Respiração Traqueal

Respiração Traqueal – O que é

Nos artrópodes, podem ser encontrados três tipos diferentes de estruturas respiratórias:

As brânquias são típicas das formas que predominam nos ecossistemas aquáticos, os crustáceos.

São constituídas por filamentos muito finos, repletos de vasos sanguíneos, e realizam as trocas gasosas diretamente da água.

As brânquias ficam frequentemente alojadas em câmaras branquiais, permanentemente cheias de água, o que permite a respiração do animal mesmo quando está em terra.

É por isso que siris e caranguejos podem se deslocar temporariamente pelo ambiente terrestre.

O número de brânquias varia de acordo com o tipo de crustáceo.

As traqueias formam um sistema de tubos aéreos, revestidos por quitina, que conduzem o ar diretamente aos tecidos do corpo.

O fluxo do ar é regulado pela abertura e pelo fechamento de poros especiais situados no exoesqueleto, denominados estigmas. Existem em insetos, aracnídeos, quilópodes e diplópodes. Na respiração traqueal, o sangue não participa; todo o transporte gasoso é feito pelas traqueias.

Respiração traqueal dos insetos

As filotraqueias ou pulmões foliáceos são estruturas exclusivas dos aracnídeos, sempre existindo aos pares.

Cada pulmão foliáceo é uma invaginação (reentrância) da parede abdominal ventral, formando uma bolsa onde várias lamelas paralelas (lembrando as folhas de um livro entreaberto), altamente vascularizadas, realizam as trocas gasosas diretamente com o ar que entra por uma abertura do exoesqueleto.

A organização das filotraqueias lembra a das brânquias, com a diferença de que estão adaptadas à respiração aérea.

Algumas aranhas pequenas e os carrapatos têm, apenas, respiração traqueal.

Respiração Traqueal – Processo

Todos os animais necessitam de energia para realizar as mais diversas funções vitais.

O processo comum a todos os animais é a respiração aeróbia, pelo qual, a nível celular, se realiza a transferência da energia dos alimentos para as moléculas de ATP.

Por este motivo é fácil de entender a necessidade dos animais de um fluxo constante de oxigênio para as células, bem como da remoção eficiente de dióxido de carbono, um resíduo do metabolismo.

As necessidades em oxigênio, bem como a produção de dióxido de carbono, aumentam proporcionalmente com a massa corporal e atividade do animal, ao passo que as trocas gasosas variam proporcionalmente com a área de contato com o meio.

No entanto, existem vários termos associados à respiração

Respiração externa: Trocas gasosas entre o organismo e o meio externo;
Respiração média: Trocas gasosas entre o sangue e as células;
Respiração interna: Corresponde ao verdadeiro significado do termo.

O sistema respiratório é um conjunto de estruturas envolvidas nas trocas gasosas com o meio.

Dessas, as estruturas onde se efetua o movimento de gases respiratórios entre os meios externo e interno designam-se superfícies respiratórias.

O movimento dos gases respiratórios, quer nas superfícies respiratórias quer a nível celular, ocorre sempre por difusão e em meio aquoso:

Difusão direta: Gases difundem-se diretamente através da superfície respiratória para as células, sem intervenção de fluido de transporte. Ocorre nos protozoários e nos insetos, por exemplo
Difusão indireta: Gases passam através da superfície respiratória para um fluido de transporte que estabelece a comunicação entre as células e o meio externo, como no caso dos anelídeos ou dos vertebrados. Este processo designa-se hematose.

Respiração Traqueal – Estruturas

Apesar da grande variedade de estruturas, todas as superfícies respiratórias apresentam características comuns:

Umidade: Todas são superfícies úmidas, o que facilita a difusão dos gases dissolvidos;
Paredes finas: Novamente para facilitar a difusão, estas superfícies são geralmente formadas por tecido epitelial pavimentoso com uma única camada de células de espessura
Ventilação: De modo a que novas moléculas de oxigênio sejam constantemente trazidas para contato com a superfície respiratória, a água ou ar devem ser renovados frequentemente
Vascularização: Presente sempre que existe difusão indireta, deve ser feita por vasos de parede fina, como os capilares, para reduzir a espessura a atravessar pelos gases;
Grande área de troca: A superfície respiratória deve ser extensa, de modo a que o contato com o ar ou água seja máximo e a velocidade de difusão elevada.

Características das superfícies respiratórias

A sobrevivência dos animais nos diferentes habitats implicou a evolução de estruturas especializadas nas trocas com o meio. Estas estruturas variam sobretudo com o tamanho e estrutura do corpo, história evolutiva do grupo e meio em que vivem.

Os animais que realizam trocas gasosas diretamente com o ar têm vantagem em relação aos que as realizam com a água pois esta apenas transporta 5% do oxigênio presente no mesmo volume de ar e o aumento de temperatura e salinidade ainda reduz mais essa quantidade. Acresce ainda o fato que os gases se difundem mais rapidamente no ar que na água.

Assim, um animal aquático, para obter a mesma quantidade de oxigênio que um terrestre, necessita de fazer passar pelas suas superfícies respiratórias uma quantidade de água muito superior á de ar.

No entanto, viver ao ar não é só vantagens, pois os gases apenas atravessam as membranas respiratórias dissolvidos em água, pelo que estas devem ser mantidas úmidas.

Vejamos alguns exemplos de grupos animais que apresentam aspectos chave da evolução dos fenômenos respiratórios:

Evolução dos sistemas respiratórios: Com apenas duas camadas de células de espessura e em contato direto com a água em que vivem, bem como um metabolismo baixo pois são animais de vida fixa, a difusão direta de gases não apresenta dificuldades.

Cnidários: Nestes animais a forma achatada proporciona uma relação área/volume elevada, logo as células podem realizar trocas diretamente com o meio por difusão direta.

Platelmintes:

Neste grupo a hematose é cutânea, as trocas são realizadas através da pele umedecida pela secreção de glândulas mucosas e os gases passados para a rede de capilares subcutâneos.

Esta situação ocorre também em anfíbios.

Nos anelídeos, no entanto, apenas parte do dióxido de carbono é libertado pela pele, pois parte dele é utilizado para formar carbonato de cálcio e usado para neutralizar a acidez dos alimentos durante a digestão.

Anelídeos

Mais comum em insetos. Diferente das outras três, esse tipo de respiração não tem ligação com o sistema circulatório. O animal tem furos que permitem a entrada de gases que fazem a troca diretamente com as células.

Típico destes animais é o sistema respiratório traqueal, fundamental para a colonização do meio terrestre, que permite uma taxa metabólica elevada.

Este sistema é formado por uma série de tubos quitinosos que se vão ramificando até ás traquíolas (que estão em contato com as células e onde se realiza uma difusão direta, através do epitélio traqueal não quitinizado) e por onde o ar circula, entrando por espiráculos na superfície do corpo. Os espiráculos podem estar permanentemente abertos ou possuir válvulas musculares e filtros.

Nos insetos menores não existe ventilação ativa mas nos maiores tal ocorre por movimentos musculares que contraem as traqueias. Grande parte do dióxido de carbono é libertado pelos tubos de Malpighi.

.Artrópodes: As brânquias são os órgãos respiratórios típicos do meio aquático, formadas por evaginações da parede do corpo e apresentando grande área de trocas.

Respiração num tubarão

A sua estrutura filamentosa apenas poderia funcionar em meio aquático, que lhes fornece sustentação.

Estas estruturas podem localizar-se no exterior ou no interior do corpo, sendo as últimas as preferidas pela evolução, já que brânquias externas não só dificultam a locomoção, como facilita os danos a uma zona de epitélio sensível e delicado.

As brânquias internas estão alojadas em cavidades branquiais individuais abrindo para o exterior pelas fendas branquiais (peixes cartilagíneos) ou câmaras branquiais protegidas por opérculo e abrindo para o exterior pela fenda opercular (peixes ósseos).

Este fato não só aumenta a proteção como facilita a ventilação: a água é bombeada para a boca por ação de poderosos músculos, passa pela faringe e banha as brânquias, saindo pelas fendas branquiais ou operculares, pelo que a ventilação é contínua.

Cada brânquia é formada por um arco branquial cartilagíneo ou ósseo, que sustenta os filamentos branquiais, nele inseridos diagonalmente e contendo cada um duas arteríolas (aferente com sangue venoso e eferente com sangue arterial), separadas por uma fina rede de capilares.

Peixes: A água circula em contracorrente com o sangue desses capilares, o que permite aumentar a eficiência das trocas gasosas, pois o sangue circula sempre em direção a água fresca e plenamente oxigenada, podendo-se atingir neste uma saturação de perto de 90%. Pela mesma razão o dióxido de carbono difunde-se em sentido contrário, para a água.

Mecanismo de contracorrente

Os pulmões são sacos de ar com superfícies internas muito vascularizadas e surgiram por invaginação da parede do corpo.

Filogeneticamente, nos pulmões dos anfíbios, répteis e mamíferos pode-se verificar um aumento da compartimentação dos pulmões (aumentando a área de superfície respiratória), especialização do sistema de ventilação e da circulação sanguínea:

Vertebrados terrestres

O sistema respiratório destes animais revela a sua posição de transição entre o meio terrestre e aquático, pois na fase larvar respiram por brânquias (inicialmente externas e depois internas) e no adulto respiram principalmente por pulmões.

Estes ainda são muito simples e apresentam pequena área pelo que a hematose ocorre também na pele e cavidade bucofaríngica, todas cobertas por epitélios úmidos e densamente irrigados.

Dado que não existe tórax individualizado, a ventilação é feita por bombagem bucal e não é contínua.

Anfíbios: Os pulmões são mais complexos e divididos em alvéolos. Os crocodilianos são os que apresentam estruturas respiratórias mais evoluídas, muito semelhantes ás dos animais homeotérmicos. Não existe diafragma mas existem costelas logo a ventilação é feita por variação de volume torácico.

Répteis

Os pulmões muito elásticos estão alojados na caixa torácica e são formados por alvéolos pulmonares (onde ocorre a hematose), dispostos em torno de ductos alveolares e bronquíolos.

A ventilação não é contínua mas faseada pois o ar entra e sai pelo mesmo percurso e é realizada pela variação de volume da caixa torácica e diafragma.

A eficiência de trocas é baixada pelo fato de o ar não sair totalmente dos pulmões obtendo-se uma mistura de ar fresco e residual.

Mamíferos

Estes animais apresentam um sistema diferente, mas muito eficiente, em que o ar apenas circula num sentido – ventilação contínua.

Os pulmões das aves são pequenos e compactos, basicamente formados por um conjunto de tubos. Estão abertos nas duas extremidades pelos parabrônquios, que os ligam aos sacos aéreos, anteriores e posteriores.

Os sacos aéreos não intervêm na hematose mas tornam a ventilação mais eficiente.

A ventilação segue os seguintes passos, envolvendo duas inspirações e duas expirações: na primeira inspiração o ar entra para os sacos posteriores, na primeira expiração passa para os pulmões, na segunda inspiração o ar passa para os sacos anteriores (ao mesmo tempo que entra ar fresco para os posteriores) e na segunda expiração o ar é expelido dos sacos anteriores (ao mesmo tempo que o ar fresco entra nos pulmões).

Tal como nos peixes, a difusão dos gases nos pulmões é feita em contracorrente, contribuindo para uma eficiente remoção do oxigênio do ar.

Aves

Nos animais em que a difusão dos gases é indireta, estes deslocam-se até ás células num fluido circulante, sangue ou hemolinfa. Geralmente existem pigmentos respiratórios no sangue, tornando-o eficiente nesse transporte.

Os pigmentos respiratórios são moléculas complexas, formadas por proteínas e iões metálicos, o que lhes confere uma cor característica.

Estas moléculas são boas transportadoras de gases pois ligam-se quando a pressão do gás for elevada e libertam-se dele rapidamente, se a pressão do gás for baixa.

De entre os diversos pigmentos conhecidos, a hemoglobina é a mais comum e a melhor estudada. Este é um pigmento típico dos vertebrados, embora possa existir em anelídeos, nemátodos, moluscos e artrópodes.

No caso dos invertebrados encontra-se dispersa no plasma, enquanto que nos vertebrados se localiza nos glóbulos vermelhos, que nos mamíferos não camelídeos perdem o núcleo para conter maior volume de pigmento.

Transporte dos gases respiratórios

Hemoglobina é um termo que atualmente corresponde a uma classe de moléculas que têm em comum um grupo heme (ferroporfirina) ligado a uma parte proteica designada globina, variável com a espécie.

A hemoglobina humana apresenta quatro cadeias peptídicas, duas a e duas b, ligadas a grupos heme a que se pode ligar o oxigênio ou o dióxido de carbono.

Assim, cada molécula pode transportar quatro moléculas de oxigênio.

A hemoglobina humana tem, ainda, grande afinidade para o monóxido de carbono (cerca de 200 vezes superior á afinidade para o oxigênio), o que torna este gás muito perigoso, mesmo em baixas concentrações.

A hemoglobina saturada de monóxido de carbono designa-se carboxiemoglobina.

Nos mamíferos existem ainda outros pigmentos respiratórios, com maior afinidade para o oxigênio, como a mioglobina presente nos músculos.

Esta molécula tem uma tão elevada afinidade para o oxigênio que o pode retirar da hemoglobina, funcionando como armazém deste gás nos músculos.

Na difusão dos gases respiratórios, o fator determinante é a pressão parcial de cada gás: nos alvéolos a pressão parcial de O₂ é superior á do sangue, pelo que este gás se difunde para os capilares. No caso do CO₂

, a pressão parcial deste gás é maior no sangue que nos alvéolos, pelo que a difusão se dá em sentido contrário, para os pulmões. Situação semelhante ocorrerá a nível dos tecidos.

Hemoglobina

O oxigênio é transportado pelo sangue sob duas formas:

Dissolvido no plasma o O₂ é pouco solúvel na água pelo que apenas cerca de 2% são transportados por esta via;

Combinado com a hemoglobina nos glóbulos vermelhos existem 280 milhões de moléculas de hemoglobina, cada uma podendo transportar quatro O₂, ou seja cerca de 98% deste gás vai por este meio até ás células.

A ligação da primeira molécula de O₂ á hemoglobina altera a sua conformação, facilitando a ligação das seguintes, ou seja, aumentando a sua apetência para o O₂ por um efeito alostérico.

O mesmo acontece com a libertação de uma molécula de O₂, acelera a libertação das restantes. Por este motivo, a hemoglobina é um transportador tão eficiente de gases.

Quando o O2 está ligado á hemoglobina esta designa-se oxiemoglobina (HbO₂) e quando este está ausente designa-se desoxiemoglobina ou hemoglobina reduzida.

Baseando-nos na pressão parcial de oxigênio (pO₂), pode-se construir as curvas de saturação/dissociação da hemoglobina.

Estas curvas são sigmóides, com acentuado declive entre 10 e 60 mmHg, ou seja, a capacidade da hemoglobina se combinar com o O₂ aumenta muito rapidamente nesse intervalo (a 40 mmHg cerca de 75% das moléculas são oxiemoglobina).

Assim, mesmo que pO₂ baixe de 100 para 60 mmHg, apenas se perde 10% de saturação, revelando uma considerável margem de segurança no fornecimento de gases ás células por esta via.

Dado que a pO₂ no sangue após as redes capilares em repouso ainda é de 40 mmHg mostra que existe O₂ de reserva para situações de atividade.

Testes revelaram que após a paragem cardíaca e respiratória, a reserva de O₂ no sangue ainda permite a sobrevivência durante 5 minutos.

A dissociação do O₂ da hemoglobina é facilitada pela temperatura elevada e pelo pH baixo (elevada percentagem de CO₂.

Oxigênio

O dióxido de carbono pode ser transportado no sangue de três modos principais:

Dissolvido no plasma – devido á baixa solubilidade na água deste gás, apenas 8% são transportados por esta via;

Combinado com a hemoglobina – uma percentagem ainda relativamente baixa, cerca de 11%, deste gás reage com a hemoglobina, formando a carbamino-hemoglobina (HbCO₂);

Como hidrogenocarbonato (HCO3-) a maioria das moléculas deslocam-se como este ião, cerca de 81%.

Naturalmente este processo de reação com a água é lento mas pode ser acelerado pela enzima dos glóbulos vermelhos anidrase carbónica.

Quando a pCO₂ é elevada, como nos tecidos, reação produz ácido carbónico (H₂CO₃), que se ioniza em HCO₃-, o ião hidrogenocarbonato ou bicarbonato.

Após a sua rápida formação no interior dos glóbulos vermelhos, o ião difunde-se para o plasma, onde é transportado até aos pulmões. Aí as reações são revertidas e o CO₂ é libertado para os alvéolos.

Artrópodes: o grupo mais numeroso

Os artrópodos (do grego arthron, articulação, e podos, pés) abrangem invertebrados bilatérios, celomados, segmentados, portadores de apêndices locomotores articulados em número de par.

Os artrópodes, são dotados da patas articuladas. Constituem o mais vasto grupo zoológico. Compreendem os insetos ¾ como piolho, mosca, borboleta, ¾, os crustáceos ¾ como camarão, siri, lagosta ¾, os aracnídeos ¾ como aranha, escorpião ¾, os quilópodes ¾ como centopeia ou lacraia ¾, e os diplópodes ¾ como embuá ou piolho-de-cobra.

A aquisição de membros articulados, além de outros aprimoramentos que a Natureza concedeu a esses animais, talvez justifique grandemente a sua imensa proliferação, bem como a adaptação que sofreram a quase todos os ambientes terrestres.

As patas articuladas foram gradativamente especializadas para andar, correr, saltar, nadar, segurar presas e alimentos, copular, transportar ovos, defender-se, cavar buracos etc.

A prova indiscutível de que os artrópodes constituem o grupo mais bem sucedido de todos os animais já aparecidos na Terra é o seu número extraordinário, não só de espécies como de indivíduos.

O filo Arthropoda é o mais numeroso dentre todos no reino Metazoa (mais de 800 mil espécies).

As características dos artrópodes

Membros locomotores articulados.
São triblásicos, celomados, e com simetria bilateral.
Têm o corpo segmentado e dividido em três partes: cabeça, tórax e abdome. Pode ocorrer fusão da cabeça com o tórax; nesse caso o corpo apresenta-se dividido em duas partes: cefalotórax e abdome.
São dotados de um exoesqueleto, que contém quitina ( polissacarídeo ). O exoesqueleto é produzido pela epiderme e limita o crescimento do animal; por isso ocorrem mudas ou ecdises.
Nos crustáceos é comum o exoesqueleto apresentar-se impregnado de sais de cálcio, que lhe conferem maior resistência.
Sistema digestivo completo; a excreção ocorre através de estruturas especiais: túbulos de Malpighi, nos insetos, nos quilópodes e nos diplópodes; glândulas coxais, nas aranhas; glândulas verdes, nos crustáceos.
Sistema respiratório completo, a respiração acontece através de brânquias, traquéias ou pulmotraquéias.
Sistema nervoso ganglionar, bem desenvolvido.
A circulação é aberta, isto é, o sangue circula primeiramente por vasos e, a seguir, é projetado para lacunas no meio dos tecidos, de onde volta depois para os vasos.
O sangue tem características mistas de sangue e linfa, daí preferivelmente ser chamado de hemolinfa.
São organismos geralmente dióicos ( com sexos separados). A fecundação é interna; o desenvolvimento pode ser direto ou indireto, com metamorfose ou não.
Apresentam órgãos dos sentidos bem aperfeiçoados e situados na cabeça.
A excreção se faz por meio dos tubos de Malpighi (na maioria deles), estruturas mais evoluídas que as nefrídias de uma minhoca.
Órgão dos sentidos muito especializado situados na cabeça (órgãos auditivos, olhos e antenas).
Alguns sofrem metamorfose durante o seu desenvolvimento.

As classes dos artrópodes: Os artrópodes compreendem cinco classes principais: os insetos, os crustáceos, os aracnídeos, os quilópodos e diplópodos.

Os insetos

Os insetos são os animais mais bem sucedidos da Natureza. São os mais numerosos e sofreram adaptações aos mais diversos ambientes e aos mais diferentes meios de vida.

Existem espécies aquáticas (exceto no mar), terrestres, voadoras, não voadoras, cavadoras de buracos no solo algumas coisas, como cupins, formigas e abelhas, outras vivem sobre plantas ou animais em decomposição, dos quais extraem os alimentos, há espécies predadoras e espécies parasitas (hematófagas, como pulgas, mosquitos e percevejos), existem aquelas que transmitem doenças, e há até as que se desenvolvem nos tecidos de plantas e de animais, causando nestes últimos o berne ou bicheira (miíase).

As principais características:

Corpo dividida em cabeça, tórax e abdome. Três pares de patas os insetos são hexápodos (possuem seis patas). As patas são estruturas especializadas com determinadas funções, como correr (formigas), agarrar e imobilizar vítimas (louva-a-deus), saltar (pulgas), nadar (besouros-de-água). Corpo revestido por um envoltório protéico contendo quitina que constitui o exoesqueleto desses animais. A cabeça tem sempre um par de antenas (animais díceros). O par de antenas, tem função tátil e olfativa. Olhos prestando-se para a orientação do vôo (abelhas), para a localização de presas (libélulas). Embora existam espécies ápteras (sem asas, como as formigas, o piolho, a pulga, a traça) e dípteras (como as moscas e mosquitos, que apresentam apenas um par de asas), a grande maioria, entretanto, possui dois pares de asas (tetrápteros). Asas, contribui para aumentar sua adaptação à vida terrestre. A respiração é feita por traqueias, tubos ramificados que se abrem por orifícios na parede externa do tórax e do abdome os estigmas ou espiráculos e levam o oxigênio diretamente à intimidade dos tecidos, de onde trazem o dióxido de carbono. O sistema circulatório compõe-se de vasos finos e um grande vaso dorsal com diversas câmaras contráteis, que funcionam como se fossem vários corações em série. A hemolinfa é projetada em direção à cabeça e, depois, se difunde para lacunas nos tecidos (hemocelos), que correspondem à cavidade celomática desses animais. Posteriormente, o sangue retorna ao vaso dorsal. Sangue sem pigmento respiratório. Apresentam peças bucais preparadas para mastigar (baratas e gafanhotos), para lamber (abelhas), para sugar (borboletas), para picar (pernilongos). Excreção por tubos de Malpighi, canalículos que retiram os produtos finais do metabolismo diretamente de celoma (que nestes animais é representado por cavidades no meio dos tecidos
hemocelos por onde circula a hemolinfa) e os derramam na porção posterior do intestino. Produzem ácido úrico como principal excreta nitrogenado.

Morfologia externa

O exoesqueleto protéico contendo quitina é formado pela camada mais externa da epiderme. Pela sua natureza rígida, oferece uma razoável proteção ao animal contra predadores e perda excessiva de água. Assim, periodicamente, há necessidade de substituição daquela espécie de “armadura” por outra maior. O animal se despoja do seu exoesqueleto (que, já largado no ambiente, recebe o nome de exúvia), expande-se como num “desafogo” e, imediatamente, reinicia a atual dimensão. Esse fenômeno é chamado muda ou ecdise e tem o seu mecanismo controlado pelas glândulas protorácicas.

A cabeça é o centro sensorial do animal. Nela estão localizados seus principais órgãos dos sentidos: as antenas e os olhos. As antenas são órgãos quimiorreceptores, que apresentam também as funções olfativas e tácteis.

Os olhos podem ser ocelos (distinguem a luz e a sombra, porém não formam imagens) ou olhos compostos (facetados, formados por mais de 2 500 pequenas unidades chamadas omatídeos, que se dispõem radiadamente formando um globo grande).

O tórax é o centro locomotor dos insetos.

É formado por três segmentos: protórax, mesotórax e metatórax, com um par de patas por segmento. Cada pata é constituída pelos seguintes artículos: coxa, trocanter, fêmur, tíbia e tarso.

As asas são estruturas vivas ligadas ao tórax (meso e metatórax), mas não são membros verdadeiros e sim uma expansão lateral do tegumento. Em suas nervuras passam vasos, traqueias e lacunas sanguíneas.

Os tipos de asa são:

Membranosas: finas e transparentes (moscas);
Pergamináceas: finas, opacas, flexíveis e coloridas (barata);
Élitros: espessas e opacas (besouro);
Hemiélitros: são élitros na base e membranosas na ponta.

O abdome é o centro de nutrição dos insetos, desprovido de apêndices e com uma segmentação nítida. Os últimos segmentos são transformados, revelando adaptações para a copulação e a postura de ovos.

Existem abertura das traquéias, denominadas espiráculos ou estigmas, localizadas lateralmente. Em alguns, existe um aguilhão ou ferrão injetor de substância irritante, de efeito muito doloroso ou mesmo paralisante sobre pequenos animais.

Sistema Digestivo

É do tipo completo e dividi-se em três partes: anterior (estomodeu) de origem ectodérmica; médio (mesodeu) de origem mesodérmica e posterior (proctodeu) de origem ectodérmica.

O Estomodeu e o Proctodeu têm revestimento quitinoso.

Possui boca, faringe, esôfago, papo, moela, estômago, intestino, orifício retal, e como órgãos anexos, as glândulas salivares.

O aparelho bucal é adaptado ao tipo de alimentação do animal, podendo ser triturador (gafanhoto, besouro, barata), sugador, em forma de tromba ou probóscida (borboletas), picador-sugador (mosquitos, pulgas) e sugador-lambedor (moscas).

Sistema nervoso: O sistema nervoso dos insetos compõe-se de gânglios, sendo que os localizados na cabeça se fundem para formar uma espécie de “cérebro”. Há dupla rede de gânglios que se dispõem ventralmente ao longo do corpo. Por isso, dizemos que o sistema nervoso dos insetos é ventral, em contraste com os animais superiores (vertebrados), cujo sistema nervoso tem um cordão longitudinal dorsal, representado pela medula raqueana.

Sistema Sensorial: A visão dos insetos (olhos simples e compostos) distingue cores até ultravioleta; a sensibilidade auditiva é percebida pelos pelos e órgão cordotonais das patas; a sensibilidade olfativa situa-se nas antenas; a sensibilidade gustativa está nos palpos bucais e a sensibilidade táctil em cerdas de apêndices.

Reprodução

Quanto à reprodução, os insetos são dióicos (unissexuados), podendo ou não ocorrer dimorfismo sexual (macho diferente da fêmea). A fecundação é interna, São quase todos ovíparos.

Certas moscas e os pulgões são vivíparos. Quanto ao desenvolvimento, classificam-se em:

Ametábolos (do grego a = não; metabolos = mudança). O ovo eclode e libera um indivíduo jovem com forma semelhante ao adulto, não havendo, portanto, metamorfose. Ex: a traça.

Hemimetábolos (do grego hemi = metade). São os insetos com metamorfose incompleta: o ovo eclode e libera uma ninfa, que é destituída da asas e órgãos sexuais desenvolvidos; à medida que as mudas ou ecdises se processam, a ninfa transforma-se na forma adulta, denominada imago. Ex: o gafanhoto.

Holometábolos (do grego holo = total). Insetos, como abelha, borboleta, mosca e besouro, com metamorfose completa: o ovo eclode e libera uma larva.

A larva ingere grande quantidade de alimento e realiza mudas até originar a pupa ou casulo ou crisálida: é dotada de poucos movimentos. A forma adulta dos insetos recebe o nome de imago.

Chama-se larva a forma jovem muito diferente do imago. A ninfa é a forma jovem dos insetos hemimetábolos (um pouco parecida com imago).

Pupa é a forma intermediária entre larva e o imago nos holometábolos (do grego holo, todo, tudo, e metabole, mudança). A muda, nos insetos, é desencadeada pelo hormônio ecdisona, cuja produção é estimulada pelos hormônios cerebrais. Existe, entretanto, um outro hormônio ” hormônio juvenil” que impede a transformação da larva em pupa, ou desta em imago.

Para que a metamorfose ocorra é necessário que a taxa de hormônio juvenil na hemolinfa seja muito pequena ou nula. Caso contrário, o animal realiza a muda, mas passa apenas de uma fase da larva para outra fase de larva.

TISANUROS: (Ametábolos e apterigotas, isto é, sem asas mesmo embrionariamente. Traças ou lepismas.)
ANOPLUROS: (Piolhos. Embrionariamente com asas. Podem transmitir i tifo exantemático ou febre das trincheiras)
SUCTÓRIOS OU SIFONÁPTEROS: (Pulgas e bichos-de-pé. Parasitas. Podem transmitir diversas doenças como a peste bubônica.)
HEMÍPTEROS: (Percevejos. Alguns são fitófagos. Os hemetófagos podem transmitir moléstias como a doença de Chagas.)
CORRODÊNTIOS: (Piolhos-de-livros. Minúsculos e inofensivos
DÍPTEROS: (Somente moscas e mosquitos. Muitos sãos hematófagos e transmitem doenças, como a malária, a febre amarela, a filariose, o dengue.)
ISÓPTEROS: (Cupins ou térmitas, divididos em castas: rainhas, reis, soldados e operários. Alguns possuem asas, mas depois as perdem.)
HIMENÓPTEROS: (Formigas, abelhas e vespas. Maioria de vida social, dividindo-se em castas; alguns com asas.)
LEPIDÓPTEROS: (Borboletas e mariposas; as primeiras, de hábitos diurnos, as últimas de hábitos noturnos.)
HOMÓPTEROS: (Cigarras e pulgões. Podem ser nocivos às plantas.)
ORTÓPTEROS: (Louva-a-deus, gafanhotos, grilos, baratas, bichos-de-pau; alguns atacam as plantas, outros corroem alimentos e roupas.)
COLEÓPTEROS: (Besouros, vagalumes, joaninhas. Alguns são hospedeiros intermediários de vermes.)

A classe insecta subdivide-se nas subclasses Apterygota e Pterygota.

A primeira abrange os insetos que não desenvolvem qualquer rudimento de asa, mesmo embrionariamente.

Das ordens aqui citadas, somente a dos tisanuros se inclui neste caso. Todas as outras compreendem insetos pterigotas, isto é, dotadas de asas, se não durante a vida inteira, pelo menos numa fase dela.

Respiração Traqueal – Traqueia Humana

Traqueia Humana

A Traqueia é um tubo oco que se origina na base da laringe e termina dividindo-se ou transformando-se nos dois brônquios principais.

Nos mamíferos, a traqueia é o tubo de aproximadamente 1,5 centímetros de diâmetro por 10-12 centímetros de comprimento que bifurca-se no seu interior, ligando a laringe aos brônquios, para levar o ar aos pulmões durante a respiração.

Sua parede consta de uma capa interna epitelial, uma capa externa de tecido conjuntivo, e uma meia capa onde se encontram os anéis cartilaginosos da traqueia, que lhe serve de sustento a fim de que a luz traquial esteja sempre aberta.

Nas aves, a traqueia tem a mesma função, mas liga a faringe à siringe.

A traqueia é constituída por músculo liso, revestida internamente por um epitélio ciliado e externamente encontra-se reforçada por anéis de cartilagem.

Esse muco ciliar adere partículas de poeira e bactérias presentes no ar inalado, e que graças ao movimento dos cílios são varridas para fora e expelidas ou engolidas.

A traqueia se divide em dois brônquios cartilaginosos, cada um dirigido a cada pulmão. No interior do mesmo, cada brônquio se subdivide em bronquíolos, os quais porém, voltam a dividir-se em condutos de diâmetro cada vez menores, até as cavidades finais chamadas sacos aéreos ou alvéolos.

Nas paredes dos vasos menores e dos sacos aéreos se encontram umas cavidades diminutas chamadas alvéolos, por fora das quais se dispõe túpidas redes de capilares sanguíneos.

Nos pulmões o oxigênio passa dos alvéolos aos capilares pulmonares e o dióxido de carbono se desloca, em sentido oposto, dos capilares pulmonares ao interior dos alvéolos.

Isto ocorre simplesmente pelo fenômeno físico da difusão (cada gás vai de uma região onde está mais concentrado a outras de menor concentração).

Nos capilares de todos os tecidos do corpo, onde ocorre a respiração interna, o oxigênio, por difusão, vai dos mesmos ás células, portanto o dióxido de carbono passa da mesma forma das células aos capilares.

O metabolismo ininterrupto da glucosa e outras substâncias na intimidade celular dá lugar à produção constante de dióxido de carbono e utilização de oxigênio; em conseqüência a concentração de oxigênio sempre é baixa, e a de dióxido de carbono sempre é alta nas células, com relação aos capilares.

Em todo o sistema o oxigênio passa dos pulmões ao sangue e deste aos tecidos, de pontos de maior a menor concentração, até ser finalmente utilizado pelas células. O dióxido de carbono passa das células, onde se produz, ao sangue, aos pulmões e ao exterior, sempre para as zonas de menor concentração (diferença de pressões).

Quantidade de ar respirado em estado de repouso; o ar que entra e sai em cada movimento respiratório de um homem adulto tem um volume de 500 ml. Uma vez já expulsado este ar, pode obrigar-se a sair outro litro e meio de ar mediante uma expulsão forçada e ainda sobra aproximadamente outro litro que não pode sair nem com esforço. Fica explícito, que durante uma respiração normal fica nos pulmões uma reserva de 2,5 litros que se misturam com os 500 ml que penetram na inspiração.

Depois da inspiração de 500 ml, é possível, respirando profundamente, fazer penetrar 3 litros mais, e durante o exercício, pode-se aumentar o ar inspirado, de 500 ml à 5000 ml, em cada ciclo respiratório.

Regulação da respiração; como as necessidades de oxigênio pelo organismo são diferentes no repouso ou na atividade, a freqüência e profundidade dos movimentos devem alternar-se para ajustar-se de forma automática às condições variáveis.

É o centro respiratório, localizado no bulbo raquiano e a protuberância e que coordena os movimentos harmônicos de músculos (separados) para levar a cabo o processo da respiração.

O sistema de Respiração Traqueal dos insetos

Respiração através de traqueias é chamado de respiração traqueal.

Ele é visto em insetos centopeias, carrapatos, alguns ácaros e aranhas.

Os pigmentos respiratórias estão ausentes no sangue, porque o sistema de distribui traqueal O₂ ou ar diretamente para as células.

Insetos e outros invertebrados, oxigênio e dióxido de carbono troca entre seus tecidos eo ar por um sistema de tubos cheios de ar chamados traqueias.

Entre os insetos menores ou menos ativos, as trocas gasosas que o sistema traqueal é por difusão simples.

Insetos, sendo artrópodes têm um sistema circulatório relativamente ineficiente, aberto sem vasos para transportar oxigênio para as diferentes partes do seu corpo.

Devido à ineficácia do sistema circulatório, tais como pulmões, não atendem as exigências respiratórias das células do inseto. Em vez disso, os insetos desenvolveram um sistema muito simples de traqueia que se baseia numa rede de pequenos tubos que canalizam O₂ diretamente para as diferentes partes do corpo.

O sistema de traqueia é composto por tubos revestido de quitina chamados de traqueia que se conectam diretamente para o ar através das aberturas no da parede do corpo chamados espiráculos.

A traqueias são reforçados com anéis de quitina, o mesmo material que compõe o exoesqueleto de artrópodes.

A ramificação das traqueias em tubos cada vez menores é chamado de Traquéola, que eventualmente terminam na membrana plasmática de todas as células do corpo do inseto.

A pontas das traquéolas estão fechadas e contem fluido. O ar entra na traqueia através dos espiráculos e viaja através dos traquéolas às pontas cheias de fluido, em que o oxigênio se difunde a partir das traquéolas diretamente para dentro das células, e o CO₂ se difunde a partir das células nas traquéolas.

Variações sobre o sistema traqueal

Em insetos menores e menos ativos, a troca de gás traqueal é por difusão simples. Maiores insetos, mais ativos, tais como gafanhotos aperfeiçoar difusão por força de ventilação a sua traqueia, análogo ao da respiração em mamíferos. A contração dos músculos abdominais comprime os seus órgãos internos, forçando a entrada de ar (como expirando).

Relaxamento dos músculos abdominais permite que o ar seja puxado para trás em (como inalação).

Insetos aquáticos, seja adulto ou larva, também contam com tubos traqueais para troca de gás. Alguns insetos, como larvas de mosquito, continuam sujeitas ao ar e gases taxas de na superfície da água.

Outros podem trazer uma bolha de ar sob a água com eles. Mesmo verdadeiramente aquático larvas de inseto, com guelras por meio do qual se difunde O₂ a partir da água-ainda o transporte do O₂ em todo o corpo com um sistema de traqueia cheio de gás.

Porque os tubos endotraqueais transportam o oxigênio do ar diretamente para as células, os insetos não precisam para transportar oxigênio em sua hemolinfa, como os mamíferos fazem com o seu sangue.

É por isso que hemolinfa inseto não é vermelho: as moléculas de transporte de oxigênio (hemoglobina) faz vermelho o sangue dos mamíferos.

BRÂNQUIAS

Brânquias são estruturas respiratórias especializadas para a troca gasosa na água. Brânquias unicamente estruturados são encontrados em vários grupos de animais, incluindo moluscos, anelídeos, crustáceos, equinodermos e vertebrados. Um problema que os animais aquáticos devem lidar com o que é a concentração de de oxigênio na água é de cerca de 10.000 vezes menor do que a do ar. Assim, as guelras têm que ser muito eficiente para atender as demandas respiratórias de animais aquáticos. Guelras de peixes, por exemplo, é possível extrair mais do que 80% do oxigênio dissolvido na água.

Brânquias são feitos de numerosos cortinas suspensas de tecido, chamados filamentos, que aumentam a sua área de superfície das vias respiratórias.

Tecido branquial está permeado com muitos canais pequenos que suportam água rodeados por capilares.

Fonte: www.geocities.com/curlygirl.no.sapo.pt/www.biomania.com/163.16.28.248