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Pulmões dos Vertebrados Importância dos surfactantes: presente nos pulmões de todos os vertebrados, mesmo dos peixes pulmonados. Regulação da respiração:

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1 Pulmões dos Vertebrados Importância dos surfactantes: presente nos pulmões de todos os vertebrados, mesmo dos peixes pulmonados. Regulação da respiração: agentes sinalizadores - Respiração aquática : O 2 - Respiração aérea: CO 2 (ver fig. ventilação x % CO 2 no ar inalado) + quimorreceptores periféricos (corpo carótido e arco aórtico). Peixes pulmonados: 2 razões ecológicas para terem respiração acessória: depleção de O 2 na água, secas periódicas (ver diferentes estratégias).

2 Equações Logarítmicas Equação logarítmica Forma geral: y = a.x b 1 Forma logarítmica: log y = log a + b log x 2 A 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 V L = Mb log V L = log log Mb 4 A função exponencial de RR+ e a função logarítmica de R+ R são inversas uma da outra.

3 Equação Exponencial Forma geral: y = b.a x 5 Forma logarítmica: log y = log b + x log a 6 A 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 O 2 versus temperatura

4 Reta de regressão: V L = 0,046. Mb 1,06

5 Pulmões 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: O 2 Respiração aérea: CO 2 (Fig.1.18)- Por que os animais terrestres abandonaram o O 2 como sinalizador? Abundância de O 2 acúmulo de CO 2 alteração no equilíbrio ácido-básico.

6 Peixes de Respiração Acessória. Razões ecológicas (depleção de O 2 na água e secas periódicas) órgãopeixehábitatComentário brânquiasSynbranchusAm. Sul, doce Muçum Boca/opérculoElectrophorusAm.Sul, doce poraquê Bexiga natatória Pulmões Arapaima Lepidosiren Am.Sul, rios Am.Sul, doce Pirarucu Pirambóia

7 Peixes de respiração aérea ÓrgãoPeixeHábitatComentários BrânquiasSynbranchusAmérica do Sul, doceFormato de enguia; muçum PeleAnguilla América do Norte, Europa Enguia comum, reproduz-se no mar; a larva migra p/ água doce PelePeriophthalmusPraias tropicaisMestre da lama Boca/opérculoElectrophorus America do Sul, água doce Enguia elétrica; poraquê Boca/opérculoAnabas Sudeste da Ásia, água doce Perca escaladora, ~ao Betta Boca/opérculoClarias Sudeste da Ásia, Flórida, água doce Bagre andador Boca/opérculoGillichthys Costa do Pacífico, América do Norte Sugador de lama EstômagoPlecostomusAmérica do Sul, doce Bagre comum em aquários caseiros EstômagoAnicistrus América do Sul, doce Bagre blindado; protegido por espinhos grossos e lâminas ósseas IntestinoHoplosternum 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.Lepisosteus America do Norte, água doce Grupo primitivo holostei PulmãoPolypterusÁfrica, água doce Obichir, não é um verdadeiro peixe pulmonado PulmãoLepidosiren América do Sul, doce Peixe pulmonado verdadeiro; pirambóia PulmãoProtopterus África, água doce Peixe pulmonado verdadeiro PulmãoNeoceratodusAustrália, doce, riosPeixe pulmonado verdadeiro

8 Peixes de Respiração Aérea obrigatória PeixeÓrgão respiratórioHábitat ProtopterusPulmãoÁfrica Lepidosiren Pirambóia PulmãoAmérica do Sul Arapaima Pirarucu Bexiga natatóriaAmérica do Sul Hoplosternum Tamoatá IntestinoAmérica do Sul OphiocephalusFaringeSul da Ásia/África Electrophorus Poraquê BocaAmérica do Sul

9 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

10 Pirambóia Lepidosiren paradoxa -pulmonado verdadeiro Neoceratodus – peixe pulmonado Verdadeiro - Australiano Plecostomus punctatus - estômago

11 A 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)

12 Tabela 1.8. Pulmões das aves e mamíferos Ave (1kg )Mamífero (1kg) Volume pulmonar (ml) 29,653,5 Volume traqueal (ml) 3,70,9 Volume sacos aéreos (ml) 127,5- Volume total(ml) 160,854,4 Volume corrente (ml) 13,27,7 Freqüência (min -1 ) 17,253,5

13 Pulmões das Aves

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15 Função 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

16 Fluxo Cruzado do SR das Aves 1 a. 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. a. 1 a. Exalação: o ar dos sacos caudais flui para o pulmão ao invés de sair pelo brônquio principal. 2 a. Inalação: o ar dos pulmões flui para os sacos cranianos. 2 a. 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 PO 2 do ar exalado Não tão eficiente quanto o FCC das brânquias dos peixes Importância do fluxo unidirecional: altas altitudes

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18 Pulmões da avestruz (Struthio 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.

19 Pulmões da avestruz (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).

20 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

21 Dinossauros predadores com pulmões similares aos das aves OConnor 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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