Sistema Respiratório
Introdução
Nesse caso, o termo respiração é empregado incluindo as trocas
gasosas através do corpo e as trocas gasosas nas células dos
diferentes tecidos.
As trocas gasosas são realizadas através da superfície
respiratória, que corresponde a uma superfície do corpo
diretamente em contato com o meio externo. Através dela, o
oxigênio e o gás carbônico podem se difundir.
Em todos os animais, incluindo os terrestres, há necessidade de
um meio líquido para as trocas gasosas.
Sistema Respiratório
A partir dos répteis, a respiração é exclusivamente pulmonar.
Nos mamíferos, os pulmões não se encontram na cavidade geral
do corpo, como nos demais vertebrados, mas em uma cavidade
específica, o tórax, separado do abdome pelo diafragma, estrutura
muscular exclusiva dos mamíferos.
A movimentação de ar é determinada pela movimentação das
costelas, em função de músculos torácicos (intercostais), e pela
movimentação do diafragma.
No homem, assim como nos demais mamíferos, o ar penetra pelo
nariz, passando para a faringe, laringe, traquéia, brônquios,
bronquíolos e, finalmente, alvéolos, onde ocorrem as trocas
gasosas.
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As vias respiratórias
A cavidade nasal – umedece, aquece e filtra o ar. Tem seu
revestimento formado por pêlos, cílios e muco, que impede a
entrada de impurezas do ar.
Da cavidade nasal, o ar vai para a faringe, região comum ao tubo
digestivo e ao sistema respiratório.
Da faringe sai a traquéia, cuja abertura é protegida pela epiglote.
Na parte anterior da traquéia encontra-se a laringe, que é protegida
por peças cartilaginosas e apresenta as cordas vocais,
responsáveis pela voz humana. Quando o ar é expirado, passa
pelas cordas vocais, onde causa uma vibração, produzindo o som.
Sistema Respiratório
A traquéia bifurca-se e forma
os brônquios. Estes são
protegidos
por
anéis
cartilaginosos, que impedem
seu achatamento pela queda
de pressão quando o ar é
aspirado para os pulmões.
Os brônquios ramificam-se no
interior dos pulmões como
galhos de uma árvore. Os
ramos, cada vez mais finos,
formam os bronquíolos. Cada
bronquíolo termina em um
cacho de pequenos sacos: os
alvéolos.
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Os pulmões
Nossos pulmões – revestidos por uma
membrana protetora dupla chamada
pleura – ocupam quase toda a caixa
torácica.
Os alvéolos são formados por uma fina
camada
de
células
achatadas
envolvidas por uma rede de capilares.
É nos alvéolos que ocorrem as trocas
gasosas entre o ar e o sangue –
fenômeno chamado hematose, que
consiste na troca do sangue venoso
por sangue arterial.
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O ar entra e sai dos pulmões graças ao diafragma – um músculo
que separa a caixa torácica da cavidade abdominal – e dos
músculos intercostais.
Ao se contrair, o diafragma se abaixa. Esse movimento, somado
ao dos músculos intercostais, aumenta o volume da caixa torácica,
fazendo com que a pressão interna nessa cavidade diminua e se
torne menor que a pressão do ar atmosférico. Isso faz com que o
ar penetre nos pulmões.
Na expiração, os músculos relaxam, reduzindo o volume torácico e
empurrando para fora o ar usado.
Sistema Respiratório
Sistema Respiratório
O transporte de gases pelo sangue
Pigmentos respiratórios – por terem afinidade com o oxigênio, tais
pigmentos aumentam bastante a capacidade do sangue para
transportar esse gás.
A hemoglobina é encontrada em todos os vertebrados. Combinase com quatro moléculas de oxigênio, formando a oxiemoglobina.
Esse oxigênio é transportado pelo sangue e liberado nos tecidos,
onde será utilizado na produção de energia.
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O transporte de oxigênio e gás carbônico
Na cavidade dos alvéolos a concentração de oxigênio é superior à dos
capilares sanguíneos; logo, por difusão, o gás passa ao sangue – penetra
nos glóbulos vermelhos, combina-se com a hemoglobina e é transportada
aos tecidos do corpo.
Nos tecidos, o oxigênio passa do sangue para as células. Essa difusão
ocorre porque a concentração de oxigênio no interior da célula é baixa,
devido ao consumo contínuo desse gás pela respiração celular.
Ao mesmo tempo que consome oxigênio, a célula produz gás carbônico,
fazendo com que este fique mais concentrado do que no meio
extracelular. Em conseqüência, o gás carbônico passa das células para o
sangue.
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O transporte de gás carbônico é um pouco diferente. A maior parte
é carregada na forma de íon bicarbonato, dissolvido no plasma.
Ao penetrar na hemácia o gás carbônico reage com a água,
produzindo ácido carbônico. Essa reação é acelerada por uma
enzima, a anidrase carbônica.
O ácido carbônico se dissocia em íon H+ e íons bicarbonato. O íon
bicarbonato sai da hemácia por difusão e é transportado dissolvido
no plasma.
No pulmão ocorre o processo inverso, havendo produção de gás
carbônico, que passa do sangue ao alvéolo.
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Controle da respiração
Controle voluntário – ex: nadador numa competição;
Controle involuntário – quando uma pessoa não está
“pensando” na respiração ou quando está dormindo,
por exemplo, a atividade do diafragma e dos músculos
intercostais é regulada por um órgão do sistema
nervoso chamado bulbo, situado um pouco abaixo do
cérebro. Esse controle é involuntário, independe da
nossa vontade. O bulbo apresenta um grupo de
neurônios que controla o ritmo respiratório.
Controle da respiração
O bulbo é uma região do sistema nervoso central banhada pelo líquido
cefalorraquidiano – quimiorreceptores detectam o teor de CO2 e o pH do líquido
cefalorraquidiano. Além disso, há receptores que detectam as variações no sangue
arterial.
O aumento da concentração de CO2 desloca a reação para a direita, enquanto sua
redução desloca para a esquerda.
Dessa forma, o aumento da concentração de CO2 no sangue provoca aumento de
íons H+ e o plasma tende ao pH ácido. Se a concentração de CO2 diminui, o pH do
plasma sanguíneo tende a se tornar mais básico (ou alcalino).
Se o pH está abaixo do normal (acidose), o centro respiratório é excitado,
aumentando a frequência e a amplitude dos movimentos respiratórios. O aumento
da ventilação pulmonar determina eliminação de maior quantidade de CO2, o que
eleva o pH do plasma ao seu valor normal.
OBS: O monóxido de carbono, liberado pela
“queima” incompleta de combustíveis fósseis
e pela fumaça dos cigarros entre outros,
combina-se com a hemoglobina de uma
maneira mais estável do que o oxigênio,
formando o carboxiemoglobina. Dessa
forma, a hemoglobina fica impossibilitada de
transportar o oxigênio, podendo levar à
morte por asfixia.
Curva da dissociação do oxigênio
da hemoglobina
A afinidade da hemoglobina como oxigênio
varia de acordo com a concentração desse
gás. Quando a concentração de O2 é alta, a
hemoglobina tende a se unir fortemente a
ele; quando a concentração de O2 diminui, a
afinidade da hemoglobina ao oxigênio
também diminui e esse gás é liberado
(dissociado) com mais facilidade.
Curva da dissociação do oxigênio
da hemoglobina
Nos pulmões, onde o teor de oxigênio é
elevado a hemoglobina fica 98% saturada. Nos
tecidos a hemoglobina fica apenas 70%
saturada, significando que liberou 28% do
oxigênio que estava ligado a ela.
A redução do pH provoca diminuição da
afinidade da hemoglobina pelo oxigênio. Ex:
caso em que os tecidos estão metabolicamente
muito ativos.
Curva da dissociação do oxigênio
da hemoglobina
% de saturação de oxigênio da hemoglobina X Teor de O2
Curva da dissociação do oxigênio
da hemoglobina
A hemoglobina fetal é ligeiramente diferente da
materna, pois tem afinidade maior com
oxigênio, conseguindo assim captar oxigênio
mais facilmente.
Depois do nascimento, a hemoglobina fetal é
gradualmente substituída pela hemoglobina do
tipo de um adulto.
Referências
http://www.afh.bio.br/resp/resp2.asp
http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Cor
po/Respiracao2.php
Biologia Hoje - Vol. 1 - Sérgio Linhares E
F. Gewandsznajder
Bio – Sônia Lopes