Fisiologia comparada dos enterozoários

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Os enterozoários são animais que apresentam cavidade com função digestiva e a organização fisiológica destes seres seguem um padrão comum, como, por exemplo, a presença de um sistema digestório, excretor, respiratório e circulatório, permitindo com que seus organismos mantenham funções básicas. Outros sistemas permitem a manutenção de atividades essenciais para a sobrevivência, como os sistemas endócrino e nervoso. Neste artigo, falaremos sobre cada um desses aspectos fisiológicos, fazendo suas análises comparativas entre os diferentes tipos de animais.

Assim, primeiramente, vamos apresentar, de forma resumida, os sistemas básicos encontrados nos enterozoários:

  • O sistema digestório, que possibilita a digestão de nutrientes que serão quebrados em moléculas menores, facilitando a absorção e a metabolização pelas células. O mecanismo de digestão ocorre pela ação das enzimas digestivas produzidas na saliva, pâncreas, estômago e intestino;
  • O sistema excretor auxilia na eliminação de componentes tóxicos gerados pelo metabolismo celular, como, por exemplo, o gás carbônico e a amônia. A amônia é um composto nitrogenado (NH3) extremamente citotóxico e, sendo assim, necessita ser metabolizado e convertido em ureia pelo fígado. Já o gás carbônico, aumenta a acidez do organismo e, por isso, ele é transportado pelo sangue até os alvéolos pulmonares para então ser excretado;
  • O sistema respiratório é utilizado para a realização do transporte de gases essenciais, como o oxigênio (O2) e o gás carbônico (CO2). Nos humanos e em outros mamíferos, a obtenção do oxigênio ocorre nos alvéolos pulmonares e de lá eles serão despejados no sangue, para serem transportados até os tecidos do organismo. A utilização de O2 na respiração celular libera CO2 como resíduo e este, por ser tóxico, é transportado pelo sangue até os pulmões e eliminado no ambiente externo;
  • O sistema circulatório transporta gases, hormônios, nutrientes e resíduos, sendo ele constituído por vasos, sangue e coração. Os vasos são divididos em veias e artérias. Suas funções são trazer sangue ao coração e levar sangue do coração para os tecidos, respectivamente.

Sistema nervoso e endócrino

O sistema endócrino é um conjunto de glândulas responsáveis pela síntese de hormônios capazes de controlar atividades essenciais para o funcionamento de um determinado sistema. Os hormônios, ao caírem no sangue, são direcionados para algum órgão, a fim de estimulá-lo. Junto com o sistema nervoso, o sistema endócrino coordena todas as funções do nosso corpo, entretanto o sistema nervoso atua de uma forma mais rápida.

Mecanismo de atuação dos hormônios em células-alvos
Mecanismo de atuação dos hormônios em células-alvos

O sistema nervoso é provido de células nervosas capazes de controlar células de outros tecidos através de impulsos elétricos. Os impulsos elétricos percorrem toda a membrana do neurônio e se propagam ao longo desta célula. São definidos como alterações no potencial elétrico da membrana de uma célula nervosa. Os axônios são prolongamentos derivados do corpo celular (região nuclear do neurônio), em suas extremidades são liberados mensageiros químicos (neurotransmissores), os quais atuam no tecido por ele controlado. O corpo celular de um neurônio é a região na qual se localiza o núcleo, nela saem prolongamentos conhecidos como axônios e dendritos. Os impulsos nervosos ou impulsos elétricos se iniciam nos dendritos, passam pelo corpo celular e de lá são propagados para o axônio.

Estruturas de um neurônio
Estruturas de um neurônio

Os diferentes grupos de enterozoários apresentam variações quanto à organização e ao funcionamento de seus sistemas nervosos:

  • Cnidários – São os primeiros animais a apresentar ramificações nervosas, que se encontram dispostas de forma difusa pelo corpo. As células nervosas estão em contato direto com outros tecidos (nervoso e muscular), desta forma ocorre a formação de um mecanismo neuromotor-sensitivo, no qual as células sensitivas recebem estímulos que resultarão em impulsos elétricos, induzindo, assim, a contração das fibras musculares. Em alguns cnidários, as fibras nervosas são espalhadas de forma homogênea, sendo assim, eles não têm um centro de comando equivalente a um cérebro. Em outros, encontram-se estruturas com alta concentração de corpos celulares, semelhantes a um cérebro primitivo. Esta estrutura possibilita a percepção das variações no ambiente, como temperatura e luz.
Rede de nervos difusos presente na Hydra sp
Rede de nervos difusos presente na Hydra sp
  • Platelmintos – O sistema nervoso dos platelmintos é chamado de ganglionar e é formado por dois gânglios nervosos (grupos de corpos celulares), que estão ligados a dois cordões nervosos ventrais e longitudinais. Esses cordões estão associados a nervos que estabelecem conexões com outros tecidos.
Representação do sistema nervoso (em azul) da planária
Representação do sistema nervoso (em azul) da planária
  • Nematelmintos – O sistema nervoso dos nematelmintos são parcialmente centralizados, com anel nervoso ao redor da faringe. As cadeias nervosas são observadas por todo o corpo do animal, uma na região ventral e outra na dorsal, e são responsáveis pela ativação da musculatura.

 

  • Anelídeos e artrópodes – O sistema nervoso destes animais é do tipo ganglionar, o qual apresenta uma dupla cadeia ventral de gânglios e órgãos responsáveis pelos sentidos (olhos e estruturas auditivas.) A maior concentração de células nervosas é chamada de cefalização e se encontra na cabeça do animal. A região cerebral está ligada a um anel que contorna o tubo digestório, já os gânglios estão associados a nervos que estabelecem conexões com várias estruturas do organismo.
Comparação entre os sistemas nervosos de cnidários, platelmintos e anelídeos
Comparação entre os sistemas nervosos de cnidários, platelmintos e anelídeos
  • Moluscos – Estes animais são providos de um gânglio central na cabeça, bastante desenvolvido, o qual está ligado a outros gânglios presentes em diferentes partes do corpo, como as estruturas locomotoras.

 

  • Equinodermos – Os equinodermos têm um sistema nervoso simples que consiste em uma rede nervosa (anel), pela qual os neurônios são interconectados sem a presença de um órgão central. Os anéis nervosos destes animais contornam o tubo digestivo e de lá se estendem para os seus cinco braços.
Representação do sistema nervoso de um equinodermo. Na estrutura a, encontra-se o canal circular e, na estrutura b, encontram-se os canais laterais e radiais
Representação do sistema nervoso de um equinodermo. Na estrutura a, encontra-se o canal circular e, na estrutura b, encontram-se os canais laterais e radiais
  • Cordados – O sistema nervoso destes animais é muito complexo e apresenta um eixo em forma de tubo. Este tubo é dividido em encéfalo e medula espinhal e, juntos, eles formam o sistema nervoso central. O sistema nervoso central está associado a diversos nervos responsáveis pelo envio de informação a outros tecidos do organismo. Os nervos pertencem ao sistema nervoso periférico. Nos vertebrados, os gânglios estão presentes em estruturas desanexadas ao sistema nervoso central e são responsáveis pela captação de estímulos do ambiente.
Representação do sistema nervoso de um cordado
Representação do sistema nervoso de um cordado

Enterozoários diblásticos

Os cnidários como a hidra e a água-viva são animais diblásticos, devido à presença de dois tecidos: epiderme e gastroderme. Entre os dois tecidos, existe uma camada mais gelatinosa, denominada mesogleia. No interior desses animais, existe uma cavidade digestória, a qual apresenta apenas uma passagem. Sendo assim, a abertura pela qual entra comida é a mesma pela qual saem dejetos. Devido a esta característica, os cnidários são considerados animais de sistema digestório incompleto.

A digestão de alimentos ocorre em duas etapas: a primeira é do tipo extracelular, na qual células especializadas da gastroderme secretam enzimas capazes de reduzir o alimento em porções menores. A segunda é caracterizada pela digestão intracelular, na qual as porções menores do alimento são endocitadas por outro tipo de célula da gastroderme.

O sistema circulatório não é encontrado nesses animais, desta forma eles realizam as trocas gasosas por meio de difusão e suas excretas (amônia) são eliminadas das células diretamente para o meio externo.

Sistema digestório de um cnidário
Sistema digestório de um cnidário

Enterozoários triblásticos acelomados

Os animais triblásticos acelomados são aqueles que apresentam três folhetos embrionários: ectoderma, mesoderma e endoderma. A função de cada folheto é originar a epiderme, formar a cavidade digestória e produzir músculos, respectivamente. Um exemplo de animal triblástico acelomado é a planária. A epiderme deste animal tem função de revestimento e, na sua superfície, encontram-se inúmeros flagelos responsáveis pela movimentação.

A cavidade digestória da planária é incompleta, além de ser bastante abrangente, sendo assim ela auxilia no transporte de nutrientes para todas as partes do organismo. Devido à ausência de um sistema circulatório, o transporte de nutrientes é realizado pela cavidade digestória e a troca gasosa é possível através da difusão. Entre a epiderme e a cavidade digestória encontram-se músculos, sistemas nervosos e órgãos reprodutores. O sistema excretor da planaria apresenta-se com protonefrídeos, que possuem células multiciliadas chamadas de células-flama (sonelócitos). Os batimentos dos cílios fazem com que os resíduos metabólicos produzidos por outros tecidos sejam empurrados para os canais excretores, possibilitando a eliminação deles para o exterior do organismo. Os cílios também são responsáveis pela eliminação do excesso de água que entra por osmose.

Sistema digestório de um platelminto
Sistema digestório de um platelminto

Enterozoários triblásticos pseudocelomados

Os animais triblásticos pseudocelomados são animais de vida livre, que incluem os nematelmintos. Alguns costumam ser parasitas de plantas e animais, como por exemplo a lombriga e o amarelão. Os nematelmintos possuem tecido epitelial revestido por uma camada de quitina, a qual confere proteção contra agressões do hospedeiro, como por exemplo: enzimas digestivas e ação do sistema imunológico. O tecido epitelial tem origem do folheto ectoderma. O oxigênio é obtido através de poros presentes na superfície dos nematelmintos e, devido à ausência de um sistema circulatório verdadeiro, a troca de gases ocorre por meio de difusão.

Estruturas presentes em um nematelminto
Estruturas presentes em um nematelminto

Os nematelmintos apresentam sistema digestório completo devido à presença de boca e ânus. A endoderma é o folheto responsável pela origem do tubo digestório. Em relação aos nematelmintos parasitas, o alimento é obtido de forma pré-digerida, devido a ação de enzimas digestivas do hospedeiro. A mesoderma dá origem a células musculares localizadas logo abaixo do tecido epitelial, constituindo a parede do corpo. Próximo à parede do corpo encontra-se uma cavidade, conhecida como pseudoceloma, nela está contido um líquido responsável pela troca de gases e transporte de excretas. A secreção de resíduos ocorre por meio de dois canais excretores, dispostos paralelamente, que se unem na extremidade, próximo à boca, gerando um poro pelo qual ocorre a eliminação de excretas.

Enterozoários triblásticos celomados

Os animais triblásticos celomados incluem os anelídeos, artrópodes, moluscos, equinodermos e cordados. Os anelídeos apresentam blocos segmentados chamados de metâmeros, os quais são separados por pequenos septos. Dentro de cada metâmero as mesmas estruturas se repetem, formando unidades de funcionamento. As estruturas encontradas nos metâmeros são: tubo digestório, sistema excretor, gânglios nervosos e músculos. Os anelídeos são constituídos por três folhetos embrionários: ectoderma, endoderma e mesoderma. Eles atuam na formação do epitélio, na origem do tubo digestório e na formação de músculos, respectivamente. Os septos que separam os metâmeros são originados do mesoderma.

Envolvendo o tubo digestório, encontra-se o celoma, sendo ele constituído por um líquido (celomático), que contribui para a forma do corpo e atua no transporte de excretas. O tubo digestório dos anelídeos, como as minhocas, que possuem um aparelho digestivo completo (boca e ânus), dá a estes animais a capacidade de sugar a terra, devido à presença de uma faringe musculosa, além de um papo dilatado, que possibilita o amolecimento do alimento, bem como seu armazenamento. Já a trituração do alimento, ocorre a partir de moelas espessas. O intestino é provido de uma estrutura responsável pelo aumento da área de absorção de nutrientes, semelhantes às microvilosidades dos seres humanos, conhecida como tiflossole. Outras estruturas que desempenham a mesma função são: cecos e apêndices laterais.

Estruturas de um anelídeo
Estruturas de um anelídeo

A distribuição e a eliminação dos nutrientes ocorrem a partir do sangue e fezes, respectivamente. Este animal desempenha importante papel no meio ambiente, já que suas fezes são metabolizadas por fungos e bactérias, sendo o produto dessa metabolização utilizado por plantas, para seu desenvolvimento. A função desempenhada pelos músculos envolve desde a manutenção de sua forma, até mesmo ao movimento do alimento através do tubo digestório (peristaltismo) e sua locomoção.

O sistema circulatório é do tipo fechado e é basicamente composto por um vaso dorsal e um ventral por onde o sangue percorre. Ainda há a presença de pares de corações responsáveis por impulsionar o sangue. As trocas de nutrientes pelo sangue e os tecidos ocorre por meio de vasos e capilares.

A respiração dos anelídeos é do tipo cutânea, pela qual as trocas gasosas ocorrem por sua epiderme que é: fina, úmida e permeável. Alguns anelídeos, de ambiente aquático, apresentam brânquias rudimentares responsáveis por realizar a troca gasosa com a água. Os metanefrídeos, estruturas do sistema excretor, são constituídos por um tubo envolto por uma rede de capilares sanguíneos, providos de cílios e acompanhados de um tubo que atravessa o septo, que é responsável por separar os metâmeros. Para a liberação de excretas, são utilizadas as células do corpo, que as lançam no líquido celomático. Os nefrídeos possuem cílios, cujo batimento permite a movimentação do líquido para o tubo. Neste processo, ocorre a reabsorção de uma parte do líquido pelo sangue e, posteriormente, a eliminação na urina.

Moluscos, artrópodes, equinodermos e cordados

Sistema digestório

O sistema digestório dos moluscos, artrópodes, equinodermos e cordados é do tipo completo.

No caso dos moluscos herbívoros e carnívoros, existe uma estrutura semelhante a uma língua dentada, chamada rádula, com a função de raspar alimentos. Moluscos como a lula e o polvo possuem ainda um bico córneo, que o utilizam para se alimentar e como estrutura de defesa contra predadores.

Ostras e mariscos obtêm alimentos por meio da filtração, na qual utilizam estruturas ciliares para permitir o fluxo de água, que contém gás oxigênio e nutrientes, entre os sifões, inalante e exalante. Posteriormente, o alimento é direcionado à boca.

A forma de obtenção de alimento entre os artrópodes é diversificada. Nas aranhas, essa função é desempenhada pelas quelíceras e, posteriormente, a digestão, que ocorre externamente, é realizada pela peçonha. Já as centopeias, se alimentam utilizando a forcípula, localizada próxima à boca. Os insetos, como mosquito, borboleta e barata, são providos de estruturas para picar, sugar e triturar respectivamente. E ainda, os crustáceos manipulam suas presas e se alimentam a partir de peças bucais, compostas por um par de mandíbulas e dois pares de maxilas com palpos no final de cada uma.

O sistema digestório dos equinodermos é do tipo completo (boca e ânus). Estrelas-do-mar realizam digestão extracorpórea, lançando seu estômago para fora em direção à presa e liberando enzimas digestivas sobre ela. Assim, absorvem os nutrientes e, por fim, recolhem seu estômago. Para os ouriços-do-mar, a alimentação é obtida por raspagem de rochas e algas, para qual utilizam uma estrutura composta por cinco dentes, conhecida como lanternas de Aristóteles.

Sifões presentes nos moluscos
Sifões presentes nos moluscos

Sistema circulatório

Os equinodermos podem possuir um sistema circulatório rudimentar, porém, majoritariamente, está ausente, tal que o transporte de gases, nutrientes e excreta ocorre por meio do líquido celomático. Entre outros celomados, o sistema circulatório pode se apresentar como fechado e aberto. No tipo fechado, presente em moluscos, anelídeos e vertebrados, o sangue flui no interior de vasos, possibilitando uma maior pressão e velocidade no transporte de nutrientes, favorecendo a atividade metabólica e o desenvolvimento do animal.

O sistema circulatório aberto é determinado pela hemolinfa, um líquido expulso através da contração do coração para os vasos sanguíneos. Por fim, o líquido é redirecionado para o coração por meio das lacunas (cavidades). Ao contrário do sistema circulatório fechado, o tipo aberto, é mais lento e com baixa pressão. Por essa razão, os animais que o possuem são de pequeno porte.

Sistema circulatório dos artrópodes
Sistema circulatório dos artrópodes

Sistema respiratório

Os equinodermos realizam as trocas gasosas através de pápulas, que são expansões do celoma, que possibilitam a retirada de oxigênio da água, que, posteriormente, é direcionado aos tecidos, a partir do líquido celomático. O processo reverso ocorre para o gás carbônico, produzido pela respiração celular, liberado no líquido celomático e expulso por meio das pápulas.

Alguns desses animais podem possuir brânquias rudimentares (ouriço-do-mar). As brânquias, presentes em moluscos, crustáceos, peixes e larvas de anfíbios, atuam na troca gasosa em ambiente aquático. Em contrapartida, moluscos, como as lesmas, caracóis e alguns caramujos, realizam troca gasosa com o ar, pois apresentam cavidades vascularizadas semelhantes a pulmões, porém rudimentares. Essas estruturas estão presentes na cavidade do manto, uma película localizada entre o corpo e a concha. Outros, como alguns peixes, anfíbios adultos, répteis, aves e mamíferos, também são pulmonados.

Alguns insetos, aracnídeos e miriápodes realizam respiração traqueal, na qual os gases são obtidos por meio de aberturas (opérculo) presentes na superfície do exoesqueleto. Os gases são difundidos para os tecidos por meio de canalículos. O opérculo também possui a função de eliminar para o ambiente externo o produto da respiração celular (gás carbônico). Nas aranhas, as trocas gasosas ocorrem por meio de lâminas vascularizadas (pulmões em livro), situadas em uma câmara, que conduzem o oxigênio até os tecidos. O processo de eliminação do gás carbônico ocorre de maneira reversa, pela sua difusão na câmara onde estão presentes as lâminas e, por fim, é eliminado pelos poros para o meio externo.

Sistema respiratório pulmonar de um molusco terrestre
Sistema respiratório pulmonar de um molusco terrestre

Sistema excretor

As pápulas, responsáveis pelas trocas gasosas, também participam da eliminação de excretas pelos equinodermos. Em alguns moluscos, os metanefrídios realizam a eliminação de excretas da cavidade situada entre o pericárdio e o coração: uma cavidade. que pode estar na superfície do manto, se abre, eliminando as excretas para o ambiente. No caso dos vertebrados, a eliminação de excretas presentes no sangue ocorre pelos rins. Já os artrópodes, possuem estruturas chamadas glândulas coxais (aracnídeos) e túbulos de Malpighi (insetos), que são responsáveis por eliminar excretas da hemolinfa. Os túbulos de Malpighi eliminam urina diretamente no intestino e as glândulas coxais na superfície do corpo ou na parte inferior dos olhos.

Esquema de um metanefrídio de um molusco
Esquema de um metanefrídio de um molusco
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