ANATOMIA INTERNA E FISIOLOGIA DOS INSETOS

Parte 1

TEGUMENTO

O tegumento é de origem ectodérmica e pode ser descrito como um elipsóide oco e continuo, modificado por complexas INVAGINAÇÕES e EVAGINAÇÕES.

As principais funções atribuídas ao tegumento são:

- Promover proteção mecânica, química e biológica.

- Evitar perda excessiva de água, possibilitar sustentação de músculos e órgãos e servir de ponto de ligação de músculos e órgãos.

- Servir de ponto de ligação às pernas, asas e outros apêndices.

ESTRUTURA GERAL DO TEGUMENTO

MEMBRANA BASAL - É uma camada de POLISSACARÍDEOS SECRETADA por um tipo de hemócitos (células do sangue);

- Separa a epiderme do hemocele, nervos e traquéias, necessários ao funcionamento do tegumento, penetram a membrana basal e ocorrem entre esta e a epiderme.

EPIDERME - Consiste de uma simples camada de CÉLULAS POLIGONAIS EPITELIAIS SECRETORAS, intermediadas com células especializadas de vários tipos.

A epiderme é direta ou indiretamente responsável pela formação de toda a cutícula.

As GLÂNDULAS DÉRMICAS - são responsáveis pela produção da camada de cimento da epicutícula, também chamada tetocutícula, tipicamente, ela consiste de uma estrutura vacuolada e um duto, chamado duto da glândula dérmica.

Os ENÓCITOS - são também inclusões epidérmicas, conhecidas apenas nos insetos, que forma a camada de cuticulina, a mais interna das camadas da epicutícula.

OS TRICÓGENOS (sensilos tricóideos) - são inclusões epidérmicas responsáveis principalmente pelo senso tátil e audição, e são numerosos no corpo do inseto.

CUTÍCULA - É formada pelo material secretado direta ou indiretamente pelas células epidérmicas e depositado na superfície externa, que aí se solidifica para formar o exoesqueleto.

- A cutícula divide-se em:

Epicutícula ou cutícula não quitinosa e;

Procutícula ou cutícula quitinosa.

ECDISE

É o nome dado ao fenômeno de MUDANÇA DE TEGUMENTO dos artrópodes.

É de controle hormonal

Nesse processo as células epidérmicas, que se tornam grandemente aumentadas, separam-se inicialmente da CUTÍCULA VELHA por processos citoplasmáticos (apólise).

Na ecdise, o velho tegumento é digerido por ENZIMAS contidas no fluido da ecdise produzido pelas células epidérmicas.

A função do fluido da ecdise é DIGERIR E DISSOLVER as camadas mais internas da velha cutícula.

O fluido da ecdise ataca somente a endocutícula que, como regra geral, é completamente degradada; a exocutícula e a epicutícula não são afetadas, e formam a exúvia, que é descartada a cada muda.

A endocutícula degradada é quase toda reabsorvida.

Essa reabsorção, bem como a do fluido da ecdise, ocorre antes que o inseto inicie a muda.

O inseto escapa de sua cutícula velha e EXPANDE SUAS ASAS e o corpo devido a contrações de músculos abdominais, concentrando assim o sangue na cabeça e no tórax.

A pressão assim criada abre a cutícula ao longo da LINHA DE ECDISE, e o inseto vagarosamente dirige-se para fora do velho tegumento.

APARELHO DIGESTIVO E SISTEMA DE EXCREÇÃO

Os insetos podem alimentar-se de quase qualquer tipo de substância orgânica natural, tais como folhas, frutos, xilema, sangue, madeira seca, lã, pena de aves etc.

Em alguns insetos, como baratas e cupins, a digestão é ajudada por bactérias e protozoários, que são simbiontes intestinais.

Os insetos não sintetizam esteróis (para o ECDISÔNIO) e carotenóides (para pigmentação); e portanto esses compostos devem ser provenientes da alimentação ou ação de microrganismos.

ESTRUTURA GERAL DO APARELHO DIGESTIVO

A forma do tubo digestivo e a complexidade de sua estrutura estão relacionadas com os HÁBITOS ALIMENTARES dos insetos.

Aqueles que se alimentam de alimento sólido (por exemplo, gafanhotos e baratas) apresentam tipicame um tubo digestivo largo, reto e curto com musculatura desenvolvida, e possuem proteção contra ferimentos mecânicos.

Por outro lado, insetos que alimentam de sangue, seiva ou néctar apresentam, em geral, um tubo digestivo longo, estreito e com dobras para permitir um máximo de contato com o alimento líquido.

O aparelho digestivo - é um tubo que percorre o seu corpo no sentido longitudinal desde a boca até o ânus.

O espaço entre o canal alimentar e a parede do corpo é chamado HEMOCELE ou cavidade geral do corpo, que é grandemente ocupado com hemolinfa.

Durante o desenvolvimento embrionário, o canal alimentar divide-se em três porções:

o ESTOMODEU ou intestino anterior, o PROCTODEU ou intestino posterior, que aparecem como invaginações do ectoderma, e o MESÊNTERO ou intestino médio, que se desenvolve internamente a partir do endoderma.

O estomodeu e o mesêntero acham-se separados pela válvula cardíaca, e o mesêntero do proctodeu pela válvula pilórica.

SISTEMA DE EXCREÇÃO

A principal função do sistema de excreção está ligada à HOMEOSTASE, ou seja, à manutenção da constância do meio interno por meio da remoção de produtos indesejáveis resultantes do metabolismo dos alimentos.

Os principais órgãos de excreção nos insetos são os tubos de Malpighi, que são muito finos e possuem sua extremidade distal fechada e a basal aberta, em contato com a parte anterior do proctodeu.

Eles têm função excretora, atuando como reguladores da composição da hemolinfa.

Os insetos são predominantemente uricotélicos, isto é, excretam ÁCIDO ÚRICO como principal forma de resíduo nitrogenado.

A excreção de ácido úrico é bem adaptada à necessidade de CONSERVAÇÃO DA ÁGUA NOS INSETOS, porque esta substância é insolúvel em água e, assim, pode ser eliminada na forma sólida.

O número de tubos de Malpighi é extremamente variável; geralmente ocorrem em múltiplos de dois, nos orthoptereos e nas baratas eles são em número de aproximadamente cem ou mais.

APARELHO CIRCULATÓRIO

O sistema circulatório dos serve principalmente como um meio de trocas químicas entre os órgãos do corpo, funcionando no transporte de materiais nutritivos, produtos de excreção, hormônios etc.

O meio circulante chama-se HEMOLINFA OU SANGUE, funciona também como fluido hidráulico para transmissão e manutenção da pressão do sangue durante certos eventos tais como a eclosão, ecdise etc.

ESTRUTURA GERAL DO APARELHO CIRCULATÓRIO

O aparelho circulatório consta de um vaso que percorre o inseto dorsal e longitudinalmente, chamado VASO DORSAL, tecidos associados a este, além de órgãos pulsáteis acessórios.

O vaso dorsal apresenta um tubo mais ou menos simples, fechado em sua extremidade posterior e aberto em sua extremidade anterior, formado por fibras musculares envolvidas por uma cobertura de tecido fibroso.

O coração mostra evidência de segmentação, pela presença de aberturas pareadas chamadas OSTÍOLOS e por apresentar músculos alares responsáveis por sua sustentação.

O coração é composto de uma série de câmaras; estas aparecem em conseqüência ou da ação de tração exercida pelos MÚSCULOS ALARES ou por causa da presença de válvulas formadas pelo prolongamento interno dos ostíolos, as válvulas ostiolares.

A AORTA, que é a porção anterior do vaso dorsal, não possui propriedades de contração e, na grande maioria dos casos, abre-se diretamente na cabeça, sendo o cérebro livremente banhado pela hemolinfa.

Para a circulação nas asas, a hemolinfa flui entre as traquéias e as paredes das nervuras, a hemolinfa entra na asa pela região costal, e retoma ao corpo pela margem posterior, seguindo itinerário mais ou menos constante.

A circulação é ajudada pela ação de membranas articuladas e ÓRGÃOS PULSÁTEIS do tórax; as membranas articuladas fazem o sangue, coletado no seio pericardíaco, entrar nas nervuras, sendo aspirado de volta à aorta por dilatação desses órgãos pulsáteis do tórax.

Para a circulação nas pernas são encontrados numerosos órgãos pulsáteis, como em Hemiptera, e comum ente eles são localizados em cada tíbia abaixo da articulação com o fêmur.

CURSO DA CIRCULAÇÃO

HEMOLINFA

Conteúdo relativamente alto.

Possui maiores teores de K do que de Na; e a terceira é o conteúdo relativamente alto de magnésio e de ácido úrico.

O sangue dos insetos possui inclusões chamadas hemócitos, das quais as mais importantes são os AMEBÓCITOS, PROLEUCÓCITOS e LEUCÓCITOS GRANULARES.

Os amebócitos possuem função de fagocitose, tendo a habilidade de unirem-se para formar cistos protetores em volta de parasitas.

Os proleucócitos são comumente vistos em divisão mitótica e acredita-se que sejam precursores de outros tipos de hemócitos.

Os leucócitos desempenham a função no transporte de materiais nutritivos. Os hematócitos hialinos são responsáveis pela coagulação sangüínea.

APARELHO RESPIRATÓRIO

Em quase todas as espécies terrestres e aquáticas, o ar penetra no sistema, sendo eliminado igualmente por esse mesmo sistema ou em grande parte pelo TEGUMENTO.

O oxigênio provém da atmosfera, sendo canalizado nos tubos para alcançar os tecidos, onde é utilizado numa SOLUÇÃO AQUOSA.

Em espécies de insetos aquáticos e endoparasitos, a respiração assume outras variações.

SISTEMA TRAQUEAL

O sistema traqueal, consta de pares de ESPIRÁCULOS, que são estruturas por onde, especialmente, penetra o ar oxigenado, de condutos de ar, as traquéias e as traqueólas; além de sacos aéreos que funcionam como reservatórios de ar.

Os espiráculos são, morfologicamente, as aberturas das invaginações, que dão origem ao SISTEMA TRAQUEAL.

São aberturas pares localizadas, em geral, nas PLEURAS DO TÓRAX E ABDOME DOS INSETOS.

O número máximo de espiráculos presentes nos insetos em desenvolvimento pós-embrionário é de 10 pares, sendo 2 pares torácicos e 8 abdominais; os torácicos são localizados no pro ou mesotórax e no metatórax, e os abdominais nos segmentos I a VIII do abdome.

De acordo com o número e arranjo de espiráculos funcionais, é possível classificar os sistemas respiratórios como: HOLOPNÊUSTICO, HEMIPNÊUSTICO e APNÊUSTICO.

No tipo HOLOPNÊUSTICO, que é o arranjo mais primitivo ainda encontrado nos insetos atuais, estão presentes 10 pares funcionais.

O tipo HEMIPNÊUSTICO prevalece nas larvas, sendo diferente do anterior porque um ou mais pares tornaram-se não funcionais;

ANFIPNÊUSTICO, quando somente estão abertos os espiráculos protorácicos e abdominais posteriores, como na maioria das larvas de Diptera; propnêustico.

As traquéias, à medida que se afastam dos grandes troncos traqueais, vão diminuindo de diâmetro e, ao final, chegam as TRAQUÉOLAS.

Os SACOS AÉREOS são, conseqüentemente, passíveis de serem distendios e, quando inflados, são facilmente vistos como vesículas brancas; quando vazios, eles são geralmente difíceis de serem observados.

VENTILAÇÃO

É o processo pelo qual o ar é levado no sistema traqueal e circulado pelo corpo.

Os espiráculos são os locais mais comuns por onde ocorre a PERDA DE ÁGUA, porque a circulação de ar oxigenado pelas traquéias exige que estas estejam constantemente úmidas.

Os espiráculos funcionais não estão constantemente abertos, mas exibem uma movimentação rítmica de abre-e fecha, governada por seus MÚSCULOS OCLUSORES.

VENTILAÇÃO DIRETA - a ventilação que abrange a circulação do ar nas traquéias.

Há três fases na respiração: aspiração, compressão e expiração.

a) ASPIRAÇÃO - o ar é admitido no sistema traqueal, alcançando apenas os grandes troncos, e na fase seguinte.

b) COMPRESSÃO - atuam músculos abdominais que promovem o achatamento dorsoventral, retração e expansão longitudinais.

c) EXPIRAÇÃO - o ar é admitido, normalmente, pelos espiráculos anteriores e expelido pelos posteriores.

VENTILAÇÃO INDIRETA - a ventilação que se observa nas traquéolas onde a resistência da capilaridade é muito grande para ser quebrada por força muscular, e assim o oxigênio deve ser dissolvido em um fluido, o FLUIDO TRAQUEOLAR, de onde, em solução, é servido às células dos tecidos.

Em insetos de tegumento mole, como as larvas, a eliminação do CO2 ocorre igualmente por toda a superfície, porém nos de tegumento mais duro, como os coleópteros adultos, essa perda dá-se principalmente por MEMBRANAS INTERSEGMENTAIS.

CONTINUA...