Anatomia comparada do sistema respiratório

O sistema respiratório é o conjunto de órgãos que permite que você faça trocas gasosas, ou seja, respire.

A respiração é um processo no qual ocorre à captura do gás oxigênio do ambiente, e em combustão com a glicose tem o objetivo de produzir a energia necessária ao metabolismo.

Como resíduo forma-se o gás carbônico, que é liberado para o ambiente.

A respiração é importante não apenas para produzir energia, mas também pela combinação do oxigênio com  os  íons  hidrogênio (e mais os elétrons que se haviam desgarrado  dos  hidrogênios).

Que leva à  formação de água e impede que as células morram por acidose.

Esse é um processo comum a todos seres vivos, mas já pensou como é o sistema respiratório de outros animais?

Será que possuem semelhanças com o nosso?

Uma forma de se estudar/ensinar o sistema respiratório é por meio da comparação.

Comparando você associa o sistema respiratório ao tipo de respiração.

É o que chamamos de anatomia comparada.

Então o sistema respiratório não é tudo igual?

Não! Mas muitos tem coisas em comum.

Existem basicamente dois tipos de respiração:

A respiração aeróbia (que exige a utilização do oxigênio) e a respiração anaeróbia (que dispensa a participação do oxigênio).

Esta última é realizada por poucos seres, como bactérias, alguns fungos microscópicos e vermes intestinais.

A imensa maioria dos seres realiza a respiração aeróbia.

Nas esponjas e nos celenterados, não há qualquer rudimento de sistema respiratório.

As trocas gasosas entre o organismo e o meio dão-se diretamente por mecanismo de difusão.

É importante observar que essa difusão se processa de célula a célula, tanto para o oxigênio que chega, quanto para o gás carbônico que sai.

Por isso mesmo, esses animais apresentam a parede do corpo com uma espessura relativamente fina.

Já nos animais que possuem um tecido de revestimento, como a epiderme, a respiração por difusão recebeu outro nome: respiração cutânea.

Minhocas e planárias estão neste caso.

Apenas com uma diferença: a planária sofre a difusão de célula a célula.

Enquanto que  a minhoca recebe o oxigênio através da sua epiderme e o transporta pelo sangue, já que possui vasos sanguíneos logo abaixo da epiderme.

O gás carbônico é eliminado por difusão célula a célula, na planária, e pelo sangue, que o descarrega através da epiderme, na minhoca.

Dizemos, então, que a respiração é cutânea direta, nas planárias, e cutânea indireta, nas minhocas.

Os sistemas respiratórios propriamente ditos começaram, de fato, com alguns anelídeos (poliquetos marinhos) e insetos.

Os anelídeos desenvolveram brânquias e os insetos “inventaram” as traqueias.

As traqueias são delgados canais revestidos de quitina que se ramificam para o interior do corpo do animal.

E levam o oxigênio diretamente à intimidade dos tecidos.

Igualmente, elas trazem das células o C02 eliminado e o derramam para o exterior através de diversos pares de minúsculos orifícios abdominais chamados estigmas ou espiráculos.

Já nas aranhas e escorpiões existem, além das traqueias, que neles se abrem para o exterior por um único orifício, um outro tipo de órgão conhecido como pulmão livro.

Na realidade, são duas pequenas cavidades que também se comunicam com o exterior por um outro par de orifícios abdominais.

No interior dessas cavidades, há um sistema de bolsas achatadas muito vascularizadas que permitem uma intensa troca de gases respiratórios.

O conjunto dos dois sistemas constitui o que chamamos filo traqueias.

Já as brânquias são órgãos especializados para as trocas gasosas em meio aquático.

Possuem estruturas muito vascularizadas pelas quais se dão as trocas de oxigênio e gás carbônico entre o sangue e a água que lhes banha a superfície.

As primeiras brânquias que surgiram eram brânquias externas.

Com a evolução surgiram as brânquias internas.

Os pulmões representam os órgãos mais evoluídos para a finalidade a que se propõem, na série animal.

E distinguem-se pulmões de dois tipo, os saculiformes e os parenquimatosos .

Os anfíbios adultos possuem pulmões saculiformes.

Que são pequenos sacos de paredes membranosas e vascularizadas.

O ar os atinge por meio de um movimento peristáltico das vias aéreas.

É como se o sapo “engolisse” o ar em direção aos pulmões (os anfíbios não possuem o diafragma para promover os movimentos  pulmonares).

De répteis em diante, os pulmões já não mais se mostram ocos, como sacos.

Eles se apresentam com uma estrutura de tecido esponjoso e são considerados pulmões parenquimatosos.

Assim, répteis e aves já apresentam o diafragma.

Mas somente nos mamíferos é que o pulmão vem a apresentar-se revestido pela pleura.

As aves possuem diversos (8 ou 9) sacos aéreos agregados aos pulmões.

E estes se comunicam com o interior dos ossos longos, chamados ossos pneumáticos.

Dessa forma, ao respirar fundo, o ar penetra nos ossos, tornando-as  mais leves e facilitando o voo.

Já o sistema respiratório humano é composto pelas estruturas: Fossas nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos e pulmões parenquimatosos com pleura.

O ar penetra pelas fossas nasais (e, acessoriamente, pela boca) alcançando a faringe e tomando a direção da laringe.

Ele é aquecido ligeiramente pela mucosa pituitária respiratória e tem parte das suas impurezas retidas pelo muco e por pelos existentes naquela mucosa.

A passagem do ar da faringe para a laringe se faz através de um orifício chamado glote.

O controle de abertura da glote é feito por uma espécie de válvula que recobre a glote, chamada epiglote.

Da laringe, o ar (rico em oxigênio) passa à traqueia.

E então percorre-a e se distribui para os dois pulmões, através dos brônquios e bronquíolos.

Já os bronquíolos se ramificam imensamente, até dar bronquíolos terminais, que se abrem em cavidades microscópicas denominadas alvéolos pulmonares.

As paredes dos alvéolos são forradas por um epitélio muito fino, com uma só camada de células.

Ao redor de cada alvéolo, corre uma intensa vascularização.

Nesse local, ocorrem as trocas gasosas entre o ar e o sangue.

O oxigênio passa do interior do alvéolo para o sangue, enquanto o C02  se transfere do sangue para o interior alveolar.

Essa troca gasosa ao nível pulmonar é chamada hematose.

O diafragma e os músculos intercostais são os responsáveis pelos movimentos dos pulmões.

Dessa forma, quando o diafragma se contrai, perde o aspecto de cúpula que possui, mostrando-se plano como o couro de um tambor.

Isso aumenta a cavidade intratorácica.

Assim, quando ele se relaxa, as vísceras abdominais o empurram para cima e a cúpula diafragmática sobe comprimindo os pulmões.

No primeiro caso, os pulmões, que são elásticos, se distendem, procurando preencher o vazio da cavidade torácica aumentada.

E no segundo caso, comprimidos pela cúpula do diafragma, os pulmões se retraem.

Assim, o ar do meio exterior é “aspirado” para os pulmões ou é “expirado” por eles.

Quem quiser ler mais sobre anatomia comparada de vertebrados um bom livro é o KARDONG, K. V. Vertebrados: Anatomia Comparada, Função e Evolução. 5ª edição. Editora Roca, São Paulo, 2011.