quarta-feira, 15 de maio de 2019

Diferenças entre os mecanismos termorreguladores entre Humanos e Aves


Termorregulação Humana

É necessário para a espécie humana que a temperatura interna seja constante e seu sistema de controle da termorregulação mantenha a temperatura central em aproximadamente 37ºC, isso é importante para manter a conservação e o funcionamento adequado das funções metabólicas do organismo.
A manutenção da eutermia (um dos nomes que se dá a temperatura normal dos organismos e que varia de espécie para espécie) nos animais homeotermos, como o homem, é uma função muito importante do sistema nervoso autônomo, uma vez que pequenas alterações na temperatura corporal podem resultar em alterações metabólicas e enzimáticas.
A temperatura corporal é mantida por um sistema de controle fisiológico, que consiste em termoreceptores centrais e periféricos, um sistema de condução aferente, o controle central de integração dos impulsos térmicos e um sistema de respostas eferentes que leva a respostas compensatórias.
O sistema de controle central está situado no hipotálamo e uma de suas funções é de regular a temperatura corporal ao integrar os impulsos térmicos oriundos da maioria dos tecidos dos organismos. No momento em que o impulso térmico integrado ultrapassar ou ficar abaixo da faixa limiar de temperatura, resultará numa resposta fisiológica autonômica que mantém a temperatura corpórea em um valor adequado.

Mecanismos de controle
  • Nos seres humanos os mecanismos de controle da temperatura podem ser separados em mecanismos de perda de calor, conservação de calor e produção de calor. 

Mecanismos de Perda de Calor:
  • São estimulados pelas glândulas sudoríparas, que dissipa a energia térmica dos organismos por meio da evaporação;
  •  Inibição dos centros simpáticos no hipotálamo posterior, que promove a vasodilatação, que resulta no aumento de perda de calor através da pele.

Mecanismos de Conservação de Calor:
  •  O hipotálamo ativa os sinais nervosos simpáticos para que ocorra uma vasoconstrição dos vasos cutâneos em todo o corpo;
  • Através da piloereção, que retém uma camada de ar isolante próximo à pele;
  •  Interrupção da sudorese.

Mecanismos de Produção de Calor:
·         Excitação simpática da produção de calor ativada quimicamente pela epinefrina e norepinefrina, que pode provocar aumento do metabolismo celular (termogênese química)
·         Estimulação hipotalâmica do calafrio:
  • Ativação do centro hipotalâmico que realiza a transmissão dos impulsos nervosos através de feixes bilaterais: têm a função de aumentar o tônus dos músculos esqueléticos.

Termorregulação em Aves
A característica evolutiva que garante ao animal a capacidade de manter a temperatura corporal dentro do intervalo normal depende do equilíbrio entre o calor que é produzido pelo organismo, o calor do ambiente e a taxa de dissipação do calor em excesso (SILVA, 2008). Nas aves, a dissipação de calor é limitada pela camada de penas e pela ausência de glândulas sudoríparas.
As condições gerais do efeito da temperatura ambiente foram sintetizadas em uma terminologia que normalmente é utilizada para discutir a resposta dos animais homeotérmicos a alterações na temperatura ambiente, como pode ser observado no gráfico abaixo.

Figura 1. Variação da temperatura corporal em comparação com o aumento da temperatura ambiente.
 FONTE: SOUSA JR., 2014

As aves são animais homeotérmicos capazes de regular a temperatura de seu corpo. Também são consideradas como uma “bomba térmica” de baixa eficiência pois a maior parte da energia ingerida é utilizada para manter a homeotermia e pouca parte da energia ingerida é utilizada para a produção de calor.
Nos animais, a captação das sensações de frio e calor acontece no tecido epitelial por meio de células especializadas que funcionam como termorreceptoras periféricas, que captam essas sensações e as encaminham ao sistema nervoso central. A sensação de calor em ambientes quentes é interpretada no hipotálamo anterior, já a sensação de frio e a geração de respostas fisiológicas nos ambientes frios são interpretadas e geradas no hipotálamo posterior.

Mecanismos de Transmissão de Calor
            A transferência de calor do corporal para o meio ocorre pelos processos sensíveis e latentes. As formas sensíveis consistem dos processos de condução, radiação e convecção, já as formas latentes ocorrem por meio da condensação e evaporação. Só ocorrerá a transferência de calor quando houver gradiente de temperatura entre dois corpos.
         As aves ainda apresentam condutas diferentes de acordo com a temperatura do ambiente, sempre de forma a encontrar o equilíbrio para que as funções metabólicas possam funcionar normalmente. Quando a temperatura do ambiente está elevada, elas adotam as seguintes condutas:
  • Buscam sombras;
  • Buscam lugares frescos;
  •  Expõem-se ao vento;
  • Buscam solos frios;
  • Aumentam o consumo de água;
  •   Diminuem o consumo de alimento.
Quando a temperatura do ambiente está baixa:
  • Buscam sol;
  •  Buscam lugares secos;
  • Refugiam-se do vento;
  •  Buscam solos quentes;
  •  Diminuem o consumo de água;
  • Aumentam o consumo de alimento.

Referências

1.    BRAZ, José Reinaldo Cerqueira. "Fisiologia da termorregulação normal." Revista Neurociências 13.3 (2005): 12-17.

2.    DE MELO, Lorena A. Temperatura Corporal, 2014. Disponível em: <https://pt.slideshare.net/herbertsantana22/fisiologia-humana-9-temperatura-corporal>.  Acesso em: 08 de mai. de 2019.

3.    SOUZA JR, João Batista Freire de et al. Termorregulação e produção de ovos de galinhas Label Rouge em ambiente equatorial semiárido. 2014.

4.    ABREU, VALÉRIA M. N.; DE ABREU, PAULO G. Conforto Térmico para Aves. Engormix, 2012. Disponível em: <https://pt.engormix.com/avicultura/artigos/conforto-termico-aves-t37559.htm>. Acesso em: 08 de mai. de 2019.

quinta-feira, 2 de maio de 2019

Modificação dos músculos esqueléticos de peixes-elétricos para gerar choques elétricos




Os órgãos efetuadores de movimento do nosso corpo são formados de células musculares geradores de tensão mecânica. O musculo esquelético em grande maioria está associada ao esqueleto e garante a execução de movimentos e posturas do corpo possibilitando a sua relação com o meio externo. Nos animais vertebrados, a musculatura esquelética corresponde aproximadamente a 40% do peso corporal. Além de gerar tensão mecânica, o sistema muscular também desempenha outras funções fisiológicas importantes para o organismo.





 Figura 1. Esquema das características da fibra muscular e das características do sarcômero em vertebrados

Em espécies de peixes-elétricos, além da utilização da musculatura esquelética para a locomoção algumas dessas células musculares são modificados em órgãos elétricos.
Segundo Hill (2012), em diferentes animais, diferentes linhagens do músculo esquelético podem dar origem ao órgão elétrico como, por exemplo, músculos da cauda e do eixo corporal. As células musculares esqueléticas que constituem estes órgãos são chamadas de eletrócitos e são caracterizadas por serem achatadas e estarem dispostas em séries e apresentam poucos sarcômeros, o que determina que os eletrócitos não são capazes de realizar contração. Apesar disto, cada eleletrócito responde a um sinal neural, esse sinal acontece simultaneamente em cada eletrócito e produz uma grande voltagem gerando um campo elétrico em torno de todo o animal.




                    Figura 2. Representação dos eletrócitos de peixes-elétricos

Estas células musculares esqueléticas, assim como em todos vertebrados possuem neurônios motores pré-sinápticos fazendo sinapse química através da acetilcolina na placa motora que possui receptores colinérgicos, gerando o potencial de ação nas células musculares esqueléticas. E além da geração de eletricidade pelo animal eles também possuem eletrorreceptores que dá a capacidade de percepção de campos elétricos no ambiente. Essas habilidades conferem ao peixe-elétrico capacidade de se defender, detectar presas e possíveis predadores através da distorção que os mesmos podem realizar em corpos d´água, se comunicar e explorar o ambiente.

Escrito por Bianca Soares Astolfi

Referência:
HILL, Richard W. Fisiologia Animal. Porto Alegre: Artmed, 2012.
Referências imagens:
M.NISHIDA, Silvia. Fisiologia Muscular. 2013. Departamento de Fisiologia, IB Unesp-Botucatu. Disponível em: <http://www.ibb.unesp.br/Home/Departamentos/Fisiologia/Neuro/aula.21.contracao_muscular_esqueletica.pdf>. Acesso em: 23 abr. 2019
BIOFISICANDO. Eletricidade animal. 2010.
Disponível em: <http://biofisicando.blogspot.com/2010/02/eletricidade-animal-voce-ja-pensou-na.html>. Acesso em: 23 abr. 2019

segunda-feira, 10 de dezembro de 2018

COMPARAÇÃO ENTRE A MORFOLOGIA DO CORAÇÃO HUMANO E TESTUDINATA


MORFOLOGIA DO CORAÇÃO HUMANO


O coração humano é um órgão relativamente pequeno, no entanto, de extrema importância para a circulação sanguínea, e consequente homeostase corporal. Segundo Tortora 2013, nosso coração é o responsável por bombear cerca de 14.000 litros de sangue por dia, correspondendo a 5 milhões de litros por ano.
Está localizado na linha mediana do corpo com ápice voltado para o lado esquerdo, no mediastino, dentro da cavidade do pericárdio, entre as cavidades pleurais. O coração é formado por três camadas: o Endocárdio, o qual reveste cada câmara do coração; Miocárdio, sendo o próprio músculo estriado cardíaco; e o Epicárdio, revestindo todo o coração. Por fim, o coração é ainda, revestido por uma membrana externa, denominada de Pericárdio.
O coração está dividido em quatro câmaras, das quais duas são de recepção (átrios direito e esquerdo), e duas de expulsão (ventrículos direito e esquerdo), todas separadas pelos septos interatriais, interventriculares ou atrioventriculares. Este último possui as valvas que funcionam como válvulas para passagem do sangue. Entre o átrio e ventrículo direito há a valva denominada tricúspide, constituída por três válvulas, enquanto entre o átrio e ventrículo esquerdos há a valva bicúspide ou mitral, constituída por apenas duas válvulas. Internamente, as câmaras cardíacas são revestidas por músculos pectíneos, no caso dos átrios, e trabéculas cárneas, tratando-se dos ventrículos.
O músculo estriado cardíaco também recebe irrigação sanguínea pelos vasos coronários, os quais originam-se da porção ascendente da artéria aorta.
Dessa forma, o coração recebe sangue desoxigenado do corpo através do átrio direito, bombeia esse sangue ao ventrículo direito por meio da valva tricúspide; Do ventrículo direito o sangue é bombeado aos pulmões através da artéria pulmonar. Ocorre, nos pulmões, a hematose e o sangue é encaminhado ao coração até o átrio esquerdo, que bombeia para o ventrículo esquerdo através da valva mitral ou bicúspide. O sangue oxigenado parte do coração pela artéria aorta e é bombeado para todo o corpo. O sangue desoxigenado volta ao coração, novamente, pelo átrio direito.

Figura 1.Coração humano. 
Disponível em: http://www.anatomiadocorpo.com/sistema-




MORFOLOGIA CORAÇÃO TESTUDINATAS


Os testudines, répteis da ordem Chelonia, são representados pelas tartarugas, cágados e jabutis. Em relação à morfologia interna do coração, os quelônios possuem três câmaras sendo dois átrios e um ventrículo, não totalmente divididos.
            O ventrículo é dividido em outras três câmaras ou “subcompartimentos”, são eles: cavum pulmonale, cavum arteriosum e cavum venosum. Os dois últimos estão conectados pelo canal interventricular, enquanto o primeiro tem localização mais ventral em relação aos outros subcompartimentos, além da abertura para a artéria pulmonar.
 O sistema de irrigação do músculo cardíaco desses animais parte de ramificações da artéria braquiocefálica, dando origem a pequenos vasos coronários, responsáveis pela oxigenação do próprio coração.
 Do ventrículo desses animais partem duas artérias aortas.
Dessa forma, o átrio direito recebe o sangue do seio venoso rico em dióxido de carbono, e bombeia ao cavum venosum através da aba que impede o sangue de retornar, se fechando quando o ventrículo se contrai. Depois, o sangue desoxigenado se encaminha ao cavum pulmonale para fluir até a artéria pulmonar e chegar aos pulmões. Enquanto isso, o sangue oxigenado levado dos pulmões ao átrio esquerdo é bombeado e fica restrito ao cavum arteriosum, aguardando a pressão suficiente para ser encaminhado até a circulação sistêmica (através dos arcos aórticos), cuja resistência é maior do que na circulação pulmonar.



Figura 2. Coração dos quelônios. 
Disponível em:F. Harvey Pough, Christiane M. Janis, John B. Heiser.2008.”Coração Chelonia mydas”. A vida dos vertebrados.  

 

       Dessa forma, é notável que a morfologia do coração dos testudines e do homem tem suas diferenças e similaridades. Em relação às diferenças, do coração humano parte apenas uma artéria aorta que leva o sangue oxigenado a todo corpo, enquanto dos testudines partem duas. Além disso, o ventrículo dos homens não possuem os subcompartimentos que há nos testudines para evitar a mistura de sangue arterial e venoso. Além de diferenciarem-se também na quantidade de câmaras do coração: (3) Testudines, (4) Homem. Em relação às suas similaridades, o músculo estriado cardíaco com a circulação sanguínea pulmonar e sistêmica possuem o mesmo esquema.


·        CURIOSIDADES

        Um estudo demonstrou que o ventrículo da Podocnemis expansa não possui qualquer tipo de divisão! Podocnemis expansa (Tartaruga-da-amazônia) é um dos maiores quelônios de água doce, da América do Sul, possui uma única artéria coronária e corre risco de extinção!
Ao mergulharem, as tartarugas dissipam a atividade da circulação pulmonar, isto é, o sangue participa da circulação sistêmica devido à pressão e alta resistência pulmonar, permitindo que elas permaneçam de baixo da água por um certo período de tempo.



 Figura 3. Podocnemis expansa.  
Disponível em: http://www.icmbio.gov.br/portal/faunabrasileira/estado-de-conservacao/7431-repteis-podocnemis-



REFERÊNCIAS

B RAZ, Janine K.f.s. et al. Morfometria do coração e dos vasos da base e sua implicação no mergulho em Chelonia mydasPesquisa Veterinária Brasileira, [s.l.], v. 33, n. 1, p.32-38, dez. 2013. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/s0100-736x2013001300006.
POUGH, F. Harvey; JANIS, Christine M.; HEISER, John B..
A vida dos vertebrados. 4. ed. São Paulo: Atheneu Editora, 2008.
SANTOS, Andre Luiz Quagliatto et al. Morfologia externa, topografia do coração e comportamento da artéria coronária de Podocnemis expansa (Schweigger, 1812)Bioscience Journal, v. 19, n. 3, 2003.

TORTORA, Gerard J.; NIELSEN, Mark T..
Princípios de Anatomia Humana. 12. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.