RESUMO SISTEMA RESPIRATÓRIO

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DISCIPLINA: ANATOMIA COMPARADA 
DISCENTE: JEAN CARLOS SANTOS GOMES DE LIMA 
 
RESUMO RESPIRAÇÃO 
INTRODUÇÃO: 
O sistema respiratório é responsável pela troca de gases entre o organismo e o 
ambiente, permitindo a absorção de oxigênio (O₂) e a eliminação de dióxido de 
carbono (CO₂). Ele é composto por órgãos e estruturas que garantem essa função 
essencial para a sobrevivência. 
ÓRGÃOS RESPIRATÓRIOS: 
• Brânquias: 
As brânquias são os órgãos respiratórios de muitos animais aquáticos, como 
peixes, anfíbios, crustáceos e moluscos. Elas permitem a captação de 
oxigênio dissolvido na água e a eliminação do dióxido de carbono (CO₂), 
funcionando de maneira semelhante aos pulmões nos vertebrados 
terrestres. 
 
Como funcionam as brânquias? 
 
1. Entrada da água: O animal faz a água passar pelas brânquias através da 
boca ou de aberturas especializadas. 
2. Trocas gasosas: O oxigênio presente na água atravessa as membranas 
das células branquiais e entra na corrente sanguínea, enquanto o CO₂ é 
eliminado. Esse processo ocorre por difusão, pois há maior 
concentração de oxigênio na água do que no sangue do animal. 
3. Saída da água: Após a troca gasosa, a água pobre em oxigênio é expelida 
pelas aberturas branquiais. 
• Bexigas de Gás: 
Bexiga natatória, uma estrutura respiratória presente em alguns peixes, ou 
às bolhas de gás no sistema respiratório humano, que podem causar 
problemas como embolia gasosa. Vou explicar os dois: 
 
1. Bexiga Natatória (em Peixes) 
 
• A bexiga natatória é um órgão cheio de gás presente em muitos peixes 
ósseos. Ela ajuda na flutuação, permitindo que o peixe controle sua 
posição na água sem precisar nadar constantemente. 
 
• Funciona regulando a quantidade de gás no interior, geralmente oxigênio, 
absorvido ou liberado pelo sangue. 
 
• Alguns peixes também usam a bexiga natatória para auxiliar na 
respiração ou até na produção de sons. 
 
• Peixes cartilaginosos, como tubarões, não possuem bexiga natatória e 
compensam isso nadando continuamente ou armazenando óleo no 
fígado. 
 
• Órgãos Respiratórios Cutâneos: 
A respiração cutânea ocorre quando os gases respiratórios (oxigênio e CO₂) 
trocam diretamente através da pele, sem a necessidade de órgãos 
respiratórios complexos. 
Animais com respiração cutânea: 
o Anfíbios (ex: sapos e salamandras) → Podem respirar pela pele, 
principalmente em ambientes úmidos. 
o Minhocas → Não possuem pulmões nem brânquias, dependendo 
totalmente da pele para respirar. 
o Equinodermos (ex: estrelas-do-mar) → Realizam trocas gasosas por 
projeções da pele chamadas pápulas. 
Características da pele para respiração cutânea: 
o Úmida e fina para facilitar a difusão dos gases. 
o Bem vascularizada para rápida troca de gases com o sangue. 
 
• Órgãos Acessórios da Respiração Aérea 
Alguns animais possuem estruturas adicionais para complementar a 
captação de oxigênio, especialmente em ambientes com baixa oxigenação. 
Exemplos de órgãos acessórios: 
o Pulmões primitivos (ex: peixe pulmonado) → Peixes pulmonados 
possuem pulmões rudimentares além das brânquias. 
o Arborescências branquiais (ex: caranguejos terrestres) → Adaptadas 
para captar oxigênio do ar. 
o Cavidade bucofaríngea (ex: sapos) → Alguns anfíbios realizam trocas 
gasosas na mucosa da boca. 
o Tráqueas (ex: insetos) → Sistema de tubos que levam o oxigênio 
diretamente às células, sem o uso de sangue para transporte. 
 
• Respiração em Embriões 
O modo como os embriões respiram depende do seu ambiente de 
desenvolvimento. 
Diferentes tipos de respiração embrionária: 
o Em embriões aquáticos (ex: peixes e anfíbios) → Absorvem oxigênio 
dissolvido na água por difusão através da pele. 
o Em embriões de ovos terrestres (ex: répteis e aves) → O oxigênio entra 
pela casca por poros microscópicos, e o embrião o utiliza para 
respirar. 
o Em mamíferos → O oxigênio é trocado pela placenta, sem que o 
embrião precise de respiração própria até o nascimento. 
Esses mecanismos garantem que o embrião obtenha oxigênio suficiente 
para seu desenvolvimento até que possa respirar de forma independente. 
 
MECANISMOS DE VENTILAÇÃO: 
A ventilação respiratória é o processo de movimentação do ar ou da água sobre as 
superfícies respiratórias para garantir a troca eficiente de gases. Esse processo 
pode ocorrer por diferentes mecanismos, dependendo do tipo de organismo e 
ambiente. 
1. Ventilação por Cílios: 
Os cílios são pequenas estruturas semelhantes a fios que ajudam no 
movimento de fluidos sobre superfícies respiratórias. 
Exemplo: Moluscos e Anfíbios → Em alguns animais aquáticos, os cílios 
movimentam a água sobre as brânquias para aumentar a absorção de 
oxigênio. 
No sistema respiratório humano → Os cílios do epitélio respiratório ajudam a 
remover muco e partículas, facilitando a passagem de ar nos pulmões. 
 
 
2. Mecanismos Musculares da Ventilação: 
Em animais mais complexos, os músculos desempenham um papel 
essencial na ventilação, promovendo a entrada e saída do ar. 
Nos Vertebrados Terrestres: 
o Mamíferos: O diafragma e os músculos intercostais controlam a 
expansão e contração dos pulmões. 
Inspiração → O diafragma contrai e desce, expandindo os pulmões e 
puxando o ar para dentro. 
Expiração → O diafragma relaxa e sobe, expulsando o ar. 
o Répteis: Usam músculos torácicos para expandir e contrair os 
pulmões, já que não possuem diafragma bem desenvolvido. 
o Aves: Possuem sacos aéreos que garantem um fluxo unidirecional de 
ar pelos pulmões, aumentando a eficiência da troca gasosa. 
 
Nos Peixes e Anfíbios: 
o Peixes ósseos: Utilizam a bomba bucofaríngea, abrindo e fechando a 
boca para forçar a passagem da água pelas brânquias. 
o Anfíbios: Além da respiração cutânea, usam a bomba bucal, onde o 
ar é empurrado para os pulmões por movimentos da boca. 
Esses mecanismos garantem uma ventilação eficiente para a obtenção de 
oxigênio em diferentes ambientes. 
 
FILOGENIA: 
A evolução do sistema respiratório reflete a adaptação dos animais aos diferentes 
ambientes. Nos vertebrados, ele se desenvolveu para garantir uma troca gasosa 
eficiente, desde os agnatos primitivos até os mamíferos e aves altamente 
especializados. 
 
 
1. Agnatos (Peixes Sem Mandíbula – Lampreias e Mixinas) 
• Possuem brânquias simples alojadas em bolsas branquiais. 
• A água entra pela boca ou por poros branquiais e passa pelas brânquias para 
trocas gasosas. 
• Em lampreias parasitas, a água entra diretamente pelos poros branquiais, 
pois a boca está fixada no hospedeiro. 
 
 
2. Elasmobrânquios (Tubarões e Raias – Peixes Cartilaginosos) 
• Brânquias livres, sem opérculo, localizadas em fendas branquiais. 
• Possuem um espiráculo (abertura perto dos olhos) que ajuda na ventilação, 
principalmente em raias que vivem no fundo. 
• Ventilação ram (ventilação por natação): Alguns tubarões precisam nadar 
constantemente para manter o fluxo de água sobre as brânquias. 
 
 
3. Peixes Ósseos 
• Possuem brânquias protegidas por um opérculo, que melhora a eficiência 
da ventilação. 
• Utilizam a bomba bucofaríngea, que força a água a passar pelas brânquias. 
• Alguns peixes (ex: piramboia e peixe pulmonado) possuem pulmões 
primitivos, permitindo respiração aérea complementar. 
 
 
4. Resumo da Respiração dos Peixes 
• Todos os peixes respiram predominantemente por brânquias. 
• Peixes cartilaginosos têm fendas branquiais abertas, enquanto os ósseos 
têm opérculo. 
• Alguns peixes podem realizar respiração aérea (ex: piramboia e cascudo). 
• A ventilação pode ocorrer por bomba bucal ou pela natação contínua. 
 
 
5. Anfíbios 
• Respiração cutânea: A pele úmida permite a troca gasosa. 
• Respiração pulmonar: Pulmões simples, menos eficientes que os dos 
répteis e mamíferos. 
• Respiração bucofaríngea: Trocas gasosas ocorrem pela mucosa da boca. 
• Exemplo: Os girinos respiram por brânquias antes da metamorfose. 
 
 
6. Répteis 
• Pulmões mais desenvolvidos que os anfíbios, com maior superfície de 
trocas gasosas. 
• Possuemventilação pulmonar ativa, usando músculos torácicos para 
expandir os pulmões. 
• Alguns podem usar a cloaca para absorver oxigênio (ex: algumas tartarugas 
aquáticas). 
 
 
7. Mamíferos 
• Pulmões altamente desenvolvidos, com milhões de alvéolos para trocas 
gasosas. 
• Diafragma permite ventilação eficiente. 
• Trocas gasosas exclusivamente pulmonares (não há respiração cutânea). 
• Fluxo de ar bidirecional (entra e sai pelo mesmo caminho). 
 
 
8. Aves 
• Sistema respiratório mais eficiente entre os vertebrados. 
• Possuem sacos aéreos que garantem um fluxo unidirecional de ar pelos 
pulmões, aumentando a oxigenação. 
• As trocas gasosas ocorrem nos parabrônquios dos pulmões. 
• O fluxo contínuo de oxigênio é essencial para sustentar o metabolismo 
elevado do voo. 
 
 
Conclusão 
A evolução do sistema respiratório nos vertebrados reflete a transição da vida 
aquática para terrestre, com adaptações cada vez mais eficientes. Enquanto os 
peixes dependem das brânquias, os répteis, mamíferos e aves desenvolveram 
pulmões altamente especializados. 
 
FORMA E FUNÇÃO: 
A estrutura do sistema respiratório está diretamente ligada à sua função: garantir a 
troca eficiente de gases entre o organismo e o ambiente. A evolução e a adaptação 
aos diferentes meios (água e ar) resultaram em diferentes padrões de transferência 
gasosa e mecanismos de ventilação. 
 
 
1. Padrões de Transferência Gasosa 
Os gases respiratórios (oxigênio – O₂ e dióxido de carbono – CO₂) movem-se 
por difusão em direção ao local de menor concentração. Os organismos 
desenvolveram diferentes estratégias para maximizar essa troca gasosa: 
Tipos de padrões de transferência gasosa: 
1. Fluxo unidirecional: O fluido (água ou ar) passa em uma única direção 
sobre a superfície respiratória. 
Exemplo: Brânquias dos peixes, pulmões das aves. 
2. Fluxo bidirecional (ou corrente-tidal): O ar entra e sai pelo mesmo 
caminho. 
Exemplo: Pulmões de mamíferos. 
3. Troca a contracorrente: O fluido respiratório e o sangue circulam em 
direções opostas, maximizando a absorção de oxigênio. 
Exemplo: Brânquias dos peixes. 
 
 
2. Taxas de Transferência de Gases 
• A eficiência da troca gasosa depende de: 
• Superfície de contato: Quanto maior a área de troca, maior a 
captação de O₂. (Ex: pulmões altamente alveolados nos mamíferos). 
• Diferença de concentração: Quanto maior a diferença entre a 
concentração de oxigênio no meio e no sangue, mais eficiente é a 
difusão. 
• Espessura da membrana respiratória: Membranas finas facilitam a 
troca gasosa (Ex: brânquias e alvéolos). 
• Modo de ventilação: Fluxo contínuo (aves e peixes) é mais eficiente 
do que ventilação bidirecional (mamíferos). 
 
 
3. Respiração na Água 
A água contém menos oxigênio dissolvido que o ar, então os organismos 
aquáticos precisam de adaptações para otimizar a captação de O₂. 
Características da respiração aquática: 
• Brânquias altamente vascularizadas → Maximizam a troca gasosa. 
• Ventilação contínua → Muitos peixes forçam a passagem da água 
pelas brânquias. 
• Troca gasosa a contracorrente → Mantém um gradiente de oxigênio 
eficiente. 
• Maior gasto energético → Respirar na água exige mais esforço do que 
no ar, pois a água é mais densa. 
Exemplo: Peixes ósseos usam a bomba bucofaríngea para garantir fluxo 
constante de água sobre as brânquias. 
 
 
4. Respiração no Ar 
O ar tem muito mais oxigênio disponível do que a água e é menos denso, 
facilitando a ventilação pulmonar. 
Características da respiração aérea: 
• Pulmões internos → Evitam perda excessiva de água por evaporação. 
• Superfície alveolar grande → Maximiza a absorção de O₂ em 
mamíferos. 
• Sistemas de ventilação eficientes → Diafragma nos mamíferos, sacos 
aéreos nas aves. 
• Menor gasto energético → Respirar no ar exige menos esforço do que 
na água. 
Exemplo: As aves têm um sistema de ventilação único, onde o ar flui 
continuamente pelos pulmões, garantindo uma oxigenação eficiente 
mesmo durante o voo. 
EVOLUÇÃO DOS ÓRGÃOS RESPIRATÓRIOS: 
A evolução do sistema respiratório nos vertebrados reflete adaptações para 
diferentes ambientes, desde a vida aquática até a terrestre. Isso incluiu mudanças 
na ventilação, regulação acidobásica e eficiência da captação de oxigênio. 
 
 
1. Regulação Acidobásica 
O sistema respiratório tem um papel essencial no equilíbrio ácido-base do 
organismo, mantendo o pH sanguíneo estável. 
Mecanismos de regulação: 
• A respiração regula os níveis de CO₂, que influencia diretamente a 
acidez do sangue. 
• Hiperventilação (aumento da frequência respiratória) reduz CO₂, 
tornando o sangue mais alcalino. 
• Hipoventilação (redução da respiração) retém CO₂, aumentando a 
acidez sanguínea. 
Os peixes e anfíbios regulam o pH através da troca de íons (H⁺ e HCO₃⁻) nas 
brânquias e pele. 
Mamíferos e aves utilizam pulmões eficientes e mecanismos renais para 
manter o equilíbrio ácido-base. 
 
 
2. Ventilação 
A ventilação é o processo que movimenta o ar ou a água sobre a superfície 
respiratória, garantindo a troca gasosa. 
Evolução da ventilação nos vertebrados: 
• Peixes: Dependem da bomba bucofaríngea ou da ventilação por 
natação para mover a água pelas brânquias. 
• Anfíbios: Usam um mecanismo de bomba bucal, forçando o ar para 
os pulmões. 
• Répteis: Possuem músculos torácicos que expandem e contraem os 
pulmões, melhorando a ventilação. 
• Mamíferos: Desenvolveram um diafragma muscular, que torna a 
respiração mais eficiente. 
• Aves: Possuem sacos aéreos que garantem um fluxo contínuo de ar 
pelos pulmões, otimizando a captação de oxigênio. 
 
 
3. Transição da Água para a Terra 
A passagem dos vertebrados do meio aquático para o terrestre exigiu 
mudanças significativas no sistema respiratório: 
Principais desafios: 
• A água fornece suporte ao corpo, enquanto o ar exige adaptações 
para sustentar a ventilação pulmonar. 
• A respiração na água depende das brânquias, mas no ar, a 
evaporação da água corporal se torna um problema. 
• A necessidade de um sistema respiratório interno para evitar a 
desidratação levou ao desenvolvimento dos pulmões. 
Evolução dos pulmões: 
• Alguns peixes pulmonados já possuíam estruturas primitivas que 
captavam oxigênio do ar. 
• Os anfíbios desenvolveram pulmões simples, mas ainda dependem 
da respiração cutânea. 
• Nos répteis, os pulmões se tornaram mais compartimentados, 
aumentando a eficiência. 
• Em mamíferos e aves, os pulmões evoluíram para maximizar a 
captação de oxigênio com superfícies altamente vascularizadas. 
 
 
4. Pulmões e Sacos Aéreos das Aves 
As aves desenvolveram o sistema respiratório mais eficiente dos 
vertebrados, adaptado ao metabolismo exigente do voo. 
Estrutura do sistema respiratório das aves: 
• Pulmões compactos e rígidos, com trocas gasosas nos 
parabrônquios. 
• Sacos aéreos que armazenam e movimentam o ar, garantindo um 
fluxo unidirecional contínuo. 
• Dupla ventilação: O ar fresco entra nos pulmões tanto na inspiração 
quanto na expiração. 
Vantagens do sistema respiratório das aves: 
• Maior eficiência na extração de oxigênio, essencial para o voo em 
grandes altitudes. 
• Ventilação constante evita o acúmulo de CO₂, otimizando o 
transporte de gases. 
• Redução do peso corporal devido aos sacos aéreos, contribuindo 
para a aerodinâmica. 
 
 
Conclusão 
• A evolução do sistema respiratório nos vertebrados reflete as 
necessidades impostas pelo ambiente: 
• Peixes dependem de brânquias e fluxo de água constante. 
• Anfíbios fazem a transição para pulmões primitivos, mas ainda usam 
a pele. 
• Répteis e mamíferos desenvolveram pulmões eficientes para a vida 
terrestre. 
• As aves possuem o sistema mais avançado, com sacos aéreos e fluxo 
contínuo de ar.