Fisiologia Animal Comparada Sangue e sistema circulatório

1. Fisiologia Animal ComparadaSangue e sistema circulatório

2. Principais funções do sangue • Transferência de nutrientes; • Transporte de excretas; • Movimentação de hormônios; • Transmissão de força hidráulica; • Dissipação de calor.

3. Principais características inerentes Dissolução simples (Mamíferos: 0,2 ml O2 / 100 ml sangue); • Coagulação; • Transporte de gases Substâncias transportadoras (Mamíferos: 20 ml O2 / 100 ml sangue).

4. Principais substâncias transportadoras de gases • Proteínas associadas a um metal (ferro ou cobre); • Geralmente coloridas (pigmentos respiratórios); • Mais comum: hemoglobina

6. Proteína: estrutura primária Aminoácido • Oligopeptídio ou peptídio: até 30 unidades (aminoácidos); • Polipeptídios: Mais de 30 aminoácidos. Grupo amino Grupo carboxila Cadeia lateral

7. Proteína: estrutura quaternária Associação de duas ou mais cadeias polipeptídicas Hemoglobina: quatro cadeias polipeptídicas (2 alfa e 2 beta)

8. Ocorrência de pigmentos respiratórios Dissolvido no fluído sanguíneo Pigmentos respiratórios Contido no interior de células (corpúsculos sanguíneos)

9. Glóbulo vermelho • Mamíferos: bicôncavos e anucleados; • Aves, répteis, anfíbios e peixes: ovais e nucleados.

10. Curva de dissociação de oxigênio Hb(hemoglobina) + O2 HbO2 (oxiemoglobina) Alta saturação de oxigênio: todos os sítios de ligação de O2 (átomos de ferro na hemoglobina) são ocupados

11. Afinidade hemoglobina O2 • Maior afinidade: O2 capturado com maior eficiência nos pulmões, mas liberado com dificuldade nos tecidos: • Menor afinidade: O2 capturado com menor eficiência nos pulmões, mas liberado com facilidade nos tecidos: animais com limitações no suprimento de oxigênio ou taxa metabólica baixa animais sem limitações no suprimento de oxigênio ou taxa metabólica alta

12. Fatores que influenciam ligação O2 - Hemoglobina • Temperatura: quanto maior a temperatura mais fraca a ligação entre hemoglobina e O2. Portanto, mais oxigênio é liberado nos tecidos; • pH e dióxido de carbono: quanto maior a quantidade de CO2, menor o pH e mais fraca a ligação entre O2 e hemoglobina;

13. Sistema circulatório • Sistema de distribuição de gases respiratórios e nutrientes através da movimentação de um líquido (sangue); • Mais importante em animais relativamente grandes.

14. Circulação aberta • Moluscos não-cefalópodes, Artrópodes e Tunicados; • Coração e artérias pouco desenvolvidos; • Não existem veias e capilares; • Sangue circula livremente através da blastocele persistente (hemocele) banhando órgãos; • Sangue acumula-se em seios venosos antes de retornar ao coração através de válvulas (óstios); • Circulação lenta; • Pressão baixa; • Distribuição do sangue mal regulada.

15. Myxini (Feiticeiras) • Sistema circulatório parcialmente aberto com seios venosos; • Corações acessórios.

16. Circulação fechada • Moluscos cefalópodes, Anelídeos, Equinodermos e Cordados; • Sangue confinado aos vasos ao longo de todo o percurso; • Sistema arterial de distribuição (artérias e arteríolas); • Sistema venoso de retorno (veias e vênulas); • Capilares conectam artérias e veias; • Circulação relativamente rápida; • Pressão alta; • Distribuição do sangue bem regulada (variação no diâmetro dos vasos sanguíneos).

17. Artérias e veias Vasos que deixam o coração (aorta – transporte de sangue oxigenado; artéria pulmonar – transporte de sangue venoso) Vasos que chegam no coração Submetidas a pressões mais baixas. Retorno venoso auxiliado por movimentos do corpo e válvulas

18. Rede capilar: troca de gases, nutrientes e metabólitos • Redes extensas: mais de 2000 capilares por mm2 nos músculos; • Extremamente estreitos: 8 μm (apenas um pouco mais largos que glóbulos vermelhos)

19. Sistema linfático: recuperação de excesso de fluído filtrado pelos capilares Capilar linfático: fundo cego

20. Distribuição do fluxo sanguíneo

21. Circulação simples e circulação dupla

22. Peixes (Chondrichthyes + Osteichthyes) • Duas (três ?) câmaras em série (átrio e ventrículo); • Seio venoso regula fluxo sanguíneo para o átrio; • Bulbo ou cone arterial equipado com válvula evitam refluxo ;

23. Anfíbios: coração parcialmente dividido, mas circulação dupla funcional • Dois átrios completamente divididos, mas apenas um ventrículo; • Dois tipos de sangue quase não se misturam (válvula espiral no cone arterial); • Durante mergulho: menor circulação pulmonar e aumento do fluxo na artéria cutânea.

24. Aves e mamíferos: coração com quatro câmaras • Não-homólogos; • Parede do ventrículo esquerdo mais espessa;

25. Batimento cardíaco Contração = sístole Relaxamento = diástole

26. Estímulos de contração: células marca-passo • Centro de controle cardíaco no encéfalo pode acelerar ou desacelerar batimentos

27. Sistema circulatório em Crocodylia • Coração completamente dividido em quatro câmaras; • Padrões de circulação diferenciados durante repouso, atividade e mergulho; • Padrão mais complexo entre os Tetrapoda. Crocodilo americano Crocodylusacutus

28. Crocodylia atuais: sistema circulatório (repouso) Pulmões Aorta esquerda AD = átrio direito AE = átrio esquerdo VD = ventrículo direito VE = ventrículo esquerdo Aorta direita FP VD VE AD AE Sangue desoxigenado Sangue oxigenado

29. Crocodylia atuais: sistema circulatório (atividade) Pulmões Aorta esquerda AD = átrio direito AE = átrio esquerdo VD = ventrículo direito VE = ventrículo esquerdo Aorta direita FP VD VE AD AE Sangue desoxigenado Sangue oxigenado

30. Crocodylia atuais: sistema circulatório (mergulho) Pulmões Aorta esquerda AD = átrio direito AE = átrio esquerdo VD = ventrículo direito VE = ventrículo esquerdo Aorta direita FP VD VE AD AE Sangue desoxigenado Sangue oxigenado

31. Circulação simples e circulação dupla: vantagens? • Maior pressão sanguínea; • Aumento das taxas metabólicas; • Endotermia.