Sistemas de Transportes 1 Generalidades e perfeitamente normal hoje em dia se admitir que a vida começou dentro d água, principalmente porque os organismos inferiores possuem suas células diretamente banhadas pelas águas marinhas, das lagoas ou dos rios. Nestes locais, o ambiente em que os organismos se encontram é praticamente igual ao meio intracelular. O sistema de transporte mais simples que se conhece é o de difusão, realizado pelos organismos unicelulares e multicelulares de pequeno porte. Esses organismos vivem em ambientes ricos em nutrientes e o próprio meio funciona como um bom sistema de transportes, uma vez que suas células estão em contato direto com ele. Penetrando na célula, as substâncias deslocam se de uma região para outra, graças ao mecanismo de difusão ou mesmo através de um mecanismo próprio do citoplasma, que é a ciclose. Isto acontece em protozoários, protistas, espongiários, celenterados, platelmintos, nematelmintos, e outros. Com a evolução dos seres vivos, houve a necessidade de um meio interno semelhante às condições existentes no meio extracelular aquático primitivo. O meio interno é, portanto, de suma importância para o funcionamento de todas as funções celulares, sendo assegurado por um mecanismo de transporte especializado que leva um líquido para todas as partes do organismo. Este fluído é de composição variável nos diversos seres vivos. Nos vegetais este líquido é a seiva, nos animais é o nosso conhecido sangue. O transporte interno de substância nos organismos complexos existe sob duas formas que são condução a curta e a longa distância. O transporte à curta distância é um processo nutritivo muito importante em todos os organismos pluricelulares e consiste na transferência de substâncias de uma célula para as outras adjacentes. Esta transferência intercelular se consegue devido à secreção de compostos por uma célula e absorção dos mesmos através da célula vizinha. Além do sistema de condução a curta distância, os organismos pluricelulares de estrutura complicada desenvolveram um sistema de condução a longa distância, altamente especializado e relativamente rápido. Quem realiza esta função são os sistemas vasculares, representados pelo xilema e floema nos vegetais, e pelos sistemas sangüíneo e linfático nos animais. De qualquer maneira, o transporte a longa distância depende basicamente da condução a curta distância, uma vez
que antes de penetrar no sistema circulatório, a substância precisa ser absorvida por células especializadas neste processo. 2 Transportes em Vegetais: 2.1 Introdução o transporte em vegetais é realizado por um sistema de canais responsável pelo transporte de substâncias que são trocadas entre as diversas partes da planta. Funcionalmente, é semelhante ao sistema de condução dos animais, já que a seiva bruta e a seiva elaborada conduzidas respectivamente pelos vasos lenhosos e vasos liberianos, correspondem ao sangue e a linfa dos organismos animais. A diferença básica existente, é que o sangue é um tecido e as seivas são apenas soluções nutritivas. 2.2 Evolução dos Sistemas de Transportes as algas unicelulares são os seres mais rudimentares que existem, com relação ao transporte de substâncias, por não possuírem um sistema de circulação complexa. Nestes organismos, toda a obtenção de nutrientes é conseguida graças à absorção. A água e os íons minerais dissolvidos são obtidos por absorção direta através da superfície celular. O gás carbônico também é absorvido por este processo. Existem tipos de algas pluricelulares bastante primitivas que possuem também um mecanismo de difusão de uma célula para a outra. Outras, porém, desenvolveram tecidos condutores rudimentares, porém específicos que transportam os produtos da fotossíntese para grupos de células não produtoras. Tanto as algas unicelulares, como as pluricelulares vivem em ambiente aquático. No entanto, quando os vegetais começaram a povoar a terra, tiveram várias dificuldades devido a uma série de fatores adversos que ocorreram no novo habitat. Entre todos os problemas enfrentados pelos vegetais no novo ambiente e conseqüentemente dificultando sua permanência, foi sem dúvida o fenômeno da dessecação, devido o excesso de transpiração provocada pelo calor. Por isto mesmo, os lugares úmidos seriam os habitats mais adequados para os primeiros vegetais terrestres. Para se fixar em ambientes menos úmidos através de mecanismos evolutivos e conseqüentemente crescer e adaptar se ao novo meio, os vegetais desenvolveram sistemas capazes de diminuir a perda d água em excesso. Para tentar resolver este problema, os metáfitas desenvolveram uma cutícula fina de cera em quase toda sua superfície, deixando livre apenas os poros ou estômatos, devido o intercâmbio gasoso. Os estômatos são estruturas que permitem a troca de gases na superfície das folhas, devendo permanecer um certo tempo aberto. Neste tempo de abertura, coincide com o período mais quente do dia e por isto a planta perde grande quantidade de água através dos orifícios estomatais. Por isto, levariam vantagens sobre os demais, os vegetais que desenvolvessem um
sistema transportador de água bastante eficiente para compensar a água perdida durante a transpiração. Desse modo, quanto maior for o vegetal, maior será a sua superfície exposta, maior será a sua transpiração e conseqüentemente mais eficiente deverá ser o seu sistema de transporte. Graças aos processos evolutivos, com exceção das briófitas (que são plantas avasculares), os demais são vegetais chamados vasculares, isto é, possuem um sistema de vasos que transportam água e nutrientes para todas as suas partes. São sistemas condutores das plantas conhecidos como xilema e floema. 3 Transportes em Animais: 3.1 Introdução como se falou anteriormente, nos organismos unicelulares ocorre um sistema de transporte bastante simples que é o mecanismo de difusão. Em alguns grupos de animais pluricelulares poucos desenvolvidos, a absorção de substâncias alimentares e a excreção de resíduos são executadas de forma bastante parecida com a dos unicelulares, isto é, pelo simples e primitivo mecanismo de difusão. Para que isto ocorra, suas células devem ficar próximas da superfície do animal que geralmente são de pequeno porte. Este processo de difusão ocorre em equinodermos, espongiários e nematelmintos. Nos platelmintos encontramos um líquido chamado hemolinfa que circula em espaços vazios do corpo, pois estes organismos não possuem um sistema circulatório. Nos equinodermos o sistema circulatório é bastante reduzido, porém torna se mais complexo nos anelídeos e moluscos. 3.2 Tipos de Circulação: 3.2.1 Circulação Aberta ou Lacunar é um tipo bastante primitivo de sistema circulatório. É aquele em que o sangue ou hemolinfa é bombeado pelo coração ou vasos pulsáteis para espaços irregulares localizados entre os tecidos de cada órgão. A hemolinfa movimenta se lentamente e troca materiais com os tecidos, isto é, leva os elementos necessários ao metabolismo do organismo e removendo suas escórias. Após cumprir seu papel, o fluido cai em outros vasos que o trazem de volta ao coração. Como a hemolinfa entra e sai dos vasos, o sistema é considerado aberto. A hemolinfa flui vagarosamente devido à pequena necessidade de nutrientes e oxigênio livre (O 2 ) pelos indivíduos que a possui. A circulação aberta ou lacunar ocorre em artrópodes e em vários moluscos. 3.2.2 Circulação Fechada neste tipo de circulação, o sangue permanece sempre no interior dos vasos (artérias, veias e capilares), fluindo numa só direção, devido à pressão aplicada pelo coração e
pelas paredes dos grandes vasos Por causa deste processo, o sangue circula rapidamente e ocorrendo a nível de ramificações (capilares), as trocas de substâncias entre o sangue e as células existentes nos mais distantes tecidos. Dos capilares (ponto de conexão entre artérias e veias), o sangue flui para as veias que o trazem de volta ao coração. Como o líquido não abandona os vasos, se diz que a circulação é fechada. Este tipo de circulação ocorre em anelídeos e alguns moluscos, porém é característica de todos os vertebrados. 3.3 Funções da Circulação tanto o sistema aberto como o fechado tem por finalidade, a troca de substâncias entre o fluido (sangue ou hemolinfa) e todas as células do organismo. Como se viu, nos sistemas abertos a hemolinfa flui vagarosamente porque o organismo em questão necessita apenas de pequena quantidade de nutrientes. Porém nos sistemas fechados, a circulação ocorre rapidamente e isto se deve ao grande porte dos animais e conseqüentemente, existe a necessidade de grandes quantidades de nutrientes. No homem, a circulação se completa (o sangue sai do coração para os tecidos e destes para o coração) em apenas um minuto. 3.4 Evolução do Sistema Animal o sistema circulatório evolui bastante de acordo com o grau de complexidade animal. Assim, ele é muito reduzido nos equinodermos (estrela do mar, ouriço do mar, etc.) e um pouco mais evoluído nos artrópodes, pois apresentam um coração dorsal. Os crustáceos apresentam a hemocianina (pigmento respiratório azulado) dissolvida no líquido sangüíneo. Fisiologicamente, o aparelho circulatório dos crustáceos é semelhante ao dos aracnídeos e diferente dos insetos. Convém lembrar que os crustáceos, insetos e aracnídeos, pertencem ao filo dos artrópodes. Porém, é no sistema circulatório dos vertebrados que se nota as mais variadas marcas da evolução. Neste grupo de animais, o coração pode possuir duas, três ou quatro cavidades, de acordo com a escala evolutiva do animal em questão. Encontra se também neste filo o tecido linfático que será objeto para estudo posteriormente. O mais simples coração dos vertebrados é o dos ciclóstomos e dos peixes, apresentando apenas duas dilatações que são aurícula (posteriormente) e ventrículo (anteriormente) permitindo que o sangue seja bombeado numa só direção. Inicialmente o sangue vai para os arcos aórticos que estão localizados na cabeça do animal que posteriormente são distribuídos para as brânquias (órgãos respiratórios) onde é oxigenado e enviado para todas as partes do corpo. Num grau mais elevado de evolução, encontram se os anfíbios com um coração possuindo três cavidades. Aqui, ele (coração) é dividido em dois átrios e um ventrículo. O átrio direito recebe
sangue de todas as partes do organismo. Desta, o sangue vai para o ventrículo e daí para os pulmões. Nesses órgãos respiratórios, o sangue é oxigenado e transformado em arterial, que volta para o átrio esquerdo, depois para o ventrículo e daí para todo o organismo. Por possuir três câmaras, o coração dos anfíbios permite mistura de sangue venoso com o sangue arterializado. Os répteis apresentam um grau mais elevado de evolução e por isso, o seu coração apresenta dois átrios (direito e esquerdo) e dois ventrículos (direito e esquerdo) parcialmente divididos. Neste tipo de coração ocorre uma mistura parcial de sangue, devido à divisão parcial dos seus ventrículos. Nos répteis crocodilianos, os ventrículos estão separados totalmente, porém existe um forâmen (orifício), comunicando os e deste modo ocorre à mistura do sangue venoso com o arterializado. Esta mistura é bem menor se comparada com a dos outros répteis, pois nos crocodilianos o orifício deixa passar uma pequena quantidade de sangue venoso. As aves e os mamíferos apresentam o coração mais evoluído do que os demais seres vivos. Nestes organismos o coração apresenta quatro cavidades totalmente separadas (sem comunicação) uma das outras, portanto, sem haver mistura de sangue. Por isso mesmo, eles apresentam um metabolismo bastante alto e são homeotermos (animais de temperatura constante) ou animais de sangue quente. Os demais seres são animais heterotermos ou pecilotermos (animais de sangue frio). Conforme frisado, a circulação nos vertebrados é fechada, apresentando duas modalidades: simples e dupla. Circulação simples é aquela em que o coração do animal recebe apenas um tipo de sangue, o venoso. Esse tipo de circulação ocorre nos peixes e ciclóstomos. Diz se que a circulação é dupla quando o coração do animal recebe dois tipos de sangue (arterial e venoso). Isto ocorre nos demais vertebrados. A circulação dupla pode ser completa ou incompleta. A circulação é incompleta quando a mistura do sangue venoso com o sangue arterial ocorre no coração. E como se viu, ocorre em anfíbios e répteis. A circulação é dita completa, quando pelo coração passa os dois tipos de sangue, porém sem sofrerem mistura. Este tipo de circulação ocorre nas aves e mamíferos. Nota este texto é, na realidade, uma breve introdução, por isso queremos esclarecer aos interessados no assunto, que para obter o texto na íntegra (total), basta solicitá-lo, que atenderemos todos os pedidos e enviaremos os mesmos pelos Correios e Telégrafos; portanto, entre em contato conosco através dos nossos telefones ou e-mail. À Direção. Maceió, Janeiro de 2.012 Autor: Mário Jorge Martins.
Prof. Adjunto de Saúde Coletiva da Universidade Estadual de Ciências da Saúde de Alagoas (UNCISAL). Mestre em Parasitologia pela Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG). Médico da Fundação Nacional de Saúde (FUNASA).