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quinta-feira, 9 de dezembro de 2010

O QUE É RESPIRAÇÃO?

A respiração tem uma grande importância para todos os seres vivos. Ela é um processo fisiológico pelo qual os organismos vivos inalam oxigênio do meio circundante e liberam dióxido de carbono. O termo respiração é utilizado também para nomear o processo pelo qual as células liberam energia, procedente da combustão de moléculas como os carboidratos e as gorduras. O dióxido de carbono e a água são os produtos que resultam deste processo, chamado respiração celular, para distingui-lo do processo fisiológico global da respiração.

 Os seres, de acordo com sua forma de vida podem ser classificados em anaeróbicos, que não utilizam o oxigênio para sobreviver, como é o caso das bactérias e fungos; e os aeróbicos que o oxigênio é fonte imprescindível à vida, como é o caso das plantas e animais.

Os animais são seres aeróbicos que obtém o oxigênio de seu próprio ambiente, entre eles alguns podem sobreviver durante meses com a gordura ou outros alimentos armazenados em seu corpo; outros podem viver por um tempo, menor, sem água; é porem muito menor o tempo que todos eles podem resistir sem a presença do oxigênio.

EVOLUÇÃO DA RESPIRAÇÃO ANIMAL

Acredita-se que os primeiros seres vivos se originaram a partir de matérias sem vida dentro do mar, onde ainda encontramos uma enorme diversidade de animais que utilizam oxigênio dissolvido na água. Eram heterótrofos, pois eles não eram capazes de produzir seu próprio alimento e sobreviviam realizando a fermentação.
Após sofrerem algumas alterações, no decurso do tempo geológico alguns destes seres tornaram-se autótrofos, ou seja, passaram a produzir seu próprio alimento através da fotossíntesee do armazenamento da energia solar que utilizavam para produzir matéria orgânica. Eles também produziam oxigênio que liberavam no meio ambiente, o que possibilitou diversos animais saírem da água e tornaram-se terrestres. 
Essas mudanças exigiram grandes modificações adaptativas, inclusive novos métodos de respiração ocasionando a mutação dos seres anaeróbicos fazendo surgi os aeróbicos. Por serem bastante sensíveis à oxidação que o oxigênio provocava fazendo com que se transformassem em seres resistentes, os seres anaeróbicos não se desenvolveram e hoje são encontrados em locais onde há escassez de oxigênio como em sedimentos marinhos e lacustres. Já os seres aeróbicos, evoluíram em suas características e complexidade.

TROCAS GASOSAS

imagem do patybio2010.blogspot.com
A respiração comum, nos diferentes animais, realiza-se nos diversos órgãos, sistemas ou aparelhos respiratórios, apresentando de forma incomum uma membrana úmida e permeável, que possibilita a difusão das moléculas de oxigênio e dióxido de carbono.

Nos animais muito pequenos as trocas gasosas ocorrem de forma direta, do ar ou água, através das membranas para as células, processo conhecido como Difusão direta.

Já nos animais maiores essa troca, chamada de difusão indireta, é mais complexa e dar-se em três estágios:

1.    Respiração externa – troca de gases entre o ambiente e os órgãos respiratórios.

2.    Respiração interna – troca de gases entre os líquido do corpo e s células dos tecidos.

3.    Respiração celular - processo pelo qual as células liberam energia, procedente da combustão de moléculas como os carboidratos e as gorduras

MECANISMOS RESPIRATÓRIOS

Os animais obtém o oxigênio de cinco maneiras distintas:



·         Difusão Direta – penetração do oxigênio da água ou do ar, através de membranas celular, para o interior do corpo (esponjas, cnidários, invertebrados inferiores)


·         Respiração Cultanea– difusão do oxigênio do ar ou da água, através da parede do corpo fina, para tubos finos que se originam na superfície do corpo e ramifica-se até chegar a todos os órgãos e tecidos interiores.


·         Respiração Traqueal – difusão do oxigenio do ar, através de estigmas (espiraculos) ou do oxigenio da água, através de brânqueas traqueais, para um sistema de ductos de ar ou traqueias que conduz até os tecidos.


·         Respiração Branquial – difusão do oxigênio da água através de superfícies branquiais, para vasos sanguineos (peixes, anfíbios).


·         Respiração Pulmonar – difusão do oxigenio do ar, através da superfície úmida de pulmões para os vasos sanguíneos (mamíferos).

 

 





COMO OCORRE A RESPIRAÇÃO NOS ANIMAIS...


Poríferos - animais sésseis, fixos a um substrato, a água entra por numerosos poros (porócitos) na superfície do seu corpo e após circular na cavidade do átrio ou espongiocele sairá pelo ósculo, que é a abertura no pólo superior. Apresentam respiração  aeróbia e o oxigênio penetra na esponja dissolvido na água, Cada célula efetua com o meio trocas gasosas através do processo de difusão direta. Ex.; esponjas
Cnidários - Com apenas duas camadas de células de espessura e em contato direto com a água em que vivem, bem como um metabolismo baixo, pois são animais de vida fixa, eles não possuem aparelho respiratório apresentado assim a difusão simples direta para obtenção de gases para o processo celular.    Ex.: água-viva
Plateumitos - Nestes animais a forma achatada proporciona uma relação área/volume elevada, logo as células podem realizar trocas diretamente com o meio por difusão direta. Ex.:planárias

Anelídeos - Neste grupo a resiração é cutânea, as trocas são realizadas através da pele umidecida pela secreção de glândulas mucosas e os gases passados para a rede de capilares subcutâneos. Esta situação ocorre também em anfíbios. Ex.: minhocas

Artrópodes - possuem sistema respiratório traqueal, formado por uma série de tubos quitinosos que se vão ramificando até ás traquíolas (que estão em contacto com as células e onde se realiza uma difusão direta, através do epitélio traqueal não quitinizado) e por onde o ar circula, entrando por espiráculos na superfície do corpo.É fundamental para a colonização do meio terrestre, que permite uma taxa metabólica elevada. Ex.: insetos
Peixes - As brânquias são os órgãos respiratórios típicos do meio aquático, formadas por evaginações da parede do corpo e apresentando grande área de trocas.

Moluscos - Três tipos de respiração ocorrem entre os moluscos: Pulmonar ; cutânea e branquial (ctenídios).  As brânquias localizam-se na cavidade palial, entre a massa visceral e o manto. O número de brânquias é variável de 1 a 40 pares e sua posição em relação ao corpo constitui importante caracteres taxonômico. Respiração pulmonar é exclusiva de gastrópodes terrestres. A intensa vascularização da parede externa do manto funciona como órgão de difusão de gases possibilitando ao animal a respiração aérea. Respiração cutânea é exclusiva de formas parasitas e infaunais.
Anfíbios – sistema respiratório que revela a sua posição de transição entre o meio terrestre e aquático, pois na fase larvar respiram por brânquias (inicialmente externas e depois internas) e no adulto respiram principalmente por pulmões.  São animais  simples que apresentam pequena área pelo que a respiração ocorre também na pele e cavidade bucofaríngica, todas cobertas por epitélios húmidos e densamente irrigados. Dado que não existe tórax individualizado, a ventilação é feita por bombagem bucal e não é contínua.



Répteis – possuem pulmões mais complexos e divididos em alvéolos. Os crocodilianos são os que apresentam estruturas respiratórias mais evoluídas, muito semelhantes ás dos animais homeotérmicos. Não existe diafragma mas existem costelas,possibilitando que a  ventilação seja feita por variação de volume torácico.

Mamíferos -  apresentam pulmões muito elásticos localizados na caixa torácica e são formados por alvéolos pulmonares (onde ocorre a hematose), dispostos em torno de ductos alvéolares e bronquíolos.  A ventilação é faseada pois o ar entra e sai pelo mesmo percurso e é realizada pela variação de volume da caixa torácica e diafragma. A eficiência de trocas é baixada pelo fato de o ar não sair totalmente dos pulmões obtendo-se uma mistura de ar fresco e residual.
Aves - possuem um sistema diferente, mas muito eficiente, em que o ar apenas circula num sentido – ventilação contínua.  Seus pulmões são pequenos e compactos, basicamente formados por um conjunto de tubos. Estão abertos nas duas extremidades pelos parabrônquios, que os ligam aos sacos aéreos, anteriores e posteriores.





Respiração Humana : O sistema respiratorio humano por  é constituído por um par ade pulmões e por varios orgãos que conduzem o ar para dentro e par de pulmões e por vários orgão que conduzem o ar para dentro e oara fora das cavidades pulmonares . Esses órgãos são as fossas nasais, a boca , a faringe , a traqéia , os brônquios , os bronquiolos e os alvéolos , os três últimos localizados nos pulmões. 
Imagem retirada afh.bio.br


Fossas nasais: são duas cavidades paralelas que começam nas narinas e terminam na faringe. Elas são separadas uma da outra por uma parede cartilaginosa denominada septo nasal. Em seu interior há dobras chamada cornetos nasais, que forçam o ar a turbilhonar. Possuem um revestimento dotado de células produtoras de muco e células ciliadas, também presentes nas porções inferiores das vias aéreas, como traquéia, brônquios e porção inicial dos bronquíolos.



Imagem retirada pt.wikipedia.org



Faringe: é um canal comum aos sistemas digestório e respiratório e comunica-se com a boca e com as fossas nasais. O ar inspirado pelas narinas ou pela boca passa necessariamente pela faringe, antes de atingir a laringe.




Imagem retirada  afh .bio.br








 Laringe :é um órgão curto, de forma cônica, constituído de cartilagens, músculos e ligamentos. Está localizada na região do pescoço, entre a quarta e sexta vértebra cervical, conectando a faringe à traqueia. Seu tamanho é variável, sendo maior em homens, em face da influência de hormônios.

Exerce função respiratória e fonatória, e também impede a entrada de partículas estranhas nas estruturas respiratórias.
 

Imagem retirada  afh .bio.br


Pulmões: Os pulmões humanos são órgãos esponjosos, com aproximadamente 25 cm de comprimento, sendo envolvidos por uma membrana serosa denominada pleura. Nos pulmões os brônquios ramificam-se profusamente, dando origem a tubos cada vez mais finos, os bronquíolos. O conjunto altamente ramificado de bronquíolos é a árvore brônquica ou árvore respiratória

 



                               


Diafragma: A base de cada pulmão apóia-se no diafragma, órgão músculo-membranoso que separa o tórax do abdomen, presente apenas em mamíferos, promovendo, juntamente com os músculos intercostais, os movimentos respiratórios.  Localizado logo acima do estômago, o nervo frênico controla os movimentos do diafragma (ver controle da respiração) http://www.afh.bio.br/resp/resp1.asp


Imagem retirada afh.bio.br


Você sabia?

  • A palavra respirar tem origem no latim, da palavra “spirare” que tem como raiz “spir” que significa vento, inspiração e literalmente significa respirar para dentro; A palavra spiritus tem a mesma raiz “spir”, nos fazendo-nos lembrar a íntima conexão da respiração com o espírito que nos anima.
  • O ar contem 21% do oxigenio à 15ºC; a água tem apenas 0,7% e oxigênio em 7 cm³/l, ou menos em solução e o oxigênio de sua molécua (H2O) não é utilizavel para a respiração.
  • A difusão direta seria insuficiente para animais grandes porque os órgãos internos situam-se longe da supericie externa.
  • Os anfíbios possuem dois tipo de respiração: cutânea - por meio da pele; e Pulmonar que como o nome já diz funciona por meio do pulmão. Eles possuem um átrio e um ventrículo,e seu sangues se misturam, por isso eles precisam da respiração cutânea para ter mais oxigênio dentro dele.
  • Os anfíbios são pecilotérmicos- mas o que ser isso?a temperatura deles variam de acordo com o ambiente
  •  Os animais que realizam trocas gasosas diretamente com o ar têm vantagem em relação aos que as realizam com a água pois esta apenas transporta 5% do oxigênio presente no mesmo volume de ar e o aumento de temperatura e salinidade ainda reduz mais essa quantidade. 
  •  Filogeneticamente, nos pulmões dos anfíbios, répteis e mamíferos pode-se verificar um aumento da compartimentação dos pulmões (aumentando a área de superfície respiratória), especialização do sistema de ventilação e da circulação sanguínea.
  •   Na laringe , as cordas vocais vibram com com o passagem  do ar e podem emitir sons . A  fala ( ou fonação) deve - se  à anatomia peculiar da faringe humana , mais alongada que a de outros primatas , e aso movimentos sincronizados da língua , lábios e cordas vocais. 
  •  Um adulto respira aproximadamente 8.000 litros de ar a cada 24 horas e neste periodo de tempo cerca de 17.00 litros de sangue são purificados  pelos em seus pilmões.
REFERÊNCIAS