Sistema Respiratório

A respiração realiza trocas gasosas e é muito importante para os seres-vivos, seja animal ou vegetal. O objetivo da respiração em todos os seres é transformar a matéria orgânica, carboidratos com ajuda do oxigênio ou outros gases em energia para sua célula. Essa energia é chamada de ATP (adenosina tri-fosfato) que possui muitas calorias e será utilizada para o desenvolvimento dos seres-vivos.

Onde ocorre exatamente a respiração?

Cada ser vivo tem um local e uma forma diferente de respiração dependendo do seu organismo.
Temos 4 tipos básicos de respiração: Cutânea, branquial, traqueal e pulmonar.

Respiração Cutânea: Este tipo de respiração está presente nos anelídeos terrestres como a minhoca e nos anfíbios adultos como o sapo. A pele dos animais que respiram assim é úmida para facilitar a entrada do ar. Na pele (cutícula) da minhoca existem pequenos poros que permitem a entrada do oxigênio. Esse gás, através da difusão, acaba passando pela epiderme e pelo tecido muscular, atige os vasos capilares, entra no sangue e é finalmente levado para todas as células da minhoca ou animal que realize respiração cutânea. Ao mesmo tempo em que há a entrada de oxigênio, há também a saída de gás carbônico (dióxido de carbono) seguindo o mesmo trageto.. O oxigênio entra por difusão, a diferença entre a concentração de oxigênio do meio ambiente e do corpo da minhoca, e o gás carbônico sai de forma concentrada. Assim ocorrem as trocas gasosas através da epiderme do animal.

Respiração Branquial: Encontrada nos anelídeos aquáticos, nos crustáceos, nos peixes e nas larvas de anfíbios como os girinos por exemplo. Sendo assim o sapo pode possuir durante sua vida dois tipos de respiração. Na vedade essa respiração é própria de animais aquáticos. Os peixes possuem brânquias que são superfícies com pequenas ondulações que aumentam o contato com a água. Eles apresentam vazos sanguíneos que se ramificam e pemite a coleta do oxigênio que será transportado para alimentar as células. Também há o transporte inverso de outro gás, o gás carbônico que será eliminado também pelas brânquias. É importante lembrar que essa troca gasosa ocorre com a água, então a água em contato com as brânquias é que permite a troca gasosa.

Respiração traqueal: Ocorre através da traquéia. Aparece nos insetos. A respiração filotraquial é um tipo de respiração ramificada encontrada apenas nos aracnídeos como as aranhas e os escorpiões. No corpo do animal existe um canal chamado de espiráculo que dá acesso à traquéia que se ramifica e atinge as células. Durante a respiração o oxigênio entra pelo espiráculo, passa pela traquéia e é conduzido pelos ramos traqueais até as células. Nos insetos não há sangue, por isso o oxigênio não é transportado por ele. As células dos insetos não são oxigenadas pelo sangue e sim por canais chamados de ramos traqueais.

Respiração pulmonar: Moluscos terrestres como o caracol, nos anfíbios terrestres, nos répteis, nas aves e nos mamíferos incluindo o homem. O pulmão é o órgão responsável pelas trocas gasosas neste tipo de respiração. Os animais que apresentam pulmões são homeotérmicos, isto é, seu sangue possui uma temperatura corporal constante é não varia de acordo com a temperatura ambiente. Por isso precisam de muita energia o que causa um metabolismo muito elevado. As aves e os mamíferos necessitam de um órgão bem desenvolvido e ramificado como os pulmões.
A respiração humana consiste de um aparelho respiratório composto pelas fossas nasais que possuem pêlos e uma mucosa cuja função é defender o sistema respiratório impedindo a entrada de partículas e microorganismos invasores. Há ainda nas fossas nasais vazos sanguíneos que aquecem o ar respirado antes que ele chegue aos pulmões. Após isso o ar passa pela faringe, em seguida pela laringe e chega à traquéia que permite a entrada apenas de ar para os pulmões. Nos pulmões estão os brônquios que são ramificações da traquéia e conduzem o ar até os bronquíolos. Nos bronquíolos estão os alvéolos pulmonares, destino final onde o oxigênio será extraído do ar e inserido no sangue dos vazos sanguíneos e levado até ás celulas. Assim como nos outros sistemas respiratórios, também há a liberação de gás carbônico que ocorre no caminho inverso. O gás carbônico é o gás resultante da respiração do oxigênio. Os alvéolos pulmonares são pequenos sacos onde ocorre as hematoses, ou seja, as trocas gasosas pelo sangue. Os alvéolos estão muito bem distribuídos e compactados em um pequeno espaço. Calcula-se que se estendêssemos a superfície interna do pulmão até tornar plano essa superfície interna poderíamos abranger uma área de até 150 km quadrados. Isso garante que o animal, incluindo o ser humano, tenha uma maior absorção de oxigênio para manter a temperatura corporal.
Como se pode notar, de acordo com o tipo de vida do organismo ele apresenta um sistema respiratório próprio para suprir suas necessidades biológicas. Cada animal possui um sistema de trocas gasosas que melhor alimenta suas células. Por isso animais com estruturas mais simples exigem uma respiração simples como é o caso da respiração traquial dos insetos.

Mas como ocorre o controle das trocas gasosas - o controle da respiração?

No caso da respiração humana, o pulmão dilata e retrai para receber ou expelir o ar. Isso ocorre com a ajuda do diafragma e dos músculos intercostais. Para o pulmão receber o ar externo o diafragma dilata o pulmão permitindo a entrada do ar, assim o pulmão aumenta de volume. Esse processo é chamado de inspiração e ocorre porque a pressão interna do pulmão diminui em relação à pressão externa. Já a expiração é a exalação do ar pelas vias respiratórias e ocorre da forma inversa da inspiração: O pulmão se contrai e elimina o ar contido nele junto com o gás carbônico que é o ar já utilizado pelas células. No processo da expiração a pressão interna do tórax aumenta expelindo o ar.
O movimento dos músculos que se encontram na parte interna das costas, os músculos intercostais são responsáveis junto com o diafragma para controlar a diferença de pressões interna e externa.
Os movimentos dos músculos intercostais e do diafragma são sontrolados, por sua vez, pelo parte do sistema nervoso chamado bulbo localizado na base do cérebro próximo à medula raquidiana.

Transporte do Oxigênio até às Células

Depois que o oxigênio é capturado pelo sangue através da hematose (trocas gasosas realizadas nos alvéolos pulmonares) ele precisa alcançar as células e ao mesmo tempo que o oxigênio é transportado para às células o gás carbônico (CO2 ou dióxido de carbono) precisa ser trazido de volta das células para os alvéolos que irão eliminá-lo através da expiração.

Para isso o sangue possui partes com ofícios específicos:

• Plasma sanguíneo: Responsável pelo transporte de 3% do oxigênio de forma dissolvida nele e por trazer de volta até 7% de gás carbônico.
• Hemoglobina: É uma proteína contida nas hemacias. A hemoglobina é responsável pela maior parte de oxigênio transportado até às células. E também é responsável pela maior parte do CO2. Porém de 60 a 90% desse gás carbònico está na forma de bicarbonato que são os sais do sangue.

Nas células ocorre a combustão que é a queima de carboidratos (glicose) com a presença do oxigênio levado lá pelo sangue. O processo de combustão celular fornesse para os seres vivos a energia necessária para as atividades físicas e principalmente as vitais.