Fisiologia dos Insetos: Sistema Musculatório e Locomoção

Fisiologia dos insetos 1 Docente Rômulo Caique Gonçalves Feletti Sistema musculatório Estrutura e funcionamento dos músculos Estrutura das pernas e asas Locomoção em ambientes terrestres X aquáticos Qual sua importância para os insetos 2 Qual sua importância para os insetos Suporte do corpo Mantém a postura Movimento de estruturas flexíveis como o ovipositor Movimento das asas Movimentos viscerais Locomoção Abertura e fechamento de espiráculos Operação de sistemas de bombeamento como bombeamento do cibário alimentação Geração de calor 3 Estrutura e Funcionamento dos músculos Cada músculo é composto por um número de fibras 4 São responsáveis pelos movimentos de todos os ossos e cartilagens do corpo humano Camada de tecido conjuntivo que envolve um músculo Conjunto de fibras musculares esqueléticas cobertas por perimísio um tipo de tecido conjuntivo Tecido conjuntivo que delimita um feixe de fibras de músculo estriado Camada de tecido conjuntivo que encobre uma fibra muscular e é composta principalmente de fibras reticulares São as células que constituem os músculos São preenchidas por feixes longitudinais de meubrilas responsáveis pela contração muscular Fina camada de tecido conjuntivo que envolve a fibra muscular Formado por dois tipos de filamentos principais actinas e miosinas Tem a função de realizar movimentos na célula principalmente a contração celular levando à contração muscular local Nome que se dá ao citoplasma das células musculares Sarcolema Mitocôndria Miofilamentos Fibra Núcleo Túbulos T Retículo Sarcoplasmático Filamento grosso Filamento delgado Tropomina Actina Tropomiosina MYOFIBRIL Características dos Músculos Os músculos dos insetos são todos classificados como estriados por apresentarem bandas transversais formando estriações Esqueléticos tegumentares somáticos são aqueles que se ligam em ambas extremidades ao tegumento sendo responsáveis pela manutenção da postura e pelos movimentos do esqueleto Viscerais ocorrem em feixes circulares ou longitudinais na forma de redes que rodeiam vários órgãos internos como o canal alimentar tubos de Malpighi e ovários Estes normalmente se ligam a outros músculos viscerais Cardíacos Coração vaso dorsal tubo simples com uma camada de células contráteis 9 Músculos esqueléticos Funcionalmente podem ser classificados em Músculos sincrônicos maioria dos músculos esqueléticos dos insetos cada contração muscular é iniciada por um único impulso nervoso ex pernas tórax músculos de voo de Orthoptera Trichoptera e Lepidoptera Um estímulo neural gera uma contração Músculos assincrônicos os músculos se contraem mais frequentemente que a taxa com que os impulsos neurais podem chegar a eles encontrado principalmente nos músculos de voo Um estímulo gera muitas contrações 10 11 Cada impulso gera uma contração movimentos mais lentos Impulsos nervosos servem para iniciar a contração mas a partir daí mantem a taxa de contração ao invés de estimular a contração a cada estímulo movimentos mais rápidos Músculos esqueléticos Os músculos presentes nos apêndices podem ser divididos entre extrínsecos e intrínsecos Músculos Extrínsecos têm origem fora dos membros ao qual se ligam movimentando este como um todo Exemplo músculos antenais e mandibulares Músculos Intrínsecos se originam dentro do próprio membro e movimentam segmentos ou partes individuais Exemplos músculos dos palpos labiais e maxilares 12 Figures 32 Muscle attachments to body wall a tonofibrillae traversing the epidermis from the muscle to the cuticle b a muscle attachment in an adult beetle of Chrysobothrus femorata Coleoptera Buprestidae c a multicellular apodeme with a muscle attached to one of its threadlike cuticular tendons or apophyse After Snodgrass 1935 Fixação dos músculos Os músculos se fixam na superfície interna do exoesqueleto Muda Fibras de fixação não são destruídas durante a muda o que permite que o inseto se movimente durante esse período 14 LARVAS E ADULTOS DE CORPO MOLE Conteúdo corporal forma um esqueleto hidrostático cuja turgidez é mantida por músculos cruzados de turgor na parede do corpo que de forma contínua se contraem contra o líquido incompressível da hemocele proporcionando um alicerce reforçado para os outros músculos 15 Fixação dos músculos INERVAÇÃO DOS MÚSCULOS 17 INERVAÇÃO DOS MÚSCULOS Fast axon controla grandes movimentos de contração do músculo Slow axon controla pequenos movimentos de contração do músculo Suprimento de oxigênio Tônus muscular Os músculos dos insetos parados não ficam completamente relaxados É mantido algum grau de tensão para estar preparado para um resposta imediata 19 Desenvolvimento muscular Holometábolos Na metamorfose a maioria dos músculos são destruídos transformados reaproveitados Poucos são mantidos como os músculos que servem de base para os músculos dorsolongitudinais do voo Todos os outros músculos são formados de novo na pupa inclusive os músculos dorsoventrais do voo 20 Desenvolvimento muscular Hemimetábolos músculos aumentam em tamanho durante todo o desenvolvimento ninfal e nos primeiros dias após emergência do adulto Imaturos o crescimento resulta principalmente de um aumento no número de fibras Adultos músculos continuam aumentando nos primeiros dias após a emergência O crescimento resulta de um aumento no volume da fibra 21 REGRESSÃO MUSCULAR Os músculos do voo de cupins e formigas são reduzidos depois do voo nupcial começando quando as asas são perdidas Os produtos dos músculos podem contribuir para a oogênese Evento geneticamente programado Histólise degeneração de tecidos HORMÔNIO JUVENIL 22 Como os insetos se locomovem 23 VOANDO CAMINHANDO SALTANDO RASTEJANDO NADANDO Locomoção Músculos esqueléticos usualmente ocorrem em pares antagônicos Ex extensor e flexor dos artículos fêmurtíbia elevador e depressor das asas 24 Curta porém volumosa fornecendo áreas de fixação muscular Coxa 1 a 3 pontos de articulação com o tórax Fêmur geralmente parte mais robusta da perna Trocânter esclerito pequeno geralmente triangular Conexão mono ou dicondílica Tíbia longa e estreita com cerdas espinhos Basitarso Distitarsa Pré tarso Caminhada Movimento com seis pernas em velocidade baixa a moderada permite contato com o solo por um tripé de frente e atrás pernas de um lado e perna do meio do lado oposto empurrando para trás retração enquanto cada perna oposta é movido para a frente protração 26 Pulo Pernas posteriores modificadas Orthoptera grandes músculos do fêmur Shifonapteras coxa e trocâmber 27 Locomoção em ambiente aquático Leveza Flutuação Distribuição do peso corporal 28 Figura 57 Machos de três espécies de percevejos gerídeos do gênero Rheumatobates mostrando as modificações específicas da espécie nas antenas e nas pernas na maioria cerdas flexíveis Essas estruturas masculinas não genitais são especializadas para o contato com a fêmea durante a cópula quando o macho monta no dorso dela As fêmeas de todas as espécies têm forma de corpo semelhante A R trulliger B R rileyi C R bergrothi Segundo Hungerford 1954 Tensão superficial Um inseto de n pernas está parado sobre um líquido de tensão superficial γ Condição para que ele não afunde Fγ γΔl Fγy Fγcosα γΔlcosα Como a força resultante em y é a soma de todas as forças que atuam em cada trecho Δl Rγy Σ γΔlcosα γ 2πr cosα peson Por que o inseto afunda se colocamos detergente na água Asas 31 Dispersão Fuga de predadores Busca por habitats mais adequados Mecanismos do Voo Planação Batimento da asa movimentos interligados Movimento pra baixo e pra frente pra cima e pra trás flexão da asa ar 32 Mecanismos do Voo Musculatura direta de vôo Movimento para cima músculos fixados à base da asa contraem posição mais interna do ponto de articulação Movimento pra baixo músculos que se estendem desde o esterno até a base da asa contraem posição mais externa do ponto de articulação 33 Mecanismos do Voo Musculatura indireta de vôo Músculos fixamse ao tergo e ao externo Movimento para cima músculos contraem tergo e parte basal das asa são puxados pra baixo Movimento pra baixo outro grupo de músculos contrai região anterior até a posterior do tórax deformam a caixa levantam o tergo 34 Fisiologia dos Insetos Sistema Nervoso 35 Sistema Nervoso Funções Habilidade dos insetos responderem a estímulos internos e externos Integra o sistema sensorial externo e fisiologia interna Constituição Neurônios sensação condução e coordenação Células Gliais proteção suporte e nutrição dos neurônios 36 terminacoes nervosas axónio ramo colateral núcleo dentrito Figura 515 Partes de um neurônio Snodgrass 1967 Figura 516 Tipos de neurônios bipolar multipolar e unipolar DuPorte 1967 brain suboesophageal ganglion thoracic ganglia ventral nerve cord segmental nerves abdominal ganglia Figura 527 Estrutura de um tricógeno Chapman 1998 Figura 528 Tipos de quimiorreceptores para olfato e gosto A Sensilo básico B Sensilo placódeo Snodgrass 1993 Órgãos do sentido Transmissão do impulso nervoso Transmissão sináptica química Acetilcolina neurotransmissor Figura 519 Sistema nervoso central de um Orthoptera Romoser e Stoffolano 1998 Cell Body Cell Nucleus Axon Dendrites NEURON INSIDE THE INSECT BRAIN Insetos dormem Mais vídeos interessantes httpswwwmuseudeentomologiaufvbralimentacaonosinsetos 48 OBRIGADO Email rcfelettigmailcom Tel 65 992155911 49