O transporte de gases respiratórios é essencial à manutenção da vida. Por forma a manter o metabolismo celular, nomeadamente a respiração celular - processo responsável pela produção da energia de que o organismo necessita -, as células precisam de receber, constantemente, oxigénio e libertar vários metabolitos, entre os quais o dióxido de carbono, resultante da quebra da molécula de glicose. Show
O transporte dos gases é feito pela corrente sanguínea, que assegura o seu fluxo entre os pulmões e todas as células do organismo. No entanto, embora sendo ambos transportados pelo sangue, o oxigénio e o dióxido de carbono utilizam diferentes vias de transporte. O oxigénio, inspirado ao nível dos pulmões, difunde-se para o interior dos capilares pulmonares, para o sangue, onde irá ser transportado até às células, sob duas formas: dissolvido no plasma ou ligado à hemoglobina, no interior dos glóbulos vermelhos. O oxigénio é relativamente insolúvel na água, pelo que apenas cerca de 3 ml (2%) irão ser transportados dissolvidos no plasma, por cada litro de sangue. O principal modo de transporte deste gás respiratório é concretizado através da sua associação à hemoglobina, molécula com a qual tem grande afinidade, estabelecendo uma reação reversível, em que se forma oxiemoglobina (hemoglobina associada ao oxigénio). Cada molécula de hemoglobina é capaz de transportar quatro moléculas de oxigénio, existindo cerca de 280 000 000 em cada glóbulo vermelho. Nos capilares sanguíneos, junto às células recetoras, o oxigénio desliga-se da hemoglobina e liberta-se do plasma, difundindo-se para as células dos tecidos e órgãos, onde a sua concentração é mais baixa. O dióxido de carbono pode ser transportado por três vias: dissolvido no plasma (cerca de 8% do total transportado), ligado à hemoglobina (11%) e, em maior quantidade, sob a forma de ião hidrogenocarbonato (HCO-3). Embora a formação deste ião possa ser espontânea, ela ocorre a uma velocidade baixa, sendo o processo acelerado pela atuação de uma enzima, existente nos glóbulos vermelhos, a anidrase carbónica. O mecanismo de reação é simples: o dióxido de carbono difunde-se das células para o sangue, reage com a água no interior das hemácias, sob a catálise da anidrase carbónica, formando-se o ião hidrogenocarbonato e H+. O HCO-3 passa para o plasma, onde é transportado, e o H+ liga-se à hemoglobina, acelerando a libertação do oxigénio. A reação é invertida nos pulmões, libertando-se o dióxido de carbono para o interior dos alvéolos pulmonares. A grande maioria dos seres vivos necessita do oxigênio para realizar o metabolismo celular e precisa eliminar o gás carbônico (dióxido de carbono) resultante desse processo. A essa troca desses gases damos o nome de respiração. Os seres vivos conseguem resistir a restrições alimentares, pois sobrevivem com a gordura ou outros alimentos armazenados nos corpos. Também sobrevivem, a períodos menores, com restrições de água, pois possuem mecanismos para armazená-la
e/ou economizá-la. Porém, o tempo de sobrevivência à falta de oxigênio é muito pequeno, pois é pouco armazenado nos corpos. Se você parar de respirar, só será possível permanecer vivo por no máximo uns sete minutos. Você sabia?O ar do espirro humano pode viajar a uma velocidade de 160 km/h ou mais - outra boa razão para você cobrir seu nariz e boca quando espirrar, ou desviar a cabeça quando ouvir um vindo em sua direção Fonte: www.saude.hsw.uol.com.br A vida originou-se na água. Uma grande quantidade indivíduos aquáticos continua utilizando o oxigênio dissolvido nas águas, já que é impossível retirar o oxigênio da molécula de água. No decurso da evolução, muitos seres vivos mudaram-se para o ambiente terrestre e passaram a retirar o oxigênio do ar, o que originou profundas mudanças no processo de respiração. Processos respiratóriosEm seres unicelulares, como os protozoários (ameba), as trocas gasosas são feitas através da membrana do corpo, da parede celular. Os grupamentos atômicos dos gases passam de um lado para outro da membrana, da região em que estão mais concentrados para as regiões onde estão menos concentrados. Esse processo é conhecido como difusão dos gases. Em indivíduos pluricelulares, como esponjas, águas vivas e outros, os gases se difundem pelas células dos tecidos do corpo. No caso dos animais maiores e mais complexos, o processo de difusão apenas não é suficiente, pois neles os diferentes tecidos formam órgãos que, muitas vezes, estão distantes da superfície onde ocorre a troca gasosa. Apesar de existirem diferentes estruturas para realizar-se nos diferentes animais, em todos os eles a respiração conta com uma membrana úmida e permeável, através da qual os grupamentos atômicos do oxigênio e gás carbônico se difundem saindo e entrando de seus corpos. Os mecanismos respiratórios variam de acordo com as estruturas respiratórias de cada indivíduo: difusão auxiliada por um sistema de transporte através de capilares (minhoca); traqueias (barata, abelha, piolho de cobra); brânquias (peixe); pulmão (ser humanos, rato, cachorro...). O aparelho respiratório de todos os vertebrados terrestres - a maioria dos anfíbios (sapos), dos répteis (cobras e lagartos), aves (pássaros) e mamíferos (cavalos, cachorros, seres humanos) - possui pulmões. Os animais que vivem no meio terrestre enfrentam ainda o problema da perda da água. Uma grande superfície externa e úmida, que propicia as trocas gasosas, aumenta muito a perda de água. Assim essa superfície "precisou" ser reduzida. É a superfície de contato do corpo com o ambiente. Os animais necessitam de água para sua sobrevivência, se eles estão diretamente em contato com um meio aéreo, sem proteção, perderão água com facilidade e secarão. Se não for possível repor, o animal secará mesmo e morrerá. A pele de um anfíbio, por exemplo, é extremamente fina, quando fora d'água esse animal perde muito rapidamente água para o meio ambiente. Se não retornar ao meio aquático para suprir a perda de água ressecará e morrerá. Também se podem observar as nossas mucosas nasais em tempo muito seco, que ressecam e podem até sangrar. Os problemas respiratórios aparecem nessas épocas. A respiraçãoVocê sabe explicar como colocamos ar em nossos corpos? Por movimentos musculares, em parte voluntários, o diafragma e as costelas são abaixados, promovendo um aumento do volume do tórax. A pressão nos pulmões fica diminuída (pressão negativa) em relação à pressão externa (atmosférica), promovendo a entrada do ar exterior nos pulmões. Posteriormente, o relaxamento do diafragma e da musculatura entre as costelas causa a diminuição do volume dos pulmões, forçando o ar para fora, o que produz a expiração. Quando fazemos uma grande inspiração, o ar do ambiente entra pelo nosso nariz ou boca, passa pela faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos, até chegar aos alvéolos pulmonares, enchendo nossos pulmões. É nos alvéolos pulmonares que ocorrerá a troca de gases entre a atmosfera e o nosso sangue, que levará o oxigênio às diferentes células do corpo e delas vai retirar o gás carbônico. Os brônquios chegam aos pulmões, onde se dividem formando tubos menores (os bronquíolos), os quais chegam aos alvéolos pulmonares. Os alvéolos pulmonares possuem paredes muito finas e estão recobertos por uma quantidade enorme de capilares. Dessa forma ocorre aumento grande da superfície de contato entre o ar, que entrou nos pulmões, e o sangue. É nos alvéolos que será feita a troca de gases entre o ar e o sangue. O sangue rico em gás carbônico (sangue venoso) chega aos alvéolos pulmonares pelos capilares, e entra em contato com o ar que preenche os alvéolos por sua fina camada de células achatadas. Aí ocorrem as trocas gasosas. O sangue libera o gás carbônico (dióxido de carbono) e capta o oxigênio, se transformando de venoso em sangue arterial (rico em oxigênio). Enfim, a respiração pode ser dividida em três etapas: O ar inspirado é mais frio que o organismo e seu grau de umidade é baixo. Para diminuir as diferenças de temperatura e umidade entre o ar do meio ambiente e o sangue, o ar é filtrado, aquecido e umedecido ao longo do trajeto que percorre. Disso, podemos concluir que a expiração "rouba" do corpo energia térmica e água. O circuito dos gases em nosso corpo O transporte de gases pelo sangue é feito por pigmentos respiratórios e pelo plasma. Na maioria dos vertebrados a hemoglobina (pigmento respiratório dos glóbulos vermelhos - hemácias) combina-se com o oxigênio formando a oxiemoglobina na superfície de troca respiratória. Nos tecidos, a hemoglobina libera o oxigênio, seguindo de volta aos pulmões. Nos alvéolos pulmonares, a concentração de oxigênio do ar é elevada, e no sangue, que circula nos capilares, a concentração de oxigênio é baixa. Essa diferença resulta na difusão do oxigênio para dentro do sangue. O gás carbônico é constantemente produzido pelas células durante o metabolismo celular (respiração celular), gerando uma diferença de concentração entre o interior da célula e seu exterior (espaço intercelular ou interstícios), e uma consequente difusão desse gás carbônico para o líquido intersticial. Agora o líquido intersticial passa a ter uma concentração maior de gás carbônico que o plasma sanguíneo, o que causa uma difusão para o capilar. O gás carbônico é transportado pela hemoglobina ou dissolvido no plasma. Transformações químicas A concentração de gás carbônico, no plasma, modifica a afinidade da hemoglobina ao oxigênio. Nos tecidos, onde a concentração de gás carbônico é alta, a hemoglobina tem sua afinidade pelo oxigênio diminuída, liberando-o para os tecidos; nos pulmões, onde a concentração de gás carbônico é baixa, a afinidade pelo oxigênio aumenta, fazendo com que a hemoglobina se ligue a ele.
Saiba mais
O que acontece com o oxigênio e o gás carbônico quando o sangue chega aos tecidos do corpo?Quando chega aos tecidos, ocorre novamente a troca gasosa e os vasos capilares absorvem o gás oxigênio e liberam o gás carbônico, tornando o sangue venoso, que fará o caminho inverso ao da primeira circulação: retornará ao coração e chegará ao átrio direito pelas veias cavas superiores e inferiores.
O que ocorre com o oxigênio e gás carbônico do sangue?O ar que chega aos alvéolos está rico em oxigênio, enquanto o sangue presente nos capilares está rico em gás carbônico. Ocorre então a difusão do oxigênio do ar presente nos alvéolos para o sangue e a difusão do gás carbônico presente no sangue para os alvéolos.
O que acontece com o oxigênio e o gás carbônico do sangue quando este último passa pelos alvéolos como se chama esse processo?Ao chegar aos alvéolos, o oxigênio difunde-se para o sangue dos capilares. Enquanto, o gás carbônico, presente no sangue dos capilares difunde-se para o interior dos alvéolos. Assim, a hematose ocorre devido à difusão do gás oxigênio do ar dos alvéolos para o sangue dos capilares.
Como ocorre o transporte de gás carbônico no sangue?O dióxido de carbono pode ser transportado por três vias: dissolvido no plasma (cerca de 8% do total transportado), ligado à hemoglobina (11%) e, em maior quantidade, sob a forma de ião hidrogenocarbonato (HCO-3).
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O que ocorre com o oxigênio e gás carbônico quando o sangue chega aos tecidos do corpo?
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