O documento descreve os sistemas de transporte nos animais. Nos animais mais simples as trocas ocorrem por difusão, mas nos animais mais complexos é necessário um sistema especializado. Existem sistemas abertos e fechados, tendo os sistemas fechados maior eficiência. Nos vertebrados o sistema é o cardiovascular, variando entre peixes, anfíbios e mamíferos.

1. Margarida Barbosa Teixeira O TRANSPORTE NOS ANIMAIS

2. Necessidade do sistema de transporte Em qualquer animal, as células necessitam de estar em contacto permanente com o meio de onde recebem nutrientes e oxigénio , e para onde lançam produtos resultantes do metabolismo celular , para que sejam eliminados. Nos animais mais simples (ex: esponja, coral, hidra, planária…) todas as células estão relativamente próximas do meio exterior a troca de substâncias realiza-se por difusão simples não possuem um sistema de transporte especializado

3. Necessidade do sistema de transporte Nos animais mais complexos , com maior número de células, as substâncias têm que percorrer maiores distâncias necessitam de um sistema de transporte especializado Trocas entre as células e o sangue

4. Sistema de transporte Constituição Fluido circulante hemolinfa (em lacunas) ou sangue (no interior de vasos) Órgão propulsor coração Sistema de vasos ou lacunas por onde o fluido circula Funções Transporte de nutrientes e oxigénio às células Transporte de material resultante do metabolismo celular Transporte de hormonas Defesa do organismo Distribuição do calor metabólico pelo organismo

5. Sistema de transporte aberto Coração tubular dorsal, com orifícios (ostíolos), ligado a ramificações laterais (artérias). Quando o coração contrai os ostíolos fecham, quando relaxa abrem. Quando o coração contrai bombeia a hemolinfa para as artérias, que a lançam em lacunas (hemocélio), onde ocorrem as trocas com as células. Movimentos coordenados dos músculos do corpo fazem regressar a hemolinfa ao coração (que se encontra relaxado), através dos ostíolos. Nota: Nos insectos os gases respiratórios não são transportados pela hemolinfa; o voo necessita de uma elevada taxa metabólica e o sistema aberto não seria eficaz para distribuir os gases respiratórios necessários.

6. Sistema de transporte aberto Quando o coração contrai bombeia a hemolinfa para as artérias, que se prologam por capilares, os quais a lançam em lacunas (hemocélio), onde ocorrem as trocas com as células. Um sistema de capilares drena as lacunas, fazendo regressar a hemolinfa ao coração.

7. Sistema de transporte fechado 5 a 7 pares de arcos aórticos (corações laterais), ligados a um vaso dorsal e a um vaso ventral. No vaso dorsal o sangue circula de trás para a frente, em sentido oposto à circulação no vaso ventral. A contracção dos corações laterais impulsiona o sangue para o vaso ventral; neste, o sangue circula para trás, e vai dirigindo-se para os capilares. Ao nível dos capilares ocorrem as trocas com as células. Dos capilares o sangue dirige-se para o vaso dorsal e deste para os corações laterais.

8. Evolução dos sistemas de transporte Nos sistemas de transporte abertos a hemolinfa flui muito lentamente. Animais com este tipo de sistema de transporte têm, em regra , movimentos lentos e baixa taxa metabólica . Nos sistemas de transporte fechados todo o percurso do sangue se faz dentro de vasos, mantendo-se o sangue distinto do fluido intersticial. O sangue após ser impulsionado, regressa rapidamente ao coração .

9. Evolução dos sistemas de transporte A circulação fechada é mais eficiente que a circulação aberta, porque o sangue ao circular com maior velocidade garante uma maior eficácia na distribuição do oxigénio e nutrientes, bem como na recolha dos produtos do metabolismo celular. A maior eficácia nas trocas com as células permitem uma taxa metabólica mais elevada.

10. Sistema de transporte dos Vertebrados O sistema de transporte é designado por Sistema Cardiovascular (coração e vasos sanguíneos), O sangue é impulsionado pelo coração através de um sistema contínuo de vasos sanguíneos . O coração, com posição ventral , apresenta nos diferentes animais um número variável de aurículas e de ventrículos.

11. Sistema de transporte dos Vertebrados Coração constituído por uma aurícula e um ventrículo dispostos linearmente. As veias transportam o sangue venoso para o coração, que o bombeia para a artéria aorta. Nas brânquias a aorta ramifica-se em capilares, onde ocorrem as trocas com as células e, consequentemente, o sangue se transforma em arterial. O sangue arterial é levado a todo o organismo com uma pressão reduzida e regressa ao coração pelas veias. Peixes

12. Sistema de transporte dos Vertebrados Circulação simples No coração só circula sangue venoso Na circulação o sangue só passa uma vez no coração. Nos capilares das brânquias a pressão sanguínea diminui O sangue que se dirige para os órgãos flui lentamente o que gera uma baixa eficácia na oxigenação dos tecidos e consequentemente uma baixa taxa metabólica. Peixes

13. Sistema de transporte dos Vertebrados Coração com duas aurículas e um ventrículo. O sangue venoso vindo dos tecidos corporais entra na aurícula direita, passa pelo ventrículo, onde é bombeado para os pulmões e para a pele, para ser oxigenado. O sangue arterial regressa ao coração, à aurícula esquerda, passa para o ventrículo para ser bombeado para todo o corpo. As duas aurículas não contraem ao mesmo tempo e, consequentemente, o ventrículo bombeia os dois tipos de sangue separadamente, havendo apenas uma mistura parcial de sangue. Anfíbios

14. Sistema de transporte dos Vertebrados Circulação dupla Circulação pulmonar e sistémica. No coração circula sangue arterial e sangue venoso. Na circulação o sangue passa duas vezes no coração. Após ir aos pulmões o sangue vai ao coração para ser impulsionado para todo o corpo, assegurando um fluxo sanguíneo vigoroso a todo o corpo. Aumenta a eficácia das trocas com os tecidos. Circulação incompleta Só tem um ventrículo. Há mistura parcial de sangue arterial com venoso, o que afecta a concentração de oxigénio no sangue arterial . Anfíbios

15. Sistema de transporte dos Vertebrados Coração com duas aurículas e dois ventrículos. Os ventrículos são totalmente separados por um septo musculoso. Um sistema especializado de vasos sanguíneos permite a distribuição do sangue por todo o corpo. Aves e Mamíferos

16. Sistema de transporte dos Vertebrados Circulação completa Tem dois ventrículos Não há mistura de sangue arterial com venoso. Elevada eficácia na oxigenação dos tecidos, que permite uma maior produção de energia (na respiração celular) e consequentemente maior produção de calor corporal. Manutenção de temperatura corporal constante (animais homeotérmicos).

17. Evolução dos sistemas de transporte

18. Evolução dos sistemas de transporte Fechados Fluido circulante circula sempre no interior de vasos Simples Sangue efetua 1 só trajetco Passa uma só vez no coração sob a forma de sangue venoso Sangue flui com baixa velocidade e pressão para as células Oxigénio e nutrientes que chegam às células e a remoção de substâncias pouco eficiente . Ex: peixes Dupla Sangue efetua 2 trajectos : circulação pulmonar e sistémica Sangue é bombeado directamente para os diferentes órgão s O sangue chega com maior velocidade e pressão Aumenta a eficácia das trocas de materiais com o líquido intersticial Circulação Incompleta Coração com 3 cavidades Mistura parcial de sangue arterial e venoso Menor concentração de O 2 no sangue arterial Ex.: anfíbios e répteis Completa Coração com 4 cavidades Circulação pulmonar e sistémica são independentes – não ocorre mistura de sangue Maior quantidade de O 2 às células Aumento de produção de energia Temperatura corporal constante Ex. aves e mamíferos

19. Coração dos mamíferos

20. Circulação humana

21. Artérias, veias e capilares As artérias ramificam-se em arteríolas, que originam redes de capilares ao nível dos diferentes tecidos. Os capilares reúnem-se formando vénulas, que convergem formando veias pelas quais o sangue regressa ao coração.

22. Artérias, veias e capilares Artérias Vasos que abandonam o coração. Têm paredes espessas elásticas e musculares; Com elevada elasticidade para suportarem a pressão sanguínea. Capilares Com uma única camada de células, Muito permeáveis à água e solutos e pouco às proteínas. O sangue flui mais lentamente que nos outros vasos, o que favorece o intercâmbio de substâncias.

23. Artérias, veias e capilares Veias Vasos que se dirigem ao coração. Têm paredes espessas, embora menos do que nas artérias. Com menor elasticidade pois transportam o sangue, com baixa pressão, ao coração.

24. Variação da pressão, velocidade e área nos diferentes vasos

25. Variação da pressão, velocidade e área nos diferentes vasos O sangue abandona os ventrículos sob pressão. A pressão sistólica é a pressão a que o sangue se encontra no momento da sístole (contracção) do miocárdio ventricular; a pressão diastólica corresponde à pressão aquando do relaxamento ventricular. À medida que o sangue se afasta do coração: - a pressão sanguínea diminui, apresentando valores quase nulos nas veias, - vai percorrendo vasos de menor calibre, mas em maior número (capilares), o que conduz a um aumento da área de circulação, a velocidade do sangue diminui , apresentando um valor mínimo nos capilares, o que permite uma maior eficiência no intercâmbio de materiais entre o sangue e o fluido intersticial, ao atingir as veias a velocidade do sangue volta a aumentar.

26. Artérias, veias e capilares O sangue, com baixa pressão, regressa ao coração devido: às contracções musculares que comprimem as veias, às válvulas das veias, à força de succção da aurícula em relaxamento.

27. Sangue

28. Sangue HEMÁCIAS Células responsáveis pelo transporte de oxigénio e de dióxido de carbono. PLASMA Meio aquoso onde circulam nutrientes, produtos de excreção, gases, hormonas, anticorpos, proteínas, etc. PLAQUETAS SANGUÍNEAS Fragmentos celulares envolvidos nos processos de coagulação. LEUCÓCITOS Células envolvidas nos processos de defesa do organismo.

29. Sangue e Linfa – Intercâmbio de substâncias A - Devido à elevada pressão sanguínea, ocorre filtração de alguns componentes do plasma dos capilares sanguíneos para os espaços entre as células, constituindo a linfa intersticial . A linfa apresenta uma constituição muito semelhante à do sangue, diferindo, principalmente, por não ter hemácias e conter menos proteínas . A partir da linfa as células obtêm os nutrientes e o oxigénio de que necessitam e libertam para ela as substâncias resultantes do metabolismo ( dióxido de carbono e produtos azotados ).

30. Sangue e Linfa – Intercâmbio de substâncias B - Grande parte do fluido intersticial (cerca de 90%) volta a entrar, por difusão, na extremidade venosa do capilar sanguíneo, devido à pressão osmótica sanguínea (a pressão sanguínea diminuiu). C - O excesso de fluído ou linfa intersticial (cerca de 10%) é reabsorvido, por difusão, para os capilares linfáticos (dentro dos vasos do sistema linfático, o fluido denomina-se linfa circulante ).

31. Sistema cardiovascular e circulação linfática Os capilares linfáticos (terminam em fundo de saco) reúnem-se formando veias linfáticas. As veias linfáticas, tal como as sanguíneas, possuem válvulas para permitir a subida do fluido até ao coração. A linfa circulante é lançada na corrente sanguínea, em veias, próximo da veia cava.