Estrutura e função Animal III

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1 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
 
 
Estrutura e função 
animal 
 
Unidade Nº 3 – Sistema circulatório, 
respiratório e urogenital 
 
 
Dianne Cassiano 
 
 
 
 
 
2 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
 
1 Sistema circulatório 
 
O sistema circulatório, em cooperação com o sistema respiratório, 
transporta os gases para os locais de respiração externa e interna. Além disso, 
ele também desempenha muitas outras funções importantes, como se ajustar 
a mudanças de pressão sobre o corpo ou dentro dele e transportar o excesso 
de calor produzido no corpo até a pele que ele possa se dissipar. O processo 
inverso também ocorre. Por exemplo, um réptil frio que se aquece ao sol 
recolhe o calor da superfície para aquecer seu sangue, que então circula para 
o resto do corpo. É pelo sangue que há o transporte de glicose e outros 
produtos finais da digestão até órgãos ativos para uso metabólico ou até 
outros órgãos para armazenamento temporário. O sistema circulatório 
também transporta hormônios para órgãos-alvo e produtos de degradação 
para os rins e células, e substâncias químicas do sistema imune para defender 
o corpo contra a invasão de organismos estranhos. 
Nos vertebrados, o sistema circulatório consiste basicamente num 
conjunto de tubos conectados e bombas que movimentam líquido. A resposta 
rápida desse sistema é que vai garantir que o organismo possa se ajustar a 
mudanças fisiológicas imediatas nas atividades físicas e metabólicas. Esse 
sistema inclui os sistemas vasculares do sangue e da linfa. Os vasos linfáticos e 
a linfa – que é o líquido que circula neles – formam o sistema linfático. Já o 
sistema vascular inclui os vasos sanguíneos que transportam o sangue 
bombeado pelo coração. Em seu conjunto, o sangue, os vasos e o coração 
constituem o sistema cardiovascular. 
 
 
 
 
 
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1.1 Sistema cardiovascular 
 
 Sangue: As células produzidas por tecidos hematopoéticos e que 
entram na circulação, constituem o sangue periférico ou circulante. Ele é 
formado pelo plasma e pelos elementos figurados. O plasma é o componente 
líquido, substância fundamental do sangue, como um tecido conjuntivo 
especial. Já os elementos figurados são os componentes celulares do sangue. 
Os eritrócitos ou hemácias são um tipo de célula dos elementos figurados. 
Esses eritrócitos possuem núcleos, mas os eritrócitos maduros nos mamíferos 
são desprovidos desses. A principal molécula de transporte de oxigênio, a 
hemoglobina, é excretada pelos rins se permanecer livre no plasma, dessa 
forma, os eritrócitos armazenam essa hemoglobina evitando sua eliminação. A 
hemoglobina ou eritrócito vive de 3 a 4 meses no sangue circulante, sendo 
posteriormente degradadas e substituídas. 
Os leucócitos são outro constituinte celular, também principal, dos 
elementos figurados. Eles são responsáveis pela defesa do corpo de infecções 
e doenças. As plaquetas são o terceiro elemento figurado, responsáveis por 
liberarem fatores que produzem as cascatas de eventos químicos que 
resultam na formação de um coágulo ou trombo em locais de lesão tecidual. 
Além de atuar na respiração e na proteção contra doenças, o sangue 
também desempenha um importante papel na nutrição, pois transporta 
carboidratos, lipídios, proteínas; na excreção, transportando metabólitos 
consumidos; na regulação da temperatura corporal; na manutenção do 
equilíbrio hídrico; e no transporte de hormônios. 
 
 
 
 
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 Artérias, veias e capilares: Identificamos três tipos principais de vasos 
sanguíneos: as artérias, as veias e os capilares. De forma geral, as artérias 
transportam o sangue que sai do coração, as veias transportam o sangue que 
está voltando ao coração e os capilares são minúsculos vasos que se localizam 
entre elas. 
O sangue rico em oxigênio é transportado pelas artérias, em sua 
maioria, enquanto as veias são responsáveis pelo transporte do sangue pobre 
em oxigênio, embora isso nem sempre seja regra. A artéria pulmonar, por 
exemplo, transporta sangue pobre em oxigênio do coração para o pulmão 
para ser reabastecido, enquanto a veia pulmonar habitualmente traz de volta 
o sangue rico em oxigênio para o coração, para que ele possa ser bombeado 
para o resto do corpo. Dessa forma, é a direção que define o tipo de vaso e 
não o conteúdo transportado. As artérias e as veias são caracterizadas por 
paredes tubulares organizadas em três camadas que envolvem o lúmen 
central. A camada mais interna, denominada túnica íntima, inclui o 
revestimento das células endoteliais voltadas para o lúmen. Já do lado externo, 
está a túnica adventícia, composta principalmente de tecido conjuntivo fibroso. 
Entre essas duas camadas, existe a túnica média, que difere mais 
acentuadamente nas artérias e nas veias. 
O músculo liso é o que constitui a túnica média das artérias de grande 
calibre, mas predominam as fibras elásticas. Já nas grandes veias, essa camada 
média contém principalmente músculo liso, possuindo quase nenhuma fibra 
elástica. As veias apresentam válvulas unidirecionais em suas paredes, 
enquanto as artérias são desprovidas dessas. As artérias e veias muito 
pequenas são denominadas arteríolas e vênulas, respectivamente. Nesses 
pequenos vasos, a túnica adventícia é fina e a túnica média é composta 
principalmente de músculo liso, de modo que as arteríolas e as vênulas são 
muito semelhantes em sua estrutura (Fig. 1) 
 
 
 
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Fig. 1 As três camadas das paredes dos vasos sanguíneos, que mudam quando à espessura 
relativa e ao tamanho. Fonte: Kardong, 2019 
 
 As paredes das artérias são circundadas por lâminas de músculos lisos. 
As células musculares lisas vão responder aos estímulos nervosos e 
hormonais. Quando um vaso sofre contração, seu calibre diminui, num 
processo denominado vasoconstrição. Quando a contração desse músculo 
cessa, a pressão do sangue força o vaso a se abrir e restaurar o lúmen, 
podendo ainda o expandir, a resposta é denominada vasodilatação. O 
músculo liso de orientação oblíqua pode ajudar na vasodilatação. 
 Os capilares são estruturas muito pequenas, pelas quais os gases, os 
nutrientes, a água, os íons e o calor atravessam. Para facilitar e tornar eficiente 
a troca, os capilares possuem paredes extremamente finas. Eles carecem de 
túnica média e de túnica adventícia, permanecendo apenas a parede 
endotelial da túnica íntima. Quando um conjunto de capilares supre 
determinada área do tecido, temos a formação de uma rede capilar. Cada 
tecido vai possuir múltiplos conjuntos de redes capilares sobrepostas. Com o 
aumento ou diminuição da atividade desses tecidos, uma quantidade maior ou 
 
 
 
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menor dessas redes vai se abrir ou se fechar para regular o suprimento 
sanguíneo nesses tecidos. 
 As artérias vão possuir algumas variações em sua estrutura de acordo 
com o seu tamanho. As artérias de grande calibre, vão apresentar quantidades 
consideráveis de fibra elástica, enquanto as de pequeno calibre não terão 
quase nenhuma. Essas diferenças ocorrem, pois as artérias de diferentes 
calibres possuem diferenças funcionais. A partir de contrações rítmicas do 
coração, as artérias vão distribuir o sangue para os diferentes tecidos que 
constituem o corpo. Essas contrações rítmicas do coração enviam os jatos 
primeiramente às artérias de grande calibre e essas, com suas paredes 
elásticas, vão se expandir para a súbita injeção de sangue (essa expansão 
pode ser percebida nas artérias do punho e do pescoçona forma de “pulso”). 
Entre as contrações, as paredes dessas artérias distendidas vão sofrer um 
recolhimento elástico, conduzindo esse volume de sangue suavemente ao 
longo das artérias menores e das arteríolas, que direcionam esse sangue para 
tecidos locais. 
 A pressão e os padrões de fluxo do sangue circulante por meio dos 
vasos constituem o que denominados de hemodinâmica da circulação. Os 
lados arterial e venoso da circulação possuem hemodinâmicas diferentes, por 
esse motivo, as pressões sanguíneas associada aos lados arterial e venoso são 
consideravelmente diferentes. Quando ocorre contração dos ventrículos do 
coração, a força máxima produzida é denominada pressão sistólica. Já a 
pressão diastólica constitui a pressão mais baixa nos vasos sanguíneos, 
alcançada entre os batimentos cardíacos. A pressão diastólica resulta da força 
mantida pela retração elástica das artérias. A pressão arterial é habitualmente 
expressa de maneira resumida, com leitura e registro iniciais da pressão 
sistólica (Fig. 2) 
 
 
 
 
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Fig. 2 Hemodinâmica do fluxo sanguíneo. O fluxo sistêmico de sangue é representado na parte 
inferior da figura. Acima dos respectivos vasos, encontra-se sua área de corte transversal total. 
Observe a pressão arterial nos diferentes vasos. À medida que o sangue flui a partir das 
artérias de grande calibre, como a aorta, para os capilares e as veias, a pressão inicial 
produzida pela força da contração cardíaca cai. Isso se deve à resistência do atrito com as 
paredes dos vasos e da área transversal total crescente. Os capilares apresentam uma área de 
corte transversal particularmente grande. A diferença entre as pressões sistólica e diastólica 
diminui à medida que o sangue se aproxima dos capilares, tornando-se mínima depois, no 
fluxo venoso. A pressão arterial normal de um ser humano adulto está indicada em mmHg. 
Fonte: Kardong, 2019 
 
 Na maioria dos vertebrados, a pressão normalmente declina à medida 
que o fluxo sanguíneo se afasta do coração. Essa queda de pressão é 
resultado do atrito, devido à resistência das paredes luminais dos vasos, e do 
aumento da área transversal total dos vasos sanguíneos. 
 As veias, por serem responsáveis por retornar o sangue ao coração, são 
caracterizadas como tubos coletores. Em determinado momento, até 70% do 
sangue de dentro do corpo pode estar nas veias. As veias também foram 
projetadas para lidar com pressões arteriais baixas, por esse motivo, elas 
possuem válvulas unidirecionais que impedem o fluxo retrógrado de sangue. 
 
 
 
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No entanto, existem outros mecanismos que auxiliam no fluxo venoso, com 
forças externas atuando e comprimindo as paredes destes vasos. É o caso da 
passagem de veias entre músculos ativos ou através de partes do corpo 
sujeitas a mudanças de pressão. Já nas veias que atravessam órgãos e tecidos 
do corpo que não oferecem qualquer força induzida, como aquelas dentro 
dos ossos ou no cérebro, não há válvulas unidirecionais, e o retorno do 
sangue ao coração depende de qualquer pressão intrínseca remanescente e 
da gravidade. 
 O componente que sustenta intimamente o metabolismo celular é a 
microcirculação, como já comentamos. Ela é formada pelas redes capilares, 
pelas arteríolas e pelas vênulas. O fluxo sanguíneo para as redes capilares é 
controlado por músculos lisos. Existem pequenos anéis de músculo liso, 
denominados esfíncteres pré-capilares, que restringem a entrada para as 
redes capilares. Seja por eventos gerais do corpo (nervosos, hormonais) ou 
por atividade local (autorregulação), as redes capilares é que ajustam o fluxo 
sanguíneo para corresponder à atividade celular. O sangue pode ser 
deslocado por meio de desvios que evitam por completo algumas regiões (Fig. 
3). 
 A microcirculação é responsável por igualar e distribuir as flutuações 
temporárias de pressão, com quando um animal abaixa a cabeça para beber 
água num rio, evitando o estresse excessivo em órgãos particularmente 
sensíveis, como o cérebro. Ela também está envolvida na distribuição de calor 
e na distribuição de sangue para órgãos ativos. 
 
 Circulação simples e dupla: O sangue circula pelo corpo com dois 
padrões gerais. A maioria dos peixes, por exemplo, exibe um padrão de 
circulação simples, em que o sangue passa uma única vez pelo coração em 
cada circuito completo. Com esse padrão, o sangue se move do coração para 
 
 
 
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as brânquias e, em seguida, para os tecidos sistêmicos e de volta ao coração. 
Já os amniotas apresentam um padrão de circulação dupla. Nesse padrão o 
sangue passa duas vezes pelo coração durante cada circuito, movendo-se do 
coração para os pulmões, de volta ao coração, em seguida para os tecidos 
sistêmicos e de volta ao coração pela segunda vez. A adição dessa circulação 
dupla representou um importante evento evolutivo (Fig. 3) 
 
 
 
 
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Fig. 3 Circulação simples e dupla. (A) A circulação simples dos peixes inclui o coração, as 
brânquias e os capilares sistêmicos em série entre si (as setas indicam o trajeto do fluxo 
sanguíneo). (B) A circulação dupla da maioria dos amniotas inclui o coração, os pulmões e os 
capilares sistêmicos. O sangue passa duas vezes pelo coração antes de completar um ciclo. 
Isso posiciona os pulmões e os tecidos sistêmicos em circuitos separados, porém paralelos 
entre si. Fonte: Kardong, 2019 
 
 
 
 
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 Coração: O coração pode ser entendido como uma bomba responsável 
por movimentar o sangue pelos vasos, propelindo-o pelo sistema circulatório, 
bem como por aspiração – criando uma pressão negativa que suga o sangue 
para dentro do coração. Do ponto de vista filogenético, provavelmente o 
coração começou como um vaso contrátil. No pequeno tubarão Squalus 
acanthias, de natação lenta, o coração pode movimentar 7,5 L de sangue por 
hora; em uma galinha em repouso, o coração movimenta 24 L por hora; e no 
humano, 280 L (cerca de 75 galões) por hora. Em uma girafa, quase 1.200 L de 
sangue podem circular por todo o corpo por hora. Quando a frequência 
cardíaca aumenta, uma resposta conhecida como taquicardia, pode aumentar 
esses valores em cinco vezes. Se a frequência diminui, ocorre o inverso, a 
bradicardia, no qual esses valores caem acentuadamente. Além de funcionar 
como uma bomba, o coração também serve para transportar o sangue 
desoxigenado e o sangue oxigenado até partes apropriadas da circulação, 
evitando, assim, a sua mistura. 
 
1.2 Sistema linfático 
 
O sistema linfático está associado ao sistema circulatório. Além de 
ajudar o líquido a retornar ao sistema circulatório, ele está envolvido em 
diversas funções especiais. Estruturalmente, reconhecemos dois componentes 
do sistema linfático: os vasos linfáticos e o tecido linfático. 
 
 Vasos linfáticos: Os vasos linfáticos constituem um sistema tubular em 
fundo cego, que faz o líquido circular dos tecidos de volta ao sistema 
cardiovascular. Suas paredes são semelhantes às das veias, possuindo, por 
exemplo, válvulas unidirecionais. A pressão dentro das arteríolas surge a partir 
da pressão hidrostática e da pressão osmótica. A pressão hidrostática 
 
 
 
12 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
representa a força remanescente gerada pela contração ventricular e tende a 
favorecer o fluxo de líquido do sangue para o tecido circundante. Já a pressão 
osmótica resulta de concentrações diferentes das proteínas dentro da 
arteríola e fora, no líquido do tecidocircundante, fazendo com que o líquido 
de movimente do tecido circundante para o sangue. À medida que uma 
arteríola se aproxima de uma rede capilar, a pressão hidrostática residual é 
habitualmente mais alta que a pressão osmótica. Em consequência, o líquido 
vaza do sangue para banhar as células circundantes. Esse líquido que saiu dos 
capilares sanguíneos é denominado líquido tecidual. Já do lado das vênulas 
numa rede capilar, a maior parte da pressão hidrostática se dissipou, 
resultando no predomínio da pressão osmótica. Esse quadro favorece a 
recuperação de quase 90% do líquido original que extravasou do sangue 
arterial, enquanto os outros 10% irão se acumular nos tecidos conjuntivos. 
Esse acúmulo pode gerar tumefação devido ao excesso de líquido, 
denominado edema. Em geral, não ocorre o edema porque o líquido tecidual 
é captado pelos túbulos linfáticos e finalmente devolvido à circulação 
sanguínea geral (Fig. 4). 
O líquido que os vasos linfáticos transportam é chamado de linfa. Ela 
consiste principalmente em água e algumas substâncias dissolvidas, como 
eletrólitos e proteínas. Os principais vasos do sistema linfático coletam a linfa 
reabsorvida pelos minúsculos capilares linfáticos em fundo cego, devolvendo-a 
para a circulação venosa, próximo das veias pré-cava e pós-cava. Os principais 
vasos que compõe a rede linfática são linfáticos jugulares (cabeça e pescoço), 
os linfáticos subclávios (apêndices anteriores), os linfáticos lombares 
(apêndices posteriores) e os linfáticos torácicos (tronco, vísceras da cavidade 
do corpo e cauda). 
Como há uma baixa pressão dentro dos vasos linfáticos para a captação 
do líquido tecidual, existe um problema para movimentar a linfa. Em alguns 
 
 
 
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vertebrados, como os peixes teleósteos e os anfíbios, ocorrem “corações” 
linfáticos, que não são corações verdadeiros por não possuírem músculo 
cardíaco, mas possuem músculos estriados em suas paredes que 
desenvolvem lentamente pulsos de pressão para propelir a linfa. O 
mecanismo de retorno da linfa também aproveita de alguns movimentos 
gerais do corpo, como diferença de pressão de inalação e exalação do tórax e 
contrações dos músculos próximos, que acabam comprimindo as paredes dos 
vasos linfáticos. As válvulas unidirecionais que os vasos linfáticos possuem 
também garantem que essas forças movimentem a linfa de volta à circulação 
sanguínea. 
 
 
Fig. 4 Formação da linfa. Fonte: Kardong, 2019 
 
 Tecido linfático: O tecido linfático é constituído por um conjunto de 
tecido conjuntivo e células livres. As células livres são constituídas por 
leucócitos, plasmócitos e macrófagos, que desempenham um papel no 
sistema imune do corpo. Esse tecido pode ser encontrado em quase todas as 
partes do corpo como um tecido difuso, em placas ou encapsulado em 
 
 
 
14 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
linfonodos. O linfonodo é caracterizado por um conjunto de tecido linfático 
envolvido por uma cápsula de tecido conjuntivo fibroso. Eles estão localizados 
dentro de canais dos vasos linfáticos, ao longo do trajeto de retorno da linfa. 
Os linfonodos ocorrem nos mamíferos e em algumas aves aquáticas, porém 
estão ausentes em outros vertebrados. Nos répteis, dilatações ou expansões 
dos vasos linfáticos, denominadas cisternas linfáticas ou sacos linfáticos, 
ocorrem em locais normalmente ocupados por linfonodos verdadeiros nas 
aves e nos mamíferos. 
 
 Forma e função: Os vasos linfáticos, além de funcionarem como um 
sistema venoso acessório, absorvendo e devolvendo o líquido que escapou à 
circulação geral, também absorvem lipídios do trato digestório. Esses vasos 
linfáticos do trato digestório são denominados ductos lactíferos. Eles 
absorvem ácidos graxos de cadeia longa e os devolvem à circulação 
sanguínea. A pressão alta no lado arterial da circulação resulta em perda de 
líquido para os tecidos nos capilares. O retorno da linfa depende, como já 
comentamos, da baixa pressão do sistema venoso, juntamente com os 
linfáticos e uma pressão osmótica favorável de proteínas sanguíneas. Dessa 
forma, os linfáticos, para devolver esse líquido coletado, precisam entrar na 
circulação em um ponto onde a baixa pressão favorece o retorno do líquido. 
O tecido linfático também está envolvido na destruição do material 
estranho nocivo, como bactérias e partículas de poeira. Os plasmócitos 
produzem alguns anticorpos que circulam no sangue, já os macrófagos 
aderem aos leucócitos conforme atuam para destruir as bactérias. Esse tecido 
também intercepta células cancerosas que migram através dos linfonodos, 
embora as células livres não possam destruir células cancerosas. 
 
2 Sistema respiratório 
 
 
 
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As células do corpo dos vertebrados, para manterem seu metabolismo 
efetivo e sua sobrevivência, precisam repor o oxigênio utilizado e se livrar dos 
produtos acumulados durante a metabolização. Essa tarefa compete ao 
sistema circulatório, visto anteriormente, e ao sistema respiratório. A função 
do sistema respiratório envolve a troca de gases entre a superfície de um 
organismo e seu ambiente. Em sua forma mais simples, esses dois sistemas 
permitem a difusão passiva, que é o movimento aleatório de moléculas de 
uma área de alta pressão parcial para uma área de baixa pressão parcial. 
No entanto, a difusão por si só, não atende as necessidades dos 
grandes organismos multicelulares. Se o oxigênio sofresse difusão passiva de 
nossos pulmões até nossas extremidades, esse percurso levaria vários anos, 
por isso mesmo, a difusão passiva é auxiliada por sistemas de transporte. Os 
sistemas circulatório e respiratório aceleram o processo. 
Durante a evolução ocorreram importantes modificações nos órgãos 
respiratórios de forma a otimizar a difusão de gases importantes. Uma dessas 
modificações foi o aumento da área de superfície, que está diretamente 
relacionada à taxa de difusão passiva entre um organismo e o ambiente. 
Dessa forma, os vertebrados possuem órgãos de troca gasosa altamente 
subdivididos a fim de aumentar essa superfície. Outro fator é a distância: 
quanto maior, mais tempo levará para que as moléculas alcancem seus 
desígnios, ou seja, tecidos espessos diminuem a velocidade. Dessa forma, as 
paredes finas dos órgãos respiratórios reduzem a distância entre o ambiente e 
o sangue. Um terceiro fator é a resistência à difusão pela própria barreira de 
tecido. A pele úmida dos anfíbios atuais facilita a transferência gasosa. 
Um dos fatores mais importantes para a taxa de difusão é a diferença 
das pressões parciais através da superfície de troca. Outra característica do 
sistema respiratório é a presença de bombas, assim como o sistema 
 
 
 
16 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
circulatório. Nos tetrápodes, uma bomba familiar é a caixa torácica, algumas 
vezes auxiliada pelo diafragma, que movimenta o ar através dos pulmões. 
Os sistemas circulatório e respiratório, apesar de serem 
anatomicamente distintos, funcionam em conjunto no processo de respiração, 
a liberação de oxigênio nos tecidos e a remoção dos produtos de degradação, 
principalmente o dióxido de carbono. Diferenciamos dois tipos de respiração, 
sendo a respiração externa aquela que se refere a troca de gases entre o 
ambiente e o sangue através da superfície respiratória; e respiração interna, 
àquela que se refere à troca gasosa entre o sangue e os tecidos do corpo. 
Durante a respiração externa, o oxigênio entra, enquanto o dióxido de 
carbono sai. A ventilação, ou respiração, é o processo ativo que irá 
movimentar o meio respiratório – água ou ar – através da superfície de troca. 
A cessação do movimentodo meio respiratório é denominada apneia ou 
interrupção da respiração. O bombeamento de sangue através de um órgão 
por meio de capilares é conhecido como perfusão. Os órgãos respiratórios são 
especializados na ventilação para fornecer oxigênio e remover o dióxido de 
carbono acumulado durante a perfusão. 
Os órgãos respiratórios apresentarão diferenças dependendo do meio 
ser água ou ar, devido principalmente às diferenças de densidade entre os 
mesmos. A água, por ser mais densa que o ar, precisa de mais energia para 
seu movimento. Dessa forma, estando os outros parâmetros iguais, a 
ventilação que envolve o movimento de água tem maior custo energético que 
a ventilação que envolve o movimento de ar fino. Além disso, como a água é 
mais densa, as estruturas flutuam melhor na água que no ar. As brânquias 
sustentadas pela água tendem a colapsar no ar e, portanto, deixam de 
funcionar como órgãos respiratórios na terra. Os pulmões são 
estruturalmente reforçados para funcionar melhor no ar. Não são apenas as 
 
 
 
17 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
propriedades físicas do ar e da água que afetam o sistema respiratório, mas 
também a diferença de solubilidade do gás no ar e na água. 
Na maioria dos peixes, a ventilação é unidirecional, ou seja, a água entra 
na cavidade bucal, passa pela fileira de brânquias, conhecida como filamentos 
branquiais, e sai fluindo apenas em uma direção. Dessa forma, os peixes ativos 
mantem uma corrente mais ou menos constante de nova água para banhar as 
brânquias. Já a ventilação pulmonar é bidirecional, ou seja, há a entrada e a 
saída de ar pelos menos canais. O ar fresco é inalado, mistura-se com o ar 
consumido e é exalado. Os capilares de troca do pulmão são reabastecidos 
de modo intermitente, e não continuamente, com ar (Fig. 5). 
 
 
 
Fig. 5 Fluxo unidirecional e bidirecional. Fonte: Kardong, 2019 
 
Os vertebrados que vivem em meios aquosos estão mais propensos a 
pouco oxigênio, uma condição denominada hipoxia (em parte porque a água 
já apresenta baixa concentração de oxigênio dissolvido). Por esse motivo, 
encontramos mais órgãos que auxiliam na respiração em animais aquáticos. 
 
2.1 Órgãos respiratórios 
 
 
 
18 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
 
 Brânquias: As brânquias dos vertebrados foram desenvolvidas para a 
respiração na água. Ela é caracterizada por uma rede de capilares densos na 
região branquial para respiração externa. As brânquias são sustentadas por 
elementos esqueléticos, os arcos branquiais. O mecanismo de ventilação das 
brânquias depende de sua localização interna ou externa. As brânquias 
internas estão associadas a fendas e bolsas faríngeas. Elas são comumente 
cobertas e protegidas lateralmente por dobras de pele mole. A ventilação 
envolve uma bomba muscular da cavidade bucal, levando ativamente e água 
através das brânquias. As brânquias externas surgem na região branquial 
como redes capilares filamentosas que se projetam na água circundante. 
 
 Bexigas de gás: Muitos peixes actinopterígios possuem a bexiga de gás 
que se caracteriza por um saco alongado cheio de ar que entra por um ducto 
pneumático conectado ao trato digestório ou secretado diretamente dentro 
da bexiga a partir do sangue. Elas participam do controle de flutuação (bexiga 
natatória) e, algumas vezes, na respiração (pulmões). 
o Pulmões: Os pulmões dos vertebrados foram desenvolvidos para 
respiração aérea. Eles são caracterizados por sacos elásticos localizados 
dentro do corpo que aumentam seu volume quando o ar é inalado e 
diminuem quando ele é exalado. Na maioria dos tetrápodes e nos peixes 
ancestrais, os pulmões adultos estão em pares. Eles localizam-se 
ventralmente em relação ao trato digestório e, nos amniotas, estão 
conectados com o ambiente externo por meio da traqueia. A entrada na 
traqueia é feita por meio da glote que é protegida por minúsculos grupos 
de músculos que a abrem e a fecham. A traqueia se ramifica então em 
dois brônquios, um para cada pulmão. Em algumas espécies, cada 
brônquio vai se ramificar sucessivamente em broquíolos menores, que 
 
 
 
19 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
finalmente fornecem ar às superfícies respiratórias no pulmão. A 
traqueia, os brônquios e os bronquíolos comportam um volume 
significativo de ar. 
o Bexigas natatórias: Se a bexiga de gás for utilizada para controlar a 
flutuação do peixe na coluna de água vertical, ela é denominada bexiga 
natatória. Elas diferem dos pulmões de três maneiras: elas possuem 
localização dorsal em relação ao trato digestório; elas são unitárias; nelas 
o sangue que retorna drena para a circulação sistêmica geral (veias 
cardinais) antes de entrar no coração. Uma bexiga natatória cheia que 
ajuda na transferência de gases também faz com que o peixe tenha 
maior flutuabilidade. E, ao passo que pode ser usada para flutuabilidade, 
também serve como fonte temporária de oxigênio. 
 
 Órgãos respiratórios cutâneos: Embora os pulmões e as brânquias 
sejam os principais órgãos respiratórios, a pele pode complementar a 
respiração. Ela é denominada respiração cutânea e pode ocorrer no ar, na 
água ou em ambos. Na enguia europeia e no linguado, a captação de oxigênio 
através da pele pode responder por até 30% da troca gasosa total. Já os 
anfíbios dependem acentuadamente da respiração cutânea, e, com 
frequência, desenvolveram estruturas cutâneas acessórias para aumentar a 
área de superfície disponível para a troca gasosa. Já os seres humanos, assim 
como a maioria dos mamíferos, apresentam pouca respiração cutânea, 
embora nossa pele seja permeável a algumas substâncias químicas aplicadas 
topicamente. 
 
2.2 Mecanismos de ventilação 
 
 
 
 
20 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
Qualquer que seja o órgão de troca de gases, pulmões, brânquias, pele 
ou estruturas acessórias, a água ou o ar se movem diretamente através 
dessas superfícies para a realização da difusão. Alguns mecanismos de 
ventilação se baseiam em cílios, mas a maioria depende da ação dos 
músculos. 
 
 Cílios: Quando um animal é pequeno e suas demandas metabólicas são 
reduzidas, os cílios microscópicos são suficientes para movimentar a água 
pelas superfícies respiratórias para sustentar a troca de gases entre os tecidos 
e o ambiente. Os cílios vão revestir as vias pelas quais a água flui e seus 
batimentos coordenados irão conduzir a água pela faringe e através das 
brânquias. Eles não são tão eficientes em meios relativamente finos, como o 
ar. Além disso, eles são estruturas de superfície, de modo que são limitados 
pela área disponível. À medida que o tamanho do animal aumenta os cílios se 
tornam ineficientes e menos apropriados para o transporte do oxigênio para o 
organismo. Nos grandes vertebrados, os canais respiratórios frequentemente 
conservam os cílios. Mas nestes animais, eles estão envolvidos na eliminação 
de resíduos superficiais que podem obstruir o aparato respiratório. Células 
ciliadas e mucosas são especializadas na remoção de impurezas desse ar. Elas 
estão entremeadas por todo o revestimento dos pulmões e secretam muco 
sobre o revestimento para reter as poeiras e o material particulado. Os cílios 
batem em padrões coordenados para mover esse cobertor mucoso carregado 
com material estranho para as vias respiratórias superiores e para dentro da 
faringe, onde é deglutido sem ser percebido. 
 
 Mecanismos musculares: A ventilação nos vertebrados depende 
habitualmente de uma ação muscular. As bombas musculares vão conduzir 
ativamente e água ou o ar através dos órgãos respiratórios. Existem três tipos 
 
 
 
21 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
de bombas,uma comum na respiração aquática e duas encontradas entre os 
vertebrados de respiração aérea. Nos peixes de respiração aquática, a bomba 
mais comum é a dupla. Esse sistema gnatostomado consiste em duas bombas 
em tandem, a bomba bucal e a bomba opercular, que trabalham em um 
padrão sincrônico para conduzir a água em um fluxo unidirecional quase 
contínuo através dos filamentos branquiais. 
Na respiração aérea, entre os peixes e anfíbios, temos a utilização de 
uma bomba bucal para ventilar os pulmões. A bomba bucal (bomba em 
pulsos) emprega a cavidade bucal, que primeiramente se expande para se 
encher com ar fresco e, em seguida, comprime-se para bombear esse ar 
dentro dos pulmões. A bomba de aspiração é o terceiro tipo, também 
característico da respiração aérea. Ela vai sugar ou aspirar o ar pela baixa 
pressão criada ao redor dos pulmões. Os pulmões estão localizados dentro da 
bomba, de modo que a força necessária para ventilá-los é aplicada 
diretamente. A “bomba” inclui a caixa torácica e, com frequência, um diafragma 
muscular. Esse diafragma móvel no tórax, mais do que a ação da cavidade 
bucal, é o que causa mudanças de pressão. O diafragma, à semelhança de um 
êmbolo, altera a pressão nos pulmões, favorecendo a entrada e a saída de ar 
(Fig. 6). 
 
 
 
 
 
22 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
Fig. 6 Amniotas de respiração aérea: bomba de aspiração. Na maioria dos amniotas, a 
cavidade bucal tem pouca ligação com o processo de forçar o ar para dentro e para fora dos 
pulmões. Na verdade, a caixa torácica se expande e comprime e/ou um diafragma se move 
para frente e para trás dentro da cavidade do corpo, criando uma pressão positiva que expele 
o ar ou uma pressão negativa que puxa o ar para dentro dos pulmões. Fonte: Kardong, 2019 
 
3 Sistema urogenital 
 
Tanto o sistema reprodutor ou genital, quanto o sistema excretor ou 
urinário, se destinam a funções muito diferentes. O primeiro preocupa-se com 
a reprodução e propagação eficiente da espécie, enquanto o segundo está 
relacionado à eliminação de produtos de degradação, principalmente amônia, 
e a regulação do equilíbrio hidroeletrolítico. Embora suas funções sejam muito 
diferentes, designamos o sistema urogenital visto que os dois sistemas 
compartilham grande parte dos mesmos ductos, além disso, 
embriologicamente, os órgãos urinários e reprodutores se originam dos 
mesmos tecidos, ou de tecidos adjacentes, mantendo uma estreita associação 
anatômica. 
 
3.1 Sistema urinário 
 
Anatomicamente, o sistema urinário é constituído pelos rins e pelos 
ductos que transportam seu produto, que é a urina. Os rins dos vertebrados 
consistem em um par de massas compactas de túbulos, encontrados 
dorsalmente à cavidade abdominal. A urina que é produzida por esses túbulos 
pode ser liberada na cloaca ou em seu derivado, o seio urogenital. 
A estrutura do néfron pode diferir radicalmente de um grupo 
taxonômico para outro e, à primeira vista, pode não parecer ter qualquer 
 
 
 
23 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
correlação óbvia com a posição filogenética do táxon. Nas feiticeiras, por 
exemplo, o néfron é muito simples. Sua cápsula renal é conectada ao ducto 
excretor por um túbulo curto. Já nas lampreias e nos peixes ósseos de água 
doce, o néfron é mais diferenciado, possuindo uma cápsula renal, túbulos 
proximais e distais geralmente unidos por um segmento intermediário e um 
túbulo coletor. Nos teleósteos marinhos, o néfron é reduzido, visto que não 
existe o túbulo distal, e em alguns deles, a capsula também é perdida. Já os 
amniotas, o néfron é novamente bem diferenciado e o segmento 
intermediário que contribuí para a alça de Henle nos mamíferos é mais 
elaborado. 
Para compreender a estrutura do rim e suas funções de excreção e 
regulação, é preciso observar as demandas impostas aos rins. Em geral, os rins 
dos vertebrados contribuem para a manutenção de um ambiente interno 
constante, denominado homeostase. Esse processo visa garantir que as 
células ativas não sejam estressadas por mudanças das condições ideais de 
atuação. Nesse contexto, o rim desempenha duas funções fisiológicas 
fundamentais: a excreção e a osmorregulação. Ambas estão relacionadas com 
a manutenção de um ambiente interno constante diante do acúmulo de 
subprodutos metabólicos e de perturbações nas concentrações de sais e de 
água. 
 
 Excreção: Os componentes excretados consistem, em sua maioria, em 
subprodutos metabólicos que se acumulam no organismo e que precisam ser 
eliminados para não interferir no equilíbrio fisiológico do corpo. A energia para 
o crescimento e a atividade celular provém do metabolismo de alimentos. O 
dióxido de carbono e a água constituem o produto final do metabolismo dos 
carboidratos e das gorduras, ambos facilmente eliminados. Já o metabolismo 
de proteínas e ácidos nucleicos produz nitrogênio, normalmente na forma de 
 
 
 
24 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
amônia, que é altamente tóxica, sendo necessária uma rápida eliminação do 
corpo. Nos vertebrados, existem três vias de eliminação da amônia que, por 
vezes, ocorrem combinadas. A excreção direta de amônia é conhecida como 
amoniotelismo. A excreção de nitrogênio na forma de ácido úrico é 
denominada uricotelismo. A terceira via é o ureotelismo, que consiste na 
excreção de nitrogênio na forma de ureia. 
 As vias de excreção de nitrogênio vão variar, em um indivíduo, com base 
na disponibilidade de água. Por exemplo, o peixe pulmonado africano excreta 
amônia quando nada em rios e lagoas. Entretanto, durante a seca, quando as 
lagoas secam e o peixe pulmonado estiva, a amônia é transformada em ureia, 
que pode ser acumulada com segurança no corpo durante momentos de 
escassez de água 
 
 Osmorregulação: A segunda função fisiológica principal dos rins é a 
osmorregulação, que envolve a manutenção dos níveis de água e de sais. 
Apesar das variações ambientais, as células devem encontrar dentro do corpo 
uma relativa constância. O ambiente intracelular tem seu estado de equilíbrio 
dinâmico mantido pela troca de solutos entre os líquidos corporais, o sangue e 
a linfa. O rim é o responsável, em grande parte, por regular o volume e a 
composição constantes do sangue e da linfa dos vertebrados terrestres. Já nos 
vertebrados aquáticos, além dos rins, o epitélio branquial e o trato digestório 
possuem funções tão importantes quanto os rins para solucionar os 
problemas do equilíbrio dos sais. 
o Equilíbrio hídrico: Os vertebrados necessitam, em sua maioria, de um 
controle fisiológico para manter o equilíbrio interno devido às pressões do 
ambiente externo. A água, por exemplo, pode ser retirada de um organismo e 
desidratá-lo, ou que pode entrar nele através de superfícies permeáveis e 
diluir os líquidos corporais. Um vertebrado terrestre, correndo o risco de 
 
 
 
25 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
perder água de seu corpo, ingere água para repor a perdida e evitar a 
desidratação. Alguns grupos, como os répteis, controlam a perda de água com 
um tegumento espesso que reduz a permeabilidade de sua pele à água. Por 
esse motivo, os rins, a cloaca e até mesmo a bexiga urinária são 
conservadores de água, o que significa que eles recuperam água antes da 
eliminação de nitrogênio do corpo. 
 Nos animais de vida aquática, os desafios são outros. Ele tem que lidar 
com os fluxos de água para dentro ou para fora do corpo. Nos peixes de água 
doce, o problema osmótico resulta em uma tendência de influxo da água, já 
que o corpo do peixe é hiperosmótico. Para resolver essa questão, os rins são 
estruturados para excretar grandes quantidades de urina diluída, cerca de dez 
vezes a comumente secretada pelos animais marinhos.Ou seja, para os peixes 
de água salgada o problema osmótico é exatamente o oposto. A tendência é a 
um efluxo, podendo levar a desidratação, pois os corpos dos peixes marinhos 
são hiposmóticos, o que significa que são menos concentrados 
osmoticamente do que a água do mar. Para ajudar na conservação da água, os 
rins são estruturados para excretar uma quantidade muito pequena de água, 
reduzindo, assim, sua perda. Para resolver o problema do excesso de sal, as 
brânquias e, algumas vezes, glândulas especiais se tornam parceiras dos rins 
na tarefa da osmorregulação. Há ainda os animais que possuem o corpo 
isomótico, ou seja, concentrações osmóticas iguais ou muito parecidas com o 
ambiente. Esse tipo de animal é denominado osmoconformador. As feiticeiras 
são osmoconformadoras (Fig. 7). 
 
 
 
 
26 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
 
Fig. 7 Equilíbrio hídrico. Fonte: Kardong, 2019 
 
 
 
 Todos os vertebrados, com algumas exceções, como as feiticeiras, são 
osmorreguladores. Os ajustes que essa osmorregulação promove por 
envolver tanto a conservação como a eliminação de água corporal para 
compensar a perda ou a entrada de água, promovidas osmoticamente em 
relação ao ambiente externo. Os solutos também podem ser excretados ou 
absorvidos para manter a homeostase dos líquidos corporais. Ou seja, a 
osmorregulação envolve ajustes na água e nos solutos. 
 A conservação de água é um problema, como comentamos 
anteriormente, não só dos vertebrados terrestres, que enfrentam um 
ambiente quente e seco, mas também dos animais de água salgada. Para 
esses peixes que vivem em água salgada, o rim de filtração não é conveniente, 
já que ele é estruturado para formar grandes volumes de urina. Esses peixes 
 
 
 
27 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
precisam conservar a água do corpo, e não a eliminar. Por isso, em muitos 
teleósteos marinhos, partes do néfron que contribuem para a perda de água 
estão ausentes, especificamente o glomérulo e o túbulo distal. 
 Os vertebrados terrestres possuem outras adaptações para a 
conservação da água. Nos mamíferos e, em menor grau, nas aves, a 
conservação de água se baseia na modificação da alça de Henle. A alça cria um 
ambiente ao redor dos túbulos que favorece a absorção de água antes que 
possa ser excretada do corpo. Em consequência, a urina se torna 
concentrada. E a estrutura do rim serve para a conservação de água. 
 No rim dos mamíferos, a relação entre a estrutura dos túbulos e a 
conservação de água é complexa. A primeira etapa consiste na formação de 
um filtrado glomerular. As células sanguíneas circulantes, as gotículas de 
lipídios e as grandes proteínas plasmáticas não fluem para dentro do néfron, 
mas a maior parte da água e solutos do plasma sanguíneo passa dos capilares 
do glomérulo para dentro da cápsula renal. Na segunda etapa, a maior parte 
dos íons sódio, os nutrientes e água são reabsorvidos no túbulo proximal. 
Nesta estrutura, tal absorção é facilitada pela grande área de superfície de 
suas células e depende do transporte ativo de sódio. As proteínas úteis que 
faziam parte do filtrado glomerular também são absorvidas no túbulo 
proximal. Na terceira etapa, o filtrado entra no túbulo intermediário da alça de 
Henle. Diferentemente das teorias anteriores, a alça de Henle não é um local 
adicional no qual a água é extraída do filtrado. Com efeito, a alça bombeia 
ativamente íons sódio a partir do filtrado para dentro do espaço intersticial, 
criando um líquido hiperosmótico ao redor dos ductos coletores. No quarto 
momento, à medida que os ductos coletores transportam o filtrado 
modificado para a pelve renal, eles passam por uma região que, em virtude 
das alças de Henle, é hiperosmótica em relação ao filtrado. O gradiente 
osmótico entre o líquido tecidual circundante e a urina diluída que entra nos 
 
 
 
28 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
ductos coletores proporciona a força motriz que movimenta a água para fora 
dos ductos coletores e para dentro do líquido circundante. Dessa forma, 
quando o corpo está desidratado, a permeabilidade das células do ducto 
coletor muda sob influência hormonal, e a água é retirada do líquido tubular 
para dentro do líquido intersticial circundante. Neste local, os capilares 
sanguíneos, coletivamente denominados vasos retos, absorvem água, 
juntamente com alguns solutos, e os devolvem à circulação. Desse modo, a 
urina que permanece nos ductos coletores se torna concentrada antes de fluir 
para a pelve renal e o ureter (Fig. 8). Então diferentemente do rim aglomerular 
dos teleósteos marinhos, o túbulo distal é conservado nos mamíferos para a 
conversação de água. 
 
 
Fig. 8 Função do rim nos mamíferos. Fonte: Kardong, 2019 
 
 
 
 
29 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
o Equilíbrio dos sais: Como já comentamos anteriormente, o equilíbrio 
osmótico envolve também a movimentação dos sais, bem como da água. 
Várias estruturas são destinadas à tarefa de regular o equilíbrio de sais. O 
túbulo distal no rim, por exemplo, recupera os sais a partir da urina. As 
brânquias resolvem o desequilíbrio de íons bombeando os sais para fora do 
corpo (peixes ósseos marinhos) ou para dentro (peixes de água doce). A 
glândula retal dos elasmobrânquios também coleta, concentra e elimina sais 
do corpo. 
 Já os répteis e as aves marinhos, que ingerem alimentos salgados ou 
bebem água do mar para repor os líquidos perdidos também ingerem altos 
níveis de sal. Com a incapacidade de seus rins de processar esse excesso de 
sal, ele é excretado por glândulas de sal especiais. Nos répteis, essas glândulas 
de sal podem ser glândulas nasais especializadas (em alguns lagartos 
marinhos), glândulas orbitais (em algumas tartarugas marinhas), glândulas 
sublinguais (nas cobras marinhas) ou glândulas na superfície da língua (nos 
crocodilos asiáticos de água salgada e nos crocodilos norte-americanos). 
 
 Equilíbrio das demandas concorrentes: A bexiga urinária, a cloaca e o 
intestino grosso também ajudam no equilíbrio homeostático. O manejo desse 
equilíbrio também é comprometido com outras demandas. Por exemplo, os 
amniotas frequentemente sofrem uma carga de calor quando vivem em climas 
quentes ou levam vidas ativas. Isso faz com que eles ou suem, no caso dos 
mamíferos, ou ofeguem, no caso das aves, para dissipar esse calor. Esse 
processo envolve a perda de água. 
 
3.2 Sistema reprodutor 
 
 
 
 
30 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
 O sistema reprodutor é composto pelas gônadas, seus produtos, 
hormônios e gametas, e os ductos que transportam os gametas. Os 
hormônios vão facilitar o comportamento sexual e o cuidado parental, além de 
preparar os ductos reprodutores para receber os gametas, sustentar o zigoto. 
Eles também desempenham outras funções sobre o sistema endócrino. 
 
3.2.1 Estrutura do sistema reprodutor de mamíferos 
 
 Nos mamíferos, cada ovário consiste em uma cápsula externa de tecido 
conjuntivo, a túnica albugínea, contendo um córtex espesso e uma medula 
mais profunda. Os óvulos estão no córtex, envolvidos por camadas de células 
foliculares derivadas do tecido conjuntivo. Um óvulo com suas células 
foliculares associadas é denominado folículo. Alguns folículos permanecem 
rudimentares, nunca se modificam e nunca liberam seus óvulos, já os outros 
passam por uma série de estágios de crescimento ou maturação, no fim da 
qual o óvulo e algumas de suas células foliculares são lançados para fora do 
ovário, no processo de ovulação, tornando-se prontos para a fertilização. Se 
houver fertilização, o óvulo continuará seu trajeto pelo oviduto e se implantará 
na parede do útero preparado, noqual ocorrerá o crescimento subsequente 
do embrião. Agora, se não houver a fecundação, o óvulo não fecundado 
continua pelo oviduto e é eliminado do útero durante a próxima menstruação 
(Fig. 9). 
 Em relação ao testículo no mamífero, cada um deles também consiste 
em uma túnica albugínea externa, que contém os túbulos seminíferos e 
produzem os espermatozoides. Dentro das paredes dos túbulos seminíferos, 
as células-tronco vão se multiplicar e crescer, produzindo espermatozoides 
que finalmente são liberados no lúmen. Os túbulos seminíferos espiralados se 
tornam retos, formando túbulos retos logo antes de se unirem com a rede do 
 
 
 
31 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
testículo. Por meio dos ductos eferentes, a rede do testículo se une ao 
epidídimo, no qual os espermatozoides são temporariamente armazenados. 
Na ejaculação, os espermatozoides seguem seu trajeto ao longo do ducto 
deferente para dentro da uretra. Ao longo desse percurso, três glândulas 
sexuais acessórias, a glândula seminal, a próstata e a glândula bulbouretral, 
respectivamente, adicionam suas secreções à medida que os espermatozoides 
se movimentam dos testículos para a uretra. Esse líquido e os 
espermatozoides nele contidos constituem o líquido seminal ou sêmen (Fig. 
10) 
 
 
Fig. 9 Sistema reprodutor feminino (humano). Este corte sagital da pelve feminina mostra os 
órgãos reprodutores e suas relações com os sistemas urinário e digestório. O ovário está 
ampliado e mostrado em corte à direita. Os estágios sucessivos na maturação dos folículos 
estão resumidos dentro do ovário representativo, iniciando-se com os folículos primordiais e, 
em seguida, prosseguindo em sentido horário até o folículo de Graaf e o corpo lúteo. Estão 
incluídos folículos atrésicos e outros estágios regressivos. Fonte: Kardong, 2019. 
 
 
 
 
32 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
 
Fig. 10 Sistema reprodutor masculino (humano). Esse corte sagital da pelve masculina mostra 
os órgãos reprodutores e suas relações com os sistemas urinário e digestório. A vista 
ampliada e em corte do testículo e seu sistema de ductos é mostrada na parte inferior. Os 
espermatozoides produzidos nos túbulos seminíferos finalmente passam pelos túbulos retos 
até a rede do testículo e entram no epidídimo. Há adição de líquido, à medida que os 
espermatozoides são transportados pelo ducto deferente, por meio de contrações das 
camadas de músculo liso em suas paredes. Fonte: Kardong, 2019 
 
3.2.2 Sistema reprodutor feminino 
 
 Ovário: O ovário é responsável tanto pela produção de hormônios 
quanto pela produção de óvulos maduros. O processo de maturação do óvulo, 
denominado ovogênese, ocorre desde o momento do seu aparecimento no 
ovário até completar a meiose. Ele envolve divisões celulares tanto mitóticas 
quanto meióticas, crescimento no tamanho do óvulo e mudanças na 
composição citoplasmática. O ovário se encontra suspenso a partir da parede 
dorsal do celoma por um mesentério, denominado mesovário. Nos 
 
 
 
33 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
ciclóstomos, os óvulos escapam através de poros secundários na parede do 
corpo, mas na maioria dos vertebrados os óvulos seguem seu percurso por 
ductos genitais após a sua liberação dos ovários. Geralmente esses ovários 
são pareados. Todavia, nos ciclóstomos, em alguns répteis, na maioria das 
aves, no ornitorrinco e em alguns morcegos, existe um único ovário funcional 
(Fig.11). 
 
 
Fig.11 Ovários de peixes. (A) Feiticeira. Os ovócitos e as células foliculares circundantes são 
mantidos dentro do ovário. (B) Teleósteo. Corte do ovário de lebiste, Poecilia reticulata. Os 
óvulos são fertilizados enquanto estão dentro do ovário e são mantidos até o 
desenvolvimento embrionário. Pode haver de um a sete ovócitos em estágios progressivos de 
desenvolvimento. Os ovócitos atrésicos, que não se desenvolvem, e embriões em 
desenvolvimento estão ilustrados. Fonte: Kardong, 2019 
 
 Ductos genitais: Os ovários dos anfíbios são estruturas ocas pareadas, 
que geralmente exibem um córtex proeminente coberto por epitélio 
germinativo, dessa forma os ductos genitais das fêmeas dos anfíbios são 
simples e consistentes. Os ductos arquinéfricos servem aos rins 
opistonéfricos, enquanto os ovidutos (ductos müllerianos) servem aos ovários. 
 
Nos amniotas, os remanescentes do mesonefro podem persistir nos 
estágios larvais; todavia, os adultos têm rins metanéfricos que são drenados 
exclusivamente por novos ductos pareados, os ureteres (ductos metanéfricos). 
 
 
 
34 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
Nas fêmeas, os ductos arquinéfricos são rudimentares. Os ovidutos (ductos 
müllerianos) persistem em seus papéis de transportar os óvulos dos ovários e 
sustentar o embrião durante seu trânsito. Os ovidutos tubulares (ductos 
müllerianos) dos amniotas frequentemente apresentam camadas 
proeminentes de músculo liso dentro de suas paredes e um lúmen revestido 
por uma mucosa secretora. Nos amniotas ovíparos, pode haver uma glândula 
da casca proeminente. Nos amniotas vivíparos, o útero pode ser distinto. 
 
 Oviduto: Após a ovulação, a fimbria vai movimentar o óvulo para dentro 
do oviduto. Quando a fertilização é interna, o óvulo e o espermatozoide se 
encontram quase imediatamente nos limites superiores do oviduto. Agora, 
caso a fertilização seja externa, o músculo liso e os cílios que revestem o 
oviduto vão conduzir o óvulo para fora. Além do transporte do óvulo, em 
alguns vertebrados, o oviduto pode adicionar camadas de membrana ou casca 
após a fertilização. Nas aves e nos répteis que põem ovos, uma camada de 
albúmen, em seguida, uma membrana da casca e, por fim, uma camada 
externa calcária são adicionadas à medida que o óvulo fertilizado desliza ao 
longo do oviduto. O ovo encapsulado é, então, mantido dentro do oviduto até 
que seja preparado um local apropriado no ambiente onde o ovo será 
depositado. 
 
 Útero: O útero é a porção terminal do oviduto. Tanto os ovos com casca 
que serão colocados quanto os embriões que completam seu 
desenvolvimento serão mantidos dentro do útero. Nos mamíferos eutérios e 
em alguns outros vertebrados, as paredes do útero e as membranas 
extraembrionárias do embrião vão estabelecer uma associação vascular 
através da placenta. E é por meio dela que os nutrientes e o oxigênio serão 
transportados para o embrião em desenvolvimento. Ainda nos mamíferos, as 
extremidades terminais do oviduto vão se fundir a um único útero e uma 
 
 
 
35 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
vagina localizada ao longo da linha média do corpo. O homólogo feminino do 
pênis masculino é o clitóris, mas ele não participa na transferência de gametas 
nem na eliminação de urina. 
 
 
3.2.3 Sistema reprodutor masculino 
 
 Testículo: Os testículos são, em sua maioria, pareados, e cada um deles 
está suspenso a partir da parede dorsal do celoma por um mesentério, o 
mesórquio. Os testículos dos vertebrados têm a função de produzir os 
espermatozoides e secretar hormônios. Os hormônios produzidos pelos 
testículos são esteroides e coletivamente denominados de andrógenos. O 
principal dele e mais conhecido é a testosterona, que é secretada 
principalmente pelas células intersticiais (células de Leydig) dos testículos. Ela 
vai controlar o desenvolvimento e a manutenção das características sexuais 
secundárias, aumentar a libido e ajudar a manter os ductos genitais e os 
órgãos sexuais acessórios. Os testículos também realizam um processo 
denominado espermatogênese, por meio do qual as células germinativas se 
tornam espermatozoides. Ela envolve divisões mitóticas e meióticas, bem 
como a reorganização do citoplasma. Ductos genitais: Nos machos dos amniotas, o ducto arquinéfrico (ducto 
deferente) transporta exclusivamente espermatozoides. Vários túbulos 
mesonéfricos do rim embrionário podem contribuir para o epidídimo, que 
conecta cada testículo a um ducto deferente. Cada rim amniota é drenado por 
um novo ducto, o ureter (ducto metanéfrico). Na maioria dos vertebrados, os 
testículos se localizam dentro do abdome, mas muitos deles descem para 
dentro do escroto, uma bolsa celomática suspensa fora do corpo, mas 
 
 
 
36 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
conectada ao celoma abdominal por meio de um canal inguinal. Os testículos 
migram a partir da cavidade corporal através da parede abdominal, por meio 
do canal inguinal e para dentro do escroto, onde a temperatura é mais fria, 
frequentemente até 8°C mais baixa do que no abdome. 
 
 
 Órgãos copuladores: Na maioria dos vertebrados que vivem na água a 
fertilização é externa. Ou seja, os óvulos e espermatozoides são eliminados 
simultaneamente do corpo para a água, na qual ocorre a fertilização. No 
entanto, quando o útero abriga o embrião ou quando uma casca envolve o 
óvulo, é necessário que o espermatozoide fertilize o óvulo antes de sua 
descida do oviduto. Nesses casos, a fertilização é interna. Em muitos 
vertebrados, a cópula envolve a aposição direta e momentânea das cloacas do 
macho e da fêmea para a transferência dos espermatozoides. Todavia, com 
frequência, o macho possui órgãos introdutores internos, que são 
especializados na liberação dos espermatozoides durante o coito. Todos os 
mamíferos copulam com um pênis. Ele é comporto por corpos cavernosos 
pareados, além de um terceiro tecido sinusoidal, o corpo esponjoso, que 
circunda o sulco fechado ou uretra cavernosa. Esses seios esponjosos no 
pênis se tornam intumescidos com sangue e endurecem. Além disso, os 
insetívoros, os morcegos, os roedores, os carnívoros e a maioria dos primatas, 
exceto os humanos, apresentam um báculo (osso do pênis), um osso 
permanente localizado dentro do tecido conjuntivo do pênis para endurecê-lo. 
A extremidade sensível do pênis é a glande do pênis. O pênis dos machos é 
único nos mamíferos, embora nos marsupiais a extremidade seja bifurcada 
para se encaixar nas duas vaginas laterais da fêmea. Em consequência, os 
espermatozoides ejaculados se movimentam em cada vagina lateral e, em 
 
 
 
37 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
seguida, para dentro do seio vaginal, uma câmara que recebe ambos os úteros 
(Fig. 12). 
 
 
Fig. 12 Ereção peniana no cão. (A) Corte sagital e cortes transversais do pênis. (B) Pênis flácido. 
O sangue arterial entra na artéria pudenda interna, circula pelos capilares do pênis e flui do 
pênis através da veia pudenda. (C) Pênis ereto. A estimulação dos nervos da ereção provoca 
aumento do fluxo sanguíneo para o pênis (1). Além disso, a inibição parcial da drenagem 
venosa (setas cheias) em (2) resulta em desvio do sangue para os corpos cavernosos (3) (corpo 
cavernoso e bulbo da glande), que se enchem, endurecem o pênis e resultam em sua ereção. 
O osso do pênis (báculo) também ajuda a firmar o pênis. Fonte: Kardong, 2019 
 
 
3.3 Cloaca e bexiga urinária 
 
 A cloaca já foi definida, em outro momento, como a câmara que recebe 
os produtos dos rins, dos intestinos e, com frequência, das gônadas. Ela abre-
se para fora por meio de uma abertura ou orifício cloacal. A cloaca é 
 
 
 
38 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
aparentemente uma característica ancestral dos vertebrados, visto que ela 
ocorre nos gnatostomados mais ancestrais e persiste nos embriões de quase 
todos os vertebrados. Do ponto de vista embriológico, a cloaca se origina da 
endoderme do intestino posterior e ectoderme do proctodeu. Três funções 
compõem sua estrutura: a defecação, a micção e a cópula. Cada uma dessas 
tende a estar associada a um compartimento, e cada compartimento é 
controlado por músculos que regulam a entrada e a saída de produtos do 
intestino, dos rins e das gônadas. O coprodeu é o compartimento mais 
proximal, dentro do qual o intestino se esvazia. O urodeu recebe os produtos 
dos ductos urinário e genital. O compartimento mais distal é o proctodeu, que 
funciona na cópula e, em muitos amniotas, desenvolve um pênis. Muitos 
ductos urogenitais, quando se aproximam da cloaca, dilatam-se ligeiramente 
para formar um seio urogenital expandido. Com frequência, esses ductos se 
abrem na cloaca por meio de uma pequena projeção denominada papila 
urogenital. 
 Já a bexiga urinária é o local onde a urina geralmente é armazenada 
antes de ser excretada. Ela permite que o vertebrado urine em momentos 
oportunos. Outra característica da bexiga urinária é que ela pode sequestrar a 
urina concentrada, caso a conservação de água seja importante, de modo que 
não gere uma pressão osmótica que faça a água abandonar os tecidos do 
animal. 
 
 
Síntese 
Chegamos ao fim desta unidade. Aprofundamos nossos conhecimentos 
acerca dos sistemas que compõe o organismo dos animais vertebrados, 
compreendendo como todos trabalham conjuntamente para viabilizar a vida, 
alimentar tecidos e células, realizar trocas gasosas, excretar líquidos, regular 
 
 
 
39 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
os níveis de sal, realizar a reprodução. Agora estamos em proximidade de um 
entendimento completo do organismo animal 
 
Nesta unidade você teve a oportunidade de: 
 Estudar o sistema circulatório, suas estruturas, função orgânica e sua 
evolução entre espécies; 
 Estudar o sistema linfático, suas estruturas, função orgânica e interação 
complementar à circulação; 
 Estudar o sistema respiratório, suas estruturas, função orgânica, 
diferenciação entre espécies e interação com outros sistemas; 
 Estudar o sistema uretogenital, suas estruturas, mecanismos de 
excreção e capacidade de osmorregulação; 
 Estudar o sistema reprodutor, suas estruturas, função orgânica e 
variações quanto ao sexo biológico nas espécies; 
 
 
 
 
40 Estrutura e função animal – Unidade 3 – Sistema circulatório, respiratório e urogenital 
Bibliografia 
 
KARDONG, K. G. Vertebrados: anatomia comparada, função e evolução – 7 ed 
– São Paulo: Roca, 2019. 
 
POUGH, F. H; JANIS, C. M. A. vida dos vertebrados. 4ª ed. São Paulo: Atheneu, 
2008.