Sistema respiratorio anatomia

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Sistema respiratorio anatomia

  1. 1. 1Profa. Dra. Maria Luisa da Silvabaseado em•Kardong, K. Vertebrates: comparative anatomy, function,evolution. McGraw-Hill 2º ed. 1998.•Hildebrand, M. Análise da Estrutura dos Vertebrados. Atheneu,SP. 1995
  2. 2. 2Processo que requer ventilação das superfícies respiratóriasonde o oxigênio é absorvido do ambiente, e produtosexcedentes da oxidação (dióxido de carbono), são liberados.O sistema circulatório erespiratório – difusão passiva(moléculas se movimentam dasáreas de pressão parcial maisaltas para as mais baixas).RespiraçãoA taxa de movimento dedifusão das moléculasdependem da superfíciede área disponível, alémda distância de destino ea resistência do tecido
  3. 3. 3Difusão
  4. 4. 4Adaptações para respiração cutânea
  5. 5. 5Respiração cutânea•Barra cinza –captação deoxigênio•Barra preta –eliminação dedióxido decarbono
  6. 6. 6Sistema Respiratório• Os sistemas circulatórios e respiratórios têm “bombas”para movimentação dos fluídos, ar ou água pararespiração• Bombas – definição– máquina ou dispositivo para elevar o nível de um líquido oufazê-lo fluir em determinada direção, assim como paracomprimir gases ou torná-los rarefeitos– todo artefato ou instalação destinada a passar qualquer fluido(líquido ou gás) de um recipiente para outro• caixa torácica – ar• aparato branquial respectivamente – água• o coração é a bomba do sistema circulatório
  7. 7. 7Sistema Respiratório•Bombas: proporcionam altapressão parcial dos gradientesatravés das superfícies de trocas.• A respiração externa: troca de gasesentre o ambiente e o sangue viasuperfície respiratória.• A respiração interna: troca de gasesentre o sangue e os tecidos internosdo corpo.
  8. 8. 8Sistema RespiratórioTetrápodeBombaRespiratóriaBombaCirculatóriaTecidosSistêmicosNos peixes, a bombarespiratória geralmenteinclui os arcos branquiais esua musculatura. O coraçãoleva o sangue através dasbrânquias e depois para ostecidos sistêmicos.Nos tetrápodes, a bombarespiratória inclui acavidade bucal e a cavidadetorácica que é flexível. Arespiração ocorre nospulmões e o coração leva osangue através dos vasospara os tecidos sistêmicos.Sistemas circulatório e respiratórioPeixeBombaRespiratóriaBombaCirculatóriaTecidosSistêmicos
  9. 9. 9• Os cordados ancestrais possuiam brânquiasgrandes e complexas semelhantes ao dosprotocordados.• As brânquias evoluíram primeiro pararealizar alimentação por filtração.• A respiração nos cordados ancestraisprovavelmente era cutânea.• As brânquias respiratórias internasevoluíram a partir da faringe.• As paredes laterais da faringe embrionáriadesenvolvem seis ou mais pares deevaginações denominadas bolsas faríngeas.Órgãos Respiratórios - Brânquias
  10. 10. 10Secção frontal da cabeça e faringe da larva ou embrião de umvertebrado mandibuladoA faringe é a porção do intestino anterior situada entre acavidade oral e o esôfago, revestida por endoderma.
  11. 11. 11Órgãos Respiratórios - Brânquias• As bolsas branquiais são características dosagnatos. Cada bolsa pode ter seu próprioporo externo na superfície do corpo(cefaláspidos, anáspidos e lampréia), ou asbolsas do mesmo lado podem se comunicarcom o meio externo por meio de um ductoou poro comum (feiticeiras).  BocaPoro externoBolsas branquiaisBolsas branquiais de uma lampréia
  12. 12. 12Órgãos Respiratórios - Brânquias• As câmarasbranquiais, emboraligadas internamenteàs cavidades dafaringe e da boca,são ventiladas pormovimentosbidirecionais daágua, através deuma única aberturapara cada câmarabranquial. 
  13. 13. 13Órgãos Respiratórios - Brânquias• O fluxo de água é unidirecionalsobre as brânquias. As variações noambiente, na estrutura do aparelhorespiratório e na natureza daventilação resultam em diferençasnas pressões parciais dos gases nosangue e nos tecidos de animaisque respiram no ar e animais querespiram imersos na água.
  14. 14. 14Órgãos Respiratórios - BrânquiasFeiticeira – fluxounidirecional• a) A água entra pelaabertura nasal• b) O velame enrola-se para cima e parabaixo conforme acontração dasbrânquias• c) Estrutura dasbolsas branquiais
  15. 15. 15Órgãos Respiratórios - BrânquiasBocaBrânquias septadas de um tubarão• As brânquias septadas diferem das bolsas branquiais porqueas câmaras branquiais tendem a ser maiores para secomunicarem mais amplamente com a faringe, internamente,e para se comunicarem com o meio externo através defendas branquiais verticais no lugar de poros, como noselasmobrânquios.   EspiráculoHemibrânquiaHolobrânquiaGill slitExternal slitSeptointerbranquial
  16. 16. 16Elasmobrânquios
  17. 17. 17Elasmobrânquios
  18. 18. 18Órgãos Respiratórios - BrânquiasBrânquias operculares de um teleósteo• As brânquias operculares são características dospeixes ósseos. Os septos são menores que os seusfilamentos ou podem estar ausentes, de modoque, apenas a barra branquial permanece parasustentar os filamentos branquiais BocaFendabranquialFilamentosbranquiaisFaringe
  19. 19. 19Estrutura das Brânquias
  20. 20. 20Estrutura das Brânquias
  21. 21. 21Sistema de bombeamento duplo dos teleósteos
  22. 22. 22Órgãos Respiratórios - BrânquiasBrânquias externas de uma larva de salamandra• As brânquias externas desenvolvem-se a partir doectoderma da pele da área branquial, mas não diretamenterelacionadas com o esqueleto visceral ou câmarasbranquiais. São filamentosas ou em forma de pena e seuepitélio pode ser ciliado. Ocorrem em alguns peixesdipnóicos, teleósteos e anfíbios (larvas de Urodelos). BocaCavidade bucalFenda branquialBrânquia externa
  23. 23. 23Brânquias externas
  24. 24. 24Órgãos Respiratórios - Brânquias• Cada barra branquial consiste em: esqueletovisceral, vasos sangüíneos derivados do arcoaórtico, nervo craniano, músculos branquiais eepitélio. A barra branquial é formada por 2fileiras de filamentos branquiais.• Os filamentos da superfície posterior do arcomandibular está modificado para funções nãorespiratórias – pseudobrânquias.• Os filamentos branquiais apresentam em suassuperfícies superior e inferior delicadas lamelassecundárias.
  25. 25. 25Órgãos Respiratórios - Brânquias
  26. 26. 26Órgãos Respiratórios - Brânquias
  27. 27. 27Órgãos Respiratórios - BrânquiasCapilarCélulaepitelialCélulasangüíneaCélula pilarMembranabasalFluxo dosangueFluxo daáguaFluxo da águaFilamento branquialcom lamelassecundáriasBarra branquialRastrobranquialESTRUTURA DEUMA BARRA,FILAMENTOS ELAMELASBRANQUIAISmostrando aestruturabásica dagrandesuperfície deárea, da trocadecontracorrentee da finabarreira água-sangue
  28. 28. 28Órgãos Respiratórios - Brânquias•A água é captada pela boca,passa sobre as brânquias e saiatravés das fendas operculares.Válvulas guardam a entrada dacavidade bucal e das fendasoperculares, mantendo um fluxounidirecional de água sobre asbrânquias.  
  29. 29. 29SangueÁguaSangueSistema de contracorrente• TROCA PORCONTRACORRENTEentre os capilares deduas lamelas adjacentese o fluxo de água entreelas. Por causa dasdireções opostas dosfluxos do sangue e daágua é mantido umgradiente de difusão àmedida que seprocessam as trocas.
  30. 30. 30Sistema de contracorrente
  31. 31. 31Bexiga natatória• Muitos peixes têm órgãos respiratóriosacessórios derivados do trato digestório. Aestrutura mais comum e filogeneticamentemais antiga é a bexiga natatória.• É um órgão hidrostático, usado para controlara flutuabilidade. Alguns peixes utilizam abexiga natatória como um órgão de respiraçãoaérea acessória e na produção de sons,servindo como ressonador dos sonsproduzidos pelo ranger dos dentes faríngeosou atritando certos ossos.• Outra função é a recepção dos sons e depressão.
  32. 32. 32Bexiga natatória• Pode ou não estar ligado ao esôfago pormeio de uma conexão dorsal - ductopneumático.– 1) fisóstomos (physa = vesícula, stomo =boca) - peixes com oducto pneumático (pirarucus, sardinhas, carpas).– 2) Fisóclistos (clyst = fechado) - peixes que não apresentam oducto pneumático.
  33. 33. 33Bexiga natatória• 1) fisóstomos (physa = vesícula, stomo =boca) - peixescom o ducto pneumático (pirarucus, sardinhas, carpas).2) Fisóclistos (clyst = fechado) - peixes que nãoapresentam o ducto pneumático.
  34. 34. 34Bexiga natatória
  35. 35. 35Pulmões• A respiração no ar atmosférico:movimentos recíprocos de ar paradentro e fora do pulmão;• São os órgãos designados pararespiração aérea. O pulmão dosvertebrados desenvolve-se a partir deum divertículo da parte superior doaparelho digestivo e consiste de umarede intrincada de tubos e sacos, e aestrutura definitiva varia entre asespécies.
  36. 36. 36Peixes que respiram ar
  37. 37. 37Peixes querespiram ar
  38. 38. 38Pulmões• Os pulmões dos tetrápodas diferem dospeixes por:– serem pares– terem a razão superfície x volume maior– comunicarem-se com a região ventral doaparelho digestivo por meio de um ductodenominado traquéia– recebem sangue com baixo teor deoxigênio;– seus vasos estarem relacionados com odesenvolvimento do sexto arco aórtico– sangue oxigenado retornar diretamentepara o coração sem mistura prévia com osangue dos outros órgãos.
  39. 39. 39Pulmões• Se compararmos os pulmões de anfíbios,répteis e mamíferos, nessa ordem, o tamanhodos espaços aéreos terminais torna-se cadavez menor, mas o número total por unidadede volume de pulmão é maior. As subdivisõesdos pulmões de anfíbios e répteis sãodenominadas favéolos, de aves parabrônquiose de mamíferos alvéolos.• A respiração cutânea pode complementar arespiração pulmonar e branquial em váriosgrupos taxonômicos, incluindo humanos.
  40. 40. 40Pulmões• Os Amphibia apresentamum pulmão simples esaculiforme, com paredeslisas ou com dobras.• Os caudatos possuemtraquéia curta, sustentadapor cartilagem, que sebifurca em 2 brônquios, quese abrem nos pulmões.• A extremidade superior datraquéia é alargada,especialmente em sapos,para formar a laringe, ondese localizam as cordasvocais.• O limite entre a faringe e alaringe é chamado de glote.
  41. 41. 41Respiração e vocalização em anurosA estrutura do pulmão deanfíbios é variável, desde umabolsa de paredes lisas emalguns Urodelos até um pulmãosubdividido por septos edobras em numerosos sacosaéreos que se intercomunicam.A bomba pulsante da cavidadebucal é também utilizada paraprodução de sons e desempenhaum importante papel naorganização social e no sucessoreprodutivo
  42. 42. 42Respiração e vocalização em anuros
  43. 43. 43Pulmões• Os pulmões dos Reptilia são grande evariáveis. Um deles pode estar reduzido ouausente.• Podem apresentar apenas uma câmara emcada pulmão, com muitos compartimentose repartições ao longo de suas paredes.• A traquéia e os brônquios são mais longosque nos anfíbios e são sustentados poranéis cartilaginosos.• As cordas vocais estão presentes emalguns lagartos.
  44. 44. 44Respiração em répteisA ventilação pulmonarnos lagartos ocorrecom a compressão eexpansão da caixatorácica através dofluxo de ar dospulmõesNos crocodilos, tem ocomplemento domovimento para trás epara frente do fígadoque age sobre ospulmões
  45. 45. 45Respiração em répteisCom uma caixa torácicarígida, a tartarugaresolve seu problemacom músculos ao redorda carapaça quecontraem e relaxampara forçar a saída dear dos pulmões
  46. 46. 46• Os pulmões das Aves são pequenos ecompactos, fixos a parede dorsal docorpo.• Os grande sacos aéreos unem-se aospulmões e servem para ventilá-los. Omaior volume de ar nos pulmões não éinalado e exalado ciclicamente, em vezdisso movem-se numa só direção.• Estão presentes os sacos aéreos torácicosanteriores e posteriores, cervicais einterclaviculares. Estão ausentes nas avesas corda vocais, os sons são produzidospor uma siringe localizada próxima àbifurcação da traquéia.Pulmões
  47. 47. 47•A circulação do sangue e do ar écorrente cruzada. A traquéia élonga. Cada brônquio primário dáorigem a 4 secundários ou ventrais.7 a 10 brônquios dorsais unem-seao brônquio primário. Os ventrais edorsais são conectados por milharesde parabrônquios. Os primáriosterminam num grande par de sacosaéreos abdominais.Pulmões
  48. 48. 48Pulmões das aves
  49. 49. 49Siringe
  50. 50. 50Respiraçãoembrião deaves
  51. 51. 51Respiração em aves
  52. 52. 52Pulmões• O pulmão dos Mammalia consiste demilhões de sacos aéreos em fundocego que se encontram interligados,denominados alvéolos. A traquéia sesubdivide para formar brônquios, osquais se ramificam repetidamente,levando, eventualmente abronquíolos terminais e finalmente abronquíolos respiratórios, cada umdos quais é ligado a um conjuntoterminal de dutos e sacos alveolares.• A área total da seção transversal dasvias aéreas aumenta rapidamentecomo resultado da extensaramificação, embora o diâmetro dosdutos aéreos individuais diminua datraquéia até os bronquíolosterminais. Os gases são transferidosatravés das paredes delgadas dosalvéolos por toda porção do pulmão,distalmente aos bronquíolosterminais.
  53. 53. 53Pulmões e órgãos vocaisCordas vocaisalvéolossiringe
  54. 54. 54Pulmões e órgãos vocaisCavidade nasalNarinasBocaLaringeFaringeBrônquioesquerdoTraquéiaBrônquiodireitoPulmãodireitoPulmãoesquerdoDiafragma
  55. 55. 55Pulmões e órgãos vocais
  56. 56. 56Pulmões
  57. 57. 57Respiração em mamíferosA ventilação em mamíferos envolve expansão e contração da caixa torácica edepressão e elevação do diafragma.Um mamífero pode utilizar alternadamente o diafragma, caixa torácica e cavidadeoral conforme a atividade exercida
  58. 58. 58Respiração em mamíferos
  59. 59. 59Evolução do sistema respiratório
  60. 60. 60Respiração em mamíferos aquáticos• Muitos animaismergulhadores expiram o arantes do mergulho.•Durante um mergulhoprofundo, o aumento dapressão hidrostática provocacompressão do pulmão. Aoreduzir o volume pulmonarantes do mergulho, ar éempurrado para fora dosalvéolos.•O pulmão colapsa, ficando oar contido na traquéia ebrônquios.• Receptores localizadospróximos à glote e próximos àboca e narinas (dependendo daespécie) detectam a presençade água e isso inibe ainspiração durante o mergulho

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