Biologia para Majors II

Jun 30, 2021
admin

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  • Identificar tipos comuns de respiração, incluindo a dos mamíferos e anfíbios

Respiração dos anfíbios

Anfíbios evoluíram várias formas de respiração. Os anfíbios jovens, como os girinos, usam brânquias para respirar, e não deixam a água. Alguns anfíbios retêm as guelras para toda a vida. À medida que o girino cresce, as guelras desaparecem e os pulmões crescem. Estes pulmões são primitivos e não tão evoluídos como os pulmões dos mamíferos. Os anfíbios adultos não têm ou têm um diafragma reduzido, por isso a respiração através dos pulmões é forçada. O outro meio de respiração para os anfíbios é a difusão através da pele. Para ajudar nesta difusão, a pele dos anfíbios deve permanecer húmida.

Respiração Aviária

Aves enfrentam um desafio único no que diz respeito à respiração: voam. Voar consome uma grande quantidade de energia; portanto, as aves necessitam de muito oxigénio para auxiliar os seus processos metabólicos. As aves desenvolveram um sistema respiratório que lhes fornece o oxigénio necessário para poderem voar. Semelhante aos mamíferos, as aves têm pulmões, que são órgãos especializados para a troca de gases. O ar oxigenado, absorvido durante a inalação, difunde-se através da superfície dos pulmões para a corrente sanguínea, e o dióxido de carbono difunde-se do sangue para os pulmões e é expelido durante a expiração. Os detalhes da respiração entre aves e mamíferos diferem substancialmente.

Além dos pulmões, as aves têm sacos de ar dentro de seu corpo. O ar flui em uma direção dos sacos aéreos posteriores para os pulmões e para fora dos sacos aéreos anteriores. O fluxo de ar é no sentido oposto ao do fluxo de sangue, e a troca de gás ocorre de forma muito mais eficiente. Este tipo de respiração permite às aves obter o oxigénio necessário, mesmo em altitudes mais elevadas, onde a concentração de oxigénio é baixa. Esta direcionalidade do fluxo de ar requer dois ciclos de admissão e exalação de ar para tirar completamente o ar dos pulmões.

Aves: Respiração e voo

As aves desenvolveram um sistema respiratório que lhes permite voar. Voar é um processo de alta energia e requer muito oxigénio. Além disso, muitas aves voam em altitudes elevadas onde a concentração de oxigénio é baixa. Como as aves desenvolveram um sistema respiratório tão único?

Décadas de pesquisas de paleontólogos mostraram que as aves evoluíram de terapeutas, dinossauros comedores de carne (Figura 1). De fato, evidências fósseis mostram que dinossauros carnívoros que viveram há mais de 100 milhões de anos tinham um sistema respiratório de fluxo semelhante com pulmões e sacos aéreos. Archaeopteryxand Xiaotingia, por exemplo, eram dinossauros voadores e acredita-se que sejam precursores precursores precursores de aves.

A maioria de nós considera que os dinossauros estão extintos. Contudo, as aves modernas são descendentes de dinossauros aviários. O sistema respiratório das aves modernas vem evoluindo há centenas de milhões de anos.

 A ilustração A mostra a direção do fluxo de ar tanto na inalação quanto na exalação das aves. Durante a inalação, o ar passa do bico para baixo da traqueia para o saco de ar posterior localizado atrás dos pulmões. Do saco de ar posterior, o ar entra nos pulmões, e o saco de ar anterior, na frente dos pulmões. O ar de ambos os sacos aéreos também entra nos ocos dos ossos. Durante a expiração, o ar dos ocos dos ossos entra nos sacos aéreos, depois nos pulmões, depois na traqueia, onde sai através dos bicos. A ilustração B compara um dinossauro e uma ave. Ambos têm sacos aéreos anteriores em frente aos pulmões, e sacos aéreos posteriores atrás deles. Os sacos aéreos ligam-se a aberturas ocas nos ossos.

Figure 1. Os dinossauros, dos quais as aves desceram, têm ossos ocos semelhantes e acredita-se que tenham tido um sistema respiratório semelhante. (crédito b: modificação do trabalho de Zina Deretsky, National Science Foundation)

Respiração dos mamíferos

Todos os mamíferos possuem pulmões que são os principais órgãos para a respiração. A capacidade pulmonar evoluiu para suportar as atividades do animal. Durante a inalação, os pulmões expandem-se com o ar, e o oxigênio se difunde pela superfície do pulmão e entra na corrente sanguínea. Durante a exalação, os pulmões expelem ar e o volume pulmonar diminui. Nas próximas seções, o processo da respiração humana será explicado.

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