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Pulmões dos VertebradosPulmões dos Vertebrados Importância dos surfactantes: presente nos pulmões
de todos os vertebrados, mesmo dos peixes pulmonados.
Regulação da respiração: agentes sinalizadores
- Respiração aquática : O2
- Respiração aérea: CO2 (ver fig. ventilação x % CO2 no ar inalado) + quimorreceptores periféricos (corpo carótido e arco aórtico).
Peixes pulmonados: 2 razões ecológicas para terem respiração acessória: depleção de O2 na água, secas periódicas (ver diferentes estratégias).
EquaEquações Logarítmicasções Logarítmicas
Equação logarítmicaForma geral: y = a.x b 1Forma logarítmica: log y = log a + b log x 2A eq 2 mostra que log y é uma função linear de log x,
grafando log y contra log x obtemos uma linha reta com inclinação b.
Ex. Volume pulmonar versus massa corporal
VL = 0.046. Mb1.06 3 log VL = log 0.046 + 1.06 log Mb 4 A função exponencial de R→R+ e a função logarítmica de
R+ →R são inversas uma da outra.
EquaEquação Exponencialção Exponencial
Forma geral: y = b.ax 5Forma logarítmica: log y = log b + x log a 6A eq 6 mostra que log y é uma função linear
de x, e grafando log y versus x dá uma linha reta com inclinação log a.
Ex. Tx de consumo de O2 versus temperatura
Reta de regressão: VL = 0,046. Mb 1,06
Pulmões dos VertebradosPulmões dos Vertebrados
1. Importância dos surfactantes: presente nos pulmões de todos os vertebrados, mesmo naqueles dos peixes pulmonados.2. Regulação da Respiração: agentes sinalizadores•Respiração aquática: ↓O2
•Respiração aérea: ↑CO2 (Fig.1.18)- Por que os animais terrestres abandonaram o O2
como sinalizador?
Abundância de O2 → acúmulo de CO2 → alteração no equilíbrio ácido-básico.
Peixes de Respiração Acessória. Peixes de Respiração Acessória. Razões ecológicas (depleção de ORazões ecológicas (depleção de O22 na na
água e secas periódicas)água e secas periódicas)órgão peixe hábitat Comentário
brânquias Synbranchus Am. Sul, doce
Muçum
Boca/opérculo Electrophorus Am.Sul, doce
poraquê
Bexiga natatória
Pulmões
Arapaima
Lepidosiren
Am.Sul, rios
Am.Sul, doce
Pirarucu
Pirambóia
Peixes de respiração aéreaPeixes de respiração aérea
Órgão Peixe Hábitat ComentáriosBrânquias Synbranchus América do Sul, doce Formato de enguia; muçum
Pele Anguilla América do Norte, Europa
Enguia comum, reproduz-se no mar; a larva migra p/ água doce
Pele Periophthalmus Praias tropicais Mestre da lama
Boca/opérculo Electrophorus America do Sul, água doce Enguia elétrica; poraquê
Boca/opérculo Anabas Sudeste da Ásia, água doce Perca escaladora, ~ao Betta
Boca/opérculo Clarias Sudeste da Ásia, Flórida, água doce Bagre andador
Boca/opérculo Gillichthys Costa do Pacífico, América do Norte Sugador de lama
Estômago Plecostomus América do Sul, doce Bagre comum em aquários caseiros
Estômago Anicistrus América do Sul, doce Bagre blindado; protegido por espinhos grossos e lâminas ósseas
Intestino Hoplosternum América do Sul, doce Bagre blindado
Bexiga natat. Arapaima América do Sul, rios Maior peixe de água doce do mundo, pirarucu
Bexiga natat. Amia America do Norte, água doce
Lagos congelados; grupo Holostei primitivo
Bexiga natat. LepisosteusAmerica do Norte, água doce Grupo primitivo holostei
Pulmão Polypterus África, água doceObichir, não é um verdadeiro peixe pulmonado
Pulmão Lepidosiren América do Sul, doce Peixe pulmonado verdadeiro; pirambóia
Pulmão Protopterus África, água doce Peixe pulmonado verdadeiro
Pulmão Neoceratodus Austrália, doce, rios Peixe pulmonado verdadeiro
Peixes de Respiração Aérea obrigatóriaPeixes de Respiração Aérea obrigatória
Peixe Órgão respiratório Hábitat
Protopterus Pulmão África
Lepidosiren Pirambóia
Pulmão América do Sul
Arapaima Pirarucu
Bexiga natatória América do Sul
HoplosternumTamoatá
Intestino América do Sul
Ophiocephalus Faringe Sul da Ásia/África
Electrophorus
PoraquêBoca América do Sul
“garpike”- grupo
primitivo Holostei- Lepisosteus- bexiga natatória
Poraquê Electrophurus electricus boca e cavidade operculares
Peixes de respiração aérea
Pirarucu Arapaima gigas- bexiga natatória
↑
Muçum-Synbranchus marmoratus- brânquias
Pirambóia Lepidosiren paradoxa-pulmonado verdadeiro
Neoceratodus – peixe pulmonado Verdadeiro - Australiano
Plecostomus punctatus - estômago
A Respiração das AvesA Respiração das Aves
1. Estrutura do Sistema Respiratório– Bem diferente do SR dos mamíferos– Os pulmões compactos se comunicam com
sacos aéreos e espaços de ar volumosos que se estendem por entre os órgãos e até se ramificam para dentro dos ossos das extremidades e do crânio. Adaptação para o vôo? E os morcegos?
– Diferenças principais: não apenas os sacos aéreos; em estrutura os pulmões das aves diferem radicalmente daqueles dos mamíferos (fluxo uni- e bidirecional)
Tabela 1.8. Pulmões das aves e Tabela 1.8. Pulmões das aves e mamíferosmamíferos
Ave (1kg ) Mamífero (1kg)
Volume pulmonar (ml) 29,6 53,5
Volume traqueal (ml) 3,7 0,9
Volume sacos aéreos (ml) 127,5 -
Volume total(ml) 160,8 54,4
Volume corrente (ml) 13,2 7,7
Freqüência (min-1) 17,2 53,5
Pulmões das AvesPulmões das Aves
Função do Sistema RespiratórioFunção do Sistema Respiratório Função dos sacos aéreos? Evidências
morfológicas para troca gasosa? Experimento para verificar função na troca gasosa (Soum, 1896).
Os sacos aéreos servem como foles Experimento para evidenciar o movimento do ar
através do SR de uma avestruz [ Bretz & Schmidt-Nielsen, 1972]. Ver Fig 1.26 – Dois ciclos respiratórios são necessários para movimentar um único bolo de ar através do sistema respiratório
Fluxo Cruzado do SR das AvesFluxo Cruzado do SR das Aves 1a.Inalação: a maior parte do ar flui diretamente para os
sacos caudais. Embora os sacos cranianos se expandem durante a inalação, eles não recebem o ar externo inalado; recebem ar dos pulmões.
1a.a.Exalação: o ar dos sacos caudais flui para o pulmão ao invés de sair pelo brônquio principal.
2a. Inalação: o ar dos pulmões flui para os sacos cranianos. 2a. Exalação: o ar dos sacos cranianos flui diretamente
para fora. Principal conseqüência deste padrão de fluxo: permite o
sangue oxigenado que deixa os pulmões ter uma maior tensão de oxigênio maior do que a PO2 do ar exalado
Não tão eficiente quanto o FCC das brânquias dos peixes Importância do fluxo unidirecional: altas altitudes
Pulmões da avestruz (Pulmões da avestruz (Struthio camelusStruthio camelus))
(A).Vista dorsal da traquéia (círculos abertos) e os
pulmõos da avestruz (Struthio camelus). Os pulmões estão profundamente
entrincheirados nas costelas dorsolaterais (setas).
Círculos fechados: brônquio primário extrapulmonar direito (EPPB).
Observe que o EPPB é relativamente mais longo, mais do que horizontal e mais estreito do que o esquerdo.
Barra da escala, 1 cm.
Pulmões da avestruz (Pulmões da avestruz (Struthio camelus)Struthio camelus)
(B) Close do aspecto dorsal do pulmão mostrando os sulcos costais profundos (s).
Traquéia: círculos abertos brônquio primário extrapulmonar direito: círculos fechados
barra de escala, 2 cm
(Maina and Nathaniel ,2001).
Sistema de sacos aéreos de um pato (Anas crecca). a. injeção de latex (azul) destacando a localização dos sacos aéreos;b. principais componentes do sistema de fluxo. Abd, saco abdominal; Cdth, saco toráxico-caudal Cl, saco clavicular; Crth, saco toráxico craniano Cv, saco cervical; Fu, furcula; Hu, humerus; Lu, pulmão; Lvd, divertículos das vértebra laterais; Pv, pelvis; and Tr, traquéia (From: O'Connor and Claessens 2005).
Anas crecca
Dinossauros predadores com pulmões Dinossauros predadores com pulmões similares aos das avessimilares aos das aves
O’Connor and Claessens (2005) - o sistema pulmonar único das aves com pulmões fixos e sacos aéreos que penetram no esqueleto possui uma história mais antiga do que se pensava.
Ao contrário do que se pensava os dinossauros predadores não tinham pulmões similares aos dos répteis atuais,
como os crocodilos.
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