O Coração humano e dos Dipnoicos – Os Peixes Pulmonados

Os vertebrados possuem duas subdivisões no sistema circulatório: o sistema cardiovascular que basicamente consiste na condução do tecido sanguíneo e; o sistema linfático que transporta a linfa. O cardiovascular é composto por coração; artérias e arteríolas; veias, vênulas e capilares, já o sistema linfático é constituído de vasos linfáticos (troncos, vasos e capilares) e órgãos linfóides.

Segundo HILDEBRAND E MILTON:

“Os vertebrados, sendo grandes e volumosos, possuem o sistema circulatório mais derivado do reino animal. Ele funciona no transporte de gases respiratórios, nutrientes, resíduos metabólicos, hormônios e anticorpos. Serve (em conjunto com os rins e alguns outros órgãos) para manter o ambiente interno. Remove substâncias tóxicas e patogênicas do corpo, e pode funcionar (junto a músculos, o tegumento e o comportamento) na regulação térmica. Além disso, ele tem a capacidade de reparar ferimentos, compensar danos e responder com extraordinária versatilidade aos diferentes requisitos do momento” (pág. 243; 2006).

O coração dos Humanos

        Localizado no mediastino, na cavidade do pericárdio, o coração dos humanos é composto por musculatura estriada cardíaca (miocárdio); dividido em base (porção que é constituída pelos átrios direito e esquerdo; câmaras de recepção) e ápice (região composta pelos ventrículos direito e esquerdo, câmaras de expulsão); envolto externamente pelo pericárdio fibroso (membrana de revestimento superficial com tecido conjuntivo denso) e internamente pelo pericárdio seroso (membrana de revestimento interno composta pela lâmina parietal e a lamina visceral). O órgão também possui faces, margens e sulcos que objetiva facilitar a localização de suas estruturas:

Face esternocostal:  anterior ao osso esterno e as costelas;

Face diafragmática:  superior ao diafragma;

Margem direita:  voltado ao pulmão direito;

Margem esquerda: voltado ao pulmão esquerdo;

Sulcos coronário: aprofundamento na superfície por onde passa as artérias coronárias.

Sulco interventricular anterior: aprofundamento na superfície por onde passa as veias anteriores do ventrículo direito e veias interventriculares.

Sulco interventricular posterior: aprofundamento por onde passa a veia cardíaca parva e magna.

        A contração do coração se dá pela emissão de correntes elétricas produzidas pelo nó sinoatrial e o nó atrioventricular através de suas células especializadas.

          Como dito anteriormente o coração é composto por câmaras de recepção e expulsão, com isso:

           O átrio direito recebe sangue da veia cava superior, veia cava inferior e o seio coronário. Apresenta uma musculatura menos desenvolvida (músculos pectíneos) e é separado internamente do átrio esquerdo pelo septo interatrial.

           O ventrículo direito apresenta, no seu interior, musculatura bem desenvolvida (trabéculas cárneas) comparado aos átrios, e há uma valva atrioventricular (valva tricúspide) que está sendo suportada pelas cordas tendíneas. Estas cordas conectam à tricúspide e as trabéculas cárneas pelos músculos papilares; o sangue será expulso até a pela artéria pulmonar direita e conduzido para os pulmões.

           O átrio esquerdo recebe sangue das veias pulmonares esquerda e apresenta a mesma musculatura do átrio direito; é separado do ventrículo esquerdo pela valva atrioventricular esquerda (bicúspide ou mitral) que estão fixadas pelas cordas tendíneas e os músculos papilares.

          O ventrículo direito apresenta, também, no seu interior, trabéculas cárneas, porém a musculatura é bem mais desenvolvida se for comparada ao ventrículo direito e os átrios. O ventrículo esquerdo é separado internamente do ventrículo direito pelo septo interventricular. Quando o ventrículo esquerdo recebe o sangue do átrio esquerdo será expulso através da contração de sua musculatura para a artéria aorta e distribuído para o corpo.

  

 Figura 1) Representação esquemática do coração humano. 

Fonte: TORTORA, GERARD J.; NIELSEN, MARK T. Princípios de Anatomia Humana SÃO PAULO, 12ª ED. EDITORA GUANABARA-KOOGAN, (pag:503, 2012).

O Coração dos Dipnoicos – Os Peixes Pulmonados

         Os peixes pulmonados apresentam,também,  respiração branquial. Nessa classe de peixes o pulmão é facultativo, ou seja, dependendo da necessidade de oxigenação do organismo e ausência do gás pela indisponibilidade de água nas brânquias. Com isso o pulmão é ativado e o coração começa a realizar pulsação, possibilitando que o sangue chegue até o órgão e dando início a respiração pulmonar; o mesmo é visto em anuros, mas nesse caso a troca de gás oxigênio é realizado através da pele, já que não apresentam brânquias respiratórias na vida adulta.

De acordo com HILDEBRAND E MILTON (2006):

“O átrio dos DIPNOI é parcialmente dividido em um septo interatrial em câmaras direita e esquerda. O sangue venoso libera sangue não oxigenado para a câmara direita e as veias pulmonares fornecem sangue oxigenados para a câmara esquerda. O ventrículo é parcialmente dividido por um grande músculo, o septo interventricular. O cone, que é grande e não mais contrátil, também é parcialmente dividido por uma válvula espiral ou aba de tecido ancorada na parede do cone ao longo de uma via em espiral. Normalmente a maior parte do sangue não oxigenado é enviado para o quinto e sexto arcos aórticos que levam o sangue para as brânquias e aos pulmões. O sangue oxigenado vai para o terceiro e quarto arcos, que o enviam ao corpo” (pág. 244).

Figura 2) Representação esquemática do coração de um Dipnoi. 

Fonte: HILDEBRAND, M. & GOSLOW, G.E. Análise da estrutura dos vertebrados. 2. ed. São Paulo: Atheneu Editora, (pág. 244;2006)

Escrito por Eriks Oliveira

Referências bibliográficas

HILDEBRAND, M. & GOSLOW, G.E. Análise da estrutura dos vertebrados. 2. ed. São Paulo: Atheneu Editora, 2006.

TORTORA, GERARD J.; NIELSEN, MARK T. Princípios de Anatomia Humana. São Paulo, 12ª ed. Editora Guanabara-Koogan, 2012.

A Fisiologia Da Visão De Humanos X Visão De Gatos

A informação visual sempre teve papel fundamental em diferentes aspectos nos comportamentos dos animais, sendo um fator que levou a diferentes adaptações de acordo com sua necessidade nas diferentes classes de animais, o que demonstra seu papel evolutivo no decorrer de gerações. A visão tem diferentes especificidades de acordo com o papel daquele animal na natureza, sendo, por exemplo, como predador e presa, onde normalmente, presas têm visões mais periféricas e predadores visões mais centradas, além das diferentes capacidades de dilatação da pupila e rotação do globo ocular, o que confere vantagens em suas respectivas sobrevivências. As espécies também diferenciam-se, na capacidade visual, em reconhecer os diferentes espectros eletromagnéticos das faixas de comprimento de onda definidos pela luz emitida (Figura 1). Essas diferenças na captação de luz são de extrema importância no ecossistema como um todo, sendo possível identificar essa importância em animais polinizadores, por exemplo, como em algumas aves, que enxergam cores vibrantes como vermelho e amarelo, polinizando flores coloridas; abelhas enxergam a luz ultravioleta, melhor refletida em flores brancas e morcegos enxergam mal, portanto polinizam flores sem cores muito chamativas. Portanto, vemos que a visão desempenha função essencial no equilíbrio ecológico da natureza, influenciando em todos os nichos.

Figura 1: O espectro eletromagnético. Fonte: AIRES, 2015, p. 310.

Algumas especificidades nas estruturas oculares da visão também podem diferenciar animais em noturnos ou diurnos, como veremos a seguir no exemplo dos seres humanos, que são animais diurnos e os gatos, animais noturnos, mais especificamente, crepusculares, o que significa que são ativos ao amanhecer e entardecer.

O aparelho da visão é formado por um par de globos oculares, os olhos.  O olho composto é, basicamente, constituído por um sistema de lentes, com características bem específicas, como um sistema automático de focalização, diferenciando eficientemente o foco em objetos próximos e distantes; a íris, que controla a luminosidade que entra no olho e a eficiência de operação, possibilitando a capacidade de enxergar em ambientes com muita ou pouca luz (OKUNO; CALDAS; CHOW, 1982).

Os olhos são formados por três principais camadas: fibrosa (córnea e esclera), vascular (coróide, íris e corpo ciliar) e nervosa (retina), além dos meios de refração da luz: humor aquoso, humor vítreo e cristalino. Em detalhes, estes elementos oculares são (Figura 2):

·         Esclera, que é uma camada externa que protege o globo ocular;

·         Coróide, que é camada que localiza-se internamente à esclera e contem vasos sanguíneos, sendo responsável pela nutrição das estruturas oculares;

·         Córnea, responsável por dois terços da focalização da luz na retina;

·         Humor Aquoso, que mantém a pressão do olho em 15mmHa, fornecendo nutrientes à córnea e ao cristalino (que não são vascularizados)

·         Íris, composto por músculos cirulares e radiais que ao se contraírem ou distenderem, diminuem ou aumentam o tamanho da abertura – a pupila – por onde a luz entra, controlando, portando a quantidade de luminosidade que penetra no olho;

·         Cristalino, que funciona como a lente do olho, responsável pelo terço restante da focalização da luz na retina, constituído de fibras transparentes e envolto por membrana clara e elástica, e os ligamentos que o ligam aos músculos ciliares podem alterar sua forma, aumentando sua capacidade de desviar os raios luminosos;

·         Humor vítreo, que é uma substância clara e gelatinosa que preenche o espaço entre o cristalino e a retina, mantendo os raios luminosos no curso estabelecido pela lente;

·         Retina, que contém os fotorreceptores e circuitos neurais envolvidos no processamento inicial da informação visual, onde ocorre, portanto, a conversão da imagem luminosa em impulsos elétricos nervosos, que serão enviados ao cérebro e lá processados. Cobre quase toda a superfície interna do olho e é extremamente sensível à luz.

Figura 2: Secção sagital do olho humano. Fonte: OKUNO, 1982, p. 271.

Na retina há dois tipos de fotorreceptores, os cones e os bastonetes, sendo os cones, estruturas bulbiformes, responsáveis pela visão detalhada à luz do dia, com percepção de cor, e os bastonetes, com forma reta e delgada, responsáveis pela visão quando a luz está fraca, detectando tons de cinza, e pela visão periférica. Em humanos, existem cerca de 6,5 milhões de cones e 120 milhões de bastonetes em cada olho, sendo 10 vezes mais cones que em gatos, em contrapartida de 6 a 8 vezes menos de bastonetes.

A estrutura ocular citada é basicamente a mesma entre humanos e gatos, o que se diferencia entre ambos, principalmente, é a retina. Gatos possuem uma concentração contrária à quantidade de cones e bastonetes em humanos, possuindo mais bastonetes que cones, e tendo um campo de visão maior que os humanos (gatos enxergam 200º e humanos 180º), portanto possuem a capacidade de ver os limites do próprio campo visual sem a necessidade de girar a cabeça, o que auxilia na caça. A acuidade visual é notavelmente diferente também, onde a nitidez e clareza da visão para um humano é de 20/20 e de um gato é entre 20/100 e 20/200, ou seja, gatos precisam estar a 2 metros para ver o que um humano vê a 100 ou 200 metros, portanto a visão felina a certas distâncias de um objeto é mais embaçada que a de um humano, isso se dá devido ao músculo ciliar dos gatos ser pouco desenvolvido, o que não permite a acomodação ideal do cristalino para a focalização perfeita do objeto, principalmente a longas distancias.

Humanos e gatos são tricomatas, o que significa que possuem três tipos de cones para a percepção das cores azul, vermelho e verde, entretanto, a visão de gatos relacionada às cores se assemelha a visão de um humano daltônico (embora não sejam daltônicos), pois eles vêm sombras de azul e verde, e o vermelho e o rosa se misturam para eles, podendo se parecer com verde e o roxo com azul, portanto podem distinguir o azul, verde, amarelo e violeta, mas não o vermelho, laranja e marrom. A elevada percepção de cores percepção de cores pelos humanos é devido à alta concentração de cones na área da fóvea, que é a concentração máxima de cones na região central da retina em uma pequena depressão, gatos não possuem a fóvea, mas também na região central da retina possui mais cones que no restante dos olhos, mas também elevada quantidade de bastonetes, o que permite identificar objetos que se movem muito rapidamente (como roedores, suas principais presas), o que em humanos é o contrário, podemos identificar objetos que se movem muito lentamente (que para os gatos estariam aparentemente parados). A saturação das imagens para gatos é mais negativa que para os humanos, vendo as coisas mais aproximadas a tons de sépia. Gatos são predadores e possuem uma habilidade específica para identifica a presa na caça e captura da mesma, que é a melhor visualização e foco de objetos mais próximos que distantes, logo, sua visão é como de míopes, não conseguindo identificar objetos distantes, porém são melhores com objetos próximos. Devido a seu alto número de bastonetes, conseguem enxergar muito bem no escuro, sem riqueza de cores porem com uma habilidade maior que os humanos, enxergando com 1/6 da quantidade de luz mínima que um humano necessita para enxergar, sendo de 6 a 8 vezes melhor. Os gatos possuem uma estrutura – camada de células – atrás da retina chamada tapetum lucidum (tapete lúcido), que melhora ainda mais a visão noturna, além dos bastonetes, as células do tapetum lucidum funcionam como um espelho, que reflete a luz que passa pelos bastonetes e cones de volta para os mesmos, dando aos fotorreceptores outra oportunidade para captar quantidades ínfimas de luz, e é graças a esse tapetum, que por ser como um espelho, o olho dos gatos brilha no escuro, porém, essa camada de células atua negativamente na nitidez da visão, pois uma vez que auxilia aumentando a capacidade de visão noturna, reduz a acuidade visual em condições de intensa luminosidade por aumentar ainda mais a quantidade de luz que pode ser captada pela retina, e o que compensa isso são suas pupilas de forma elíptica que dilatam-se muito na escuridão e fecham-se quase completamente quando a luz é muito forte. Gatos também possuem córneas maiores, proporcionalmente falando, que de humanos, o que auxilia na luz refletida pelo tapetum.

Além dessas características que são comparadas de forma um pouco diferenciada em cada um, gatos (dentre outros animais) possuem uma capacidade na visão que humanos não possuem, que é a captação de raios ultravioletas, forma de luz invisível aos humanos devido a nossa estrutura ocular que impede que estes cheguem à retina, possivelmente o cristalino filtra essa luz. E é esta característica que faz com que sua visão seja menos nítida que a nossa.

Abaixo, imagens comparando a visão humana e felina nos diferentes aspectos explicados a cima, todas criadas pelo Nickolay Lamm do Animal Eye Institute, que consultou três especialistas (Kerry L. Ketring, Dr. DJ Haeussier e o grupo oftalmológico da Penn Vet) para a realização do projeto que resultou nas imagens.  

Figura 3: Campo de Visão (180º X 200º). Fonte: Nickolay Lamm.

Figura 4: Acuidade visual: Humana X Felina. Fonte: Nickolay Lamm.

Figura 5: Cores. Fonte: Nickolay Lamm.

Figura 6: Saturação. Fonte: Nickolay Lamm

Figura 7: Distância. Fonte: Nickolay Lamm.

Figura 8: Visão noturna de Humanos e Gatos. Fonte: Nickolay Lamm.

Escrito por Larissa Fernandes

REFERÊNCIAS

CIÊNCIA-ONLINE. Visão Felina: Como os gatos vêm o mundo. 2013. Disponível em: <http://www.ciencia-online.net/2013/10/visao-felina-como-os-gatos-vem-o-mundo.html>. Acesso em: 23 jun. 2017.

FREITAS, Elaine Bernardino et al. ESTUDO COMPARATIVO DE RETINAS DE ANIMAIS DOMÉSTICOS E SERES HUMANOS – REVISÃO DE LITERATURA. Revista Científica Eletrônica de Medicina Veterinária, Garça/pr, v. 11, n. 17, jul. 2011. Semestral. Disponível em: <http://faef.revista.inf.br/site/>. Acesso em: 23 jun. 2017.

Gatinho Branco. Eles realmente vêem coisas que nós não vemos. 2014. Disponível em: <http://gatinhobranco.com/?p=1525>. Acesso em: 21 jun. 2017.

LABATUT. Como gatos e cães enxergam? 2012. Disponível em: <http://www.labatutveterinaria.com.br/index.php/artigos/72-como-caes-e-gatos-enxergam-outubro>. Acesso em: 22 jun. 2017.

LAMM, Nickolay. Olhos de caçador: como os gatos vêem? 2014. Disponível em: <http://gatinhobranco.com/?p=929>. Acesso em: 21 jun. 2017.

MELLO, Margarida de Aires et al. Fisiologia. 4. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2015. 1335 p.

OÁSIS, Equipe. Visão de gato: ver o mundo com os olhos de um felino. 2013. Disponível em: <https://www.brasil247.com/pt/247/revista_oasis/121256/Visão-de-gato-Ver-o-mundo-com-os-olhos-de-um-felino.htm>. Acesso em: 21 jun. 2017.

OKUNO, Emico; CALDAS, Iberê L.; CHOW, Cecil. Física para ciências biológicas e biomédicas. São Paulo: Harbra Ltda., 1982. 489 p.