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Margarida Barbosa Teixeira TROCAS GASOSAS NOS ANIMAIS
Necessidade do intercâmbio de gases <ul><li>Em todos os seres vivos, dos unicelulares aos multicelulares, as manifestações...
Necessidade do intercâmbio de gases  <ul><li>A respiração celular consiste num conjunto de vias metabólicas pelas quais a ...
Necessidade do intercâmbio de gases <ul><li>Na respiração celular ocorre o consumo de O2 e a libertação de CO2. </li></ul>...
Difusão directa e indirecta <ul><li>Os seres vivos têm que realizar trocas gasosas com o meio. </li></ul><ul><li>O intercâ...
Difusão através da superfície corporal <ul><li>Nos seres aquáticos unicelulares e nos seres multicelulares de dimensões re...
Superfícies respiratórias <ul><li>Como consequência da evolução, os seres vivos adquiriram maiores dimensões.  </li></ul><...
Superfícies respiratórias 1 – Superfície do corpo 2 – Superfície respiratória Traqueias Tegumento Brânquias Pulmões Difusã...
Superfícies respiratórias <ul><li>Características das superfícies respiratórias: </li></ul><ul><li>apresentam  reduzida es...
Hematose traqueal <ul><li>As traqueias são  invaginações da superfície do corpo  que permitem manter a humidade do ar nece...
Hematose traqueal <ul><li>Nos insectos primitivos os espiráculos encontram-se permanentemente abertos, não havendo control...
Hematose traqueal <ul><li>Nos insectos voadores, a ventilação é activa : </li></ul><ul><li>movimentos musculares conduzem ...
Hematose traqueal <ul><li>As trocas gasosas ocorrem directamente entre o epitélio das traquíolas e as células, não havendo...
Hematose cutânea <ul><li>A troca de gases através do  tegumento  (camada de células que cobre o corpo) designa-se de  hema...
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Hematose branquial
Hematose branquial <ul><li>Cada brânquia é constituída por filamentos duplos suportados por um arco branquial. </li></ul><...
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Hematose pulmonar <ul><li>A conquista das superfícies continentais conduziu os animais a ambientes secos. </li></ul><ul><l...
Hematose pulmonar <ul><li>A comparação da estrutura dos pulmões evidencia: </li></ul><ul><li>complexidade sucessiva,  </li...
Hematose pulmonar <ul><li>A complexidade da estrutura pulmonar conduziu a uma grande eficiência das trocas gasosas permiti...
Hematose pulmonar - mamíferos
Hematose pulmonar - mamíferos <ul><li>Nos alvéolos pulmonares, chegando o ar novo (rico em oxigénio), ocorre a hematose pu...
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Hematose pulmonar - mamíferos <ul><li>As trocas gasosas são devidas às diferenças de pressão parcial de cada um dos gases ...
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10 trocas gasosas nos animais

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  1. 1. Margarida Barbosa Teixeira TROCAS GASOSAS NOS ANIMAIS
  2. 2. Necessidade do intercâmbio de gases <ul><li>Em todos os seres vivos, dos unicelulares aos multicelulares, as manifestações de vida resultam de numerosas reacções químicas que ocorrem nas células – metabolismo celular. </li></ul><ul><li>Para que estas reacções químicas ocorram a célula tem que dispor continuamente de matéria e de energia. </li></ul><ul><li>A fonte imediata de energia, essencial para as actividades celulares, é o ATP. </li></ul>
  3. 3. Necessidade do intercâmbio de gases <ul><li>A respiração celular consiste num conjunto de vias metabólicas pelas quais a molécula de glicose (principal substrato de produção energética das células) é oxidada, ocorrendo a libertação de energia biologicamente útil, que é armazenada em moléculas de ATP. </li></ul>É através da degradação da glicose, ao nível da respiração celular, que a célula obtém o ATP necessário ao metabolismo celular .
  4. 4. Necessidade do intercâmbio de gases <ul><li>Na respiração celular ocorre o consumo de O2 e a libertação de CO2. </li></ul>Os seres vivos necessitam de um fluxo de oxigénio para as células e da remoção do dióxido de carbono que se forma.
  5. 5. Difusão directa e indirecta <ul><li>Os seres vivos têm que realizar trocas gasosas com o meio. </li></ul><ul><li>O intercâmbio de gases entre o organismo e o meio, tal como o que ocorre a nível celular, realiza-se por fenómenos de difusão . </li></ul><ul><li>As trocas gasosas entre os organismos e o meio podem efectuar-se por: </li></ul><ul><li>difusão directa entre as células e o meio através da superfície respiratória; </li></ul><ul><li>difusão indirecta , em que os gases são transportados por um fluido circulante que estabelece a comunicação entre as células e a superfície respiratória. </li></ul>
  6. 6. Difusão através da superfície corporal <ul><li>Nos seres aquáticos unicelulares e nos seres multicelulares de dimensões reduzidas, como a hidra e a planária, constituídos por um reduzido número de camadas de células, as trocas gasosas indispensáveis à respiração celular ocorrem por difusão directa através da superfície do corpo. </li></ul>
  7. 7. Superfícies respiratórias <ul><li>Como consequência da evolução, os seres vivos adquiriram maiores dimensões. </li></ul><ul><li>O intercâmbio de gases com o meio passou a ocorrer através de estruturas especializadas - superfícies respiratórias. </li></ul><ul><li>As trocas gasosas ao nível das superfícies respiratórias designa-se de hematose . </li></ul><ul><li>A hematose transforma o sangue venoso em arterial. </li></ul><ul><li>À medida que os animais foram evoluindo surgiram diferentes superfícies respiratórias </li></ul><ul><li>A diversidade das superfícies respiratórias depende: </li></ul><ul><li>do tamanho e a estrutura corporal do organismo, </li></ul><ul><li>da história evolutiva do organismo, </li></ul><ul><li>da natureza do ambiente em que o ser vive. </li></ul>
  8. 8. Superfícies respiratórias 1 – Superfície do corpo 2 – Superfície respiratória Traqueias Tegumento Brânquias Pulmões Difusão indirecta Difusão directa
  9. 9. Superfícies respiratórias <ul><li>Características das superfícies respiratórias: </li></ul><ul><li>apresentam reduzida espessura , geralmente o meio externo é separado do meio interno apenas por uma camada de células; </li></ul><ul><li>apresentam-se sempre húmidas , o que facilita a difusão dos gases respiratórios (a difusão só ocorre em meio líquido); </li></ul><ul><li>a sua morfologia permite uma grande superfície de contacto entre o meio interno e o meio externo; </li></ul><ul><li>Quando ocorre intervenção do sistema circulatório (difusão indirecta), as superfícies respiratórias são muito vascularizadas para facilitar o contacto com o fluido circulante. </li></ul>
  10. 10. Hematose traqueal <ul><li>As traqueias são invaginações da superfície do corpo que permitem manter a humidade do ar necessária à difusão dos gases </li></ul><ul><li>As traqueias ramificam-se em tubos cada vez mais pequenos que terminam nas traquíolas que contactam directamente com as células. </li></ul><ul><li>As traqueias comunicam com o exterior através de aberturas ao nível da superfície corporal denominadas de espiráculos . </li></ul><ul><li>Os insectos e outros artrópodes terrestres possuem um sistema respiratório constituído por uma rede de traqueias , que se encontra no interior do corpo. </li></ul>
  11. 11. Hematose traqueal <ul><li>Nos insectos primitivos os espiráculos encontram-se permanentemente abertos, não havendo controlo do ar que circula nas traqueias. </li></ul><ul><li>Nos insectos mais evoluídos existem estruturas, semelhantes a válvulas – os ostíolos – que controlam o fluxo de ar. </li></ul><ul><li>Nos insectos mais pequenos não ocorre ventilação activa mas sim passiva, isto é, há simplesmente entrada e saída de ar. </li></ul>
  12. 12. Hematose traqueal <ul><li>Nos insectos voadores, a ventilação é activa : </li></ul><ul><li>movimentos musculares conduzem à contracção/relaxamento das traqueias o que leva a inspiração/expiração; </li></ul><ul><li>junto aos músculos existem sacos de ar que, funcionando como reservas de ar, facilitam a ventilação. </li></ul>
  13. 13. Hematose traqueal <ul><li>As trocas gasosas ocorrem directamente entre o epitélio das traquíolas e as células, não havendo intervenção de um fluído circulante </li></ul><ul><li>A hematose traqueal ocorre por difusão directa </li></ul><ul><li>A velocidade de difusão e distribuição dos gases é muito baixa </li></ul><ul><li>A hematose traqueal só é possível em </li></ul><ul><li>animais de reduzidas massas corporais </li></ul>
  14. 14. Hematose cutânea <ul><li>A troca de gases através do tegumento (camada de células que cobre o corpo) designa-se de hematose cutânea. </li></ul><ul><li>Os animais que fazem hematose cutânea, apesar de viverem num ambiente terrestre, possuem uma pele húmida , devido à existência de numerosas glândulas produtoras de muco. </li></ul>
  15. 15. Hematose cutânea <ul><li>O sistema circulatório muito próximo da pele possibilita a realização da hematose através do tegumento. </li></ul><ul><li>O oxigénio difunde-se, através da pele, para o sistema circulatório e é transportado por este até às restantes células do corpo. </li></ul><ul><li>Difusão indirecta. </li></ul><ul><li>Alguns animais de maiores dimensões, como os anfíbios e certos peixes, também possuem hematose cutânea, para além da hematose pulmonar ou branquial. </li></ul>
  16. 16. Hematose branquial <ul><li>Nos peixes ósseos, as câmaras branquiais estão protegidas pelo opérculo (A). Cada brânquia é constituída por filamentos duplos (C) suportados por um arco branquial (B) </li></ul><ul><li>As brânquias/guelras são os órgãos respiratórios da maioria dos animais aquáticos. </li></ul><ul><li>As brânquias são evaginações da superfície do corpo , muito vascularizadas, em contacto com o meio exterior. </li></ul>
  17. 17. Hematose branquial <ul><li>Nos peixes ósseos, as brânquias são banhadas por uma corrente contínua de água , que entra pela boca e sai pelas fendas operculares . </li></ul><ul><li>O movimento de abertura e fecho da boca e dos opérculos ajuda a circulação de água. </li></ul>
  18. 18. Hematose branquial
  19. 19. Hematose branquial <ul><li>Cada brânquia é constituída por filamentos duplos suportados por um arco branquial. </li></ul><ul><li>A membrana dos filamentos branquiais possui filas de dobras, as lamelas branquiais , que contêm capilares </li></ul><ul><li>grande área de contacto entre o meio externo e o meio interno. </li></ul><ul><li>Em cada filamento branquial existe um vaso aferente (contendo sangue venoso) e um vaso eferente (com sangue arterial). Entre estes dois vasos, ao nível das lamelas, existe uma rede de capilares , onde ocorrem as trocas gasosas. </li></ul>
  20. 20. Hematose branquial - mecanismo de contracorrente <ul><li>A água passa pela lamelas em sentido contrário ao sangue. </li></ul><ul><li>O sangue venoso, pobre em O 2 , circula sempre em direcção à água, rica em O 2 , que circula em sentido inverso. </li></ul><ul><li>Mantém-se entre o sangue e a água um gradiente de pressão parcial de O 2 </li></ul><ul><li>Devido à diferente concentração de O 2 entre a água e o sangue, o O 2 vai passando, por difusão, da água para o sangue. </li></ul><ul><li>O sangue vai ficando progressivamente mais oxigenado. </li></ul><ul><li>O mesmo processo ocorre em sentido contrário com o CO 2 . </li></ul><ul><li>Assim, o sangue que flui através dos capilares vai passando de venoso a arterial. </li></ul>
  21. 21. Hematose branquial - mecanismo de contracorrente <ul><li>A quantidade de oxigénio dissolvido na água é significativamente inferior ao que existe na atmosfera. </li></ul><ul><li>O mecanismo de contracorrente permite aumentar significativamente a eficiência da hematose branquial. </li></ul>
  22. 22. Hematose pulmonar <ul><li>A conquista das superfícies continentais conduziu os animais a ambientes secos. </li></ul><ul><li>Os pulmões são invaginações da superfície corporal que permitem manter a humidade, facilitando a difusão dos gases. </li></ul><ul><li>Os pulmões são as superfícies respiratórias mais evoluídas que existem. </li></ul><ul><li>Todos os vertebrados terrestres apresentam pulmões, embora apresentem complexidade diferente de grupo para grupo. </li></ul>
  23. 23. Hematose pulmonar <ul><li>A comparação da estrutura dos pulmões evidencia: </li></ul><ul><li>complexidade sucessiva, </li></ul><ul><li>aumento da superfície respiratória, </li></ul><ul><li>superfície respiratória progressivamente mais vascularizada, </li></ul><ul><li>sucessiva especialização do processo de ventilação (renovação do ar). </li></ul>
  24. 24. Hematose pulmonar <ul><li>A complexidade da estrutura pulmonar conduziu a uma grande eficiência das trocas gasosas permitindo que as células obtenham, através da respiração celular, a energia necessária a um aumento progressivo da taxa metabólica. </li></ul><ul><li>O aumento da taxa metabólica permitiu que a temperatura corporal das aves e dos mamíferos se tornasse independente da temperatura ambiente, ou seja se tornassem animais de sangue quente . </li></ul>
  25. 25. Hematose pulmonar - mamíferos
  26. 26. Hematose pulmonar - mamíferos <ul><li>Nos alvéolos pulmonares, chegando o ar novo (rico em oxigénio), ocorre a hematose pulmonar. </li></ul><ul><li>Durante a expiração o ar é expulso dos alvéolos pulmonares. </li></ul><ul><li>No caso do Homem mesmo após uma expiração profunda, permanece sempre algum ar nos pulmões – ar residual. </li></ul><ul><li>Os sacos alveolares dispõem-se em cacho em torno dos bronquíolos. </li></ul><ul><li>Durante a inspiração o ar é levado, via traqueia, brônquios e bronquíolos, até aos alvéolos pulmonares. </li></ul>
  27. 27. Hematose pulmonar - mamíferos <ul><li>Os pulmões apresentam grande eficiência nas trocas gasosas , devido à: </li></ul><ul><li>grande área da superfície alveolar, que aumenta a superfície de contacto entre o meio externo e interno e facilita a ventilação pulmonar; </li></ul><ul><li>fina espessura da parede dos alvéolos; </li></ul><ul><li>paredes dos alvéolos ser muito vascularizada. </li></ul>
  28. 28. Hematose pulmonar - mamíferos <ul><li>As trocas gasosas são devidas às diferenças de pressão parcial de cada um dos gases respiratórios (O 2 e CO 2 ) na superfície de contacto entre o meio externo (alvéolos pulmonares) e o meio interno (sangue). </li></ul><ul><li>O O 2 difunde-se dos alvéolos para o sangue e o CO 2 do sangue para o interior dos alvéolos. </li></ul>
  29. 29. Hematose pulmonar - mamíferos <ul><li>Os pulmões são formados por tecido elástico. </li></ul><ul><li>O aumento/diminuição do volume pulmonar é consequência do aumento/diminuição do volume da caixa torácica. </li></ul><ul><li>A renovação do ar nos pulmões é devida a mecanismos de inspiração e de expiração devidos à contracção e relaxamento dos músculos da cavidade torácica – diafragma e músculos intercostais. </li></ul><ul><li>As trocas gasosas são devidas às diferenças de pressão parcial de cada um dos gases respiratórios (O 2 e CO 2 ) na superfície de contacto entre os alvéolos pulmonares e o sangue. </li></ul>
  30. 30. Hematose pulmonar - mamíferos <ul><li>A contracção do diafragma e dos músculos intercostais conduz ao aumento de volume da caixa torácica e consequentemente ao aumento do volume pulmonar. </li></ul><ul><li>O aumento do volume pulmonar gera a diminuição da pressão do ar alveolar. </li></ul><ul><li>A diferença de pressão entre o ar atmosférico e o ar pulmonar leva à entrada de ar nos pulmões e consequentemente à renovação do ar pulmonar (enriquecendo-o em O2 e diminuindo a pressão de CO2). </li></ul><ul><li>A diferença de pressão parcial dos gases respiratórios entre os alvéolos pulmonares e os capilares sanguíneos conduz à difusão dos gases respiratórios entre os alvéolos pulmonares e os capilares sanguíneos. </li></ul>
  31. 31. Hematose pulmonar - mamíferos <ul><li>O intercâmbio de gases é consequência das diferenças de pressão parcial de cada um dos gases, nas superfícies de contacto. </li></ul><ul><li>Ao nível dos alvéolos , o O2 difunde-se dos alvéolos para o sangue e o CO2 do sangue para o interior dos alvéolos. </li></ul><ul><li>Ao nível dos tecidos , o O2 difunde-se para o fluido intersticial e deste para as células e o CO2 efectua o percurso inverso. </li></ul>

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