Circulação comparada
Objetivo
Compreender a evolução dos processos circulatórios e sua relação com a eficiência metabólica dos animais.
Compreender a estrutura e função dos componentes do sistema circulatório: coração, vasos sanguíneos e sangue.
Se liga
Para esta aula, é importante entender a relação evolutiva entre os grupos animais. O sistema circulatório está relacionado com o sistema respiratório; então, para entendimento completo desta aula, você deve relembrar a respiração.
Curiosidade
O sistema circulatório completo foi o último a se desenvolver nos grupos animais, e em alguns grupos a circulação de líquidos está associada à excreção, como nos equinodermos.
Teoria
O sistema circulatório tem como função a distribuição de nutrientes e oxigênio para o organismo, bem como manter o equilíbrio hídrico do corpo e transportar excretas e hormônios. Seu órgão central é o coração, que bombeia o fluido sanguíneo ao longo de vasos. Esse líquido que circula pode ser a hemolinfa, incolor, como no caso dos insetos, ou o sangue pigmentado, como é o caso dos vertebrados, cujas células apresentam um pigmento transportador conhecido como hemoglobina.
O sistema circulatório pode ser:
● Aberto: o sangue abandona os vasos, sendo derramado em lacunas corporais (hemocele), depois retorna ao coração, de onde será novamente bombeado aos tecidos.
Esquema anatômico de um inseto, mostrando a cavidade corporal (hemocele). Nesse tipo de circulação, às vezes vasos sanguíneos estão presentes, mas eles não formam um circiuto fechado, como indica a imagem à direita.
● Fechado: O sangue corre sempre em vasos sanguíneos, sem abandoná-los para banhar os tecidos.
Esquema anatômico de uma minhoca, mostrando um sistema circulatório fechado, onde o sangue está a todo momento dentro de vasos condutores.
A circulação pode ser:
● Simples: quando o sangue passa uma única vez pelo coração.
● Dupla: quando o sangue passa duas vezes pelo coração para cumprir todas as suas funções.
O trajeto do sangue é sair do coração, ir em direção dos órgãos respiratórios (brânquias ou pulmões), receber oxigênio através da hematose, seguir ao corpo (no caso da circulação simples) ou ao coração novamente (no caso da circulação dupla – na qual, depois de voltar ao coração uma vez, circula novamente no corpo antes de retornar ao coração).
A circulação fechada dupla ainda pode ser dividida em:
● Incompleta: quando há mistura de sangue venoso (pobre em O2) e sangue arterial (rico em O2) no coração.
● Completa: o sangue venoso não se mistura ao sangue arterial no ventrículo.
O sistema circulatório é o mais demorado a aparecer na escala evolutiva dos animais, surgindo primeiramente nos protostomados celomados. Entre os animais, a circulação é classificada como:
● Poríferos, cnidários, platelmintos, nematelmintos: sistema circulatório ausente.
● Moluscos: possuem circulação aberta, com exceção dos cefalópodes (polvos, lulas e nautilus), cuja circulação é fechada.
Circulação aberta de um molusco, na qual observamos lacunas onde o sangue circula fora de vasos.
● Anelídeos: circulação fechada. Ocorre pelo bombeamento de sangue por corações laterais.
Esquema do coração e vasos saguíneos em anelídeos
● Artrópodes: aberta (embora alguns crustáceos apresentem circulação semifechada), sem conexão com o sistema respiratório no caso dos insetos, sua hemolinfa não apresenta pigmentos respiratórios.
Circulação aberta de um artrópode
Nos vertebrados, a circulação é fechada, porém apresenta variações nos diferentes grupos, de acordo com as cavidades encontradas no coração. É importante saber que o sangue sempre entra no coração pelos vasos chamados de veias, na região dos átrios, e sai por artérias, da região dos ventrículos.
● Peixes: circulação é simples e venosa, pois o coração, com apenas um átrio e um ventrículo, bombeia apenas o sangue venoso.
● Anfíbio: possui circulação dupla e incompleta, pois tem dois átrios e um ventrículo. Cada átrio receberá um tipo de sangue (arterial ou venoso), e ocorrerá a mistura no ventrículo.
● Répteis não crocodilianos: são as tartarugas, serpentes, lagartos e anfisbenas. Possuem circulação dupla e incompleta, pois têm dois átrios e um ventrículo. Cada átrio receberá um tipo de sangue (arterial ou venoso), e ocorrerá a mistura no ventrículo. A diferença em relação aos anfíbios é que o ventrículo já possui uma estrutura que permite que ocorra menos mistura, chamada Septo de Sabatier.
Esquema do coração e das circulações dos grupos de vertebrados: peixes, anfíbios e répteis. Disponível em:
https://www.educabras.com/
● Crocodilianos: eles já possuem o coração com 4 cavidades, tendo uma maior separação do sangue arterial com o venoso, porém ainda ocorre uma pequena mistura de sangue arterial com venoso no Forâmen de Panizza (circulação dupla e incompleta).
Esquema de um coração de crocodiliano, em que uma seta aponta para o forâmen de Panizza.
● Aves e mamíferos: possuem circulação dupla e completa, com o coração dividido em dois átrios e dois ventrículos, nos quais não ocorre mistura do sangue arterial com o sangue venoso. Acredita-se que a circulação completa favoreceu o maior transporte de oxigênio aos tecidos e a endotermia. A única diferença na circulação desses dois grupos é o posicionamento da artéria aorta, que nas aves vira para a direita após sair do coração, enquanto nos mamíferos essa artéria vira para o lado esquerdo.
Esquema da circulação e coração de aves e mamíferos.
Circulação humana
Assim como nos outros animais, é através do sistema circulatório há o transporte de oxigênio, hormônios e nutrientes pelo corpo, bem como a eliminação de resíduos tóxicos.
Nos seres humanos, a circulação é fechada, dupla e completa, e o órgão central desse processo é o coração.
São algumas características da circulação humana:
● sistema fechado: o sangue permanece o tempo todo dentro dos vasos sanguíneos;
● o coração: músculo que movimenta o sangue e possui 4 cavidades (2 átrios e 2 ventrículos);
● circulação dupla: o sangue passa duas vezes pelo coração até circular o corpo todo;
● vasos sanguíneos: veias (trazem sangue para o coração), artérias (levam o sangue do coração para o corpo), arteríolas, capilares (onde ocorrem as trocas gasosas) e vênulas;
● circulação completa: em condições normais (sem patologias), o sangue venoso não se mistura ao sangue oxigenado;
● circulação pulmonar ou pequena circulação: coração-pulmão;
● circulação sistêmica ou grande circulação: coração-corpo;
A circulação humana ocorre em um coração com quatro cavidades. Ela é separada em duas fases:
● Circulação sistêmica ou grande circulação: vai do ventrículo esquerdo até o átrio direito. Nessa circulação, o sangue oxigenado fornece gás oxigênio aos diversos tecidos do corpo, além de trazer ao coração o sangue não oxigenado dos tecidos.
● Circulação pulmonar ou pequena circulação: vai do ventrículo direito até o átrio esquerdo. Nessa circulação, o sangue passa pelos pulmões, onde é oxigenado.
O coração humano possui válvulas importantes: a tricúspede (lado direito) e a bicúspede (lado esquerdo).
Essas válvulas abrem-se em direção aos ventrículos durante a contração dos átrios e, em seguida, fecham- se, impedindo o refluxo do sangue.
O coração humano é dividido em quatro cavidades: dois átrios e dois ventrículos, esquerdos e direitos. O sangue venoso chega ao coração pelas veias cavas, indo para o átrio direito. Do átrio direito, é bombeado ao ventrículo direito, que o manda para os pulmões, pelas artérias pulmonares, onde ele será oxigenado, tornando-se arterial, através do processo da hematose. O sangue, agora arterial, volta ao coração através das veias pulmonares, chegando ao átrio esquerdo, passando ao ventrículo esquerdo e deixando o coração pela artéria aorta, que o distribuirá pelo corpo, completando o ciclo. Entre o átrio direito e o ventrículo direito há a válvula tricúspide, que impede o refluxo de sangue durante a contração do ventrículo. Entre o átrio esquerdo e o ventrículo esquerdo há a válvula mitral, ou bicúspide. Os movimentos cardíacos são conhecidos como sístole e diástole. A contração é chamada sístole, enquanto o relaxamento é chamado diástole. Para manter o ritmo cardíaco, enquanto os átrios estão em sístole, os ventrículos estão em diástole, e vice-versa.
Os principais vasos sanguíneos são as veias, as artérias e os capilares. As artérias são aquelas que saem do coração, levando sangue aos tecidos ou aos pulmões, e não aquelas que carregam sangue oxigenado, como se acreditava antes. Suas paredes vasculares são fortes, pois o sangue passa por elas com alta pressão.
As veias conduzem sangue para o coração, vindo dos tecidos ou dos pulmões, não necessariamente carregando apenas sangue venoso (pobre em oxigênio). Como a pressão é menor, não apresentam paredes tão espessas quanto as artérias. Válvulas auxiliam no percurso do sangue ao coração, impedindo seu refluxo na direção contrária devido à gravidade ou outras forças.
Os capilares são canais extremamente finos, e permeiam substâncias entre a corrente sanguínea e as células.
Exercícios de fixação
1.
O que caracteriza um sistema circulatório como aberto?a) A ausência total de vasos sanguíneos b) A presença de um coração
c) A saída do sangue para hemocele
d) Toda a circulação ocorrendo dentro de vasos
2.
Qual alternativa apresenta animais com circulação fechada apenas?a) Minhoca, mexilhão e gafanhoto b) Sanguessuga, polvo e lagarto c) Gafanhoto, gavião e planária d) Caramujo, borboleta e elefante
3.
Onde ocorrem as trocas gasosas?a) capilares b) arteríolas c) veias d) artérias
4.
Qual é o vaso que leva sangue do corpo para o coração?a) aorta
b) tronco pulmonar c) veia cava
d) veias pulmonares
5.
Qual cavidade do coração recebe o sangue diretamente oxigenado do pulmão?a) Átrio direito b) Ventrículo direito c) Átrio esquerdo d) Ventrículo esquerdo
Exercícios de vestibulares
1.
(UFSCAR 2009) O sistema circulatório dos vertebrados mostra uma evolução ocorrida entre os grandes grupos. Na maioria das espécies de cada grupo, há um padrão na divisão das cavidades do coração.Isto pode ser confirmado na frase:
a) O coração dos peixes tem dois átrios e um ventrículo, ocorrendo a mistura do sangue venoso com o sangue arterial nos primeiros.
b) O coração dos anfíbios tem dois átrios e um ventrículo, ocorrendo a mistura de sangue venoso com o sangue arterial neste último.
c) O coração dos répteis tem dois átrios e um ventrículo, não ocorrendo mistura do sangue venoso com o sangue arterial.
d) O coração dos répteis é igual ao das aves, ocorrendo em ambos mistura do sangue venoso com sangue arterial.
e) O coração dos mamíferos apresenta dois átrios e dois ventrículos, parcialmente separados, ocorrendo mistura do sangue venoso com o sangue arterial em pequena escala.
2.
(UFSCAR 2004) Se pudéssemos marcar uma única hemácia do sangue de uma pessoa, quando de sua passagem por um capilar sanguíneo do pé, e seguir seu trajeto pelo corpo a partir dali, detectaríamos sua passagem, sucessivamente, pelo interior de:a) artérias -> veias -> coração -> artérias -> pulmão -> veias -> capilares.
b) artérias -> coração -> veias -> pulmão -> veias -> coração -> artérias -> capilares.
c) veias -> artérias -> coração -> veias -> pulmão -> artérias -> capilares.
d) veias -> pulmão -> artérias -> coração -> veias -> pulmão -> artérias -> capilares.
e) veias -> coração -> artérias -> pulmão -> veias -> coração -> artérias -> capilares.
3.
(Enem 2013) A imagem representa uma ilustração retirada do livro De Motu Cordis, de autoria do médico inglês Willian Harvey, que fez importantes contribuições para o entendimento do processo de circulação do sangue no corpo humano. No experimento ilustrado, Harvey, após aplicar um torniquete (A) no braço de um voluntário e esperar alguns vasos incharem, pressionava-os em um ponto (H).Mantendo o ponto pressionado, deslocava o conteúdo de sangue em direção ao cotovelo, percebendo que um trecho do vaso sanguíneo permanecia vazio após esse processo (H - O).
A demonstração de Harvey permite estabelecer a relação entre circulação sanguínea e a) pressão arterial.
b) válvulas venosas.
c) circulação linfática.
d) contração cardíaca.
e) transporte de gases.
4.
(Fuvest, 1996) A figura a seguir representa diferentes padrões de coração de vertebrados. Qual a sequência indica a ordem crescente da eficiência circulatória, com relação ao transporte de gases, conferida pelos três corações?a) 1, 2, 3 b) 1, 3, 2 c) 3, 2, l d) 2, 1, 3 e) 3, 1, 2
5.
(UFRS) As figuras 1 e 2 a seguir representam, esquematicamente, os dois tipos de sistemas circulatórios apresentados pelos vertebrados. As setas indicam o trajeto percorrido pelo sangue em cada tipo de circulação.Com base nas informações anteriores, assinale a alternativa que apresenta, pela ordem, um exemplo de um grupo de vertebrados com o tipo de circulação representado na figura 1 e outro com o tipo de circulação representado na figura
a) Anfíbios – aves.
b) Répteis- mamíferos.
c) Anfíbios – mamíferos.
d) Peixes – répteis.
e) Mamíferos – peixes.
6.
(Fuvest 2018) No sistema circulatório humano,a) a veia cava superior transporta sangue pobre em oxigênio,coletado da cabeça, dos braços e da parte superior do tronco, e chega ao átrio esquerdo do coração.
b) a veia cava inferior transporta sangue pobre em oxigênio,coletado da parte inferior do tronco e dos membros inferiores, e chega ao átrio direito do coração.
c) a artéria pulmonar transporta sangue rico em oxigênio, do coração até os pulmões.
d) as veias pulmonares transportam sangue rico em oxigênio,dos pulmões até o átrio direito do coração.
e) a artéria aorta transporta sangue rico em oxigênio para ocorpo, por meio da circulação sistêmica, e sai do ventrículo direito do coração.
7.
(Unesp 2019) A configuração anatômica do sistema circulatório humano apresenta, por analogia com os circuitos elétricos, estruturas posicionadas em série e em paralelo, o que permite a identificação de resistências vasculares contrárias ao fluxo sanguíneo. A figura mostra como algumas estruturas estão associadas no sistema circulatório humano.Assim como na associação entre resistores de um circuito elétrico, no sistema circulatório humano há aumento da resistência ao fluxo sanguíneo na associação de estruturas em que ocorre
a) filtração do sangue e absorção de nutrientes.
b) produção da bile e reabsorção de água.
c) produção da bile e controle da temperatura.
d) absorção de nutrientes e controle da temperatura.
e) Filtração do sangue e reabsorção de água.
8.
(UFLA, 2008) (Adaptada) A figura indica três espécies de invertebrados. Em relação ao sistema circulatório, é CORRETO afirmar que:a) O animal A apresenta sistema circulatório aberto, com hemocianina no sangue.
b) O animal B apresenta sistema circulatório fechado, com hemoglobina no sangue.
c) O animal B tem o mesmo pigmento respiratório que o animal C.
d) O animal C apresenta sistema circulatório aberto, rico em hemoglobina no sangue.
e) O animal C apresenta sistema circulatório fechado, com hemoeritrina no sangue.
9.
(Unitau, 2016) O sistema circulatório é responsável pelo transporte de nutrientes, excretas, gases, hormônios e outras substâncias, entre as diferentes partes do organismo da maioria dos animais.Com relação ao sistema circulatório, assinale a alternativa correta.
a) Os parasitas do gênero Taenia apresentam sistema circulatório aberto, sem capilares, com um coração que bombeia sangue para vasos, de onde o sangue segue para banhar as células.
b) Os peixes e as larvas de anfíbios apresentam um coração constituído de um átrio e de um ventrículo, e o sangue arterial não entra no coração.
c) Os anfíbios adultos e répteis não crocodilianos apresentam coração com um átrio e dois ventrículos, um dos quais envia o sangue para os pulmões, e, o outro, para todo o corpo.
d) Nas aves e nos mamíferos, o coração apresenta dois átrios e dois ventrículos, mas, nas aves, a separação entre os ventrículos é incompleta.
e) Na circulação humana, o ritmo da contração cardíaca é determinado pela geração de impulsos elétricos no fascículo atrioventricular, o que provoca contração dos átrios.
10.
(UFES 2001)Analisando a figura do sistema circulatório do homem, podemos afirmar quea) cada ciclo cardíaco é iniciado em I pela geração espontânea de um potencial de ação, que se propaga diretamente para II, promovendo sua contração.
b) o fato de a sístole em II ocorrer primeiro é importante, pois possibilita a IV maior enchimento de sangue antes de bombeá-lo para a circulação sistêmica.
c) quando II e IV se encontram em diástole, as artérias relaxam, mantendo assim uma pressão adequada para que o sangue continue circulando até a próxima sístole.
d) ao final da sístole, após o fechamento de V, a pressão em VI cai lentamente durante toda a diástole.
e) a estimulação parassimpática é responsável pelo aumento das contrações em III, aumentando também o volume e a pressão de bombeamento do sangue.
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Gabaritos
Exercícios de fixação 1. C
A circulação aberta é caracterizada pela passagem do sangue pela região da hemocele, que são lacunas (ou cavidades) do corpo.
2. B
Sanguessugas (anelídeos), polvos (cefalópodes) e lagartos (vertebrados) apresentam circulação fechada.
3. A
As trocas gasosas do sistema circulatório ocorrem nos capilares.
4. C
A veia cava superior e inferior é responsável por levar o sangue do corpo para o coração.
5. C
O sangue oxigenado do pulmão vai direto para o átrio esquerdo e depois para o ventrículo esquerdo, artéria aorta e circulação.
Exercícios de vestibulares 1. B
O coração dos anfíbios não apresenta divisão ventricular, sendo um ventrículo único, no qual há mistura de sangue venoso e arterial.
2. E
Essa hemácia corre para as veias, indo para a veia cava, chegando ao coração, indo para as artérias pulmonares, pulmão, veias pulmonares, coração, artéria aorta, capilares.
3. B
O experimento de Harvey comprovou a existência de estruturas das válvulas venosas. Estas estão presentes nas veias e nos vasos linfáticos e são responsáveis de impedir o retorno do sangue venoso para o sentido contrário do fluxo; por isso, quando ele empurrou o sangue do ponto H para o O, o sangue não retornou e preencheu novamente o vaso.
4. E
O coração 3 possui apenas 3 cavidades (equivalente aos anfíbios), e há mistura completa do sangue no ventrículo. O coração 1 apresenta o início da separação do ventrículo (como em alguns répteis), sendo a mistura de sangue mais reduzida. Por fim, o coração 2 possui cavidades completamente separadas (como em aves e mamíferos).
5. D
Peixes têm circulação simples, com o sangue passando apenas uma vez pelo coração para realizar suas funções. Répteis possuem circulação dupla, com o sangue passando duas vezes pelo coração para realizar suas funções.
6. B
A veia cava inferior carrega sangue venenoso (pobre em O2) dos membros inferiores e tronco (parte inferior) até o coração, mais especificamente, até chegar ao átrio direito.
7. E
O aumento da resistência ao fluxo sanguíneo ocorre entre as estruturas associadas em série: glomérulo (filtração sanguínea) e túbulos renais (porção do rim onde ocorre a reabsorção de água do sangue para o organismo).
8. B
O animal B é um anelídeo, que apresenta circulação fechada, com o pigmento respiratório sendo a hemoglobina. “A” é um molusco cefalópode, que tem circulação fechada e o pigmento hemocianina, enquanto “C” é um inseto artrópode, que tem circulação aberta e sem pigmentos respiratórios.
9. B
Peixes e as larvas de anfíbios possuem circulação simples e venosa, pois têm um coração constituído de um átrio e de um ventrículo, onde só passa sangue venoso.
10. D
Durante a sístole (contração), a válvula em V se abre, e após a sístole, ela se fecha. Durante a diástole, a válvula está fechada e a pressão em VI vai diminuindo.
