Morfofisiologia de mamíferos (UFJF)

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Morfofisiologia
deMamíferos
DEUTEROSTÔMIOS 2 | SEM 01 2023
TEGUMENTO
● Epiderme: epitélio estratificado +
camada externa de células mortas
queratinizadas;
● Derme: tecido conjuntivo fibroso
(matriz: colágeno, fibras elásticas e
proteoglicanos; fibroblastos;
estruturas dérmicas.);
● Tecido subcutâneo (adiposo):
proteção mecânica e térmica;
● Músculo eretor do pelo: ativado
pelo Sistema Nervoso Autônomo
Simpático, temperatura e estresse;
● Glândula apócrina: secreção
volátil (odor; comunicação);
● Glândula écrina: secreção aquosa
(suor ou adesão);
● Glândulas sebáceas: produzem o
sebo, liberado no folículo piloso
para ajudar a pelagem a repelir a
água.
● Pêlos-guarda e subpelo:
identificação de espécies pelo
padrão morfológico da cutícula e
da medula. Os pêlos-guarda são
ásperos, maiores e mais evidentes
na superfície externa da pelagem;
enquanto o subpelo é mais fino e
curto. Ambos funcionam como
isolamento e na maioria dos
animais marinhos os subpelos são
reduzidos ou inexistentes. Alguns
pêlos são especializados, como as
vibrissas ou “bigodes”, com função
sensorial.
● Queratinização da pele na
extremidade dos dígitos:
✶ Garras: projeções cornificadas,
curvadas e lateralmente
compridas.
✶ Unhas:modificações das garras
em forma de placas que
“estabilizam” a epiderme nas
pontas dos dedos dos pés e das
mãos conferindo resistência -
presente nos PRIMATAS (evolução
de hábitos arborícolas);
✶ Cascos: modificações que
recobrem a falange distal dos
ungulados conferindo resistência
durante a locomoção - presente
nos perissodáctilos e
cetartiodátctilos.
● Cornos e chifres:
✶ Cornos: derivados cornificados
da epiderme, base formada por
matriz óssea sobre o osso frontal
(ou nasal), recoberta por camada
queratinizada, presente nos dois
sexos, com crescimento contínuo e
sem ramificações.
→ Bovidae, rinocerontes (formado
apenas por fibras queratinizadas),
girafas (base óssea recoberta por
pele).
✶ Chifres: projeções ósseas do
crânio, recoberta por pele,
ramificados, com dimorfismo
sexual e crescimento sazonal.
→ Cervídeos machos, exceto nas
renas.
SISTEMAS INTEGRADORES
● Os sistemas integradores
conectam os ambientes interno e
externo do animal, criam respostas
e atuam no processamento das
mesmas.
● Sistema nervoso:
✶ Resposta rápida e direcionada;
✶ Movimentação.
● Sistema endócrino:
✶ Resposta mais lenta e difusa;
✶ Metabolismo.
● Organização geral do sistema
nervoso dosmamíferos:
● Encéfalo:
✶ Telencéfalo: funções sensoriais,
motoras e integrativas superiores;
aprendizagem e memória, controle
motor e emoções.
✶ Diencéfalo: recepção,
reorganização e retransmissão de
estímulos sensoriais para as
respectivas áreas do córtex;
regulação homeostática e
endócrina.
✶ Mesencéfalo: integração visual
e integração auditiva.
✶ Metencéfalo: coordenação
motora e controle motor.
✶ Mielencéfalo: controle
autonômico e respiratório.
O córtex desenvolvido e com mais
células pode ser resultado da busca
constante por alimentos, que obrigou
os mamíferos a desenvolverem
estratégias de forrageio mais
complexas.
PROCESSOS SENSORIAIS
● Audição, olfato, visão, paladar, tato
e propriocepção.
● Os receptores são estimulados por
mudanças internas ou externas,
gerando um impulso nervoso.
● A transdução transforma a
energia (luz, pressão, som,
paladar..) em impulso elétrico.
● Olfato: o sentido do olfato envolve
quimiorreceptores localizados nas
passagens nasais. Existem 3
componentes do circuito olfativo:
epitélio olfativo, bulbo olfativo e
trato olfativo.
✶ Olfato e paladar são processos
sensoriais e informações
integradas.
✶ Órgão vomeronasal: é um
sistema olfativo acessório que
auxilia na percepção de moléculas
voláteis.
● Audição:
✶ Orelha externa: canal auditivo;
✶ Orelha média: 3 ossículos
(bigorna, estribo e martelo) +
membrana timpânica;
✶ Orelha interna: canais
semicirculares, cóclea e tuba
auditiva.
✶ Ultrassons em morcegos
(30.000 a 150.000 Hz): detectam
ecos;
✶ Ecolocação em golfinhos: melão
amplia o som emitido pelos sacos
de ar e o eco é captado pela
mandíbula e levado até o ouvido
interno.
● Visão:
✶ De 1 a 3 tipos de cones;
✶ Olhos lateralizados em presas;
✶ Olhos frontais em predadores;
✶ Tapetum lucidum: membrana
que reflete a luz para os
fotorreceptores;
✶ A íris varia muito dentro dos
mamíferos.
RESPIRAÇÃO
● A eficiência das trocas gasosas
depende:
✶ Das propriedades do meio;
✶ Da área de superfície da
membrana respiratória;
✶ Distância de fusão/espessura
da membrana;
✶ Taxa de ventilação;
✶ Concentração de pigmentos
respiratórios;
✶ Tamanho do corpo.
● Os desafios relacionados às
trocas gasosas são:
✶ A membrana respiratória deve
permanecer úmida;
✶ Deve haver exposição e
ventilação da membrana;
✶ Deve evitar perda excessiva de
água e colabamento.
Mantémo ar saturado de água:
1. Glândulasmucosas;
2. Células ciliadas;
3. Glândulas de surfactantes (completo
lipoproteico que reduz a tensão de
superfície e evita o colabamento).
● Vias aéreas superiores: cavidade
nasal, faringe, epiglote, laringe e
cordas vocais.
● Vias aéreas inferiores: traqueia,
brônquios primários, brônquios
secundários, brônquios terciários,
bronquíolos terminais, bronquíolos
respiratórios e alvéolos.
● Ventilação bidirecional por
bomba de aspiração costal:
aumento da superfície de contato
através da compartimentalização.
→ Forças musculares: musculatura
intercostal e diafragma.
→ Contração gera pressão
negativa na cavidade pleural -
entrada do ar.
CIRCULAÇÃO E TRANSPORTE INTERNOS
● Não há mistura de sangue: pode
haver pressões distintas em cada
lado, o que permite a existência de
animais maiores. Capilares finos
dos pulmões são importantes para
trocas gasosas, mas não
suportariam altas pressões.
● Quando os mamíferos mergulham,
o sangue não faz nenhum tipo de
desvio.
● O miocárdio é compacto e possui
uma circulação própria
(circulação coronária).
● O sangue possui água, íons,
solutos orgânicos, proteínas
(albumina, globulina e de
coagulação) e células de
transporte, armazenamento de O2,
fagocitose e defesa. Os eritrócitos
(hemácias) são anucleados e
bicôncavos.
FISIOLOGIA TÉRMICADOSMAMÍFEROS
● São endotérmicos: geram calor a
partir do metabolismo para
manutenção da temperatura
corporal;
● São homeotérmicos: mantêm a
temperatura estável dentro de
rígidos limites.
● A manutenção da temperatura se
dá por meio da produção
metabólica de calor
(termogênese) e por trocas
térmicas com o ambiente.
● Conceitos relacionados à
homeotermia:
✶ Termogênese: ocorre quando
há hipotermia;
✶ Resfriamento ativo: ocorre
quando há hipertermia.
✶ A zona térmica neutra é a
“temperatura ideal” do corpo do
animal.
● Fatores que afetam as trocas
térmicas:
✶ Pelos: maior quantidade em
ambientes mais frios.
✶ Tamanho.
● Mecanismos comportamentais de
termorregulação:
✶ Seleção de microhabitats
favoráveis. Ex.: ambiente subníveo.
● Mecanismos fisiológicos de
termorregulação:
1. Baixas temperaturas:
✶ Tremor (involuntário);
✶ Piloereção (troca por
convecção);
✶ Vasoconstrição;
✶ Uso do tecido adiposo marrom.
2. Altas temperaturas:
✶ Vasodilatação periférica;
✶ Suor (desequilíbrio eletrolítico);
✶ Ofego (é uma característica
mais disseminada entre as
espécies).
✶ Ajustes da taxa metabólica
basal;
✶ Trocas de calor por
contracorrente nos membros.
● Mecanismos de hipotermia
controlada:
✶ Torpor diário: queda da
temperatura em horários de
inatividade, durante o verão ou
inverno;
✶ Hibernação: queda da
temperatura ao longo de vários
dias seguidos durante o inverno;
✶ Estivação: queda da
temperatura ao longo de vários
dias seguidos durante o verão
(reduz a taxa de perda de água
pela menor ventilação: esquilos do
deserto).
REDUÇÃONA TAXAMETABÓLICA:
1. Inativação da termorregulação
2. Despertar: termogênese com e
sem tremor (TAM).
✶ Temperatura corporal próxima à
temperatura ambiente.
SONODE INVERNOOU LETARGIA:
● Leve hipotermia (31ºC a 33ºC);
● Os ursos NÃOHIBERNAM.
● Manutenção de altas taxas
metabólicas demandam alto
aporte nutricional:
✶ Diferenciação dos dentes em
incisivos, pré-molares e molares;
em alguns casoshá redução ou
perda de dentes como adaptação
do hábito alimentar.
✶ Processamento rápido do
alimento: digestão mecânica na
boca e digestão química ao longo
do trato digestório.
✶ Apreensão do alimento
demanda energia e
especializações do animal.
DIGESTÃO
● Herbívoros ruminantes: estômago
multicompartimentalizado. A
principal câmara do estômago
dos ruminantes é o RÚMEN, a qual
abriga a maior parte da
microbiota simbionte do animal. O
intestino é longo e dá continuidade
ao processo fermentativo.
● Herbívoros não-ruminantes: o
estômago é menor e a digestão
ocorre principalmente no CECO, e,
por isso, são chamados de
CEO-FUNCIONAIS. O intestino
também é longo, mas não exerce
a mesma função fermentativa.
● Carnívoros: estômago
proporcionalmente maior e
intestino pequeno, o qual exerce
majoritariamente função
absortiva, com ceco pequeno e
pouco funcional.
● Insetívoros: estômago pequeno,
intestino curto e sem a presença
de ceco. Similar aos carnívoros.
● Etapas da digestão química:
✶ Saliva (glândulas salivares):
essa etapa difere em algumas
linhagens.
✶ Suco gástrico (mucosa
gástrica).
✶ Suco pancreático (pâncreas).
✶ Suco entérico (duodeno).
DIGESTÃO EMRUMINANTES
● Estômago
multicompartimentalizado em
rúmen, omaso, abomaso e
retículo;
● Rúmen e retículo atuam como
câmaras de de fermentação;
● Bactérias e protozoários ciliados
sintetizam celulase;
● Produzem ácidos graxos voláteis
que são fontes de energia + CO2,
metano e proteína microbiana.
DIGESTÃO EMANIMAIS
CECO-FUNCIONAIS
● O estômago só possui uma
câmara;
● Ceco e cólon longos atuam como
câmaras de fermentação;
● Menor contribuição de proteínas
microbianas;
● Tempo de passagem do alimento
é mais rápido;
● O animal ceco-funcional tende a
aproveitar menos do alimento em
relação ao animal ruminante.
● Cecofagia: comportamento
normal e moldado pela evolução
da espécie.
✶ Animais de menor porte
possuem uma taxa metabólica
mais alta e obtém nutrientes e
vitaminas adicionais dos
cecotrofos.
✶ Cecotrofos: “fezes noturnas” ou
“fezes moles”, são úmidas ricas em
nutrientes.
✶ Coprofagia: ingestão de fezes
normais.
DIGESTÃO EMCARNÍVOROS
● Não possuem a enzima amilase
salivar e receptores para o sabor
doce (uma vez que o doce está
associado aos vegetais).
● Ceco e cólon pouco desenvolvidos:
baixo potencial para digerir
fibras/carboidratos complexos.
● Metabolismo hepático é capaz de
transformar os aminoácidos das
proteínas em glicose para a
manutenção da glicemia
(gliconeogênese).
● Não convertem betacaroteno em
Vitamina A e por isso precisam
ingerir vísceras de outros animais
EXCREÇÃO EOSMORREGULAÇÃO
● São animais que evoluíram em
ambiente terrestre com pouca
disponibilidade de água.
● Evitam perda de água.
● Eliminam excretas nitrogenadas
tóxicas.
● Os mamíferos ganhamágua por:
✶ Ingestão de água;
✶ Água dos alimentos;
✶ Água metabólica produzida em
reações catabólicas.
● E perdemágua por:
✶ Evaporação na respiração;
✶ Urina;
✶ Fezes.
● A redução da perda de água
depende da capacidade de
concentrar a urina.
✶ Mamíferos possuem uma urina
com osmolaridade maior que o
próprio plasma: urina
hiperosmótica;
✶ E são UREOTÉLICOS, ou seja,
apesar da necessidade de água,
podem concentrar a urina.
● Animais pequenos concentram
MAIS urina: relação superfície de
contato/volume.
● Túbulos renais filtram grande
quantidade de plasma.
● A reabsorção da água ocorre nos
túbulos contorcidos proximal e
distal e na Alça de Henle
(gradiente osmótico).
● Quanto MAIOR a Alça de Henle,
mais especializado para
concentrar urina é o animal.
● A Alça de Henle permite produzir
uma urina até 6x mais
concentrada que o plasma
sanguíneo.
.
● Os mamíferos marinhos são
hiposmóticos e não possuem
excreção extra-renal de sal. Os
mesmos removem o excesso de
sal pela urina altamente
concentrada, hiperosmótica em
relação ao plasma.
TRATOUROGENITAL
● Equidnas possuem cloaca:
● Marsupiais apresentam machos
com glande bífida e fêmeas com
vagina “esquerda” e “direita”:
● Eutérios apresentam o sistema já
conhecido:
ENDOCRINOLOGIA REPRODUTIVA
● Ovuladores espontâneos x
induzidos.
● As fêmeas possuem o ciclo ESTRAL
ou o cicloMENSTRUAL.
● A ovulação ocorre com o pico do
LH.
● No ciclo menstrual não há um sinal
comportamental aparente da
ovulação e o descamamento do
endométrio ocorre DEPOIS da
ovulação.
● No ciclo estral há mudanças
comportamentais por parte da
fêmea e ANTES da ovulação ocorre
a liberação de uma secreção
sanguinolenta.
✶ Prolactina: efeito antagônico do
LH-FSH (Anestro lactacional).
→ Cuidado parental.
● Ovuladores induzidos:
✶ A ovulação ocorre depois da
cópula.
Estímulos copulatórios → Impulsos
nervosos para o SNC → Liberação
do hormônio liberador de
gonadotrofinas → Secreção de LH
→ Pico de LH no ovário →
Ovulação.
● Sincronização dos ciclos
reprodutivos em ambientes com
variações sazonais:
✶ Espécies com reprodução
sazonal e nascimento na
primavera.
✶ Monoéstricos: um ciclo/cio por
período.
✶ Poliéstricas: mais de um
ciclo/cio por período.
● Placenta:
✶ Metatérios: placenta
cório-vitelínica.
✶ Eutérios: placenta alanto-córica.
● Altricial: os filhotes demoram
semanas ou meses para se
desenvolverem, abrirem os olhos e
começarem a andar e se
comunicar depois do nascimento.
● Precocial: os filhotes já nascem
“maduros”, de olhos abertos e
andando após algumas horas.
DIAPAUSA EMBRIONÁRIA
● O embrião fica parado na fase
de blastocisto no útero antes de
ser fecundado, enquanto amãe
ainda tem outro filhote recém
nascido na bolsa.
● Ocorre em marsupiais e alguns
pinípedes.