Estruturas de troca e transporte de gases

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Elinia Medeiros LopesElinia Medeiros Lopes
26‐02‐2015
Serão abordados:
‐Fisiologia do sistema de troca e transporte de gases
‐Questões evolutivas relacionada
‐Padrões gerais encontrados nos animais
‐Particularidades e especialidades nos filos Annelida, Mollusca
e Echinodermata
TROCA GASOSA:  Absorção de O2 e perda de CO2 pelos organismos
Respiração celular           Obtenção de energia
Gás Oxigênio Gás Carbônico
Célula
Gases em solução aquosa
Difusão dos gases através da membrana celular
ç q
Diferença de concentração
O organismo necessita adquirir O2 do meio externo e liberar o 
CO2 para o meio externo
O2 
MEIO EXTERNO ??
CO2
células
unicelular
http://www.morning‐earth.org/
Simples difusão
PRINCIPAIS PASSOS EVOLUTIVOS
1º
origem da multicelularidade
PRINCIPAIS PASSOS EVOLUTIVOS:
2º 
origem de um epitélio verdadeiro selado e digestão extracelular
origem da multicelularidade
origem de um epitélio verdadeiro selado e digestão extracelular
3º 
surgimento do sistema nervososurgimento do sistema nervoso
4º 
d dorigem da mesoderme
5º 
Surgimento da Bilateralidade
6º 
Estabelecimento de um estômago tubular
Rumo a complexidade....Nielsen, 2008
Aumento da complexidade ‐ Consequências na demanda de 
energia pelos organismos energia pelos organismos 
Tamanho 
e 
Taxas 
metabólicas metabólicas 
Necessitam adquirir 
maior quantidade de 
Barnes, 2005
O2
Superfície de contato
Barnes, 2005
Importante passo evolutivo:
 Sistema de transporte Sistema de transporte
Barnes, 2005
A aquisição de um sistema de transporte e troca de q ç p
gases foi um passo evolutivo importantes na 
evolução dos animais 
Qualquer sistema de fluidos circulantes que reduz a distância  
funcional de difusão pode ser chamado de:funcional de difusão pode ser chamado de:
Sistema Circulatório
 Própria cavidades corpóreas
‐ Celoma
 Ou reais sistemas circulatórios formado por 
vasos, seios , câmaras ou órgãos bombeadores., , g
‐ Sistema hemal
Sistema Hemal – sistema vascular sanguíneo
 Vasos e cavidades interconectadas onde circula um 
fluido (sangue)fluido (sangue)
 Formados entre a membrana basal e o epitélio
P d   Podem ser:
Aberto FechadoAberto Fechado
HEMOCELE
Apesar de parecer ineficiente, 
pode ter outras funções 
l d fl d é d lCirculação do fluido é unidirecional
 Movimentos do corpo
 Contrações peristálticas dos músculos das paredes dos 
vasos
 Regiões especializadas no bombeamentoRegiões especializadas no bombeamento
 Vasos contráteis 
 CoraçãoCoração
Brusca & Brusca, 2011
Voltando.....
Sistema CirculatórioSistema Circulatório
Principal função é o transporte de gases do meio 
externo até as células  
meio externo
O2 
meio externo
CO2
TROCA GASOSATROCA GASOSA
Células e tecidos
Diferença entre os meiosDiferença entre os meios
Meio com 
menos O2 
dissolvido
Ambiente Aquático
X
dissolvido
X
Ambiente Terrestre 
Necessidade de 
manter as 
superfície de p
troca úmida
Estruturas para troca gasosa
 Diretamente pela superfície da pele (fina e úmida)
 Brânquias‐ Aquáticos (estruturas de parede fina 
altamente vascularizadas  e dobrados, com uma 
grande área de superfície)grande área de superfície)
Se colapsariam no meio terrestre
 Pulmão ‐ Terrestres (cavidade vascularizada 
e úmida protegida do meio externo)e úmida protegida do meio externo)
Consumo de O2   ‐ Demanda energética
‐ Concentração de O2 no meio
Mais Ativo                Metabolismo           Consumo de O2         
Pigmentos respiratórios:        capacidade de transporte de O2  
                                              T t   t át i t                                                Transporte vasos contráteis troca gasosa
Polychaeta  Sistema Fechado vasos dorsais e ventrais alguns c/vasos contráteis
Brânquis/Parede do 
corpo
Annelida Oligochaeta  Sistema Fechado vasos dorsais e ventrais Vasos circum‐entéricos   parede do corpo
Vasos combinados com oHyrudinea  Sistema Fechado Vasos combinados com o celoma ausente parede do corpo
Aplacophora  Sistema Aberto vasos liberam fluidos na hemocele
 Coração – 2 atrio1 
ventrículo
quando presente 
bolsas lamelares
Monoplacophora  Sistema Aberto vasos liberam fluidos na  Coração – 2 atrio1  Brânquias bipecƟnadasMonoplacophora  Sistema Aberto hemocele ventrículo Brânquias bipecƟnadas
Poliplacophora  Sistema Aberto vasos liberam fluidos na hemocele
 Coração – 2 atrio1 
ventrículo
 Brânquias bipecƟnadas
Mollusca  Gastropoda Sistema Aberto vasos liberam fluidos na hemocele
 Coração – 2 atrio1 
ventrículo
 Brânquias bipecƟnadas 
W
Bivalvia  Sistema Aberto vasos liberam fluidos na hemocele
 Coração – 2 atrio1 
ventrículo +corações 
branquiais
 Brânquias bipecƟnadas
Escaphopoda Sistema Aberto‐reduzido a seios
vasos liberam fluidos na 
hemocele
 Coração – 2 atrio1 
ventrículo
ausêntep p reduzido a seios  hemocele ventrículo
Cephalopoda  Sistema Fechado vasos liberam fluidos na hemocele
 Coração – 2 atrio1 
ventrículo
 Brânquias bipecƟnadas
Crinoidea  hemal ligados ao celoma  sistema hidrovascular ausente
cone anal e 
cirros/poros
Asteroidea  hemal ligados ao celoma  sistema hidrovascular pericardio pápulas
Echinodermata  Ophiuroidea  hemal ligados ao celoma  sistema hidrovascular pericardio bursa
E hi id   hemal ligados ao  i t hid l i di t éEchinoidea  gceloma  sistema hidrovascular pericardio somente os pés
Holothuroidea hemal ligados ao celoma  sistema hidrovascular ausente arvore respiratória