantil –

ANDIFES/SANTANDER

Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas

Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC

Campus Reitor João David Ferreira Lima - Florianópolis

Tel: (46)99072272/(48)96509309

Fisiologia Respiração

A respiração é o processo de absorção de O2 e a eliminação de CO2, tendo a função de

levar o O2 até a célula e por meio de reações de respiração, e consequentemente,

produção de energia remover o CO2.

O O2 é carregado por pigmentos sanguíneos até a célula, onde por meio de difusão faz

a troca gasosa, o O2 passa de um meio mais abundante para um de menor

abundancia.

Porém, a difusão encontra alguns desafios, tais como: tamanho, superfície corporal,

redução do metabolismo aeróbico, etc.

Os principais órgãos respiratórios são:

- Brânquias – utilizadas por poucos animais, é uma adequação a respiração

aérea;

- Traqueias – ocorre em insetos onde as trocas gasosas são unidirecionais

difusas;

- Pulmões – Os pulmões podem ser de dois tipos:

* De difusão;

* De ventilação;

Tipos de Respiração

Cutânea – (Respiração pela pele) – existem duas variáveis que interferem na

disponibilidade de O2, a altitude (quanto maior a altitude, menor a disponibilidade de

O2) e a temperatura (problema para respiradores aquáticos).

A velocidade de transferência de um gás através de um tecido é inversamente

proporcional à área desse tecido. (Lei de Fick)

Respiração Branquial – As brânquias são órgãos com aspecto plumoso, ricamente

vascularizado, onde as trocas acontecem.

A respiração branquial ocorre por fluxo da água ou movimentação da própria

brânquia, porém, esse último só é viável em indivíduos de pequeno porte.

A água normalmente pode passar pelas brânquias por bomba mecânica, locomoção ou

batimento ciliar/flagelar.

Em peixes a respiração branquial acontece por fluxo contra corrente. O fluxo de água

entra pela boca, passa pelas brânquias onde é filtrado, encontra o sangue que corre

em direção oposta, esse por sua vez, capta o oxigênio diluído na água, por meio de

lamelas, então a água é expelida do organismo pelo opérculo.

Ventilação RAM – O animal respira, se aproveitando do fluxo de água que entra pela

boca enquanto ele nada rapidamente.

Peixes pulmonares (dipnóicos) – Se utilizam de sacos pulmonares para trocas gasosas.

Respiração Traqueal - Ocorre em insetos. Traqueias são tubos especiais que se

comunicam com a superfície corporal através de opérculos (aberturas). Esses tubos se

ramificam até chegar em tubos muito finos que é onde esta o fluido circulante. O ar

penetra nas traqueias pela movimentação do inseto.

ATENÇÃO – O sangue dos insetos não tem função direta no transporte de oxigênio.

Em insetos de grande porte a difusão não é suficiente para a demanda de oxigênio,

então este se utiliza de sacos aéreos, que o auxiliam na ventilação, esses sacos

lembram pulmões, expelindo o ar durante a contração e absorvendo na dilatação.

Respiração Pulmonar – Pulmões são sacos de reserva de oxigênio, que servem para

aumentar a superfície de contato – ar-tecido.

Em aves, além dos pulmões existem sacos aéreos, que atuam como um fole de

movimentação de ar, durante a inspiração o ar flui para dentro desses sacos, e na

expiração a pressão aumenta e o ar sai. Isso é, provavelmente, o motivo que permite

que aves alcancem grandes altitudes, onde o ar é mais rarefeito.

Transporte de Gases Respiratórios

Somente em insetos o sistema circulatório não participa.

Para os invertebrados o sangue, principalmente as células vermelhas, atuam no

transporte dos gases respiratórios. Esses pigmentos com afinidade fazem com que o

oxigênio seja mais bem aproveitado.

Um pigmento respiratório é uma proteína transportadora de gás, o mais estudado é a

hemoglobina.

Efeito Bohr – É o efeito de liberação de oxigênio quando ocorre uma baixa de Ph.

Animais pequenos tem maior efeito Bohr, pois tem mais atividade e necessitam de

uma maior liberação de oxigênio nos tecidos.

Um animal que se movimenta muito, tem maior liberação de DPG (ácido oriundo de

via metabólica), esse aumento da acidez faz com que ocorra uma baixa de Ph, logo,

desloca a curva de captação de oxigênio, oque aumenta o efeito Bohr.

A temperatura também interfere no efeito Bohr, pois aumenta o metabolismo do

animal, e consequentemente seu consumo de oxigênio.

Transporte de Oxigênio

Pode ser por três vias:

- Plasma – 7 a 12%;

- Hemoglobina- 20%;

- Convertido em íons de bicarbonato – 70%

A anidrase carbônica aumenta o efeito Bohr, quanto menor a massa maior a anidrase.

Fisiologia de Circulação

As funções da circulação é garantir a sobrevivência pela distribuição de sangue e

oxigênio aos tecidos de todo o organismo; manter o equilíbrio hidrosalino das células;

e o transporte de excretas;

As substâncias de transporte do sangue são proteínas que contém ferro ou cobre, e

devido sua cor, são chamadas de pigmentos respiratórios.

Para que a circulação ocorra é necessário a presença de uma bomba (coração) que se

complexa a medida que o animal também fique mais complexo. Nos invertebrados

simples a respiração ocorre por difusão entre a substância e a membrana de

revestimento do corpo do animal.

O sistema circulatório pode ser aberto ou fechado:

- Aberto – o sangue bombeado por um coração, é direcionado por lacunas

viscerais e segue mais ou menos livre (tendo intercepções nas membranas) até os

tecidos. Esse sistema é mais lento e de menor pressão.

- Fechado – o sangue permanece dentro de vasos, realizando as trocas através

da parede dos capilares, por ser um sistema fechado há uma maior pressão, e o

sangue retorna mais rapidamente para o coração.

Em anelídeos o sistema circulatório é do tipo fechado, tendo dois vasos, um dorsal e

outro ventral, há abundancia de pigmentos respiratórios e várias bombas “corações”.

Em equinodermos existem 3 sistemas:

- Celômico – relacionado ao transporte de nutrientes;

- Hidráulico – relacionado a locomoção;

- Hemal – relacionado ao transporte de oxigênio;

A relação entre a quantidade de pigmentos respiratórios e a quantidade de sangue

disponível é inversamente proporcional.

Nos moluscos, com exceção do polvo e da lula, o sangue corre em um sistema lacunar,

sendo impulsionado até as brânquias por um coração bem desenvolvido.

Em polvos e lulas o sistema é fechado, com um coração que se distende durante a

sístole e comprime durante a diástole, também a troca gasosa pelas brânquias.

Em insetos, o sistema circulatório é do tipo aberto, e o sangue está mais relacionado a

nutrição e transporte de hormônios, do que a respiração. Muitos insetos possuem

corações acessórios, que servem para auxiliar na circulação de pernas e asas.

O sangue retorna ao coração dos insetos por sucção.

Em aracnídeos, além da função nutritiva o sistema circulatório pode ter função na

respiração. Em aranhas ele serve de fluído hidráulico para a extensão e contração dos

apêndices motores.

Em crustáceos, a circulação é do tipo fechada.

Nos vertebrados, existe uma separação progressiva entre as circulações:

- Circulação Simples – da uma volta no corpo do animal e retorna ao coração;

- Circulação dupla – passa pelo coração duas vezes;

Em peixes, a circulação é do tipo simples e completa. O sangue passa uma vez pelo

coração e não há mistura de sangue arterial e venoso, a troca gasosa (hematose)

acontece nas brânquias.

Em peixes pulmonares, a hematose acontece nos pulmões.

Nos Anfíbios, há um único ventrículo, a respiração é do tipo dupla incompleta, o

sangue passa duas vezes pelo coração, porém há mistura de sangue arterial com

sangue venoso. A troca gasosa dos anfíbios é do tipo cutânea-pulmonar.

Répteis não crocodilianos tem a presença de dois átrios e um ventrículo, parcialmente

dividido, existem duas aortas, há pouca mistura de sangue, e o fluxo sanguíneo é

dividido por um septo.

Já em crocodilianos, o coração é mais evoluído, sendo composto por dois átrios e dois

ventrículos, com duas aortas conectadas logo após a saída do coração não há mistura

de sangue.

Em Aves, o coração é tetracavitário, com uma circulação do tipo completa (sem

mistura de sangue) a existência de dois circuitos otimiza a troca gasosa e a pressão

sanguínea. Quanto maior a demanda de oxigênio, maior é o débito sanguíneo.

Em mamíferos, há um grande volume de sangue com alta concentração de

hemoglobina. Mamíferos mergulhadores, conseguem ter excelente controle

cardiovascular.

Fisiologia de Movimentação (Sistema Motor)

Cílios e Flagelos – tem função de locomoção, sensorial e reprodutiva;

A estrutura interna de um flagelo apresenta microtúbulos conectados por pontes

proteicas, e o processo conexão/desconexão/conexão, dessas é oque faz que o flagelo

se movimente.

Musculo estriado esquelético – Constituído por fibras musculares de tamanhos

diferentes. Essas fibras são inervadas por neurônios, existe uma fibra para cada

neurônio, sendo que cada fibra só pode receber um neurônio.

O sistema nervoso central (SNC) controla quantas e quais fibras serão ativadas.

Pontes cruzadas – associação entre miosina e actina; cada ponte cruzada gera uma

tensão sobre a fibra.

Associação entre duas proteínas, que gera uma tensão muscular.

As contrações musculares podem ser:

- Isométricas – contração sem movimento da fibra muscular;

- Isotônicas – com movimento da fibra;

A intensidade e a força de um movimento está relacionado com o número de unidades

motoras recrutadas.

Sistema Esquelético

Esqueleto Hidrostático – consiste em um esqueleto formado por água em cavidades.

- Estruturas Hidrostáticas – estão presentes em trombas de elefantes, línguas,

tentáculos, pênis, etc...

Ou seja, toda estrutura que se infla por um líquido dentro de si, é uma estrutura

hidrostática.

Na locomoção por compressão de líquidos, ocorre o mesmo processo hidrostático, o

encurralamento de um líquido em uma cavidade, porém, a diferença é que esse

líquido sai dessa cavidade, gerando um fluxo que impulsiona o animal. Ex. Polvo.

Esqueleto Externo – Superfície externa rígida, lembra uma armadura, isso limita o

tamanho do animal, oque o obriga a realizar a troca constante desse esqueleto –

ecdise.

Logo após a ecdise, o animal fica na chamada “fase mole” e o músculo não faz pontos

de inserção no exoesqueleto, assim, a velocidade de locomoção do animal é

diminuída, deixando o mesmo mais perecível a predadores.

Endoesqueleto - Armação interna na qual os músculos se prendem, puxando-a. Tem

função de proteção e movimento.

Em Vertebrados, o endoesqueleto pode ser, cartilaginoso, conferindo maior

elasticidade, ou ósseos, menor elasticidade.

Outros Efetores

Cromatóforos – Células na pele que contém pigmento. Esses cromatóforos demandam

de controles hormonais ou nervosos.

Órgãos elétricos – células musculares modificadas dispostas em linhas, nessas linhas

há um potencial de ação, a mudança repentina desse potencial gera o choque.