Hydroskeleton: características e exemplos

Um hidrosqueleto ou esqueleto hidrostático consiste em uma cavidade cheia de fluido que circunda as estruturas musculares e fornece suporte ao corpo dos animais. O esqueleto hidrostático participa da locomoção, dando ao animal uma ampla gama de movimentos.

É comum em invertebrados que não possuem estruturas rígidas que permitam suporte ao corpo, como minhocas, alguns pólipos, anêmonas e estrelas do mar e outros equinodermes. Em vez disso, existem esqueletos hidrostáticos.

Hydroskeleton: características e exemplos 1

Fonte: Por Rob Hille [CC BY-SA 3.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], do Wikimedia Commons
Algumas estruturas concretas de animais trabalham com esse mecanismo, como o pênis de mamíferos e tartarugas e as pernas de aranhas.

Por outro lado, existem estruturas que usam o mecanismo do esqueleto hidrostático, mas não possuem a cavidade cheia de líquido, como membros do cefalópode, a língua dos mamíferos e o tronco dos elefantes.

Entre as funções mais proeminentes dos esqueletos hidrostáticos está o apoio e a locomoção, pois é um antagonista muscular e auxilia na amplificação da força na contração muscular.

A funcionalidade de um esqueleto hidrostático depende da manutenção do volume constante e da pressão que ele gera – ou seja, o fluido que preenche a cavidade é incompressível.

Caracteristicas

Os animais requerem estruturas especializadas para apoio e movimento. Para isso, existe uma grande diversidade de esqueletos que fornecem um antagonista para os músculos, transmitindo a força da contração.

No entanto, o termo “esqueleto” vai além das estruturas ósseas típicas de vertebrados ou esqueletos externos de artrópodes.

Uma substância fluida também pode atender aos requisitos de suporte usando uma pressão interna, formando o hidrosqueleto, amplamente distribuído na linhagem de invertebrados.

O hidrosqueleto consiste em uma cavidade ou cavidades fechadas preenchidas com fluidos que utilizam um mecanismo hidráulico, onde a contração da musculatura resulta no movimento do fluido de uma região para outra, funcionando no mecanismo de transmissão do impulso – antagonista muscular.

A característica biomecânica fundamental dos hidro-esqueletos é a constância do volume que os forma. Isso deve ter a capacidade de compactar ao aplicar pressões fisiológicas. Este princípio é a base para a função do sistema.

Mecanismo de esqueletos hidrostáticos

O sistema de suporte é organizado espacialmente da seguinte forma: a musculatura circunda uma cavidade central cheia de líquido.

Também pode ser organizado de maneira tridimensional com uma série de fibras musculares que formam uma massa muscular sólida ou em uma rede muscular que passa por espaços cheios de fluido e tecido conjuntivo.

No entanto, as fronteiras entre esses arranjos não estão bem definidas e encontramos esqueletos hidrostáticos com características intermediárias. Embora exista grande variabilidade nos hidrossqueletos de invertebrados, todos eles funcionam de acordo com os mesmos princípios físicos.

Musculatura

Os três arranjos gerais dos músculos: circular, transversal ou radial. A musculatura circular é uma camada contínua, organizada em torno da circunferência do corpo ou órgão em questão.

Os músculos transversais incluem as fibras que estão localizadas perpendicularmente ao eixo mais longo das estruturas e podem ser orientadas horizontal ou verticalmente – em corpos com orientação fixa, convencionalmente as fibras verticais são dorsoventrais e a horizontal é transversal.

Enquanto isso, os músculos radiais incluem fibras localizadas perpendicularmente ao eixo mais longo, do eixo central à periferia da estrutura.

A maioria das fibras musculares nos esqueletos hidrostáticos é estriada obliquamente e tem a capacidade de “super alongamento”.

Tipos de movimentos permitidos

Esqueletos hidrostáticos admitem quatro tipos de movimentos: alongamento, encurtamento, flexão e torção. Quando uma contração no músculo diminui, ocorre a área do volume constante, o alongamento da estrutura.

O alongamento ocorre quando um dos músculos, o vertical ou o horizontal, se contrai apenas mantendo o tom na direção da orientação. De fato, toda a operação do sistema depende da pressão interna do fluido.

Imagine um cilindro de volume constante com um comprimento inicial. Se diminuirmos o diâmetro através da contração dos músculos circulares, transversais ou radiais, o cilindro é esticado para os lados pelo aumento da pressão que ocorre dentro da estrutura.

Por outro lado, se aumentarmos o diâmetro, a estrutura será reduzida. O encurtamento está relacionado à contração dos músculos com arranjos longitudinais. Esse mecanismo é indispensável para órgãos hidrostáticos, como a língua da maioria dos vertebrados.

Por exemplo, nos tentáculos de um cefalópode (que usa um tipo de esqueleto hidrostático), é necessária apenas uma redução de 25% no diâmetro para aumentar o comprimento em 80%.

Exemplos de esqueletos hidrostáticos

Esqueletos hidrostáticos são amplamente distribuídos no reino animal . Embora sejam comuns em invertebrados, alguns órgãos vertebrados funcionam com o mesmo princípio. De fato, esqueletos hidrostáticos não são restritos a animais, certos sistemas herbáceos usam esse mecanismo.

Os exemplos variam desde as notocordas características de ascites, cefalocorordados, larvas e peixes adultos, até as larvas de insetos e crustáceos. A seguir, descreveremos os dois exemplos mais conhecidos: pólipos e vermes

Pólipos

As anêmonas são o exemplo clássico de animais que possuem um esqueleto hidrostático. O corpo deste animal é formado por uma coluna oca fechada na base e com um disco oral na porção superior ao redor da abertura da boca. A musculatura é basicamente a descrita na seção anterior.

A água entra na cavidade da boca e, quando o animal fecha, o volume interno permanece constante. Assim, a contração que diminui o diâmetro do corpo aumenta a altura da anêmona. Da mesma forma, quando a anêmona estende os músculos circulares, ela aumenta e sua altura diminui.

Animais em forma de verme (vermiforme)

O mesmo sistema se aplica a minhocas. Essa série de movimentos peristálticos (eventos de alongamento e encurtamento) permite que o animal se mova.

Esses anelídeos são caracterizados por ter o celloma dividido em segmentos para impedir que o fluido de um segmento entre no outro e cada um opera independentemente.

Referências

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