Respiração

Raramente pensamos sobre a respiração, a menos que nós estamos fora do ar. O ato de respirar é parte do sistema respiratório, um processo complexo em que o ar se desloca para dentro e para fora dos pulmões. A respiração é um pouco diferente, onde o exercício faz com que os músculos a liberar energia em forma de glicose. Ambos os sistemas são co-dependentes, especialmente quando você está jogando esporte e inalar maiores quantidades de oxigênio. A respiração é o processo de respiração, durante o qual o ar é inalado para os pulmões pela boca ou nariz devido à contração muscular e depois exalado devido ao relaxamento muscular. Respiração – O que é A respiração é essencial para a produção de energia. Como vimos no segundo ano, o processo de respiração normal exige muito oxigênio para gerar as moléculas de ATP. Quando a quantidade de oxigênio não é suficiente ficamos sem energia, tontos, fracos e desmaiamos. Para obter oxigênio nosso corpo realiza movimentos no diafragma para aumentar ou diminuir a pressão interna da caixa torácica permitindo assim a entrada e saído do ar. O ar pode entrar basicamente por dois caminhos, ou pela boca ou pelo nariz. Quando entra pelo nariz o ar é filtrado, aquecido e umedecido pelo muco e pelos pequenos cílios, já quando entra pela boca, por estar seco, frio e impuro, acaba nos deixo mais susceptíveis a doenças. Depois do nariz e da boca, o ar vai para a faringe, em seguida para a laringe e para traquéia. Este tubo é caracterizado por ser rígido e formado por anéis, além disso, exerce uma importante função para o nosso corpo. Ela tem muco e pequenos cílios como o nariz que também filtram o ar e ainda, com o batimento dos cílios, empurra as impurezas para a garganta para tossirmos ou engolirmos. Finalmente o ar chega ao pulmão, um órgão extremamente irrigado. O tubo da traquéia se ramifica em brônquios que se ramificam muito mais em bronquíolos. Estes apresentam em suas extremidades pequenas bolsas, extremamente irrigadas pelo sistema circulatório, para onde vai o ar, chamadas de alvéolos. São nessas bolsas que ocorre a troca gasosa do gás carbônico que antes estava presente no sangue com o oxigênio. A hemoglobina presente nas hemácias que estão contidas no sangue, capturam as moléculas de oxigênio e liberam as de gás carbônico num processo chamado de hematose (é um processo essencial, muito complexo de se explicar, vou tentar ser o mais claro possível). Após, por difusão, ter obtido o gás oxigênio, nossas hemácias levam o gás para as células, que devolvem o gás carbônico após a respiração. Esse gás carbônico tende naturalmente a reagir com a água presente nas hemácias e no plasma, gerando assim ácido carbônico (lembrem H₂O + CO₂ -> H2CO3). Este ácido é ionizado, pela própria água e algumas enzimas, em H+ e HCO₃-. A hemoglobina, como tinha acabado de entregar o oxigênio pega esse íon H+, impedindo que o ácido volte a ser formado. Isto ocorre para regular a acidez do sangue. Quando essa mesma hemoglobina volta aos pulmões ela pega o oxigênio e abandona o íon H+ (pois ela tem mais afinidade com oxigênio). O íon reencontra o cátion HCO₃– que volta a ser ácido carbônico e por um processo de equilíbrio químico se transforma de volta em água e gás carbônico. Este gás passa para os alvéolos e enfim vai para o meio ambiente. Substâncias como monóxido de carbono (CO) e cianeto (CN) são altamente tóxicas para nosso organismo, pois elas “grudam” nas hemoglobinas com tal força de interação que não permite a entrada do oxigênio. Essas substâncias, após terem entrado na molécula de hemoglobina ficarão nela até ela ser destruída pelo baço. O termo respiração é utilizado pelas pessoas para designar dois processos diferentes:

A respiração celular; A tomada de oxigênio do meio pelo organismo e a liberação de gás carbônico do organismo para o meio (trocas gasosas).

Entretanto, é importante sabermos que o termo respiração restringe-se,em linguagem científica, à respiração celular:

Como o oxigênio e o gás carbônico entram e saem através da membrana celular? Para obter oxigênio e eliminar gás carbônico, os animais devem possuir uma membrana respiratória. Imagine que o oxigênio deve entrar na célula e o gáscarbônico deve sair dela. Os organismos que obtêm oxigênio apenas pelo processo de difusão são, na maioria das vezes, muito pequenos (1 mm ou menos), pois este é um processo lento e ocorre quando são percorridas curtas distâncias. Entretanto, aqueles organismos maiores que possuem uma pele bastante fina e vivem em ambientes úmidos, como minhocas e sapos, conseguem realizar as trocas gasosas por meio da difusão de gases entre as células da pele e o ambiente em que se encontram. Este tipo de respiração é chamado de cutânea. As trocas gasosas nos animais A localização da membrana respiratória, a maneira como os gases chegam até ela e como são transportados para as células variam muito entre os animais, dependendo do tamanho deles, da necessidade de oxigênio e do ambiente em que vivem. Assim, encontramos quatro tipos principais de respiração: cutânea, branquial, pulmonar e traqueal. Respiração cutânea O termo cutânea é proveniente de organismos que obtêm oxigênio apenas pelo processo de difusão são, na cútis, ou seja, da maioria das vezes, muito pequenos (1 mm ou menos), pois este é um processo pele. Portanto, lento e ocorre quando são percorridas curtas distâncias, respiração cutânea significa respiração. Entretanto, aqueles organismos maiores que possuem uma pele bastante fina através da pele e vivem em ambientes úmidos, como minhocas e sapos, conseguem realizar as trocas gasosas por meio da difusão de gases entre as células da pele e o ambiente em que se encontram. Este tipo de respiração é chamado de cutânea. Os organismos de respiração cutânea só podem viver em ambientes aquáticos ou terrestres úmidos. As minhocas vivem enterradas em solo úmido. Se vierem à superfície num dia muito seco, perdem água do corpo para o ambiente, devidoà evaporação, e conseqüentemente podem morrer. A causa da morte da minhoca pode ser também a incapacidade de realizaras trocas de gases, pois se o gás carbônico e o oxigênio não estiverem dissolvidos em água, não conseguem atravessar a membrana respiratória. Nas minhocase nos sapos existem vasos sangüíneos que se ramificam na pele. Estes vasos recebem oxigênio que as células da pele absorvem e o transportam para as célulasde outros tecidos. Além disso, os vasos sangüíneos transportam gás carbônico liberado pelas células de todo o corpo do animal até sua pele Entre as células da pele de minhocas e de sapos existem algumas células produtoras de muco. Este material é viscoso e se espalha sobre a pele mantendo-a úmida, o que auxilia as trocas gasosas, já que o oxigênio e ogás carbônico dissolvem-se nesse muco. Respiração branquial As brânquias são utilizadas, na grande maioria dos casos, para a respiração aquática. Os peixes e os girinos trocam gases com o ambiente através das brânquias. Em organismos aquáticos, o oxigênio utilizado na respiração encontra-se dissolvido na água e não faz parte da molécula de água (H₂O). O ar que se mistura na água ou a fotossíntese realizada pelas algas são os responsáveis pela presença de oxigênio nos mares, rios e lagos. Na natureza encontramos dois tipos de brânquias, as externas e as internas. A salamandra é um tipo de anfíbio que possui brânquias externas quando jovem,e o peixe possui brânquias internas As brânquias externas apresentam desvantagens, pois podem atrair predadores ou serem raspadas em objetos, ocasionando ferimento ou perda destas. Brânquias: estruturas respiratórias presentes em animais aquáticos. Ex: Peixes, larvas de anfíbios, crustáceos, maioria dos moluscos, poliquetos marinhos. Localizam-se lateralmente, após a cavidade bucal, formando 2 órgãos laterais constituídos por uma série de filamentos sobre os quais se dispõem as lamelas branquiais. A respiração branquial é mais complexa que os outros tipos de respiração porque o oxigênio encontra-se dissolvido no meio aquático. Os peixes não fazem movimentos de inspiração e expiração como nos animais pulmonados. Ocorre um fluxo constante e unidirecional de água que penetra pela boca, atinge os órgãos respiratórios e sai imediatamente pelo opérculo. A cada filamento chega uma artéria com sangue venoso que se ramifica pelas lamelas branquiais. A partir daí o sangue é oxigenado e deixa a estrutura por uma veia. As trocas gasosas entre o sangue e a água são facilitadas pela presença de um sistema contracorrente: fluxo de água e sangue em sentidos contrários. O sangue que deixa as lamelas branquiais contém o máximo de oxigênio e o mínimo de gás carbônico. Respiração pulmonar Os animais que respiram em ambiente terrestre possuem uma grande vantagem sobre aqueles que vivem em ambiente aquático, pois a quantidade de oxigênio é maior no ar do que na água. Entretanto, eles enfrentam um grande problema: a perda de água pelo corpo. Para prevenir a evaporação indevida, as superfícies respiratórias (como porexemplo o pulmão) localizam-se normalmente em cavidades especiais. Os pulmões são constituídos por sacos muito numerosos e pequenos chamados alvéolos, que são formados por células sempre úmidas e revestidas por vasos sangüíneos nos quais irão ocorrer as trocas gasosas.

Estrutura dos alvéolos pulmonares

Respiração tegumentar ou cutânea

Na respiração cutânea a troca de gases é feita diretamente entre a superfície do corpo e o meio externo.

As trocas gasosas ocorrem por diferença de concentração entre os dois meios. O oxigênio é difundido para o meio intracelular enquanto o gás carbônico percorre o caminho inverso. A evolução de estruturas especializadas na respiração permitiu o aumento de volume corporal dos animais. Na respiração cutânea, o aumento do volume do corpo exige uma superfície maior, em termos de área, para suprir de oxigênio todos os tecidos do corpo. Respiração Traqueal A respiração traqueal é característica dos insetos. Na superfície do corpo desses animais existem pequenos orifícios por onde o ar penetra. O oxigênio, então, é conduzido pela traquéia e por ramificações destes tubos, até as células dos tecidos. Uma quantidade pequena de líquido está presente nas extremidades das ramificações das traquéias e os gases se dissolvem neste líquido. A troca de gasesocorre por difusão. Traquéias: conjunto de tubos que comunicam o meio exterior aos tecidos corporais permitindo a troca de gases. Quanto mais internas, menor o calibre e mais ramificadas. Partem da superfície do corpo através de aberturas chamadas espiráculos e estigmas. As traquéias são estruturas respiratórias anatomicamente mais simples e exclusivas dos Artrópodes. SISTEMA RESPIRATÓRIO HUMANO Composto por duas partes: as vias aéreas e os pulmões. Caminho que ar percorre no corpo humano:

Narinas; Fossas nasais; Faringe; Laringe; Traquéia; Brônquios; Bronquíolos; Alvéolos pulmonares.

Pulmões: estruturas em forma de saco que contêm brônquios, bronquíolos e alvéolos. O Pulmão direito (3 lobos) é maior que o Pulmão esquerdo (2 lobos). Os pulmões são envoltos e protegidos pela pleura. A ventilação dos pulmões ocorrem pelos movimentos de inspiração e expiração. (A musculatura entre as costelas e o diafragma participam desses movimentos). O diafragma é um músculo exclusivo dos mamíferos. CONTROLE DA RESPIRAÇÃO O controle do ritmo involuntário da respiração é exercido pelo bulbo e deve-se principalmente à percepção da concentração de CO2 no sangue. Os sinais transmitidos pelo bulbo são conduzidos por nervos que controlam os músculos intercostais e os do diafragma. TROCAS GASOSAS Gases importantes para a respiração: gás carbônico (CO2) e oxigênio (O2). No sangue venoso, a concentração de gás carbônico é maior do que a da água ou a do ar em contato com a superfície respiratória, ocorrendo o inverso com o oxigênio. Desse modo, há difusão de CO2 para a água ou para o ar e entrada de O2 no sangue. O sangue venoso passa, então, a sangue arterial e este processo denomina-se Hematose. PIGMENTOS RESPIRATÓRIO

Hemoglobina (Hb) – Carboemoglobina; Carboxiemoglobina – Oxiemoglobina.

O que é um ciclo respiratório? A definição básica de um ciclo respiratório é o trabalho conjunto do diafragma e dos músculos das costelas para permitir a inspiração e a expiração, ou a inspiração e expiração. A contração de vários músculos aumenta o tamanho da cavidade torácica e é um processo que ocorre na inalação, durante o qual o diafragma – uma estrutura muscular que separa a cavidade torácica da abdominal – se move para baixo e as costelas se movem para cima e para fora. Essa expansão da cavidade torácica é o que faz com que o ar flua para os pulmões. Após a inalação, o diafragma e os músculos das costelas relaxam. O diafragma sobe e os músculos das costelas se movem para baixo e para dentro, o que causa uma diminuição no tamanho da cavidade torácica e, conseqüentemente, o fluxo de ar dos pulmões. Um ciclo respiratório forte o suficiente para sustentar a vida deve ocorrer de 12 a 20 vezes por minuto em adultos. As taxas de respiração para crianças e bebês devem ser de 15 a 30 vezes por minuto e 25 a 50 vezes por minuto, respectivamente. Essas taxas são consideradas normais e, quando mantidas, devem permitir que uma pessoa fale frases completas sem sentir falta de ar. Ele ou ela também deve ter uma cor de pele normal, ter um estado mental normal e ser orientado para a pessoa, o lugar e o tempo.

O sistema respiratório

Um aspecto para determinar a respiração adequada envolve a avaliação do ciclo respiratório de uma pessoa. A presença, ocorrências e qualidade de um ciclo respiratório juntamente com a circulação adequada são monitoradas de perto pelos profissionais de saúde, porque sem respiração e circulação adequadas, a vida não pode ser mantida independentemente de qualquer outro tipo de intervenção médica. Essa importância é frequentemente referida pelos técnicos de emergência médica (EMTs) como ABC: vias aéreas, respiração e circulação. Sempre que um ciclo respiratório é de qualidade inadequada ou ocorre muito raramente, uma condição conhecida como hipóxia se desenvolve. A hipóxia é uma quantidade deficiente de oxigênio nos tecidos do corpo, que leva a danos celulares e, em última instância, à morte, se não houver intervenção médica. A respiração de resgate deve ser realizada em um paciente nessas condições, a fim de fornecer a ele um ciclo respiratório adequado de acordo com as taxas normais estabelecidas com base na idade. O que é considerado uma taxa respiratória adequada pode variar ligeiramente entre os prestadores de cuidados de saúde, de acordo com os sistemas médicos em que praticam. Fonte: www.bibvirt.futuro.usp.br/resumosdudinha.wikispaces.com/www.bbc.co.uk