eletricidade animal

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Eletricidade Animal Transmissão e Processamento de Informações Sensoriais Universidade do Estado da Bahia DEDC Campus VII Fisiologia Animal Comparada Prof. Cristiana Santana e Ana Paula Guedes Discentes: Edna Souza, Kelly Figueiredo, Pedro Isabel e Sandra Araujo

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Page 1: Eletricidade animal

Eletricidade Animal

Transmissão e Processamento

de Informações Sensoriais

Universidade do Estado da Bahia

DEDC – Campus VII

Fisiologia Animal Comparada

Prof. Cristiana Santana e Ana Paula Guedes

Discentes: Edna Souza, Kelly Figueiredo, Pedro Isabel e Sandra Araujo

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Eletricidade Animal

Alguns peixes conseguem produzir fortes choques elétricos.

Antigos povos (Gregos, Egípcios) escreveram a respeito choquesgerados;

Arraia elétrica(Torpedo),Bagre elétrico ( Malapterurus)

As descargas elétricas ofensivos e defensivos

Choques mais potentes Poraquê sul-americana (Eletrophorus ) liberando descarga entre 500 a 600 v

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Suficiente para matar outros peixes, possivelmente animais de

tamanho de uma pessoa.

Estudo profundos de peixes elétricos mostram que;

Descargas poucos intensas não podem atordoar presas;

Mas utilizados para obtenção de informação a respeito do meio,

comunicação.

Peixes que não produzem sinais elétricos, são sensíveis á

atividade muscular de outros organismo;

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Desta forma os tubarão e arraias podem localizar outros peixes,

mesmo em repouso.

Exemplo: cação faminto(Tubarão scylorhinus) reagiria ate

mesmos a um linguado inativado no fundo de um aquário

recoberto de areia;

Respondendo aos potenciais elétrico mínimo produzido pelos

movimento respiratório do linguado escondido.

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Produção de descargas elétricas

Quase todos peixes elétricos as descarga são Produzidos por

órgãos discretos;

Sistema de músculos modificados

Estudados em enguia elétrica que pode produzir descarga de mais

500v

Disperso ao longo do corpo uma massa de cada lado, constituído

40% do volume do animal.

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Células delegadas conhecidas como eletroplacas ou eletrolaminas, empilhadas

em colunas de 5.000 e 10.000placas. Cerca de 70 coluna podem ser achado

em cada lado do corpo.

As duas face das eletroplaca são diferentes;

Uma é inervada por densa rede de terminais nervosas, outra é intensamente

dobrada e enrolada.

A disposição em seria de eletroplacas a voltagem é somada como varias

baterias conectadas.

água doce ajuda na resistência diferente a água do mar.

Desta maneira o poraquê consegue atingir varias centenas de voltagem.

Page 8: Eletricidade animal

• A maioria dos peixes elétricos vivem em águas turvas, onde a

visibilidade é precária.

• A maior desvantagem de um sentido elétrico é seu alcance

limitado.

• Durante cada descarga, a extremidade da cauda fica por

momento negativa em relação a cabeça.

Eletrorreceptores

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• Pele: receptores estão localizados, e são dois tipos, tuberosos e

ampulares.

• Tuberosos: respondem especificamente às taxas de descarga de

alta frequência.

• Ampulares: respondem a frequência menores e a alterações

nos campos de corrente direta.

• Na água do mar as linhas de corrente divergem ao redor

do peixe e um canal longo preenchido com material gelatinoso

de alta condutância.

Page 10: Eletricidade animal

• Na água doce, as linhas de corrente convergem para o

peixe devido a sua menor resistência.

• Se um peixe elétrico for submetido a um pulso

elétrico artificial, de frequência idêntica a sua, ele irá

responder com uma alteração da frequência.

Page 11: Eletricidade animal

• Um peixe é um condutor e quando nada pelo campo magnético

da Terra, a corrente induzida encontra-se dentro do nível de

sensibilidade da eletrorrecepção.

• A percepção eletromagnética dos peixes marinhos depende da

alta condutividade da água do mar.

Percepção de campos magnéticos

Há muitas informações anedóticas e semianedóticas: percebe a

direção da bússola magnética.

Sensibilidade eletromagnética

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• Campo magnético afeta alguns animais: moluscos

marinhos, salmões, salamandras, tartarugas, vespões e

abelhas melíferas.

• Tartarugas marinhas que migram por milhares de

quilômetros e retornam, anos depois, a mesma praia

em que deixaram seus ovos.

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• O que acontece com a grande variedade de informações

sensoriais externas recebidas pelos órgãos sensoriais?

• Como essas informações são processadas?

• “O órgão sensorial serve como um transdutor que converte o

sinal externo em uma alteração do potencial de membrana da

célula receptora, essa alteração é chamada

potencial receptor.”

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Informações sobre a Intensidade do Estímulo

• Alteração na frequência dos potenciais de ação no axônio => indicador da

intensidade do estímulo.

• Magnitude do estímulo sensorial => codificada e transmitida como um

sinal de frequência modulada.

• Células receptoras com atividade espontânea => produzem potenciais de

ação e impulsos nervosos sem estímulo.

• Vantagens:

• 1. Aumento da sensibilidade do receptor;

• 2. Uma alteração em qualquer direção pode ser codificada.

• Exemplo: o receptor de radiação infravermelha da cascavel.

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PRINCÍPIOS BÁSICOS

• 1. Órgãos sensoriais atuam como transdutores => sinais externos geram

potenciais receptores;

• 2. Informações transmitidas em nervos sensoriais como potenciais de ação;

• 3. Potenciais de ação em todos os nervos sensoriais =. Mesma natureza e

magnitude.

• 4. Magnitude dos potenciais de ação não é influenciada pela intensidade do

estímulo.

• 5. Intensidade do estímulo => codificada pela modulação da frequência dos

potenciais de ação.

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Seleção e Processamento de Informações

• Nem todas as informações nos órgãos sensoriais são transmitidas ao SNC.

• > triagem, filtração e processamento – antes da transmissão.

• Inicia – neurônio sensorial / continua – vários níveis até o cérebro.

• Seleção das informações / Etapas de processamento

• Exemplo: processamento das informações visuais

• Estímulos artificiais (luz) – direcionados , cronometrados e quantificados

• Olho composto de artrópodes => estrutura – unidades receptoras sensoriais

isoladas

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Inibição lateral

• Límulo (Limulus)

• Olho composto: unidades receptoras estimuladas por fino feixe de luz.

• Registro dos impulsos da fibra nervosa do nervo óptico conectada ao

receptor específico:

• Sinais no axônio não representam completamente o estímulo;

• Padrão => depende da qtd de luz sobre outras unidades receptoras.

• Por que?

• Cada receptor está conectado aos adjacentes => Inibição lateral.

• Consequência:

• Mensagens do nervo óptico geram um quadro completo das

margens, porém com um contraste realçado entre as duas zonas.

• Outro exemplo: Vieira (Pecten)

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Processamento de Informações

• Olho de mamíferos:

• Retina com fovea centralis => pequena área central, contém apenas cones.

• Região de maior acuidade visual sob luz intensa, mas insensível à luz fraca

devido a ausência de bastonetes.

• Olho da rã:

• Retina sem fóvea => cones e bastonetes uniformes – estrutura da retina

idêntica

• Fotorreceptores => vários tipos de neurônios

• Células ganglionares – axônio – nervo óptico

• ½ mi. de cél. ganglionares / + de 1mi. de cél. receptoras (bastonetes e cones)

• Nervo óptico não transmite quadro completo da imagem.

• Necessidade de discriminação ou processamento.

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Olho da rã

Fibras do Nervo Óptico

• Divisão (5) => respostas das cél. ganglionares

(respostas ≠ estímulos específicos).

• 1. fibras on – início da iluminação

• 2. fibras off – término do estímulo luminoso

• 3. fibras on-off – início e término

• Resposta pronunciada a movimentos de figura linear => detectores de

bordas móveis.

• 4. Receptores de bordas – borda fina no campo visual, parada /movimento

• ≠ das fibras on-off

• 5. Detectores de pequenos insetos – apenas pequenos objetos móveis e

escuros.

• Não respondem a alterações da intensidade luminosa global.

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PROCESSAMENTO NA RETINA

• Mamíferos:

• Possuem cerca de 100 milhões de células receptoras na

retina

• Um milhão de axônios no nervo óptico

• Antes de ser enviada para o SNC, as informações são

selecionadas

• No sistema óptico a transmissão ocorre em seis níveis:

Três na retina ocular, um no corpo geniculado lateral do

cérebro e dois no córtex visual cerebral

Page 22: Eletricidade animal

• Existe cem vezes menos células ganglionares e fibras

no nervo óptico do que nas células receptoras

• Os neurônios que conectam as células receptoras e os

gânglios, são classificados como células horizontais,

bipolares e amácrinas

• Células da retina dos vertebrados (cones e bastonetes),

nunca disparam potencias de ação

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• O quarto nível de processamento dos estímulos visuais ocorre no

corpo geniculado.

• Ele deve ser considerado apenas como estação de relê, que

consiste de conexões sinópticas entre o nervo óptico e o córtex

visual cerebral.

• Células que compõe o córtex visual:

- células simples: respondem a linhas de contraste, como faixas

claras em um fundo escuro

- células complexas: recebe informações de um grande número de

células simples

PROCESSAMENTO CENTRAL

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• Os músculos dos vertebrados são inervados por um grande número de

axônios.

• Cada um ramificando-se em um pequeno número de fibras musculares

chamadas de unidades motora.

• A contração dos músculos dos vertebrados está sob comando de uma

central que recebe informações de várias fontes.

• Não há necessidade de axônios inibitórios diretamente no músculo.

• O nervo que chega ao músculo possui fibras que transmitem impulsos

para estimular a contração.

Coordenação Sensorial do Músculo de Vertebrados

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• Além de fibras sensoriais que transmitem informações do

músculo para o SNC.

• São dois tipos principais de fibras sensoriais:

- os órgãos tendinosos, que são provenientes de pequenas unidades

sensoriais localizadas nos tendões;

- os fusos musculares, que são formados de um tipo especializado

de fibra muscular.

• Os órgãos tendinosos parecem ser usados para a percepção da

deformação produzida pela tensão no tendão

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• Os fusos musculares são usados para obter informações sobre o

comprimento e são mais úteis no controle por retroalimentação da

contração muscular.

• Sabe-se que os fusos musculares próximos aos olhos e as orelhas,

são os órgãos sensoriais mais complexos do organismo.

• Os fusos musculares são contráteis e inervados por axônios

motores que são separados dos axônios responsáveis pela

contração das fibras musculares comuns

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REFERÊNCIA

• SCHMIDT-NIELSEN, K. Fisiologia Animal. Knut Schmidt-

Nielsen. Trad. Terezinha Oppido e Carla Finger. São Paulo:

Santos Editora, 2002.

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OBRIGADO!