3ª Série Ensino Médio CEESVO Centro Estadual de Educação Supletiva de Votorantim Biologia – Ensino Médio – 3ª série Principais assuntos abordados: Órgãos do sentido. Tecido epitelial. Tecido conjuntivo. Tecido conectivo. Tecido adiposo. Tecido cartilaginoso. Tecido ósseo. Tecido sangüíneo. Tecido hematopoiético. Tecido muscular. Tecido nervoso. Circulação sangüínea. Sistema respiratório. Sistema urinário. Sistema endócrino. Sistema nervoso. Órgãos dos sentidos A capacidade de reação a estímulos provenientes do meio ambiente ou do próprio organismo constitui uma das mais marcantes características exibidas pelos seres vivos. Esse fato reveste-se da maior importância, por contribuir de forma decisiva para a adaptação e sobrevivência do indivíduo em seu ambiente. A percepção de estímulos permite que o organismo desenvolva respostas específicas, mantendo constante relação com o meio. Embora a percepção de estímulos possa ser observada desde as mais rudimentares formas de vida, estudaremos os aspectos relacionados com os sentidos humanos. O ser humano é dotado de cinco sentidos: Visão, audição, olfato, paladar e tato. Visão Os órgãos da visão na espécie humana são os olhos. Estão situados, dentro de cavidades denominadas órbitas e são constituídos por duas partes fundamentais: globo ocular e órgãos anexos. O globo ocular apresenta três membranas: esclerótica, coróide e retina. Esclerótica – conhecida como o “branco dos olhos” tem natureza fibrosa e função protetora. Na região anterior do globo, a esclerótica torna-se uma membrana fina e transparente à luz e recebe o nome de córnea. Coróide – é uma membrana rica em vasos sangüíneos responsáveis pela nutrição do olho. Na região posterior apresenta um orifício que permite a passagem do nervo óptico; na região anterior forma a íris, estrutura pigmentada responsável pela coloração dos olhos. A íris possui um orifício central denominado pupila (menina -dos- olhos), que pode se dilatar ou se contrair, permitindo uma maior ou menor penetração de luz no olho. Retina – constitui a membrana mais interna do olho, formada pela expansão do nervo óptico, tendo, portanto, natureza nervosa. Sua função é captar e formar a imagem dos objetos. Na retina existem dois tipos básicos de células fotos – sensíveis, tais como: Cones: células responsáveis pela percepção das cores e localiza-se em maior número na região central da retina; Bastonetes: células com grande sensibilidade à luz, mas capazes de perceber apenas os contrastes de claro e escuro; são mais encontradas na região periférica da retina. Pupila e Íris Cones e Bastonetes O globo ocular apresenta ainda o cristalino e os humores ópticos chamados vítreo e aquoso. O cristalino situa-se atrás da íris; é uma lente biconvexa, transparente aos raios luminosos, com a função de focalizar a imagem na retina. O humor aquoso está situado entre a córnea e o cristalino, e humor vítreo, de natureza gelatinosa, que preenche o espaço situado através do cristalino, sendo responsável pela manutenção da forma esférica do globo ocular. Órgãos anexos da visão Chamamos de anexos àqueles órgãos que estão junto ao globo ocular realizando uma função específica. Os órgãos anexos são: Os músculos: (responsáveis pelos movimentos do olho). As pálpebras: (que têm função protetora). As glândulas lacrimais: que desempenham importante papel na defesa e na transparência do olho e umedecem a conjuntiva. Conjuntiva: mucosa protetora que reveste a parte anterior do olho e a superfície interna de cada pálpebra. Formação da imagem A luz penetra no olho através da córnea e atravessa o humor aquoso, o cristalino e o humor vítreo; ajustada pelo cristalino, alcança a retina. Após a captação da imagem pelo nervo óptico até o centro da visão, localizado nos lobos occipitais do córtex cerebral, onde são processados e interpretados; somente então o indivíduo enxerga. A imagem ao atingir a região sensível da retina, torna-se invertida. Ao ser “interpretada” no cérebro, é recolocada em posição normal. Defeitos da visão Os problemas mais comuns de visão ocorrem quando a imagem daquilo que estamos olhando não é focalizada na retina, por essa razão miopia, hipermetropia, astigmatismo ou presbiopia são chamados defeitos da visão. Na miopia o globo ocular é alongado, isto é, exibe um diâmetro maior que o normal e a imagem forma-se antes da retina. Por isso, a correção é feita com o uso de óculos dotados de lentes côncavas. Já na hipermetropia (globo ocular curto) a imagem se forma atrás da retina. A correção, portanto, é feita com óculos de lentes convexas. Astigmatismo é a dificuldade em focalizar tanto a imagem de objetos próximos como a de objetos distantes, devido a uma deformação da curvatura da córnea. A presbiopia é conhecida popularmente como vista cansada, causada pela perda da elasticidade dos músculos que auxiliam o cristalino. Esse problema é mais comum em pessoas idosas. A lágrima “lava” os olhos, removendo partículas de poeira e é uma substância desinfetante, capaz de “mudar” os micróbios que chegam aos nossos olhos. Defeitos da visão, observe o quadro abaixo: OLHO, com foco normal, veja a figura acima. Doenças do olho Glaucoma, doenças do olho, caracterizadas por um excesso de pressão intra-ocular, o que causa perda progressiva do campo visual e da visão. Os mais comuns são de dois tipos: de ângulo aberto (crônico simples) e de ângulo fechado (agudo). Nos pacientes com glaucoma crônico simples, a lesão ocular progride sem causar grandes danos aparentes, com perda do campo visual, embora a elevação da pressão intra-ocular seja moderada e não apresente sintomas agudos. O glaucoma de ângulo fechado provoca dor, infecção conjuntival, dilatação da pupila e grave perda da visão. Conjuntivite, inflamação da conjuntiva. Esta é uma membrana mucosa que recobre a superfície interna das pálpebras e a superfície externa do globo ocular. A causa da conjuntivite pode ser uma infecção, uma alergia ou um traumatismo. É caracterizada por vermelhidão ocular, inflamação, sensação de corpo estranho ao piscar e excesso de sensibilidade do olho à luz. Catarata é a opacidade do cristalino ocular ou de sua cápsula. Pode afetar apenas o cristalino (catarata lenticular), sua cápsula anterior ou posterior (catarata capsular), ou ambos os componentes (catarata cápsulolenticular). A catarata é indolor, não sendo acompanhada de inflamação. Provoca cegueira porque impede a passagem da luz, mas o paciente é capaz de distinguir a luz da escuridão. Olho com uma catarata madura, pronta para sua extração cirúrgica. Mais freqüente, este tipo de catarata, que aparece, geralmente em pessoas acima dos 50 anos, só pode ser operado com êxito, se todo o líquido do cristalino do olho tiver sido absorvido. Audição O som é um dos meios pelos quais o homem pode se comunicar e obter informações, se você parar por um instante e ficar prestando atenção aos diversos sons ao seu redor, perceberá que alguns são suaves e agradáveis, enquanto outros são irritantes e violentos. Este sentido que nos coloca em contato com os diferentes tipos de sons é chamado de Audição. Os ouvidos são os órgãos receptores da audição. Constitui-se, basicamente, de três regiões: ouvido externo, médio e interno. Ouvido externo – é formado pelo pavilhão auditivo (orelha) e pelo conduto auditivo externo. De natureza cartilaginosa, o pavilhão capta os sons, direcionando-os para o interior do conduto, que é dotado de pêlos e glândulas secretoras de cerúmen, que tem função protetora e lubrificante. Ouvido médio – também chamado de caixa timpânica, acha-se separado do ouvido externo pelo tímpano, uma membrana vibrátil de forma circular. Limita-se com o ouvido interno através de duas janelas: a redonda e a oval. Entre a membrana timpânica e a janela oval encontra-se três ossículos denominados martelo, bigorna e estribo. A caixa timpânica, que é cheia de ar, comunica-se com a faringe através da trompa de Eustáquio, que permite a manutenção do equilíbrio entre a pressão atmosférica e a pressão do ar contido no interior do ouvido médio. Ouvido interno (ou labirinto) – localiza-se numa cavidade do osso temporal e compreende, basicamente, duas regiões: o vestíbulo, relacionado com o sentido do equilíbrio, e o caracol, relacionado com a audição. O vestíbulo consiste numa dilatação que compreende três canais semicirculares preenchidos por um líquido denominados endolinfa, que transmite impulsos nervosos até o cerebelo, onde esses impulsos são interpretados de maneira a promover o equilíbrio corporal. Justifica-se, portanto, o fato de os indivíduos com labirintite (inflamação do ouvido interno) apresentarem dificuldades para a manutenção do equilíbrio. Quando uma pessoa sobe uma serra, a pressão atmosférica diminui. Então, a pressão do ar contido no ouvido médio torna-se relativamente maior e parte do ar é expelida através da trompa de Eustáquio. Caso contrário, a pressão exercida sobre o tímpano faria com que ele se projetasse para o meio externo. Quando um som chega ao ouvido, o pavilhão auditivo recolhe as vibrações sonoras, que passam para o interior do canal auditivo externo e acabam provocando a vibração do tímpano. Então, a cadeia de ossículos (martelo, bigorna e estribo) recebe e transmite essa vibração à membrana da janela oval; daí, a vibração atinge a endolinfa. Em seguida, as vibrações da endolinfa excitam as células ciliadas sensitivas do órgão de Corti, de onde parte o nervo coclear (ramo do nervo acústico), que se encarrega de transmitir o estímulo das células até o centro da audição, situado nos lobos temporais do córtex cerebral. Os impulsos são então processados e interpretados, e a pessoa ouve. Olfato É o sentido nos permite perceber os odores, o nariz é o órgão do olfato. Apresenta-se dividido pelo septo nasal em duas cavidades que, na porção anterior, mantêm contato com o meio externo através de dois orifícios denominados narinas. Embora o olfato não seja considerado muito desenvolvido na espécie humana podemos distinguir mais de 4000 odores diferentes. Quando estamos resfriados, temos dificuldades para perceber os cheiros, pois nossa mucosa olfativa (pele que reveste o interior do nariz) tem seu funcionamento afetado. Nessas ocasiões, você já notou que a comida também fica sem gosto? Na realidade, a comida fica sem cheiro. Isso porque o sabor do alimento depende, em grande parte, também do olfato. A explicação desse fato é simples: tanto a gustação como o olfato sentem a presença de moléculas: a língua percebe as moléculas dissolvidas e no olfato, a mucosa olfativa detecta as moléculas na forma gasosa. O conjunto dessas duas percepções nos dá o prazer de uma boa refeição. Paladar O paladar, também chamado de gustação, é o sentido que permite a identificação dos sabores das substâncias que atingem a língua. A função da língua, de perceber os sabores, deve-se à presença de estruturas chamadas corpúsculos gustativos, que se distribuem pela língua nas chamadas papilas gustativas. Essas papilas são saliências da mucosa que revestem a língua. Os sabores que sentimos das substâncias são resultados de quatro sensações: azedo ou ácido, doce, salgado e amargo. A sensibilidade máxima da língua ao sabor ácido ocorre nas bordas; ao amargo, na base; ao doce, no ápice; ao salgado, no ápice e nas bordas. OBS: A língua, assim como os dentes, merecem cuidados higiênicos. Ela deve ser escovada juntamente com os dentes, a fim de se eliminar as bactérias que causam o mau hálito e outras doenças da boca, tais como, gengivite, cáries e infecções bucais. Áreas gustativas da língua A língua é recoberta por cerca de 10.000 papilas gustativas, que se agrupam em áreas sensíveis aos sabores doces, ácidos, salgados e amargos. Os componentes químicos da comida que ingerimos estimulam os receptores de cada uma destas áreas e os nervos transmitem estes impulsos ao cérebro. O sentido do olfato adiciona informação para conseguir uma gama ampla de sabores. Tato Sua pele pesa cerca de 4 quilos e recobre todo o seu corpo, uma área total de aproximadamente 2 metros quadrados. Imagine um tomate sem casca. É como você ficaria sem a proteção da pele. Morreria rapidamente. A pele evita a perda de líquidos do corpo e impede que os seus órgãos fiquem expostos ao Sol, a chuva, ao vento e aos germes. No verão funciona como um ar condicionado que despacha para fora o excesso de calor, por meio das gotas de suor. A camada superficial é chamada epiderme. Abaixo da epiderme, está a derme. Nesta camada a pele está cheia de vida: tem vasos sangüíneos, glândulas e terminais nervosos. Pele Os receptores cutâneos acham-se distribuídos de maneira abundante na pele e nas mucosas, apresentando-se como pontos de sensibilidade que funcionam como receptores de impressões. Alguns deles são dotados de terminações nervosas livres, com inúmeras ramificações; outros se mostram estruturalmente mais complexos, com uma cápsula envolvente de tecido conjuntivo, e são denominados corpúsculos. As terminações nervosas livres são responsáveis pela percepção da dor, que ocorre em presença de estímulos excessivos de qualquer ordem: mecânicos, térmicos, elétricos etc. Já os corpúsculos têm atividades sensoriais específicas, encarrega-se da sensação do tato, sempre que a pele sofre uma deformação mecânica; são muito abundantes na derme da palma da mão e da planta dos pés. Das partes do corpo, a pele é a que tem uma relação mais direta com a vaidade. Na velhice, a derme perde a sua elasticidade e a superfície fica frouxa (envelhecimento natural). Resultado: rugas. Além desse processo natural de envelhecimento, a exposição exagerada ao Sol, a prática diária de banhos muito quentes acelera a formação de rugas em jovens e pessoas de pele clara. Para retardar o “relógio natural”, surgiram cosméticos e cirurgias plásticas que tentam trazer a juventude da pele novamente. Histologia Você já deve ter observado que quando construímos uma casa ou um prédio, partimos de pequenas porções chamadas tijolos que vão sendo justapostas formando as paredes, semelhantemente nosso organismo também é formado por pequenas porções chamadas células. Célula é a menor porção de um ser vivo com estruturas que realizam funções específicas. Todos os seres vivos (com exceção dos vírus) são formados por células. Os seres vivos podem ser divididos em dois grupos de acordo com o número de células. Unicelulares: são os seres vivos cujo “corpo” é formado por apenas uma célula (bactérias, protozoários, alguns fungos e algumas plantas). Pluricelulares: são os seres vivos cujo corpo é formado por várias células (alguns fungos, a maioria das plantas e todos os animais, incluindo o homem). Um organismo pluricelular é formado por diferentes tipos de células que se especializam em realizar diversas funções. Quanto mais desenvolvido é o organismo, maior é o grau de especialização das suas células. Células que se diferenciaram e se especializaram em determinadas funções se associam formando tecidos. Tanto os vegetais como os animais apresentam tecidos na sua estrutura; quanto mais desenvolvido for o organismo maior será o seu número de tecidos. Nos seres pluricelulares, as células geralmente são diferentes em suas formas, e realizam funções diferentes dentro do corpo. Tecidos são conjuntos de células semelhantes que realizam juntas as mesmas funções dentro do corpo. A parte da Biologia que estuda os tecidos é chamada de Histologia. Com relação aos tecidos dos animais, usaremos basicamente exemplos dos tecidos humanos. Porém, é importante saber que outros animais também apresentam os mesmos tipos de tecidos que nós, com certas diferenças que dependem do grupo em que o animal esteja classificado. Além das células, os tecidos podem apresentar também o que chamamos de substância intercelular ou substância intersticial. As substâncias intersticiais são encontradas entre as células, ou seja, as substâncias intersticiais preenchem os espaços vazios que ficam entre as células que formam certos tecidos. As substâncias intersticiais podem ser líquidas, semi - sólidas (gelatinosas) ou sólidas. Guarde bem estas explicações, pois falaremos várias vezes sobre substância intersticial durante nossas explicações sobre os tecidos. No caso dos tecidos animais, eles podem ser divididos em quatro grandes grupos: Tecido Epitelial Tecido Conjuntivo Tecido Muscular Tecido Nervoso Observe as imagens: Epitelial Muscular Conjuntivo Nervoso Tecidos Epiteliais Os tecidos se diferem principalmente quanto à posição e forma de suas células. Os tecidos epiteliais apresentam como característica especial o fato de suas células serem sempre justapostas. E justamente por não haver espaço entre suas células, os tecidos epiteliais não têm (ou têm uma quantidade mínima) de substância intersticial. As células que formam os tecidos epiteliais são chamadas células epiteliais. Estas células podem ter diferentes formatos: quadradas, retangulares, achatadas, tubulares ou irregulares. Podemos chamar os tecidos epiteliais simplesmente de epitélios. Os epitélios são divididos de acordo com seu formato em três tipos, conforme veremos a seguir. Epitélio Simples: recebe este nome porque apresenta uma única camada de células, formando a parte interna dos vasos sangüíneos (veias, artérias, etc.). É um epitélio que permite a passagem de substâncias, recebe o nome de endotélio. Epitélio Estratificado: recebe este nome porque é formado por várias camadas de células (estrato = camada) que formam a pele. A função desse epitélio é basicamente proteção mecânica e proteção contra a perda de água. Ocorre em áreas de atrito, como na pele e nas mucosas bucal e vaginal. Epitélio Pseudoestratificado: recebe este nome porque, apesar de ter apenas uma camada de células, o formato das suas células dá a falsa impressão de que são várias camadas (pseudo = falso). O epitélio pseudoestratificado pode aparecer nas fossas nasais, traquéia e brônquios, onde possui cílios e glândulas mucosas unicelulares. O muco aglutina partículas estranhas que penetram em nosso corpo pelas vias aéreas e os cílios transportam essas partículas para fora. O tecido epitelial desempenha funções de revestimento, proteção e, ainda, secreção de substâncias. São classificados em dois grupos: Epitélios de revestimento; Epitélios de secreção ou glandulares. As células epidérmicas externas são impregnadas pela proteína queratina, que as impermeabilizam. Pela impermeabilização, essas células morrem e formam uma camada córnea (endurecida) que aumenta a proteção da pele contra atrito, desidratação e invasão de micróbios. Nos vertebrados os epitélios de revestimento se associam ao tecido conjuntivo, constituindo: Pele – quando revestem superfícies externas do organismo; a epiderme é a primeira camada da pele e a outra inferior, chamada derme, que abriga raízes de pêlos, vasos sangüíneos, glândulas e terminações nervosas. Mucosas – quando revestem cavidades internas: mucosa bucal, nasal, gástrica, intestinal etc. Serosas – quando formam membrana que revestem órgãos ou cavidades internas do corpo, como a pleura (reveste os pulmões), o pericárdio (reveste o coração) e o peritônio (reveste os órgãos abdominais). De acordo com suas funções, os epitélios podem ser divididos em: Epitélios de Revestimento – os epitélios de revestimento podem ter três funções diferentes: Proteger outras partes do corpo: esta função de proteção aparece, por exemplo, no caso da epiderme, da mucosa nasal e da mucosa bucal. A epiderme é a primeira camada da pele que cobre a parte externa do corpo. As mucosas também são tipos de pele, porém, internas. A mucosa nasal é encontrada no interior do nariz, e a mucosa bucal é encontrada no interior da boca. Absorção: esta função de absorção aparece, por exemplo, na mucosa intestinal. A mucosa intestinal é a “pele” interna do intestino. Já o epitélio que forma a mucosa nasal apresenta células especializadas em perceber estímulos externos, que são transmitidos ao sistema nervoso. Trocas gasosas: esta função de trocas gasosas (trocas de gases) aparece nos alvéolos dos pulmões. É nos alvéolos que ocorrem as trocas de oxigênio e gás carbônico entre o sangue e os pulmões durante a respiração. Pele A pele é o maior órgão do corpo animal; constitui uma barreira impermeável que protege as estruturas internas contra infecções, lesões e raios solares prejudiciais. A pele é, ainda, um importante órgão sensorial, e auxilia o controle da temperatura corpórea. A camada externa da pele, conhecida como epiderme, é recoberta por queratina, que é também o principal constituinte de pêlos e unhas. Células mortas são descamadas da superfície da pele e repostas por células novas vindas da base da epiderme. Essa região produz ainda o pigmento cutâneo chamado melanina. A derme contém a maior parte das estruturas vivas da pele, incluindo terminais nervosos, vasos sangüíneos, fibras elásticas, glândulas sudoríparas, que resfriam a superfície da pele, e glândulas sebáceas, que produzem secreção oleosa, lubrificante e protetora da superfície. Abaixo da derme, encontra-se o tecido celular subcutâneo (hipoderme) o qual é rico em gordura e vasos sanguíneos. Hastes pilosas crescem de folículos pilosos, situados na derme e no tecido subcutâneo. Tecidos conjuntivos Os tecidos conjuntivos apresentam uma característica importante, suas células se encontram sempre afastadas umas das outras. Por isso, os espaços entre as células dos tecidos conjuntivos estão preenchidos com grande quantidade de substância intersticial e exercem diversas funções, como preenchimento, sustentação, transporte e defesa do organismo. Epitélios glandulares – os epitélios glandulares são os formadores das estruturas chamadas glândulas. As glândulas produzem e liberam substâncias líquidas que têm várias funções diferentes dentro do corpo. Divide - se as glândulas em três tipos: Glândulas Exócrinas: são glândulas que liberam suas secreções para fora do corpo ou dentro dos órgãos internos do corpo. Como exemplos de glândulas exócrinas podemos citar as glândulas sudoríparas (que produzem suor), as glândulas salivares (que produzem saliva), as glândulas mamárias (que produzem leite) e as glândulas caliciformes encontradas no estômago e intestino e que produzem enzimas digestivas. Glândulas Endócrinas: as glândulas endócrinas produzem os chamados hormônios. Os hormônios são substâncias liberadas em certas situações, que “caem” no sangue e são transportados pelo corpo para agir sobre determinadas células. Um exemplo de glândula endócrina é a tireóide. Esta glândula localiza-se na garganta e produz hormônios que controlam a “queima” de açúcares e gorduras no nosso corpo. Glândulas Anfícrinas: também chamadas de glândulas mistas, estas glândulas possuem, ao mesmo tempo, função exócrina e endócrina. Um exemplo é o pâncreas. O pâncreas tem uma parte exócrina que produz enzimas digestivas (suco pancreático) e as libera dentro do intestino. E o pâncreas tem também uma parte endócrina que produz os hormônios chamados insulina e glucagon, que controlam a passagem do açúcar do sangue para dentro das células do corpo. Os tecidos conjuntivos apresentam uma característica importante, suas células se encontram sempre afastadas umas das outras. Por isso, os espaços entre as células dos tecidos conjuntivos estão preenchidos com grande quantidade de substância intersticial e exercem diversas funções, como preenchimento, sustentação, transporte e defesa do organismo. Além destas, os tecidos conjuntivos podem ter outras funções importantíssimas, que veremos a seguir. Os tecidos conjuntivos são divididos em: Tecido Conectivo Tecido Adiposo Tecido Cartilaginoso Tecido Ósseo Tecido Sangüíneo Tecido Hematopoético Tecido conectivo O tecido conectivo é mais conhecido como Tecido Conjuntivo Propriamente Dito. Isto porque, na verdade, todos os outros tecidos conjuntivos se formam a partir dele. Substância amorfa – constituída de água, sais minerais, polissacarídeos, glicídios e proteínas. Fibras – constituídas basicamente de três tipos de proteínas: Resistentes à tração; podem ocorrer em feixes espessos são formadas pela proteína chamada colágeno. O colágeno torna o tecido conjuntivo firme, mas flexível. FIBRAS COLÁGENAS FIBRAS ELÁSTICAS FIBRAS RETICULARES Apresentam boa elasticidade e são mais finas que as colágenas, são formadas pela proteína chamada elastina. Muito finas, podem apresentar ramificações, entrelaçando-se. Tecido adiposo Esse tecido conjuntivo apresenta grande quantidade de células adiposas e pouca substância intercelular, tendo sua nutrição proveniente de vasos sangüíneos do tecido conjuntivo frouxo que o envolve. Ocorre abaixo da pele, onde substitui a hipoderme em torno de alguns órgãos e dentro de alguns ossos, onde forma a medula amarela. O tecido adiposo é bem semelhante ao tecido conjuntivo propriamente dito. A principal diferença é que no tecido adiposo as células principais são os adipócitos. Os adipócitos são células arredondas ou ovais que possuem no seu interior grande quantidade de gordura. O tecido adiposo tem duas funções principais: - Proteger os animais contra o frio. - Fornecer gordura para que as células “queimem” e produzam energia. Aliás, os exercícios ajudam a emagrecer justamente porque aumentam a queima de gorduras do corpo. Popularmente, o tecido adiposo do homem é conhecido apenas como gordura. No caso dos outros animais, também chamamos o tecido adiposo de banha, toucinho, etc. Tecido cartilaginoso O tecido cartilaginoso forma as estruturas chamadas cartilagens. Atua na sustentação do corpo, juntamente com o tecido ósseo. Reveste as articulações, amortecendo os choques mecânicos causados pelos movimentos. As células que formam o tecido cartilaginoso e são chamados de condrócitos. Estas células normalmente se reúnem em grupos de 2, 3 ou 4. Cada um destes grupos de condrócitos é envolvido por uma “capa” de substância intersticial. A substância intersticial do tecido cartilaginoso é formada por glicoproteínas e fibras colágenas (semelhante ao tecido conjuntivo propriamente dito). Encontramos cartilagens, por exemplo: Nos pavilhões auditivos. Os pavilhões auditivos são as “conchas” que dão forma e sustentam as orelhas. No septo nasal. O septo nasal é a estrutura que sustenta o nariz e divide-se em duas narinas. Nos meniscos. Os meniscos são estruturas que se encontram nos joelhos e fazem a ligação entre as duas partes das pernas. Na traquéia. A traquéia é o “tubo” que passa pela garganta e faz a ligação do nariz e da boca com os pulmões. Tecido ósseo O tecido ósseo é o principal responsável pela sustentação do corpo. Além disso, exerce função de proteção, alojando partes vitais do organismo, como o crânio, que protege o encéfalo, as vértebras, que protegem a medula espinhal e a caixa torácica, onde estão outros órgãos vitais. Ainda é função dele dar apoio à musculatura para que sejam executados os movimentos. O tecido ósseo é constituído por uma matriz intercelular denominada matriz óssea, rígida e rica em substâncias inorgânicas, como sais de cálcio, e uma parte de substâncias orgânicas, formada pelas fibras colágenas. A principal característica do tecido ósseo é que se trata do tecido mais duro e resistente do corpo. Isto ocorre devido ao tipo de substância intersticial do tecido ósseo. As células ósseas são chamadas de osteócitos. Os osteócitos são células alongadas. Em volta de cada osteócito existe um canal com várias ramificações. Este canal é chamado osteoplasto. Os osteoplastos se agrupam em círculos. No centro dos círculos formados pelos osteoplastos existem canais bem mais grossos chamados Canais de Havers. Os Canais de Havers se comunicam entre si através de outros canais, chamados Canais de Volkmann. É muito importante entender que: No interior dos canais de Havers e de Volkmann existem vasos sangüíneos, através destes, o oxigênio e substâncias nutritivas passam do sangue para os osteoplastos e chegam até os osteócitos. Por outro lado, os osteócitos liberam gás carbônico e outras substâncias tóxicas nos osteosplastos e estas substâncias chegam até os canais, sendo então eliminadas no sangue. É graças a esta comunicação com o sangue que corre dentro dos canais que os esteócitos conseguem sobreviver dentro de uma estrutura rígida e seca como o osso. E os ossos são tão duros e resistentes, como já dissemos, graças à sua substância intersticial. A substância intersticial do tecido ósseo é formada principalmente por sais minerais de cálcio, magnésio, fósforo e carbono. Tecido sangüíneo A principal característica do tecido sangüíneo (sangue) é o fato de que suas células são separadas por uma grande quantidade de sustância intersticial líquida. Graças a esse líquido, o sangue consegue circular por todo o corpo, realizando diversas funções. Costuma-se dividir o sangue em duas partes: uma parte líquida e uma parte sólida. A parte líquida do sangue é chamada plasma. O plasma é uma solução aquosa. Ou seja, o plasma é uma solução formada por água e nessa água se encontram dissolvidas várias substâncias como: Substâncias Nutritivas: açúcares, gorduras, vitaminas, etc. Gases Respiratórios – oxigênio e gás carbônico. Anticorpos – substâncias que protegem o corpo contra micróbios e outras substâncias estranhas. Hormônios – substâncias produzidas pelas glândulas e que ajudam a controlar o funcionamento das células. Substâncias Tóxicas: que são produzidas pelas células e têm que eliminadas do corpo, como a uréia e o ácido úrico que são filtrados pelos rins e saem na urina. A parte sólida do sangue é formada pelos chamados elementos figurados. Estes elementos figurados são células e fragmentos (pedaços) de células. As células do sangue dividem-se em dois grupos: os glóbulos vermelhos e os glóbulos. Os glóbulos vermelhos também são chamados de hemácias. Os glóbulos brancos também são chamados de leucócitos. Os leucócitos são células arredondadas e geralmente bem maiores que as hemácias. Plaquetas são pedaços anucleados de células, fundamentais na coagulação sangüínea. Tecido hematopoiético É responsável pela produção de células sanguíneas e da linfa. De acordo com suas funções, é dividido em: Medula óssea vermelha ou tecido mielóide – é encontrado no interior dos ossos, na região esponjosa, e é responsável pela produção dos glóbulos vermelhos (hemácias), alguns tipos de glóbulos brancos e plaquetas. Tecido linfático ou linfóide – tem a função de produzir outros tipos de glóbulos brancos e é responsável por importantes órgãos de defesa espalhados pelo corpo. Pode ser encontrado no timo, baço, gânglios linfáticos, nódulos linfáticos. Tecidos musculares Os tecidos musculares são os formadores dos músculos. Os músculos têm duas funções básicas: Permitir a movimentação do corpo. No caso dos animais invertebrados (sem esqueleto) os músculos provocam diferentemente os movimentos. Nos animais vertebrados (com esqueleto) os músculos são ligados aos ossos e provocam os movimentos através deles. Permitir o trabalho de certos órgãos internos, como estômago, intestino e bexiga.As células musculares (que formam os tecidos musculares) têm uma característica muito especial que é a de se reunirem formando fibras (cordões, às vezes bem longos). São as chamadas fibras musculares. Cada músculo é formado por várias fibras musculares. Há três tipos de músculos, classificados de acordo com as características de suas células, suas propriedades e localização no corpo, são eles: tecido muscular estriado ou esquelético, tecido muscular liso, tecido muscular cardíaco. Tecido nervoso O tecido nervoso é capaz de receber estímulos do ambiente ou do próprio corpo, transformá-los em impulsos elétricos e comandar respostas. É formado por células altamente especializadas, denominado neurônio. No adulto os neurônios perdem sua capacidade de divisão. Em nosso sistema nervoso existem aproximadamente cem bilhões de neurônios. As outras células do tecido nervoso são as células da neuróglia, com função de nutrir e dar suporte aos neurônios. O tecido nervoso pode ser encontrado por todo o corpo. Neurônio é formado de: Corpo celular – região onde estão citoplasma e núcleo; Dendritos ramificações saem do celular; – que corpo Axônio – prolongamento maior que sai do corpo celular. Alguns axônios podem atingir até um metro de comprimento. Quando os axônios estão em feixes, formam os nervos. Células de Schwann – Envolvem o axônio, formando a bainha de mielina, que atua como isolante da fibra nervosa e garante a condução adequada da corrente elétrica. Impulso nervoso - Nos animais, os estímulos recebidos do ambiente ou do próprio corpo são transmitidos de neurônio para neurônio através de modificações elétricas e químicas que acontecem entre eles. Podemos afirmar que o impulso nervoso é a transmissão desses estímulos, que vão desde os órgãos receptores (olhos, pele ouvidos etc.), pelos neurônios até o sistema nervoso central, e deste até os órgãos que efetuarão a ação. Sinapse - É o ponto de contato entre um neurônio e outro, onde o axônio de um neurônio e os dendritos ou corpo celular do outro se encontram. Na verdade, na região de sinapse os neurônios não se tocam, pois existe um pequeno espaço entre eles. Para que o impulso nervoso atravesse esse espaço, são utilizados mensageiros químicos ou neurônios que, liberados pelo axônio de um neurônio, vão até o dendrito ou corpo celular do neurônio vizinho. Fisiologia Animal Fisiologia é a parte da Biologia que estuda as funções dos seres vivos, em todos os graus de sua organização. Além de descrever e interpretar os fenômenos procura descobrir as causas e os mecanismos, definir as correlações entre os órgãos e esclarecer as integrações funcionais entre eles. Vamos começar pela circulação. Circulação Todos os sistemas do corpo humano trabalham em perfeita harmonia, estando sempre um dependente do bom funcionamento do outro, havendo uma relação estreita entre eles. Podemos dizer que não existe especificamente, um sistema mais importante que outro, porém se olharmos com olhos mais criteriosos podemos destacar um valor todo especial para o sistema circulatório. A circulação é responsável pela distribuição para o corpo de gases respiratórios (gás carbônico e oxigênio), nutrientes (carboidratos, lipídeos, proteína, sais minerais, vitaminas e água) e hormônios (testosterona, progesterona, insulina, etc.), bem como o recolhimento das excreções resultantes da respiração celular. Os animais mais simples, como os poríferos, cnidários, platelmintos e nematelmintos, não possuem um sistema circulatório organizado, como os animais mais evoluídos e maiores, porém desde o ser mais simples até o mais complexo a circulação se faz presente. A circulação pode ser aberta ou fechada, simples, dupla, completa ou incompleta. Circulação aberta ou lacunar O sangue sai dos vasos sangüíneos e cai em cavidades denominadas lacunas ou hemoceles, onde ocorrem as trocas com as células, pois circula livremente em contato com os tecidos. Acontece nos insetos (formiga, abelha, etc.), que também apresentam um coração rudimentar. Circulação fechada É assim chamada quando o sangue flui exclusivamente pelo interior de vasos, sem sair destes. Há três tipos de vasos sangüíneos: Artérias – são vasos que saem do coração; Veias – são vasos que chegam ao coração; Capilares – são vasos muito finos, com paredes permeáveis, que se encontram entre as artérias e veias e fazem as trocas de substâncias entre o sangue e os tecidos. Circulação simples Quando, numa volta completa, o sangue passa uma vez só pelo coração. Ocorre nos peixes. Circulação dupla Quando em cada volta completa o sangue passa duas vezes pelo coração. Ocorre nos demais vertebrados. Circulação incompleta Quando há mistura de sangue arterial e sangue venoso em algum ponto do sistema circulatório. Ocorre nos anfíbios e répteis. Circulação completa Quando não ocorre mistura dos dois tipos de sangue. A circulação completa acontece nas aves e mamíferos. O desenvolvimento completo de um septo (membrana divisória entre duas cavidades) interventricular permitiu, nesses animais, o surgimento da circulação completa, em que o sangue venoso não se mistura com o sangue arterial. A principal característica do tecido sangüíneo (sangue) é o fato de que suas células são separadas por uma grande quantidade de substância intersticial (que ocupa espaço os espaços vazios ou interstícios entre as células) líquida. Graças a esse líquido, o sangue consegue circular por todo o corpo, realizando diversas funções. Costuma-se dividir o sangue em duas partes: uma parte líquida e uma parte sólida. A parte líquida do sangue é chamada plasma. O plasma é uma solução aquosa, formada por água, sais e proteínas, nessa água se encontram dissolvidas várias substâncias como: • Substâncias Nutritivas: açúcares, gorduras, vitaminas, etc. • Gases Respiratórios – oxigênio e gás carbônico. • Anticorpos – substâncias que protegem o corpo contra micróbios e outras substâncias estranhas. • Hormônios – substâncias produzidas pelas glândulas e que ajudam a controlar o funcionamento das células. • Substâncias Tóxicas: que são produzidas pelas células e têm que ser eliminadas do corpo, como a uréia e o ácido úrico que são filtrados pelos rins e saem na urina. São proteínas do plasma: • • • • As albuminas, que regulam a pressão osmótica; As globulinas, que produzem anticorpos; O fibrinogênio, que atua no processo de coagulação sangüínea; As lipoproteínas, que transportam lipídios e colesterol. A parte sólida do sangue é formada pelos chamados elementos figurados ou glóbulos sangüíneos. Estes elementos figurados são células e fragmentos (pedaços) de células que ficam mergulhadas no plasma: as hemácias ou glóbulos vermelhos, os leucócitos ou glóbulos brancos e as plaquetas. As células do sangue dividem-se em dois grupos: os glóbulos vermelhos e os glóbulos brancos. Glóbulos vermelhos Os glóbulos vermelhos também são chamados de hemácias. São as células mais abundantes do sangue As hemácias são células ovais e relativamente pequenas. Nos animais mamíferos (incluindo o homem) as hemácias são células anucleadas, ou seja, células que não possuem núcleo. A função das hemácias é permitir o transporte de oxigênio dos pulmões para todo o corpo e também o transporte de gás carbônico de todo o corpo até os pulmões. Esse transporte é feito através da hemoglobina (pigmento respiratório). A hemoglobina é uma proteína presente nas hemácias. O transporte ocorre da seguinte forma: -Quando o sangue passa pelos pulmões, o oxigênio que foi respirado se combina com a hemoglobina das hemácias e forma da chamada oxiemoglobina. Essa ligação, porém, é fraca e, conforme o sangue vai circulando pelo corpo, o oxigênio se desliga da hemoglobina e penetra nas células. -Por outro lado, conforme o sangue circula pelo corpo o gás carbônico produzido pelas células também se combina com a hemoglobina das hemácias, formando a chamada carboemoglobina. Essa ligação também é fraca e, quando o sangue passa pelos pulmões, o gás carbônico se desliga da hemoglobina e passa para os pulmões. Glóbulos brancos Os glóbulos brancos também são chamados de leucócitos. Os leucócitos são células arredondadas e geralmente bem maiores que as hemácias. A função dos leucócitos é proteger o corpo contra micróbios e substâncias estranhas que penetrem no organismo, em situações especiais, podem ter seu número consideravelmente elevado, indicando que algo não vai bem ao corpo. Esse trabalho de proteção realizado pelos leucócitos é chamado de imunidade. Ao contrário das hemácias, que são todas iguais, os leucócitos são divididos em tipos bem diferentes. Granulócitos: são leucócitos que possuem em seu interior muitos grãos de substâncias cristalizadas. Existem três tipos de granulócitos: os basófilos, os eosinófilos e os neutrófilos. Agranulócitos: são leucócitos que não possuem grãos em seu interior. Existem dois tipos de agranulócitos: os linfócitos e os monócitos. Embora as hemácias sejam menores que os leucócitos, a quantidade de hemácias no sangue é muito maior. Se o corpo produzir poucas hemácias ou hemácias defeituosas, a pessoa terá a doença conhecida como anemia. A falta de ferro na alimentação também causa anemia, porque o ferro entra na formação da hemoglobina das hemácias. Pessoas com anemia sentem uma grande fraqueza. Isto acontece porque, se as hemácias não conseguem levar oxigênio suficiente para as células, às células não conseguem produzir energia suficiente para manter o corpo. Diapedese acontece quando os leucócitos saem do capilar sangüíneo e vão para o tecido conjuntivo vizinho com a finalidade de fagocitar bactérias, melhorando o sistema de defesa. Plaquetas As plaquetas são os fragmentos (pedaços) de células que também podem ser encontrados no sangue. As plaquetas são bem menores que as hemácias e têm formato variado. A função das plaquetas é permitir a coagulação do sangue. A coagulação é o processo de ressecamento e endurecimento do sangue em caso de ferimentos. A coagulação do sangue Quando ocorre um ferimento com sangramento, as fibras musculares lisas do vaso sangüíneo danificado contraem-se, diminuindo o volume do vaso e, conseqüentemente, o fluxo de sangue. As plaquetas nesse local unem-se a fibras colágenas expostas do vaso cortado e formam um tipo de rolha. Forma-se, então, o coágulo, que estanca o sangue. O plasma sem fibrogênio chamase soro. Muitos ataques cardíacos são provocados pela formação de coágulos nas artérias coronárias, que irrigam o coração. Esses coágulos obstruem a passagem do sangue e podem provocar a morte do músculo cardíaco. Um dos tratamentos consiste na injeção rápida de substâncias que dissolvem o coágulo, antes que o músculo seja danificado. Esses coágulos anormais têm mais chance de se formar em superfícies ásperas de vasos parcialmente obstruídos com gordura (arteriosclerose). Veja a seguir como é a circulação nos seres humanos. Circulação humana Nos seres humanos a circulação é fechada, dupla e completa. O coração está dividido em quatro partes: dois átrios (aurículas) e dois ventrículos. Os átrios são as cavidades superiores, e recebem o sangue que chega ao coração. Os ventrículos que são cavidades inferiores expulsam o sangue do coração. No átrio direito chegam as veias cava, que trazem o sangue venoso do organismo; no átrio esquerdo chegam as veias pulmonares, que trazem o sangue arterial dos pulmões. Do ventrículo direito sai a artéria pulmonar, que leva ao pulmão o sangue venoso; do ventrículo esquerda parte a maior artéria do nosso corpo: a aorta, que leva do coração o sangue arterial a todas as partes do organismo. Os átrios, assim como os ventrículos não apresentam comunicação entre si. Existe comunicação entre o átrio e o ventrículo da direita e entre o átrio e o ventrículo da esquerda. Essa comunicação é feita por uma válvula de cada lado, que permite a passagem do sangue somente no sentido do átrio para o ventrículo. Válvula tricúspide: entre o átrio direito e o ventrículo direito. Válvula bicúspide ou mitral: entre o átrio esquerdo e o ventrículo esquerdo. Circulação sangüínea A função do coração é bombear o sangue para todos os tecidos e células do corpo. É um órgão musculoso, oco, de forma cônica um pouco maior do que uma mão fechada. Situa-se na caixa torácica, entre os dois pulmões, sobre o músculo diafragma, em uma região chamada mediastino. O músculo que forma o coração é chamado miocárdio que é revestido por uma membrana dupla denominada pericárdio. Graças aos movimentos do coração: diástole (dilatação das cavidades do coração; recebem o sangue) e sístole (contração, expulsa o sangue), o sangue é impulsionado para as diferentes partes do organismo. A saída do sangue venoso do ventrículo direito, através da artéria pulmonar e sua volta até o átrio esquerdo (já oxigenado nos pulmões) através das veias pulmonares, corresponde à pequena circulação ou circulação pulmonar. A saída do sangue arterial do ventrículo esquerdo, através da artéria aorta, atingindo todo o corpo, sua volta até o átrio direito, através da veia, correspondem à grande circulação ou circulação sistêmica. Proteja seu coração O bom funcionamento do coração quase sempre depende de uma dieta racional e de uma vida disciplinada. Alimentos gordurosos em excesso devem ser evitados porque já está comprovado que a obesidade é prejudicial ao bom desempenho do coração. A prática de esportes diminui o peso e os depósitos de gordura.Trata-se, portanto, de uma atividade sadia para o organismo. No entanto, esforços físicos exagerados podem sobrecarregar o coração, deixando-o exposto a enfartes fulminantes. Assim, praticar esportes e evitar esforços físicos desnecessários são maneiras muito eficientes de manter a saúde de nosso coração. Saiba mais! Circulação linfática Além da circulação sangüínea, existe nos vertebrados a circulação linfática, que ocorre através de veias e capilares linfáticos. Os capilares linfáticos apresentam fundos cegos, isto é, sua extremidade é fechada, não se comunicando com os outros vasos. Os capilares linfáticos ocorrem em todos os tecidos do corpo, onde reabsorvem o líquido tissular que não retornou aos capilares sangüíneos. Os capilares linfáticos se unem, formando vasos de calibre cada vez maiores, que desembocam nas veias cavas. A linfa, líquido que circula dentro dos vasos linfáticos apresenta assim como o sangue, glóbulos brancos, produzidos e lançados na circulação pelos nódulos linfáticos ou linfonodos. Disfunção do aparelho circulatório Principais disfunções do aparelho circulatório: Hipertensão (Pressão Alta): aumento da pressão sangüínea, geralmente causada pela obesidade, fumo e ingestão de sal em excesso. Arteriosclerose, que consiste na obstrução parcial ou total de alguns vasos sangüíneos, pelo acúmulo de substâncias gordurosas em sua camada interna. Se a arteriosclerose atingir as artérias coronárias, conseqüências mais graves podem ocorrer, como: angina pectoris, enfarte do miocárdio e ataque cardíaco, podendo levar o indivíduo à morte. Fatores que podem favorecer a arteriosclerose: hereditariedade, hipertensão, hábitos alimentares, tabagismo, diabetes e outros. Agora, vamos estudar o sistema respiratório e os tipos de respiração. Sistema respiratório A respiração é um fenômeno da maior importância para o mundo vivo, uma vez que permite a extração da energia química armazenada nos alimentos e sua utilização nas diversas atividades metabólicas do organismo. Todos os animais precisam do oxigênio para o metabolismo celular e necessitam eliminar o dióxido de carbono resultante. A troca destes gases realizada pelos animais denominase respiração. Na respiração, ocorrem as trocas gasosas com o meio externo através de superfícies respiratórias do corpo dos animais, o transporte de gases através do corpo e as trocas gasosas nas células dos diferentes tecidos. Tipos de respiração Os animais podem efetuar de diversas maneiras as trocas gasosas com o meio ambiente de acordo com os tipos de estruturas envolvidas no processo. Os principais tipos de respiração são: Tegumentar ou cutânea é a respiração feita através da pele. Branquial é a respiração feita através das brânquias. Traqueal é a respiração feita através das traquéias. Pulmonar respiração realizada através dos pulmões. Respiração dos invertebrados Animais invertebrados são aqueles que não possuem coluna vertebral. Nos poríferos, celenterados, platelmintos, asquelmintos e em muitos anelídeos, as trocas gasosas ocorrem através da superfície do corpo ou epiderme, que é bastante extensa em relação ao seu volume e permite que o oxigênio entre em quantidade suficiente pelo processo de difusão, atingindo todas as células do organismo. Esse tipo de respiração denomina-se respiração cutânea. A minhoca (anelídeo) é um animal invertebrado, observe a figura não possue coluna vertebral. Nos anelídeos marinhos (poliquetas), nos moluscos aquáticos, nos crustáceos, inclusive os terrestres (tatuzinhos-de-jardim) a respiração é realizada por brânquias, estrutura especializada em retirar oxigênio da água. Nos moluscos terrestres (gastrópodes) a respiração ocorre através de um pulmão rudimentar. Nos insetos, a respiração é do tipo traqueal e ocorre através de estruturas denominadas traquéia. As traquéias são tubos finos que se originam na superfície do corpo e ramificamse até chegar a todos os órgãos e tecidos no interior do organismo do animal. A abertura da traquéia na superfície do corpo é denominada estigma. Nos aracnídeos (aranhas e escorpiões) a respiração é realizada através de filotraquéias (traquéia forma de folha) ou pulmões foliáceos (pulmões forma de folhas), na qual as traquéias coletam o oxigênio atmosférico e transportam até um “pulmão primitivo”, onde as trocas gasosas acontecem; neste processo, há participação do sangue no transporte de oxigênio até as células. Respiração dos vertebrados (animais que possuem coluna vertebral) Nos vertebrados a respiração é realizada pelo sistema respiratório, que é composto principalmente por brânquias ou por pulmões. Os peixes apresentam na maioria respiração branquial, porém em alguns como a pirambóia, chamados peixes pulmonados, há uma bolsa, que pode absorver oxigênio do ar atmosférico, funcionando como um pulmão primitivo. Na maioria dos peixes ósseos o pulmão primitivo se desenvolveu e deu origem a bexiga natatória, órgão com função hidrostática. Nos peixes ósseos, as brânquias são protegidas por um osso denominado opérculo. Na larva dos anfíbios os girinos que são aquáticos, a respiração é branquial. Na medida em que a larva se desenvolve e se torna adulta, a respiração branquial é substituída pela respiração pulmonar e pela respiração cutânea. Nos répteis a respiração é pulmonar. Nas aves a respiração é realizada por pulmões, que estão ligados aos sacos aéreos, que servem de reservatório suplementar de ar. Os sacos aéreos, por sua vez, emitem ramificações que se estendem para o interior dos ossos longos, formando os chamados ossos pneumáticos. O grupo dos mamíferos é o que apresenta o sistema respiratório mais desenvolvido. Nestes animais, o ar penetra pelas fossas nasais, passando para a faringe, laringe, traquéia, brônquios, bronquíolos e finalmente os alvéolos pulmonares, onde ocorrem as trocas gasosas. Respiração humana A respiração consiste na absorção de oxigênio pelo organismo e na liberação de gás carbônico. Nos pulmões ocorrem as trocas gasosas entre o ar e o sangue, processo que recebe o nome de Hematose. Na espécie humana, o ar penetra pelas fossas nasais, passando para a faringe, laringe, traquéia, brônquios, bronquíolos e finalmente os alvéolos pulmonares, onde ocorrem as trocas gasosas. As fossas nasais filtram, umedecem e aquecem o ar. A faringe é o órgão comum ao sistema digestivo e respiratório, recebe o ar das fossas nasais e passa para a laringe. A laringe é o chamado “órgão da voz”, pois é na laringe que vamos encontrar as cordas vocais, que vibram à passagem do ar, emitindo sons, que são modulados na boca e fossas nasais. A abertura superior da laringe chama-se glote. Sobre a glote há uma membrana denominada epiglote. A glote dá passagem ao ar sempre que a epiglote está fechada. Anatomia da laringe A traquéia é um tubo formado por anéis cartilaginosos, possui no seu interior cílios vibráteis que auxiliam na purificação do ar. Os brônquios são bifurcações da traquéia que penetram no interior dos pulmões, esquerdo e direito. Pulmões são dois órgãos de natureza esponjosa, elástica e de cor rósea, situados na caixa torácica, um direito, mais desenvolvido com três lobos e o esquerdo com apenas dois lobos. No interior dos pulmões, os brônquios se ramificam progressivamente, em tubos cada vez menores, reduzindo-se finalmente a finíssimos canais denominados bronquíolos. Na extremidade dos bronquíolos existem estruturas semelhantes a pequenos sacos, chamados de alvéolos, muito vascularizados no qual o oxigênio do ar é trocado pelo gás carbônico do sangue. Envolvendo os pulmões, encontram-se duas membranas denominadas pleuras. O caminho do oxigênio até o músculo Uma vez que o oxigênio se ligou à hemoglobina, seu caminho até o músculo já pode começar a ser percorrido. Dos capilares, o sangue rico em oxigênio passa para as veias até chegar ao coração. O coração é a bomba do sistema circulatório. Ele impulsiona o sangue, permitindo que este atinja o músculo ou qualquer outro tecido do corpo. Transporte dos gases respiratório Nos alvéolos pulmonares, o oxigênio do ar difunde-se para os capilares e penetra nas hemácias, células sangüíneas que apresentam um pigmento denominado hemoglobina que se combina com o oxigênio formando a oxiemoglobina, forma pela qual o oxigênio será transportado a todas as células do organismo. Na medida em que o oxigênio se combina com a hemoglobina das hemácias, ocorre também a liberação de gás carbônico, presente em grande quantidade no sangue venoso. O gás carbônico difunde-se para o interior dos alvéolos, sendo eliminado durante a expiração. Este mecanismo de trocas de gases que ocorre nos alvéolos pulmonares é denominado hematose. Nos tecidos ocorre um processo contrário ao da hematose pulmonar. A alta concentração de gás carbônico no líquido ao redor das células força a dissociação do oxigênio da hemoglobina. Assim o oxigênio pode então se difundir para os tecidos, sendo absorvido pelas células. Simultaneamente, uma pequena parte do gás carbônico combina-se com a hemoglobina, enquanto a maior parte desse gás dissolve-se no plasma, por onde será transportado até os pulmões para ser eliminado. Cigarro – diga não a essa droga – fique esperto! O cigarro seduz porque dá prazer a quem fuma - um prazer ilusório que logo se transforma em necessidade, e dependência. A cada tragada, o fumante ingere mais de 4700 substâncias tóxicas. Os derivados do tabaco (cigarro, charuto e fumo para cachimbo) matam cerca de três milhões de pessoas por ano em todo mundo. Outra causa de muitas doenças pulmonares é a poluição. Toneladas de substâncias tóxicas fazem parte da composição do ar de muitas metrópoles do mundo, invadindo pulmões e causando doenças que vão matando aos poucos. Os carros e as fábricas são os principais culpados pela poluição nos centros urbanos. Curiosidade! Monóxido de carbono: um perigo! O monóxido de carbono é um gás muito perigoso para nossa saúde porque é capaz de se combinar com a hemoglobina do sangue, impedindo-a de transportar o oxigênio. Os efeitos desse gás vão depender da quantidade absorvida. Em pequena quantidade, pode causar dor de cabeça ou enjôo, mas em maior quantidade a pessoa pode perder a consciência e até morrer por asfixia, quando as células deixam de receber oxigênio. Um carro com motor ligado numa garagem fechada, por exemplo, é uma situação muito perigosa, que pode provocar a morte. A queima da gasolina do carro produz um pouco de monóxido de carbono, e isso pode ser fatal. A Excreção O que acontece a uma cidade que não dá vazão ao seu próprio lixo? Primeiro, vai se intoxicando com os detritos; segundo, fica sujeita a muitas moléstias; e , terceiro, pode sucumbir completamente. O mesmo ocorre com o nosso corpo se não eliminarmos as substâncias nocivas produzidas pelo processo metabólico. Cada célula produz resíduos que se acumulam na corrente sangüínea. Estas impurezas são filtradas do sangue e eliminadas, em grande parte pelo sistema urinário. Uma falha nesse sistema pode pôr em risco a própria vida. A excreção é responsável pela manutenção da composição química do sangue e de outros líquidos do nosso corpo. Esse processo é feito de duas formas. Você sabe quais são? Um deles é a produção da urina. Na urina eliminamos substâncias que não têm utilidade para o organismo ou que são tóxicas quando acumuladas em grande quantidade. Mas, onde é produzida a urina, você sabe? A urina é produzida pelos rins. Leia com atenção a informação a seguir: O rim é o principal órgão do aparelho excretor, pois é nele que ocorre a formação da urina. Para formar a urina o rim deve comportar-se como um filtro, ou seja, é no rim que ocorre a seleção das substâncias que devem ser excretadas e daquelas que devem permanecer no sangue. Filtrar o sangue não é tarefa fácil. Para isto o rim possui unidades especializadas que fazem esse trabalho. O rim é formado por unidades chamadas NÉFRONS. É no néfron que ocorre a filtração do sangue. Na figura a seguir você pode ver o sistema urinário humano. Nela podemos ver os dois rins, os canais que levam a urina até a bexiga, são os ureteres, e a bexiga, que é o local onde a urina é armazenada até a sua eliminação. Sistema urinário O nosso sistema urinário é formado por um conjunto de órgãos que produzem e excretam a urina, o principal líquido de excreção do organismo. Na maioria dos vertebrados, os dois rins filtram todas as substâncias da corrente sangüínea; estes resíduos formam parte da urina que passa, de forma contínua, dos ureteres para a bexiga. Depois de armazenada na bexiga, a urina passa por um conduto denominado uretra até o exterior do organismo. Hormônio antidiurético Você sabia que o nosso corpo possui uma substância que controla a produção de urina? O nosso organismo é uma máquina perfeita! Ele possui uma substância – um hormônio – que não permite a produção de urina em excesso sem que antes ocorra a ingestão de água. Esse hormônio é chamado de Hormônio Antidiurético (ADH). Esse hormônio é liberado quando a quantidade de água no sangue diminui. Ele age nas células dos rins, provocando um aumento da reabsorção de água. Esse processo diminui a quantidade de água eliminada pela urina. Por outro lado, quando ingerimos grande quantidade de água, o ADH deixa de ser liberado e uma maior quantidade de água será eliminada pela urina CIÊNCIA E TECNOLOGIA Quem sofre de insuficiência renal não consegue eliminar a água e os resíduos do organismo. Os casos mais sérios são resolvidos por um transplante de rim. Mas isso se torna um pouco complicado devido a falta de doadores. Outro recurso são os rins artificiais. São aparelhos chamados de HEMODIÁLISE. Neste equipamento o doente fica ligado há algumas horas por semana para eliminar os resíduos e filtrar o sangue. Sistema endócrino – Os Hormônios Os hormônios (do grego hormon: excitar) são substâncias orgânicas liberadas no sangue, por células isoladas ou por glândulas endócrinas. Os hormônios são transportados pelo sangue, e eles atuam, não só estimulando como também inibindo os órgãos-alvo. Nesta parte do módulo vamos conhecer a ação dos hormônios no corpo humano e como a sua falta ou excesso pode causar diferentes distúrbios. Em casos de desequilíbrios hormonais, nosso organismo pode funcionar de maneira incomum – crescer demais, deixar de crescer, engordar muito ou emagrecer. Esses hormônios possuem algumas funções, entre elas podemos destacar: Crescimento e desenvolvimento; Reprodução; Resposta ao estresse; Manutenção do equilíbrio do corpo. • • • • A coordenação hormonal no homem é realizada por diversas glândulas. Vamos conhecêlas: Hipófise Localiza-se na base do cérebro e produz vários hormônios. É considerada a glândula mestra do nosso corpo pois controla a ação das outras glândulas. Libera os hormônios do crescimento, que estimula o desenvolvimento dos ossos; prolactina, que provoca a secreção do leite; oxitocina, que age sobre o útero determinando as contrações do parto. Quando, na infância, a produção do hormônio do crescimento é insuficiente, surge um quadro clínico conhecido como nanismo, caracterizado por deficiência no crescimento dos ossos e dos dentes, com comprometimento geral do organismo. Em contrapartida, a produção excessiva desse hormônio durante a fase de crescimento acarreta o gigantismo. Tireóide Está localizada no pescoço e produz hormônios que estimulam a atividade metabólica (atividades químicas) do organismo. No Brasil e na maioria dos outros países, as indústrias beneficiadoras do sal de cozinha são obrigadas a adicionar certa quantidade de iodo no sal. A falta de iodo na alimentação faz com que a tireóide aumente de tamanho causando um problema chamado de bócio ou papo. A deficiência de iodo é uma causa freqüente e previsível de bócio, uma doença caracterizada pelo aumento de tamanho da glândula tireóide. O tratamento inclui a ingestão de pequenas doses de iodo ou, em casos extremos, a retirada da glândula tireóide. Hipotireoidismo. É a baixa produção dos hormônios da tireóide. No adulto, as conseqüências dessa doença são: aumento de peso, queda da freqüência cardíaca, engrossamento da pele e intolerância ao frio. Nas crianças, compromete o desenvolvimento físico, mental e sexual. O Cretinismo é uma doença provocada pela ausência congênita de tiroxina, hormônio secretado pela glândula tireóide. Causa retardo físico e mental, estatura baixa, extremidades deformadas, feições grosseiras e pêlo escasso e áspero. Muitos países fazem, como rotina, o exame nos recém-nascidos. Hipertireoidismo É a produção excessiva dos hormônios da tireóide. Resulta no aparecimento dos olhos saltados, taquicardia, diminuição do peso, nervosismo e intolerância ao calor. Paratireóides Localizam-se atrás da tireóide. Produzem hormônios que controlam a utilização do cálcio no sangue. O desequilíbrio na produção dos hormônios das paratireóides causa prejuízos para o organismo: veja a seguir. • A produção excessiva dos hormônios das paratireóides causa uma intensa retirada de cálcio dos ossos, favorecendo as fraturas e deformações ósseas. • A produção baixa de hormônios das paratireóides ocasiona uma redução dos níveis de cálcio no sangue, resultando em contrações musculares. SUPRA-RENAIS OU ADRENAIS SUPRA-RENAIS Situam-se sobre os rins e produzem hormônios que controlam os níveis do sódio e potássio e outros sais minerais no sangue. Produz também a adrenalina, que aumenta o ritmo cardíaco, estimula a respiração e eleva a pressão sangüínea. Este hormônio é importante para as reações de defesa do organismo, em situações de emergência e em situações de tensão emocional (medo, raiva). RINS Pâncreas Os hormônios produzidos por esta glândula têm a função de controlar os níveis de açúcar (glicose) no sangue. O pâncreas produz dois hormônios de ações contrárias: a insulina e o glucagon. A taxa de normal de glicemia do sangue humano situa-se entre 70 e 110 mg / 100 ml de sangue. Insulina – como funciona leia abaixo. O intestino delgado absorve a glicose dos alimentos e a coloca no sangue. Aumentando os níveis de glicose no sangue, o pâncreas libera a insulina. A ação da insulina permite a entrada da glicose nas células do nosso organismo, estimula a formação de glicogênio (moléculas de glicose) e o seu armazenamento no fígado. O sangue apresenta uma quantidade de glicose adequada a seu funcionamento. Quando uma nova refeição é feita, o ciclo recomeça. Glucagon Tem ação contrária à da insulina. Seu principal efeito é aumentar a concentração de glicose no sangue, a partir do glicogênio armazenado no fígado e nos músculos. Leia mais! pâncreas Glicogênio É o nome dado a uma grande molécula, formada por unidades de glicose que pode ser rapidamente utilizada para suprir as necessidades de energia das células. A insulina provoca a rápida absorção da glicose pelas células musculares, adiposas e do fígado. Essas células transformam a glicose em glicogênio que fica armazenado no fígado e nos músculos. O glucagon aumenta a formação dos níveis de glicose depois de um período sem alimentação. Ele vai transformar o glicogênio armazenado nos músculos e células do fígado em glicose, liberando-a para o sangue. Diabetes A função da insulina é controlar a entrada da glicose nas células. A falta de insulina causa um acúmulo de glicose no sangue e, conseqüentemente, abaixa o nível de glicose nas células. Essa anormalidade é chamada de diabetes. Os principais sintomas da diabetes são: • sede intensa; • perda de peso; • aumento do volume da urina; • cansaço. O diagnóstico da diabetes pode ser feito com exames de sangue e de urina. A presença de glicose em níveis anormais nesses fluidos indica a existência da doença. Embora não se conheça a cura total para a diabetes, ela pode ser controlada e o diabético pode ter uma vida normal: Dietas com a diminuição do consumo de açúcares; Reposição hormonal – injeções de insulina diárias mantêm a concentração dos níveis de glicose adequados. CIÊNCIA E TECNOLOGIA Em geral, a insulina utilizada pelos diabéticos é extraída do pâncreas dos bois e porcos. Esse processo nem sempre é eficaz e algumas vezes não é compatível com o organismo humano. Esse problema foi resolvido através da engenharia genética. O gene humano que faz com que o pâncreas produza a insulina foi introduzido numa bactéria. Após algum tempo a bactéria está produzindo a insulina humana. Isso não é ficção. É um trabalho que vem sendo desenvolvido desde 1980 e é realizado por muitos países, inclusive o Brasil. Esta pesquisa melhorou muito a qualidade de vida dos diabéticos que passaram a receber a insulina humana nos tratamentos. Gônodas – testículos e ovários Vamos saber mais! São as glândulas sexuais. As glândulas masculinas são chamadas de testículos e as femininas são chamadas de ovários. Os testículos produzem diversos hormônios, destacando-se a testosterona (e o gameta masculino: o espermatozóide). Esse é o hormônio responsável pelo aparecimento das características sexuais secundárias, como a barba, mudança de voz e desenvolvimento da musculatura. Os ovários produzem dois tipos de hormônios: estrógenos e progesterona (e o gameta feminino: o óvulo). Agora vamos estudar um assunto novo. Sistema nervoso (fisiologia) Nosso organismo se mantém ligado 24 horas por dia. Todas as sensações externas são captadas pelos nossos sentidos e interpretadas, recebendo uma ordem para executar uma função e assim sons, ruídos, calor, luz, movimentos, enfim, tudo ao nosso redor acontece de forma natural e as respostas aos mais variados estímulos acontecem de maneira tão rápida que não nos damos conta do verdadeiro circuito que ocorre dentro do nosso corpo no recebimento de mensagens e no envio de respostas. Conheceremos agora um pouco do funcionamento do nosso sistema nervoso. O sistema nervoso juntamente com o sistema endócrino atua na coordenação e integração das funções das células, tecidos, órgãos e aparelhos, de modo que trabalham harmoniosamente como uma unidade. O sistema nervoso é formado pelo tecido nervoso sendo que suas principais células são os neurônios, especializados em receber e transmitir impulsos nervosos. Nos animais, o sistema nervoso se encarrega de receber os estímulos do ambiente, conduzir esses estímulos e organizar a resposta. O impulso nervoso é de natureza elétrica e resulta de alterações nas cargas elétricas das superfícies interna e externa da membrana plasmática da célula nervosa. Essas alterações, que constituem os impulsos nervosos sempre começam nos dendritos, e caminham do corpo celular para o axônio. Na sinapse, região de contato entre dois neurônios, há uma pequena distância entre as duas células envolvidas, isto é, não há continuidade entre as membranas celulares. A passagem do impulso nervoso nessa região é feita por substâncias denominadas neurohormônios ou mediadores químicos como a adrenalina e a acetilcolina. Sistema nervoso dos vertebrados Nos vertebrados o sistema nervoso ocupa posição dorsal (costas) e está protegido pela caixa craniana e pela coluna vertebral. Compreendem o sistema nervoso central (SNC), o sistema nervoso periférico (SNP) e o sistema nervoso autônomo (SNA). Sistema nervoso central O sistema nervoso central é formado pelo encéfalo e pela medula espinhal. Ambos são protegidos por estruturas ósseas, o encéfalo pela caixa craniana e a medula pelas vértebras. Encéfalo Nos vertebrados inferiores, de peixes até aves, os hemisférios cerebrais têm superfície lisa. Por isso esses animais são chamados de lisencéfalos. Nos mamíferos, principalmente os primatas, a superfície cerebral é dotado de uma série de circunvoluções, que aumentam consideravelmente essa superfície e comporta um maior número de neurônios. Por essa razão, os mamíferos são denominados girencéfalos. O encéfalo fica dentro do crânio e a medula espinhal, é alojada dentro da coluna vertebral. Tanto o encéfalo quanto à medula são envolvidos por membranas chamadas meninges. As meninges são em número de três denominadas dura-máter, aracnóide e pia-máter. Entre a aracnóide e a pia-máter circula o líquido chamado cefalorraquidiano, que protege e nutre o sistema nervoso. O encéfalo é formado por: Cérebro: É a parte mais volumosa do encéfalo. Divide-se em duas metades denominadas hemisférios cerebrais. Sua superfície externa é chamada de córtex cerebral. O cérebro comanda os atos conscientes e voluntários é a sede da inteligência, vontade, memória, imaginação, consciência e criatividade. É o centro de sensibilidades olfativas, táteis, visuais, auditivas, gustativas, etc. Cerebelo: situa-se logo abaixo do cérebro. É bem desenvolvido em peixes bons nadadores, nas aves e nos mamíferos. O Cerebelo ajusta os movimentos do corpo, controla a tonicidade e o vigor muscular e controla o equilíbrio corporal. Bulbo raquidiano: Localiza-se acima da medula espinhal e abaixo da ponte. Como centro nervoso, o bulbo controla o ritmo cardiorespiratório (batimentos cardíacos e respiratórios) e alguns atos reflexos (movimentos involuntários), como os de deglutição, sucção, mastigação, vômito, tosse, secreção lacrimal e piscar. Ponte: está localizada abaixo do cérebro, diante do cerebelo. Em todos os vertebrados, com exceção dos mamíferos, funciona como centro da visão. Nos mamíferos, sua função é de servir de passagem aos estímulos nervosos que vão ao cérebro. Medula: É a continuação do bulbo. É cilíndrica, achatada e desce pelo interior da coluna vertebral. É a sede dos atos reflexos principalmente os relacionados com o instinto de conservação e defesa e a via condutora dos impulsos nervosos que vão do corpo para o encéfalo e dele saem para o corpo. A medula conduz impulsos sensitivos para o cérebro e traz impulsos motores. Exercem também a função de centro nervoso responsável por muitos atos reflexos, principalmente os relacionados com o instinto de conservação e defesa. O caminho do impulso nervoso no ato reflexo é denominado arco reflexo. O tecido nervoso COMO É FORMADO E QUAIS AS FUNÇÕES DO TECIDO NERVOSO? O tecido nervoso é formado pelas chamadas células nervosas. Estas células têm a função de controlar várias funções indispensáveis à vida do homem e outros animais (movimentos, funcionamento dos órgãos, comportamento, reações em relação ao ambiente, etc.). As células nervosas podem se reunir, formando órgãos (como o cérebro, por exemplo). As células nervosas também podem se reunir formando fibras que são chamadas de nervos. Os órgãos formados de células nervosas juntamente com os nervos formam o que se chama de sistema nervoso. As células nervosas são conhecidas como neurônios. Embora os neurônios possam ser diferentes nos grupos de animais, seu formato geral pode ser entendido pela figura seguinte. Na figura acima podemos ver que os neurônios possuem: um corpo celular com formato estrelado. Do corpo celular do neurônio saem algumas ramificações não muito grandes, chamadas dendritos. Também sai do corpo celular uma ramificação longa, chamada axônio. O axônio é envolvido por uma “capa” de células bem pequenas. Como é transmitido o impulso nervoso O controle das funções é feito através de mensagens que percorrem as células nervosas. Estas mensagens são conhecidas como impulsos nervosos. O impulso nervoso começa nos dendritos, passa pelo corpo celular e daí chega até o axônio. O axônio de um neurônio pode se comunicar com os dendritos de outros neurônios próximos. É através dessa comunicação que os impulsos nervosos podem ser transmitidos por todo o corpo. Vários neurônios em seqüência formam os nervos ou fibras nervosas. figura. Resumidamente, a comunicação entre os neurônios se dá como vemos na próxima Como podemos ver, na verdade não há contato direto entre os neurônios. Quando um impulso é transmitido, ocorre liberação de certas substâncias químicas pelo axônio. Estas substâncias, chamadas mediadores, preenchem o espaço existente entre o axônio e dendritos próximos. Dessa forma, faz-se a ligação. E é possível a passagem do impulso nervoso (mensagem) de um neurônio para outro (os outros). Os impulsos nervosos são, na realidade, pequenas descargas elétricas. Os nervos fazem, por exemplo, a ligação entre os órgãos de comando nervoso (como o cérebro) e os músculos. Dessa forma, uma mensagem do cérebro pode chegar até um músculo e provocar um determinado movimento. O axônio do neurônio é protegido por uma capa de células também chamada de bainha de mielina. A função da bainha de mielina é aumentar a velocidade do impulso nervoso e impedir que a descarga elétrica “vaze” pelo axônio. Entre as disfunções do sistema nervoso, podemos citar: Epilepsia: dá-se o nome de epilepsia a diversos tipos de ataque, que podem abranger breves vertigens ou perdas de consciência, até convulsões graves. Nos ataques fracos há pequenas interrupções na capacidade de pensar, nos graves a perda da consciência, rigidez de braços e pernas, espasmos rítmicos, acompanhados de mordida na língua e esvaziamento da bexiga. Acidente Vascular Cerebral ou Derrame Cerebral: a arteriosclerose dos vasos cerebrais é a principal responsável pelo acidente vascular cerebral. Pode causar tanto a trombose vascular, que é a obstrução dos vasos sangüíneos, como hemorragias no cérebro, devido à ruptura de pequenos vasos. A hipertensão arterial também é outro fator que às vezes leva ao derrame cerebral, pois também pode provocar trombose e hemorragias. Embolia é o nome dado à obstrução de uma artéria por um coágulo. Nas artérias cerebrais mais importantes, produz uma trombose. BIBLIOGRAFIA Soares, Jose Luis. Dicionário etimológico e circunstanciado de Biologia. São Paulo, Editora Scipione,1993. Enciclopédia Barsa. Enciclopédia Encarta 2001. Enciclopédia Ilustrada Medicina e Saúde. Gewandsznajader, Fernando. A vida na terra. São Paulo. Editora Ática, 2002. Gewandsznajader, Fernando. Nosso Corpo. São Paulo. Editora Ática, 2002. O Corpo Humano. Guia Multimídia sobre o Corpo e Seu Funcionamento. J. Laurence. Biologia – Citologia, Coleção Nova Geração. Santos,Maria Ângela. Biologia Educacional. Paulino, Wilson Roberto. Os seres vivos. São Paulo. Editora Ática, 2001. GowdaK, Demétrio. Biologia. César e Sezar. Biologia geral. Amabis e Martho. Biologia das Populações. Revista Globo Ciência Revista Galileu Revista Superinteressante CENTRO ESTADUAL DE EDUCAÇÃO SUPLETIVA DE VOTORANTIM CEESVO ESTA APOSTILA FOI ELABORADA PELO PROFESSOR DE BIOLOGIA MARCELO ALVES MORAES DIREÇÃO ELISABETE MARINONI GOMES MARIA ISABEL R. DE C. KUPPER COORDENAÇÃO NEIVA APARECIDA FERRAZ NUNES VOTORANTIM, 2007. APOIO PREFEITURA MUNICIPAL DE VOTORANTIM