Aula 12 - Fisiologia de Peixes

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO CARLOS 
- UFSCar
ANATOMIA E FISIOLOGIA DE PEIXES
Prof. Dra. Luciana Thie Seki Dias
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CLASSIFICAÇÃO
 OSTEICHTHYES: são peixes que possuem o esqueleto constituído por ossos.
 CHONDRICHTHYES: são peixes que possuem o esqueleto constituído por cartilagem
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 CHONDRICHTHYES
Tubarões
Raias
 OSTEICHTHYES
Trutas
Bagres
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 CHONDRICHTHYES
 Representam 5% das 25.000 espécies de peixes conhecidas;
 Escamas placóideas (calcificadas e rígidas)
 Têm estômago, intestino com válvula espiral (superfície de absorção), pâncreas e fígado com glândulas anexas;
 Possuem 5 a 7 pares de fendas branquiais e um espiráculo ( que permite a entrada de água nas brânquias). 
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 CHONDRICHTHYES: 
 Não possuem opérculos – as brânquias são descobertas
 Respiração é exclusivamente branquial; 
 Possuem um par de fendas branquiais modificado – espiráculo – entrada de água 
 Circulação fechada, simples e o sangue é venoso;
 Os rins são do tipo mesonefros (celoma e sangue) e os produtos nitrogenados de excreção são a uréia e a amônia 
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 Os olhos são desenvolvidos e o cristalino é esférico;
 Não há larvas e a fecundação é interna na maioria; 
Têm linha lateral;
 Ampolas de Lorenzini – eletrorreceptores na zona ventral da cabeça;
 Não possuem bexiga natatória;
 O intestino acaba numa cloaca (sistema digestório, excretor e reprodutor)
 CHONDRICHTHYES: 
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 OSTEICHTHYES
 Abrangem aproximadamente 95% das espécies conhecidas;
 Apresentam esqueleto ósseo;
 A boca é anterior, não possuem cloaca, e sim ânus e orifício urogenital;
 Têm 4 pares de brânquias e podem ter respiração aérea;
 Opérculo ósseo cobrindo a câmara branquial;
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 OSTEICHTHYES
 Possuem linha lateral;
 A maioria é ovípara e há o estágio larval;
 Possuem rins mesonefros e excretam somente amônia;
 A circulação é fechada simples e o sangue que passa pelo coração é venoso
 Possuem bexiga natatória;
 Escamas mesodérmicas dos tipos ciclóides ou cterióide
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 OSTEICHTHYES
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FORMATO DO CORPO
Corpo estreito, achatado lateralmente e comprimido: indica peixes de ambientes lóticos, que dependem da velocidade para caçar ou se depender de predadores.
Peixes de corpo largo, achatado dorso-ventralmente: indica peixes que habitam regiões próximas ao fundo de rio, lago, etc.
Ambiente lótico: com correnteza, água em movimento constante - rios
Ambiente lêntico: sem correnteza ou pouco movimento – lagos, represas
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A COR DOS PEIXES
É a mais variada possível, através de pigmentos chamados cromotóforos situados nas células da derme.
Com eles os peixes adquirem colorações bem definidas que podem mudar eventualmente por circunstâncias hormonais ou emocionais.
Algumas espécies possuem capacidade de realizar mimetismo (mudança de coloração). Em geral quanto menor a adaptação à natação, maior a capacidade de mimetismo.
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PIGMENTOS RESPONSÁVEIS PELAS CORES
 Branco: Guanina
 Laranja, Amarelo e Vermelho: caroteno
 Preto: melanina
 Verde e Azul: resultam de um efeito ótico, ou seja, a luz refletida pelo peixe dá uma falsa impressão de cor.
 O hormônio intermedina controla a mobilidade dos pigmentos
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HÁBITOS ALIMENTARES
Plânctófagos: 
Seletores, filtradores ativos ou passivos;
Fitoplânctófagos – rastros bem desenvolvidos
Zooplânctófagos – rastros bem desenvolvidos e boca protátil
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HÁBITOS ALIMENTARES
2. Predadores
 Carnívoros (qualquer tipo de animal) ex. Piranhas
 Ictiófagos ou piscívoros (outros peixes) ex.Dourado
 Carcinófago (camarões)
 Malacófago (moluscos)
 Insetívoro (insetos)
 Dentes fortes (caninos, incisivos) dispostos até os arcos branquiais
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HÁBITOS ALIMENTARES
3. Herbívoros
 Digerem o alimento em estômagos com alta acidez;
 Trituram o alimento por meio de dentes faringeanos;
 Trituram o alimento por meio de estômago muscular;
 Mantêm microorganismos fermentadores na porção da parte posterior do intestino.
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HÁBITOS ALIMENTARES
4. Detritívoros
 Peixes que se alimentam de matéria orgânica de origem animal em putrefação e/ou matéria vegetal em fermentação. 
5. Iliófagos
 Ingerem lodo, pequenos moluscos, algas, insetos aquáticos, anelídeos presentes no fundo dos ambientes aquáticos
 Lodo: Organismos microscópicos de superfície; detrito planctônico sedimentado; de macroflora; de fauna nectônica e bentônica e detrito orgânico e inorgânico.
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HÁBITOS ALIMENTARES
6. Onívoros
 Alimentam-se de animais e vegetais vivos, em partes bastante equilibradas. 
 Tendência a ser carnívoro ou herbívoro
 Boca de tamanho mediano
 Dentes molariformes (triturar e roer)
 Podem filtrar e ingerir organismos planctônicos (tambaqui e tilápia)
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DIGESTÃO
O aparelho digestório dos peixes compreende:
 Boca
 Cavidade Oro-branquial
Esôfago
 Estômago
 Glândulas Anexas
5.1 Enzimas Digestivas
6. Intestino
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 BOCA
 Abertura anterior à cavidade oro-branquial
 Posição, formato e tamanho estão relacionados aos hábitos alimentares e de apreensão de alimentos
Boca superior, voltada para cima: peixes que se alimentam próximo à superfície;
Boca inferior, voltada para baixo: peixes cujo alimento se encontra abaixo dele, seja revirando o substrato, raspando algas em pedras, etc.
Boca frontal: peixes predadores
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Dentes:
Orais: apreensão dos alimentos
Faringeanos: 
 Carnívoros - apreensão do alimentos; 
 Herbívoros - triturar /rasgar o alimento; 
 Onívoros - maceração de organismos de corpo mole
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Rastros: 
 Formação cartilaginosa ou óssea que serve de rede para :
	- filtrar plâncton nos peixes planctófagos
	- reter a presa nos peixes carnívoros
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3. ESÔFAGO
 Liga a cavidade oro-branquial com o estômago;
 Parede espessa e distensível para espécies que se alimentam de grandes pedaços;
 Pode ser longo (enguias e muçuns), normalmente é curto;
 Difícil identificação, porque não tem esfíncter, só pregas da mucosa
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4. ESTÔMAGO
 Desempenha funções mecânicas
 É onde se inicia a digestão
 Formato em U, Y ou reto
 Espécies sem estômago são as que ingerem alimentos com alto teor de substâncias alcalina (areia, lodo, coral)
	- Os ciprinídeos (carpas), por exemplo, não têm estômago. Os alimentos seguem direto para o intestino onde sofre digestão alcalina promovida pela tripsina.
	- Peixes detritívoros (tainhas), micrófagos (acarás) e iliófagos (curimbatás) têm estômago pequeno e bem musculoso com fortes contrações para fragmentar o alimento junto com areia e outro material sedimentar.
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TIPOS DE ESTÔMAGO
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5. GLÂNDULAS ANEXAS
 Os peixes não possuem glândulas salivares, mas têm glândulas de muco;
 Fígado com vesícula biliar;
	- sítio de reserva de nutrientes: carboidratos
	- produz a bile: armazenada na vesícula biliar
	- funções da bile: emulsificar as gorduras 
 Pâncreas produzindo enzimas para digestão
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PÂNCREAS
 Glândula mista: exócrina e endócrina
	- Função exócrina:
 Tripsina,
 Quimiotripsina,
 Carboxipeptidades 
 Carboidrases 
 Amilases
 Lipases
Enzimas digestivas lançadas no intestino compondo o suco pancreático (pH ~ 8,0)
	- Função endócrina: insulina – hormônio transportador da glicose
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5.1 ENZIMAS DIGESTIVAS
 A maioria dos peixes secreta no estômago, enzimas proteolíticas, amilases, lipases, quitinases, além de muco e HCl;
 O intestino secreta dipeptidases, dissacaridases e lecitinases 
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CECOS PILÓRICOS: 
 Adaptação para aumentar a área do intestino proximal; 
 Em carnívoros: aumentam tempo de permanência e produzem enzimas digestivas;
 Em herbívoros: fermentação da celulose;
 Responsáveis pela digestão de lipídios e proteínas e recebem secreções pancreática e biliar;
 Absorvem aa, carboidratos, lipídios, água e íons.
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6. INTESTINO
 É longo e tem a função de completar a digestão alcalina, absorver nutrientes, água e íons.
 Podem ser em espiral, em anéis superpostos ou em lâmina enrolada;
 No 1º ocorre absorção de formas menores – monossacarídeios, aa, e ácidos graxos
 No 2° ocorre a absorção de macromoléculas através da pinocitose.
Apresenta pelo menos dois segmentos:
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Outras funções:
Secreção de muco para hidrólise de componentes protéicos;
 Armazenar alimento;
 Aumentar o pH do bolo alimentar para torná-lo alcalino e assim deixá-lo pronto para ser rapidamente aproveitado desde a porção inicial do intestino
CECOS PILÓRICOS:
 O comprimento aumenta na ordem: 
Carnívoro < onívoro < herbívoro.
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TIPOS DE OVOS 
DEMERSAIS
	- muito vitelo
	- densidade maior q da água - afundam
	- desenvolvimento embrionário longo
	- quando abre a boca está com o trato digestivo completo
	- Ex: salmão, truta arco-íris
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TIPOS DE OVOS 
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TIPOS DE OVOS
2. PELÁGICOS
	- Pouco vitelo
	- Densidade menor que da água – bóiam
	- Desenvolvimento embrionário rápido
	- Quando abre a boca o trato digestivo está incompleto
	- Alimentam-se de alimento vivo – zooplâncton e utilizam as enzimas digestivas deles para realizar digestão.
	- Ex: espécies migradoras, maioria das marinhas
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DIGESTÃO EM LARVAS
 Tamanho do alimento x tamanho da boca (garganta)
 Intestino curto e as células da mucosa intestinal são pouco diferenciadas;
 Absorção de nutrientes por pinocitose;
 À medida que cresce a mucosa se desenvolve e secreta mais enzimas.
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MOTILIDADE E ESVAZIAMENTO GÁSTRICO
Semelhante aos outros vertebrados.
 O esvaziamento do trato digestório depende da alimentação.
 Quanto maior o tamanho ou a quantidade de alimento ingerido, maior será o tempo para o esvaziamento
 A permanência do alimento no trato digestório também aumenta com baixas temperaturas.
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RESPIRAÇÃO
 1 litro de água = 17,1 mg de oxigênio;
 1 litro de ar = 260,0 mg de oxigênio;
 A maioria dos peixes requer de 5 a 6 mg de oxigênio/ litro de água
 A respiração é feita através das brânquias, no adulto;
 Na fase larval ocorrem trocas gasosas pela pele (que ainda não tem escamas).
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RESPIRAÇÃO
Brânquias
As brânquias são divididas em arcos branquiais que são formados por filamentos branquiais.
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RESPIRAÇÃO
 Os filamentos branquiais contêm as lamelas branquiais.
 O sangue circula pela lamela em um sentido e a circulação da água por fora da lamela ocorre no sentido contrário. Sistema contracorrente.
 À medida que o sangue vai passando pelas lamelas branquiais, ele vai recebendo mais oxigênio por difusão da água que está entrando nas lamelas.
Filamento branquial
Arco
Rastros
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RESPIRAÇÃO
Ventilação Branquial - peixes de natação rápida
 Área branquial difere entre espécies mais ou menos ativas.
 Espécies ativas têm lamelas branquiais muito mais finas
 O atum nada de boca aberta, assim, a ventilação das brânquias se dá pelo deslocamento do peixe pela água (boca – brânquias – opérculo)
 Aumenta gasto energético na locomoção mas compensa pq não gasta com bombeamento.
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RESPIRAÇÃO
Ventilação Branquial - peixes de natação lenta
Combinação:
 bomba de pressão – cavidade bucal
 bomba de sucção – cavidade opercular
Funcionam de maneira levemente defasadas, permitindo um fluxo contínuo pelas brânquias
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RESPIRAÇÃO
Peixe abre a boca
Abaixa o assoalho da cavidade bucal
Diminuição da pressão e fazendo com que a água entre.
A cavidade bucal se expande
A cavidade opercular também se expande pela expansão lateral dos opérculos
Redução da pressão na cavidade opercular
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CAMINHO: a água entra pela boca, passa pelas brânquias e sai pela cavidade opercular
A seguir, o peixe fecha a boca e começa a levantar o assoalho da cavidade bucal
Aumenta a pressão nessa cavidade
A água continua sendo sempre empurrada para a cavidade opercular, passando pelas brânquias.
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VENTILAÇÃO BRANQUIAL
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RESPIRAÇÃO AÉREA DOS PEIXES
 Maioria dos peixes morrem fora da água porque as brânquias colapsam – efeito da gravidade e pressão parcial superficial;
 Enguias podem fazer troca gasosa pela pele;
 CO2 x O2 nos pântanos – excesso de matéria orgânica indisponibiliza O2 para os peixes de respiração exclusivamente aquática;
 Durante a respiração aérea, as brânquias continuam como local de excreção de gás carbônico – diluindo-se na água.
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LINHA LATERAL
 É o órgão de sentido mais importante;
 Situa-se em ambos os lados;
 Série de poros na pele ligados a longos canais que se ligam à medula e ao cérebro;
 Perceber vibrações de baixa e média freqüência, correntes, mudanças na temperatura e pressão da água, localizar obstáculos, alimentos e predadores;
 Comportamento de cardume.
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CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA
Cavidades do Coração
 Seio venoso: serve como marcapasso – ritmos do batimento cardíaco;
 Átrio: auxilia o enchimento do ventrículo;
 Ventrículo: bombeia sangue para o corpo;
 Bulbo arterial: é elástico e ajuda a manter o fluxo de sangue nas artérias durante o relaxamento ventricular;
 Cone Arterial (cartilaginosos): evita o refluxo
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CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA
Coração de um Teleósteo
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CIRCULAÇÃO SANGUÍNEA
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HIPÓXIA
Redução do oxigênio dissolvido na água:
 Excesso de matéria orgânica;
 Respiração de animais e plantas (fotossíntese);
 Aumento da temperatura da água;
 Se diminui o O2, o peixe aumenta a freqüência respiratória e aumenta o volume de água que passa pelas brânquias;
 Diminui a freqüência cardíaca – diminuir gasto energético e aumentar o tempo de permanência do sangue no ventrículo – extrair mais oxigênio;
 Alcalose respiratória – diminuição de CO2 do sangue pela hiperventilação – aumenta afinidade c/ hemoglobina
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REPRODUÇÃO
Peixes Diádromos: migram para reprodução
 Catádromos: migram da água doce para o mar - Tainha
 Anádromos: migram do mar para água doce - Salmão
 Em muitos teleósteos a maturidade sexual ocorre no primeiro ano de vida;
 Algumas espécies morrem após o 1º período de reprodução – salmão do Pacífico;
 Diferentes estratégias reprodutivas – desova única e desova parcelada
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REPRODUÇÃO
 Fotoperíodo e temperatura alteram a produção e liberação dos hormônios reprodutivos
1º Gatilho ambiental
2º Gatilho ambiental
Machos:
 só um testículo é funcional;
 Motilidade do sptz – água ou na fêmea;
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REPRODUÇÃO
Fêmeas: desenvolvimento dos ovócitos
 Sincrônico em um grupo: todos os ovócitos de desenvolvem ao mesmo tempo – desova única na vida;
 Sincrônico em grupo: grupamentos de ovócitos se desenvolvem em ritmos diferentes e as desovas são sazonais;
 Assincrônico: ovócitos em todos os estágios de maturação e tem desovas contínuas.
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OBRIGADA!