Sistema Respiratório

Toda superfície respiratória deve ser fina, úmida, permeável e vascularizada, para que a troca gasosa por difusão seja eficiente. Essas características são encontradas na superfície da pele, das brânquias e dos pulmões dos animais que usam essas estruturas como órgãos respiratórios. Em organismos unicelulares ou nos que não possuem sistema respiratório, toda a troca gasosa é feita diretamente por difusão nas superfícies de sua(s) célula(s). A respiração cutânea é comum nas minhocas e nos anfíbios; a branquial ocorre nos peixes e anfíbios em fase larval (girinos) e em muitos animais aquáticos de outros grupos; a pulmonar está presente nos anfíbios adultos, répteis, aves e mamíferos. O sistema respiratório humano é formado por narinas, cavidades nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos e alvéolos. Nas cavidades nasais há pelos que auxiliam na filtragem do ar. Na traqueia, há um muco protetor que é constantemente retirado pelo movimento dos cílios do epitélio desse órgão, a fim de reter e eliminar outras impurezas eventualmente presentes no ar. Nos alvéolos ocorrem as trocas gasosas chamadas de hematose. Após a inspiração, o oxigênio do ar que está no alvéolo se difunde para o sangue, ocorrendo o oposto com o gás carbônico. Na expiração, o ar liberado contém menor quantidade de oxigênio e maior quantidade de gás carbônico em relação ao ar que entrou. Os movimentos respiratórios – inspiração e expiração – decorrem da ação conjunta dos músculos intercostais e do diafragma (nos mamíferos).

Na inspiração, os músculos intercostais se contraem e levantam as costelas, enquanto o diafragma se contrai e desce. Esses movimentos, em conjunto, aumentam o volume da caixa torácica, diminuindo a pressão sobre os pulmões e fazendo o ar entrar. Na expiração ocorre o contrário: os músculos intercostais relaxam e as costelas descem, enquanto o diafragma relaxa e sobe. Esses movimentos, em conjunto, diminuem o volume da caixa torácica, que aumenta a pressão sobre os pulmões e faz o ar sair. O ritmo respiratório é controlado pelo bulbo, que faz parte do sistema nervoso central. O bulbo é sensível a mudanças de pH do sangue. Quanto mais gás carbônico houver no sangue, menor é o pH, devido ao acúmulo de íons hidrogênio (H+) no sangue, levando o bulbo a acelerar os movimentos respiratórios. Isso ocorre, por exemplo, quando se realiza uma atividade física, pois sucede-se se o aumento de demanda de energia pelos músculos, o aumento da taxa de respiração celular e o aumento na liberação de CO2 no sangue. Quando a pessoa exige menos de sua musculatura, a respiração das células desses órgãos diminui, havendo menor liberação de gás carbônico no sangue e diminuindo a quantidade de íons hidrogênio. O bulbo reage diminuindo o ritmo respiratório. O transporte de oxigênio (O2) no sangue ocorre pelas hemoglobinas contidas nas hemácias. O sentido desse transporte é dos pulmões para os tecidos do corpo. O gás carbônico ou dióxido de carbono (CO2) é em menor parte transportado pelas hemácias, dos tecidos para os pulmões. A maior parte desse gás é transportada na forma de íons bicarbonato (HCO3-) dissolvidos no plasma sanguíneo, também no sentido dos tecidos para os pulmões. O monóxido de carbono (CO) liga-se à hemoglobina formando um composto estável; isto é, ele não é liberado para se ligar ao oxigênio. Dessa forma, a inalação desse gás pode levar à morte por falta de oxigenação dos tecidos.