RESOLUÇÃO De QUESTÕES DE FISIOLOGIA ANIMAL COMPARADA

Prévia do material em texto

RESOLUÇÃO DAS QUESTÕES DE FISIOLOGIA ANIMAL COMPARADA
Questão 1) Diferencie peixes oxiconformistas e oxirreguladores, relacionando com a faca de dois gumes. 
Resposta: A faca de dois gumes pode ser explicada da seguinte maneira: Quando a temperatura da água aumenta, a concentração de oxigênio na água diminui, pois, a temperatura é inversamente proporcional a solubilidade dos gases. A maioria dos respiradores aquáticos são ectotérmicos, portanto, à medida que a temperatura da água aumenta, a temperatura corporal desses animais também aumenta, com isso o metabolismo deles fica mais acelerado, fazendo com que eles precisem de mais oxigênio para realizar as atividades fisiológicas. Porém, nesse momento que os animais mais necessitam de oxigênio, é o momento que a água está com uma concentração muito baixa desse gás. 
Quando esse fenômeno acontece, alguns peixes conseguem acionar mecanismos de regulação e esses são chamados de oxirreguladores. Os mecanismos de regulação ocorrem por parte da bomba ventilatória, aumentando a ventilação nas brânquias e também na frequência respiratória, permitindo assim um maior fluxo de água passando nas lamelas branquiais. Outro mecanismo de regulação é por parte da bomba cardíaca, diminuindo a frequência cardíaca com o aumento do volume sistólico e aumento do débito cardíaco, com isso, há um maior fluxo sanguíneo passando pelas lamelas brânquias. 
Outros peixes não possuem tais mecanismos de regulação pois estes dispõem de limitações morfológicas e fisiológicas, sendo denominados de oxiconformistas. Esses animais quando são submetidos a hipoxia precisam extrair cada vez mais oxigênio do ambiente e uma menor porcentagem de O2 é disponibilizada para realizar outras atividades além da respiração.
Questão 2) Compare a circulação dos peixes, dos anfíbios, dos ciclostomados, dos répteis, aves e mamíferos. 
Resposta: 
Peixes: A circulação dos peixes é fechada e simples, pois o sangue passa em todo o seu trajeto dentro de vasos sanguíneos e só passa sangue venoso no coração. 
O coração desses animais possui 4 câmaras, sendo elas: seio venoso, átrio, ventrículo, bulbo arterial (osteícts) ou cone arterial (condricts). 
Quando ocorre a sístole ventricular, a pressão sanguínea é elevada e essa pressão é transmitida para o bulbo ou cone arterial. Quando o ventrículo relaxa, o fluxo reverso do bulbo ou cone arterial é impedido por válvulas que mantém a pressão do sangue elevada para que esse sangue seja direcionado até as brânquias e ser utilizado no fluxo contracorrente. Essa pressão sanguínea também é mantida por auxílio de artérias e aorta ventral. 
Anfíbios: Já a circulação dos anfíbios é classificada como fechada, dupla e incompleta, pois o sangue passa em todo o seu trajeto dentro de vasos sanguíneos, pelo coração passa sangue venoso e arterial, sendo que esses dois tipos de sangue se misturam. 
O coração dos anfíbios é composto por dois átrios e um ventrículo. 
No átrio direito desses animais chega sangue venoso e no átrio esquerdo chega sangue arterial, ambos direcionam o sangue para o ventrículo, que bombeia esse sangue para o cone arterial. O sangue do átrio direito é direcionado para a artéria pulmocutânea, que irá se ramificar em artéria cutânea, levando o sangue até a pele e em artéria pulmonar, levando o sangue até os pulmões. Já o sangue do átrio esquerdo irá para a artéria sistêmica, que será utilizado na circulação sistêmica. 
Ciclostomados: Esses animais possuem uma circulação parcialmente aberta, com a presença de grandes seios sanguíneos. 
Os ciclostomados além do coração branquial, possuem corações acessórios: coração porta, corações cardinais e corações caudais. Esses corações acessórios são responsáveis pelo retorno do sangue venoso ao coração branquial. 
O coração porta recebe sangue venoso da veia cardinal e da região do intestino, sendo bombeado para o fígado em direção ao coração sistêmico. Os corações cardinais são localizados nas veias cardinais e auxiliam no bombeamento do sangue para o coração sistêmico. Já os corações caudais são extensões das veias caudais que auxiliam no retorno do sangue venoso ao coração branquial. 
Répteis não crocodilianos: Possuem circulação fechada, dupla e incompleta, pois o sangue passa em todo o seu trajeto dentro de vasos sanguíneos, pelo coração passa sangue venoso e sangue arterial, sendo que esses dois tipos de sangue se misturam. 
O coração desses animais apresenta 5 câmaras, com dois átrios e um ventrículo, dado que o ventrículo é dividido em três compartimentos interconectados: cavum venoso, cavum arterial e cavum pulmonar. 
O sangue rico em CO2 vindo dos tecidos entra no átrio direito, passa para o cavum venoso e atravessa a parede muscular até o cavum pulmonar, onde sai pela artéria pulmonar. Já o sangue rico em O2 entra pelo átrio esquerdo, passa para o cavum venoso e sai pelas aortas direita e esquerda. 
Além disso, esses animais possuem Shunt/Desvio, ou seja, eles são capazes de distribuir seletivamente o sangue entre a circulação pulmonar e a circulação sistêmica. O desvio direita-esquerda é quando uma fração de sangue venoso atravessa a circulação sistêmica, ocasionando sangue menos oxigenado no corpo. Esse tipo de desvio ocorre quando o animal prende a respiração ou está mergulhando. Já o desvio esquerda-direita é quando uma fração de sangue arterial entra na circulação pulmonar, ajudando na liberação de oxigênio para o miocárdio esponjoso, já que os répteis não crocodilianos não possuem coronárias. 
Répteis crocodilianos: Possuem circulação fechada, dupla e incompleta, pois o sangue passa por todo o seu trajeto dentro de vasos sanguíneos, pelo coração passa sangue venoso e arterial, sendo que esses dois tipos de sangue se misturam. 
O coração dos répteis crocodilianos possui 4 câmaras, sendo dois átrios e dois ventrículos. Eles possuem três vasos principais: a aorta direita que emerge do ventrículo esquerdo, a artéria pulmonar e a aorta esquerda que emergem do ventrículo direito. É importante ressaltar que as aortas se conectam em dois pontos: foramen de panizza e anastomose. 
Nos crocodilianos, a circulação sanguínea ocorre de maneiras distintas quando o animal está em repouso e quando está em atividade. Em repouso (baixa pressão), o sangue oxigenado do ventrículo esquerdo vai para o cérebro e o sangue desoxigenado vai para as vísceras auxiliar no processo de digestão. 
Em atividade (alta pressão), o sangue oxigenado flui do ventrículo esquerdo para as aortas direita e esquerda porque a pressão da aorta direita é alta em comparação com a esquerda, evitando o fluxo de sangue desoxigenado para a circulação sistêmica fazendo com que flua para os pulmões.
Nesses animais, o arco sistêmico esquerdo se origina no ventrículo esquerdo e pode bombear sangue venoso para o corpo, porém, esse processo é evitado pelo foramen de panizza, que é uma conexão entre os arcos sistêmicos direito e esquerdo. O sangue arterial do arco sistêmico direito flui dentro do arco sistêmico esquerdo pelo foramen. O sangue venoso do ventrículo direito não entra no arco sistêmico esquerdo por conta de uma alta pressão ocasionada pelo ventrículo esquerdo e isso faz com que a válvula presente entre o arco sistêmico esquerdo e o ventrículo direito se feche. Essa comunicação é muito importante porque permite uma flexibilidade em ocasiões que o circuito pulmonar deve ser evitado, como por exemplo quando o animal realiza um mergulho prolongado ou está em uma situação de anóxia. Quando o animal se encontra em uma dessas situações ocorre um aumento da pressão do ventrículo direito, a válvula entre o arco sistêmico esquerdo e o ventrículo direito se abre e com isso o circuito pulmonar é evitado. 
Além disso, os répteis crocodilianos também possuem shunt/desvio, mas nesse caso só ocorre o desvio direita-esquerda. 
Aves: Circulação fechada, dupla e completa, pois o sangue percorre todo o seu trajeto dentro e vasos sanguíneos, no coração passa sangue venoso e arterial, mas esses dois tipos de sangue não se misturam. O coração das aves possui 4 câmaras,sendo dois átrios e dois ventrículos. 
O sangue venoso chega no átrio direito e o sangue arterial entra no átrio esquerdo. Os dois átrios se contraem simultaneamente e bombeiam o sangue para os ventrículos direito e esquerdo, respectivamente. Os ventrículos também se contraem e o sangue é bombeado para a artéria pulmonar (ligada ao ventrículo direito) que leva sangue venoso ao pulmão e para a aorta (ligada ao ventrículo esquerdo) que leva sangue arterial para irrigar os tecidos. 
Mamíferos: Circulação fechada, dupla e completa, pois o sangue percorre todo o seu trajeto dentro e vasos sanguíneos, no coração passa sangue venoso e arterial, mas esses dois tipos de sangue não se misturam. O coração dos mamíferos possui 4 câmaras, sendo dois átrios e dois ventrículos. 
O sangue venoso chega no átrio direito e o sangue arterial chega no átrio esquerdo. Os átrios direito e esquerdo se contraem e bombeiam o sangue para os ventrículos. Os ventrículos se contraem e bombeiam sangue para a artéria pulmonar levando sangue venoso para os pulmões e para a artéria aorta levando sangue arterial para irrigar os tecidos. 
OBS: a única diferença na circulação de aves e mamíferos é a posição da artéria aorta, em aves a aorta é voltada para a direita e em mamíferos é voltada para a esquerda. 
Questão 3) Explique o comportamento respiratório dos anfíbios ao longo das estações do ano, relacionando com a termorregulação. 
Resposta: Os pulmões dos anfíbios são do tipo saculiformes, possuem as paredes pouco vascularizadas e devido a isso eles não satisfazem as necessidades respiratórias desses animais. Por isso, ao longo do ano, os anfíbios realizam também a respiração cutânea, onde o animal captura O2 pelo tegumento úmido e essa respiração é constante o ano todo. Porém, no verão, com o aumento da temperatura do ambiente ocorre um aumento simultâneo da temperatura do corpo dos anfíbios também, visto que são animais ectotérmicos, resultando no aumento do metabolismo do animal. Com o aumento do metabolismo, os indivíduos necessitam de mais oxigênio para realizar as atividades fisiológicas, portanto, a respiração pulmonar ultrapassa a respiração cutânea e com isso eles conseguem mais oxigênio. Na respiração pulmonar, ocorre o abaixamento do assoalho bucal, fazendo com que a pressão fique negativa e ocorra a entrada de ar pela boca e narinas para a cavidade bucal. Com a boca fechada, o assoalho bucal se eleva, fazendo com que a pressão da cavidade bucal aumente, com isso o ar é direcionado para os pulmões. Quando os pulmões estão cheios de ar, ocorre o aumento da pressão interna. A partir da abrição da glote, o ar dos pulmões é exalado pela contração dos músculos das paredes do pulmão e da parede corporal.
É importante ressaltar que os anfíbios possuem um metabolismo muito lento e devido a isso conseguem ficam um longo período de tempo sem renovação de oxigênio. 
Questão 4) Descreva a respiração traqueal, branquial, fluxo contra corrente e pulmonar (anfíbios, répteis, aves e mamíferos). 
Resposta: Respiração traqueal: Nesse tipo de respiração não há participação de sangue e ocorre principalmente na Classe dos insetos. A respiração ocorre através de traqueias, que são finíssimos túbulos condutores e se originam de minúsculos orifícios chamados espiráculos, localizados nas regiões laterais do tórax do animal. 
O ar entra pelos espiráculos, passa pela traquéia, traquéolas e hemolinfa e depois ocorre a difusão. 
Respiração branquial: A respiração branquial ocorre pelas brânquias, que são estruturas filamentosas, delgadas e ricamente vascularizadas. Para mover a água sobre as brânquias, os peixes teleósteos fazem o bombeamento opercular. No bombeamento opercular o peixe abre a boca juntamente com o abaixamento do assoalho bucal, fazendo com que a pressão da boca fique negativa e permitindo a entrada de água na cavidade bucal. A boca é fechada e o assoalho bucal se eleva, a pressão da cavidade bucal aumenta e direciona a água para a cavidade opercular através das brânquias. Nas brânquias ocorre o fluxo contra corrente, onde o sangue entra pela artéria aferente e passa por dentro de cada lamela branquial em direção oposta a água. Com isso, ocorre a difusão do oxigênio da água para o sangue e a difusão do gás carbônico do sangue para a água, ocorrendo a hematose. A partir disso, o sangue oxigenado sai das lamelas branquiais pela artéria eferente e é direcionado para os tecidos e a água rica em CO2 vai para a cavidade opercular. Quando a água chega na cavidade opercular ocorre a contração do opérculo e o aumento da pressão interna. Esse aumento da pressão faz com que a válvula opercular se abra e a água flua do opérculo para o meio externo. 
Respiração pulmonar nos anfíbios: Os pulmões dos anfíbios são saculiformes não compartimentalizado, com paredes vascularizadas. Na respiração pulmonar desses animais ocorre o abaixamento do assoalho bucal, fazendo com que a pressão fique negativa e ocorra a entrada de ar pela boca e narinas para a cavidade bucal. Com a boca fechada, o assoalho bucal se eleva, fazendo com que a pressão da cavidade bucal aumente, com isso o ar é direcionado para os pulmões. Quando os pulmões estão cheios de ar, ocorre o aumento da pressão interna. A partir da abrição da glote, o ar dos pulmões é exalado pela contração dos músculos das paredes do pulmão e da parede corporal.
Respiração pulmonar nos répteis crocodilianos: Na inspiração, as costelas do animal são movidas na direção cranial ventral, ocorre o aumento do volume da caixa toráxica juntamente com a abertura das narinas e da glote e o ar flui para dentro dos pulmões. Já na expiração, ocorre o relaxamento dos músculos intercostais e com isso a caixa toráxica volta ao seu volume original, ocasionando a saída passiva de ar. 
Respiração pulmonar nos répteis não crocodilianos: A carapaça rígida desses animais impede expansões e contrações da parede do corpo. Os pulmões estão localizados entre a parte dorsal da carapaça e as vísceras. 
Na inspiração, esses animais colocam os ombros para fora da carapaça, ocorrendo a diminuição da pressão intraperitoneal, ocasionando uma pressão negativa no pulmão, permitindo a entrada de ar. Na expiração, os ombros são direcionados para dentro da carapaça, ocorrendo uma compressão das vísceras abdominais, diminuindo o volume da caixa toráxica e permitindo a saída de ar.
Respiração pulmonar das aves: O pulmão das aves é pequeno e compacto, possuem parabrônquios e se comunicam com sacos aéreos volumosos que se estendem entre os órgãos internos, se ramificando no interior das extremidades e ossos, sendo uma adaptação para o vôo. 
O fluxo de ar nas aves é unidirecional e os sacos aéreos funcionam como um fole para movimentar o ar para dentro ou para fora. 
Respiração pulmonar dos mamíferos: Os mamíferos possuem um pulmão formado por milhares de alvéolos, que são espécies de pequenos sacos de ar localizados na extremidade dos bronquíolos. As trocas gasosas, nesses animais, ocorrem nesses locais, os quais são circundados por vários capilares. O ar entra pelas narinas, passa pela faringe, laringe, traqueia chegando aos pulmões. A traqueia se divide em dois ramos, um para cada grande lobo. Cada ramo se divide em ramos menores, os bronquíolos e na ponta de cada um deles há um conjunto de sacos chamados alvéolos, estrutura responsável pelas trocas gasosas. O diafragma, localizado abaixo dos pulmões, auxilia na compressão e expansão das costelas para facilitar a entrada e saída de ar.
Questão 5) Compare a respiração branquial e pulmonar dos peixes dipnoicos. 
Resposta: Existem 3 tipos de peixes pulmonados no mundo, o sul americano, o africano e o australiano. 
No pulmonado australiano (Neoceratudus), o pulmão é uma estrutura sacular simples, ricamente vascularizado, mas pouco trabiculado internamente. Já o africano e sul americano possuem pulmões mais complexos, ricamente vascularizados e com uma compartimentação interna bem maior. Portanto, é possível dizer que o peixe australiano é dependente de quase totalmente de suas brânquias para astrocas gasosas quando está dentro da água, mesmo quando tem acesso ao ar. Os peixes sul americano e africano dependem principalmente de seus pulmões para a captação de oxigênio, embora grande parte do CO2 seja eliminado pelas brânquias. 
Questão 6) Explique as respostas fisiológicas de um mamífero frente a diminuição da pressão parcial de oxigênio nas grandes altitudes. 
Resposta: Hiperventilação, ou seja, o mamífero exala mais rapidamente do que inala ar. Ocorre também o aumento da concentração de 2,3BPG e um aumento dos hematócitos (aumento dos glóbulos vermelhos). 
Questão 7) Explique o efeito Bohr, efeito Bohr reverso e efeito Root. 
Resposta: Efeito Bohr: É o aumento da afinidade da hemoglobina ao oxigênio a medida que o meio fica mais alcalino. 
Efeito Bohr reverso: 
Efeito Root: Esse efeito é visto apenas em algumas hemoglobinas de peixes teleósteos e é explicado como um efeito Bohr mais acentuado, ou seja, a afinidade da hemoglobina vai aumentar ainda mais a medida que o meio fica mais alcalino. 
Questão 8) Explique o mecanismo de controle da frequência dos batimentos cardíacos (bradicardia e taquicardia). 
Resposta: O agente responsável pela regulação da respiração é a concentração de CO2 no ar dos pulmões. Os movimentos respiratórios são realizados pelos músculos diafragma e intercostais e são controlados pelo centro respiratório localizado na área da medula alongada e da ponte no cérebro. O centro respiratório é sensível ao aumento do gás carbônico ou aumento da acidez do líquido cerebroespinhal. Existe quimiorreceptores de O2 diminuição localizados nos corpos carotídeos e no arco aórtico. Existem também quimiorreceptores presentes no bulbo.
Com o aumento da atividade metabólica, ocorre um aumento do consumo de O2 e da produção de CO2, aumentando a ventilação pulmonar e consequentemente um maior trabalho dos músculos diafragma e intercostais e também maior batimento cardíaco. Isso ocorre graças aos quimiorreceptores do bulbo que detectam o pH ácido no líquor e quimiorreceptores dos corpos carotídeos e arco aórtico que detectam pouco O2 no sangue. Com a diminuição da atividade metabólica ocorre o efeito contrário, diminuindo a ventilação pulmonar, menor trabalho dos músculos diafragma e intercostais e menor batimento cardíaco. Isso ocorre graças aos quimiorreceptores do bulbo que detectam o pH alcalino no líquor e quimiorreceptores dos corpos carotídeos e arco aórtico que detectam mais O2 no sangue.
Questão 9) Explique e relacione homeostase e feedback.
Resposta: Para uma boa condição de saúde é necessário que as partes do organismo funcionem de forma harmoniosa, mantendo uma devida manutenção no meio, ou seja, mantendo o equilíbrio ou homeostase. 
Para manter a homeostase são necessários 3 componentes essenciais: órgãos sensoriais, integração e efetuadores. Além disso, para manter a homeostasia são utilizados também dois mecanismos: feedback positivo e feedback negativo. 
O feedback negativo é uma retroalimentação negativa, ou seja, a resposta inibe o estímulo que a causou. Já o feedback positivo as respostas intensificam os estímulos que a causaram. 
Questão 10) Construa um gráfico que represente a curva de dissociação da hemoglobina ao oxigênio e explique a influência da temperatura, do pH e da concentração de 2,3BPG e inositóis no mesmo. 
Questão 11) Cite exemplos de animais que apresentem respiração branquial, traqueal, filotraqueal e pulmonar. Cite animais que apresentem circulação aberta e animais que possuem circulação fechada.