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Respiração

 

 

Dia de pescaria! Juntar os amigos para pescarnum rio limpinho é bom demais! Você já reparou quanto tempo a gente demorapara fisgar um peixe? Como eles conseguem ficar tanto tempo embaixo d’água?

E por que eles acabam morrendo quando ficam fora dela?

Além da respiração dos peixes, vamos ver nesta aula outras formas derespiração. Obtenção de energiaEm aulas anteriores, vimos a respiração como um processo para a obtençãode energia.

Nesse caso, o termo respiração estava relacionado a processos celulares, nos quais por meio da entrada de glicose na célula, proveniente da transformação dos alimentos, ocorria a seguinte reação química: C6H62O6+ 6 O2 ® 6 CO2+ 6 H2O + Energia

Estudaremos as trocas gasosas entre diferentes seres vivos e o meio ambiente, mais precisamente como ocorre a tomada de oxigênio do meio que circunda um organismo e a liberação de gás carbônico desse organismo parao meio.

O termo respiração é utilizado pelas pessoas para designar dois processos diferentes:

A respiração celular;

A tomada de oxigênio do meio pelo organismo e a liberação de gás carbônico do organismo para o meio (trocas gasosas).

Entretanto, é importante sabermos que o termo respiração restringe-se,em linguagem científica, à respiração celular:

Como o oxigênio e o gás carbônico entram e saem através da membrana celular?

Para obter oxigênio e eliminar gás carbônico, os animais devem possuir uma membrana respiratória. Imagine que o oxigênio deve entrar na célula e o gáscarbônico deve sair dela.

Os organismos que obtêm oxigênio apenas pelo processo de difusão são, na maioria das vezes, muito pequenos (1 mm ou menos), pois este é um processo lento e ocorre quando são percorridas curtas distâncias.

Entretanto, aqueles organismos maiores que possuem uma pele bastante fina e vivem em ambientes úmidos, como minhocas e sapos, conseguem realizar as trocas gasosas por meio da difusão de gases entre as células da pele e o ambiente em que se encontram.

Este tipo de respiração é chamado de cutânea.

As trocas gasosas nos animais

A localização da membrana respiratória, a maneira como os gases chegam até ela e como são transportados para as células variam muito entre os animais, dependendo do tamanho deles, da necessidade de oxigênio e do ambiente em que vivem.

Assim, encontramos quatro tipos principais de respiração: cutânea, branquial, pulmonar e traqueal.

Respiração cutânea

O termo cutânea é proveniente de organismos que obtêm oxigênio apenas pelo processo de difusão são, na cútis, ou seja, da maioria das vezes, muito pequenos (1 mm ou menos), pois este é um processo pele. Portanto, lento e ocorre quando são percorridas curtas distâncias, respiração cutânea significa respiração.

Entretanto, aqueles organismos maiores que possuem uma pele bastante fina através da pele e vivem em ambientes úmidos, como minhocas e sapos, conseguem realizar as trocas gasosas por meio da difusão de gases entre as células da pele e o ambiente em que se encontram. Este tipo de respiração é chamado de cutânea.

Os organismos de respiração cutânea só podem viver em ambientes aquáticos ou terrestres úmidos.

As minhocas vivem enterradas em solo úmido. Se vierem à superfície num dia muito seco, perdem água do corpo para o ambiente, devidoà evaporação, e conseqüentemente podem morrer.

A causa da morte da minhoca pode ser também a incapacidade de realizaras trocas de gases, pois se o gás carbônico e o oxigênio não estiverem dissolvidos em água, não conseguem atravessar a membrana respiratória.

Nas minhocase nos sapos existem vasos sangüíneos que se ramificam na pele. Estes vasos recebem oxigênio que as células da pele absorvem e o transportam para as célulasde outros tecidos. Além disso, os vasos sangüíneos transportam gás carbônico liberado pelas células de todo o corpo do animal até sua pele

Entre as células da pele de minhocas e de sapos existem algumas células produtoras de muco. Este material é viscoso e se espalha sobre a pele mantendo-a úmida, o que auxilia as trocas gasosas, já que o oxigênio e ogás carbônico dissolvem-se nesse muco.

Respiração branquial

As brânquias são utilizadas, na grande maioria dos casos, para a respiração aquática.

Os peixes e os girinos trocam gases com o ambiente através das brânquias.

Em organismos aquáticos, o oxigênio utilizado na respiração encontra-se dissolvido na água e não faz parte da molécula de água (H2O). O ar que se mistura na água ou a fotossíntese realizada pelas algas são os responsáveis pela presença de oxigênio nos mares, rios e lagos.

Na natureza encontramos dois tipos de brânquias, as externas e as internas.

A salamandra é um tipo de anfíbio que possui brânquias externas quando jovem,e o peixe possui brânquias internas

As brânquias externas apresentam desvantagens, pois podem atrair predadores ou serem raspadas em objetos, ocasionando ferimento ou perda destas.

Afinal, como os peixes conseguem ficar tanto tempo embaixo da água? Como as brânquias auxiliam o peixe na obtenção de oxigênio dissolvido na água?

Você sabia?

Os peixes não podem respirar fora d’água, pois suas brânquias não possuem suportes rígidos. A água, que possui densidade maior do que o ar, fornece o suporte adequado para as brânquias. Quando os peixes se encontram fora da água, as brânquias se colam umas nas outras.

É como colocar um pincel dentro da água: os pêlos ficam todos separados.Fora da água, os pêlos ficam grudados uns nos outros.

Faça este teste para comprovar! Quando fora da água, as brânquias perdem muita água e ocorre uma grande redução da superfície respiratória. O peixe, fora da água, acaba morrendo.

Respiração pulmonar

Os animais que respiram em ambiente terrestre possuem uma grande vantagem sobre aqueles que vivem em ambiente aquático, pois a quantidade de oxigênio é maior no ar do que na água.

Entretanto, eles enfrentam um grande problema: a perda de água pelo corpo.

Para prevenir a evaporação indevida, as superfícies respiratórias (como porexemplo o pulmão) localizam-se normalmente em cavidades especiais.

Os pulmões são constituídos por sacos muito numerosos e pequenos chamados alvéolos, que são formados por células sempre úmidas e revestidas por vasos sangüíneos nos quais irão ocorrer as trocas gasosas.

Respiração
Estrutura dos alvéolos pulmonares

Você sabia?

Existem mais de 300 milhões de alvéolos nos pulmões de uma pessoa adulta. Juntos, eles têm uma área superficial de 80m.

Sistema Respiratório

Todos os seres vivos precisam de energia.

Um dos principais objetivos da alimentação é obter matéria-prima ? os nutrientes- para a produção de energia.

Os nutrientes participam de reações químicas com o oxigênio (oxidação) para que a energia seja liberada. Esse processo é chamado respiração aeróbica.

Normalmente o composto oxidado é a glicose e o agente oxidante é o oxigênio.

O resultado desse processo é a formação de energia na forma de ATP (trifosfato de adenosina), gás carbônico e água.

C6H62O6 + 6O2 6 CO2 + 6H2O + 36 ATP

Respiração

Mecanismo que compreendem a entrada e a saída de gases no organismo, envolvendo as trocas gasosas que ocorrem entre o sangue e o meio extracorpóreo.

O processo que envolve essas trocas chama-se Difusão.

A passagens dos gases ocorre passivamente através de uma membrana semipermeável de um meio onde a concentração é maior para outro onde a concentração é menor.

Respiração tegumentar ou cutânea

Na respiração cutânea a troca de gases é feita diretamente entre a superfície do corpo e o meio externo.

As trocas gasosas ocorrem por diferença de concentração entre os dois meios. O oxigênio é difundido para o meio intracelular enquanto o gás carbônico percorre o caminho inverso.

A evolução de estruturas especializadas na respiração permitiu o aumento de volume corporal dos animais.

Na respiração cutânea, o aumento do volume do corpo exige uma superfície maior, em termos de área, para suprir de oxigênio todos os tecidos do corpo.

Respiração Traqueal

A respiração traqueal é característica dos insetos. Na superfície do corpo desses animais existem pequenos orifícios por onde o ar penetra.

O oxigênio, então, é conduzido pela traquéia e por ramificações destes tubos, até as células dos tecidos. Uma quantidade pequena de líquido está presente nas extremidades das ramificações das traquéias e os gases se dissolvem neste líquido. A troca de gasesocorre por difusão.

Traquéias: conjunto de tubos que comunicam o meio exterior aos tecidos corporais permitindo a troca de gases.

Quanto mais internas, menor o calibre e mais ramificadas.

Partem da superfície do corpo através de aberturas chamadas espiráculos e estigmas.

As traquéias são estruturas respiratórias anatomicamente mais simples e exclusivas dos Artrópodes.

Respiração Branquial

Brânquias: estruturas respiratórias presentes em animais aquáticos. EX: Peixes, larvas de anfíbios, crustáceos, maioria dos moluscos, poliquetos marinhos.

Localizam-se lateralmente, após a cavidade bucal, formando 2 órgãos laterais constituídos por uma série de filamentos sobre os quais se dispõem as lamelas branquiais.

A respiração branquial é mais complexa que os outros tipos de respiração porque o oxigênio encontra-se dissolvido no meio aquático.

Os peixes não fazem movimentos de inspiração e expiração como nos animais pulmonados. Ocorre um fluxo constante e unidirecional de água que penetra pela boca, atinge os órgãos respiratórios e sai imediatamente pelo opérculo.

A cada filamento chega uma artéria com sangue venoso que se ramifica pelas lamelas branquiais.

A partir daí o sangue é oxigenado e deixa a estrutura por uma veia.

As trocas gasosas entre o sangue e a água são facilitadas pela presença de um sistema contracorrente: fluxo de água e sangue em sentidos contrários.

O sangue que deixa as lamelas branquiais contém o máximo de oxigênio e o mínimo de gás carbônico.

RESPIRAÇÃO PULMONAR

O pulmão é um órgão interno.

A complexidade dos pulmões aumenta conforme a independência de água no ciclo de vida do animal aumenta.

Mamíferos: animais com maior complexidade dessas estruturas.

Os pulmões são grandes e ramificados internamente e formam pequenas bolsas: os alvéolos.

Aves: os pulmões são pequenos, compactos, não-alvelares e deles partem os sacos aéreos. Os sacos aéreos atingem todas as regiões importantes do corpo, havendo inclusive vias que partem desses sacos e penetram no esqueleto (ossos pneumáticos).

Répteis: também apresentam pulmões alveolares porém menos complexos que os dos mamíferos. Os alvéolos ampliam a área de superfície das trocas gasosas.

Anfíbios: surgem após a fase larval. Apresentam alvéolos muito simples, o que é compensado, parcialmente, pela respiração cutânea.

Peixes Pulmonados: utilizam a bexiga natatória como pulmão, o que lhes permite resistir a curtos períodos de seca permanecendo enterrados no lodo.

SISTEMA RESPIRATÓRIO HUMANO

Composto por duas partes: as vias aéreas e os pulmões.

Caminho que ar percorre no corpo humano:

Narinas;
Fossas nasais;
Faringe;
Laringe;
Traquéia;
Brônquios;
Bronquíolos;
Alvéolos pulmonares.

Pulmões: estruturas em forma de saco que contêm brônquios, bronquíolos e alvéolos.

O Pulmão direito (3 lobos) é maior que o Pulmão esquerdo (2 lobos).

Os pulmões são envoltos e protegidos pela pleura.

A ventilação dos pulmões ocorrem pelos movimentos de inspiração e expiração.

(A musculatura entre as costelas e o diafragma participam desses movimentos).

?O diafragma é um músculo exclusivo dos mamíferos?.

CONTROLE DA RESPIRAÇÃO

O controle do ritmo involuntário da respiração é exercido pelo bulbo e deve-se principalmente à percepção da concentração de CO2 no sangue.

Os sinais transmitidos pelo bulbo são conduzidos por nervos que controlam os músculos intercostais e os do diafragma.

TROCAS GASOSAS

Gases importantes para a respiração: gás carbônico (CO2) e oxigênio (O2).

No sangue venoso, a concentração de gás carbônico é maior do que a da água ou a do ar em contato com a superfície respiratória, ocorrendo o inverso com o oxigênio.

Desse modo, há difusão de CO2 para a água ou para o ar e entrada de O2 no sangue.

O sangue venoso passa, então, a sangue arterial e este processo denomina-se Hematose.

PIGMENTOS RESPIRATÓRIO

Hemoglobina (Hb) - Carboemoglobina;
Carboxiemoglobina - Oxiemoglobina;

Fonte: www.bibvirt.futuro.usp.br

Respiração

A respiração é essencial para a produção de energia. Como vimos no segundo ano, o processo de respiração normal exige muito oxigênio para gerar as moléculas de ATP. Quando a quantidade de oxigênio não é suficiente ficamos sem energia, tontos, fracos e desmaiamos.

Para obter oxigênio nosso corpo realiza movimentos no diafragma para aumentar ou diminuir a pressão interna da caixa torácica permitindo assim a entrada e saído do ar. O ar pode entrar basicamente por dois caminhos, ou pela boca ou pelo nariz. Quando entra pelo nariz o ar é filtrado, aquecido e umedecido pelo muco e pelos pequenos cílios, já quando entra pela boca, por estar seco, frio e impuro, acaba nos deixo mais susceptíveis a doenças.

Depois do nariz e da boca, o ar vai para a faringe, em seguida para a laringe e para traquéia. Este tubo é caracterizado por ser rígido e formado por anéis, além disso, exerce uma importante função para o nosso corpo. Ela tem muco e pequenos cílios como o nariz que também filtram o ar e ainda, com o batimento dos cílios, empurra as impurezas para a garganta para tossirmos ou engolirmos.

Finalmente o ar chega ao pulmão, um órgão extremamente irrigado. O tubo da traquéia se ramifica em brônquios que se ramificam muito mais em bronquíolos.

Estes apresentam em suas extremidades pequenas bolsas, extremamente irrigadas pelo sistema circulatório, para onde vai o ar, chamadas de alvéolos. São nessas bolsas que ocorre a troca gasosa do gás carbônico que antes estava presente no sangue com o oxigênio.

A hemoglobina presente nas hemácias que estão contidas no sangue, capturam as moléculas de oxigênio e liberam as de gás carbônico num processo chamado de hematose (é um processo essencial, muito complexo de se explicar, vou tentar ser o mais claro possível).

Após, por difusão, ter obtido o gás oxigênio, nossas hemácias levam o gás para as células, que devolvem o gás carbônico após a respiração. Esse gás carbônico tende naturalmente a reagir com a água presente nas hemácias e no plasma, gerando assim ácido carbônico (lembrem H2O + CO2 -> H2CO3). Este ácido é ionizado, pela própria água e algumas enzimas, em H+ e HCO3-. A hemoglobina, como tinha acabado de entregar o oxigênio pega esse íon H+, impedindo que o ácido volte a ser formado. Isto ocorre para regular a acidez do sangue. Quando essa mesma hemoglobina volta aos pulmões ela pega o oxigênio e abandona o íon H+ (pois ela tem mais afinidade com oxigênio). O íon reencontra o cátion HCO3- que volta a ser ácido carbônico e por um processo de equilíbrio químico se transforma de volta em água e gás carbônico. Este gás passa para os alvéolos e enfim vai para o meio ambiente.

Substâncias como monóxido de carbono (CO) e cianeto (CN) são altamente tóxicas para nosso organismo, pois elas “grudam” nas hemoglobinas com tal força de interação que não permite a entrada do oxigênio. Essas substâncias, após terem entrado na molécula de hemoglobina ficarão nela até ela ser destruída pelo baço.

Fonte: resumosdudinha.wikispaces.com

Respiração

Raramente pensamos sobre a respiração, a menos que nós estamos fora do ar. O ato de respirar é parte do sistema respiratório, um processo complexo em que o ar se desloca para dentro e para fora dos pulmões.

A respiração é um pouco diferente, onde o exercício faz com que os músculos a liberar energia em forma de glicose. Ambos os sistemas são co-dependentes, especialmente quando você está jogando esporte e inalar maiores quantidades de oxigênio.

A Respiração

Respiração
Respiração

Fases da Respiração

Respiração
Inspiração

Respiração
Expiração

O ar é aquecido, umedecido e filtrado à medida que viaja através da boca e fossas nasais.
Em seguida, passa através da traqueia e um dos dois Num dos pulmões.
Depois de passar para as muitas bronquíolos, ele finalmente chega em alguns dos milhões de pequenos sacos chamados alvéolos.
Este é o lugar onde a troca gasosa ocorre - o oxigênio passa do ar para o sangue eo dióxido de carbono passa do sangue para o ar nos alvéolos.

Quando você inala

O contrato de músculos intercostais, ampliando a caixa torácica.
O diafragma se contrai, que puxam para baixo para aumentar o volume do tórax.
Pressão no interior do tórax é reduzido e o ar é aspirado para dentro dos pulmõe.

Quando você expira

Os músculos intercostais relaxam, a caixa torácica cai dentro e para baixo
O diafragma relaxa, movendo-se para trás para cima, reduzindo o volume do tórax.
Pressão dentro dos aumentos no peito e ar é forçado para fora.

Fonte: www.bbc.co.uk

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