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Thèse de Doctorat
DOI
https://doi.org/10.11606/T.59.2020.tde-28012020-154312
Document
Auteur
Nom complet
Tábata Elise Ferreira Cordeiro
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
Ribeirão Preto, 2019
Directeur
Jury
Klein, Wilfried (Président)
Bícego, Kênia Cardoso
Carregaro, Adriano Bonfim
Fernandes, Marisa Narciso
Kohlsdorf, Tiana
Sartori, Marina Rincon
Titre en portugais
Aspectos comportamentais e morfo-fisiológicos das trocas gasosas de Phrynops geoffroanus (Wagler, 1830) (Testudines: Chelidae)
Mots-clés en portugais
Comportamento animal
Estereologia
Fisiologia
Gases sanguíneos
Morfologia
Phrynops geoffroanus
Protocolo anestésico
Quelônios
Respiração
Respiração extrapulmonar
Resumé en portugais
Testudines realizam ventilação pulmonar intermitente, um processo conveniente, pois diminui o gasto de energia, principalmente em espécies aquáticas. Algumas espécies de tartarugas aquáticas também são capazes de realizar trocas gasosas com a água, usando a pele, o epitélio bucofaríngeo e/ou as bolsas cloacais como superfície de troca gasosa. Phrynops geoffroanus possui taxas mais baixas de ventilação e consumo de oxigênio no ar quando comparado a outras tartarugas, sugerindo uma estratégia de troca bimodal de gases nessa espécie. Este trabalho, portanto, teve como objetivo entender os mecanismos de troca gasosa em Phrynops geoffroanus, testando a hipótese de que a espécie possui tecidos extrapulmonares capazes de absorver oxigênio do ambiente aquático. Para responder a essa questão, optou-se por uma abordagem integrativa, investigando a hipótese de trabalho utilizando diferentes métodos, considerando aspectos comportamentais, morfológicos e fisiológicos. Além disso, o primeiro capítulo desta tese apresenta a proposta de um protocolo anestésico para uso em experimentos fisiológicos. A combinação de cetamina (40mg.kg-1) e midazolam (2mg.kg-1) fornece uma combinação anestésica eficaz, permitindo procedimentos cirúrgicos de curto prazo em P. geoffroanus. Na abordagem comportamental, observamos que P. geoffroanus foi capaz de passar longos períodos submersos e que na maioria das vezes os animais permaneceram em repouso. As análises morfológicas do tegumento, da cavidade bucofaríngea, das bolsas cloacais e dos pulmões descartaram a possibilidade de ocorrência de trocas gasosas aquáticas na pele e na boca. Os achados morfométricos mostraram que a densidade de volume padronizada por massa e a área da superfície respiratória eram significativamente maiores nos pulmões do que nas bolsas cloacais. Experimentos fisiológicos confirmaram que P. geoffroanus não foi capaz de absorver oxigênio através da cavidade bucofaringeal e bolsas cloacais, mesmo sob condições de hiperóxia aquática. Conclui-se, portanto, a partir da presente data que P. geoffroanus não realiza trocas gasosas extrapulmonares em proporções adequadas para a manutenção das necessidades metabólicas básicas da espécie, uma vez que as diferentes abordagens aqui empregadas, comportamentais, morfológicas e fisiológicas, não forneceram nenhum suporte para uma estratégia de troca bimodal de gases nesta espécie.
Titre en anglais
Behavioral and morpho-physiological aspects of gas exchange in Phrynops geoffroanus (Wagler, 1830) (Testudines: Chelidae)
Mots-clés en anglais
Anesthetic protocol
Blood gases
Chelonians
Morphology
Physiology
Respiration extra-pulmonary breathing
Stereology
Underwater behavior
Resumé en anglais
Testudines perform intermittent pulmonary ventilation, a convenient process since it reduces energy expenditure, especially in aquatic species. Some species of aquatic turtles are also able to perform gas exchange with water, using the skin, buccopharyngeal epithelium and/or the cloacal bursae as gas exchange surfaces. Phrynops geoffroanus possesses lower rates of ventilation and oxygen consumption in air when compared to other turtles, suggesting a bimodal gas exchange strategy in this species. This work, therefore, aimed to understand the mechanisms of gas exchange in Phrynops geoffroanus, testing the hypothesis that the species possesses extrapulmonary tissues capable of absorbing oxygen from the aquatic environment. To answer this question, an integrative approach was chosen, investigating the working hypothesis using different methods, considering behavioral, morphological and physiological aspects. Additionally, the first chapter of this thesis presents the proposal of an anesthetic protocol for use in physiological experiments. The combination of ketamine (40mg.kg-1) and midazolam (2 mg.kg-1) proved to be an effective anesthetic combination allowing short-term surgical procedures in P. geoffroanus. Within the behavioral approach, we observed that P. geoffroanus was able to spend long periods submerged and that most of the time the animals remained at rest. The morphological analyzes of the integument, the bucopharyngeal cavity, the cloacal bursae and the lungs ruled out the possibility of aquatic gas exchange occurring through skin and mouth. Morphometric analyzes showed that mass-standardized volume density and respiratory surface area were significantly greater in the lungs than in the cloacal bursae. Physiological experiments confirmed that P. geoffroanus was not able to absorb oxygen through the buccopharyngeal cavity and cloacal bursae, even under conditions of aquatic hyperoxia. It is therefore concluded from the present data that P. geoffroanus does not perform extrapulmonary gas exchange in proportions adequate for the maintenance of the basic metabolic needs of the species, as the different approaches employed here, behavioral, morphological and physiological, did not provide any support for a bimodal gas exchange strategy in this species.
 
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Cordeiro_2019.pdf (6.21 Mbytes)
Date de Publication
2020-05-13
 
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