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...