Sistema respiratório é o nome dado ao grupo de órgãos responsáveis por realizar a troca de gases entre o ambiente e o organismo. Sendo a respiração celular uma das atividades fundamentais para a vida de todos os seres vivos, pode-se dizer que o sistema respiratório exerce duas importantes funções: oxigenar o corpo e excretar resíduos.
Para que ocorra o processo de respiração celular -uma reação química pela qual as células obtêm energia dos carboidratos da dieta- é necessário oxigênio, que será retirado do ambiente, seja do ar ou dissolvido na água. Dentro do corpo, esse oxigênio entrara em contato com o sangue através da superfície respiratória, uma fina camada de tecido úmida e cheia de vasos sanguíneos onde ocorrem as trocas gasosas, processo de entrada de oxigênio e saída de dióxido de carbono (descrito mais abaixo). O sangue possui proteínas destinadas a captar oxigênio quando exposto ao ar ou à água que contém esse gás. Quando essas proteínas o capturam, o sangue oxigenado é será distribuído por todo o corpo pelo sistema circulatório.
Dentro destas células oxigenadas, mais especificamente nas mitocôndrias, esse oxigênio passara por uma série de reações químicas que produzira energia (ATP) para suprir as necessidades do organismo tendo como produto final água e dióxido de carbono, este último um gás residual que necessita ser eliminado do organismo. Para ser excretado, este gás seguira o caminho oposto ao oxigênio, atingindo a superfície respiratória através do sistema circulatório e, a partir daí, sendo enviado para o ar ou para a água.
A respiração dos animais se adaptou a diferentes modos de vida e até a diferentes ambientes. Assim, existem sistemas respiratórios úteis para extrair o oxigênio da água e outros para respirar o ar.
Na respiração cutânea, útil tanto no ar como na água, a superfície respiratória é a própria pele do corpo. Esse tipo de respiração ocorre em alguns animais invertebrados aquáticos e terrestres, como esponjas, águas-vivas e minhocas. Alguns vertebrados anfíbios também possuem esse tipo de respiração, embora nos vertebrados os principais órgãos respiratórios sejam os pulmões.
A vantagem desse tipo de respiração é que não requer órgãos especializados, mas a desvantagem é que só é eficiente em pequenos animais e que a pele deve estar sempre úmida para funcionar como superfície respiratória. Se a pele secar, o animal morre sufocado. Isso acontece, por exemplo, com as minhocas, que morrem quando expostas ao sol porque a pele seca e elas não conseguem mais respirar.
A respiração branquial é típica de animais aquáticos, como peixes, polvos, lulas e girinos (larvas de anfíbios). A troca gasosa ocorre em estruturas em forma de lamina ou fios chamadas brânquias, que estão em contato com a água.
A vantagem das brânquias é que elas permitem o aproveitamento do oxigênio dissolvido na água, mas a desvantagem é que são delicadas e podem ser facilmente danificadas. Elas só funcionam na água, e qualquer animal com brânquias é incapaz de respirar ar.
A respiração traqueal consiste na troca de gases por meio de tubos chamados traqueias, que se comunicam com o exterior por meio de orifícios chamados espiráculos. É como um longo tubo ramificado que transporta o ar para dentro do corpo.
Este tipo de respiração ocorre em insetos e alguns aracnídeos. Em outros artrópodes terrestres (artrópodes aquáticos respiram por brânquias) a respiração ocorre através de pulmões filotraqueais, que são como sacos ou bolsas de ar abertas para o exterior. Dentro do saco, existem divisórias por onde circula a hemolinfa para que seja oxigenada.
A vantagem da respiração traqueal é que ela permite que o ar seja levado diretamente para as células, sem depender do sistema circulatório, mas a desvantagem é que limita o tamanho e a atividade dos animais. Um animal com traqueias não pode ser muito grande, senão a rede de tubos teria que ser imensa e ocuparia grande parte de seu corpo.
A respiração pulmonar, que é dos anfíbios adultos, répteis, aves e mamíferos, consiste na troca de gases através de órgãos chamados pulmões. O ar é levado para os pulmões através de um tubo chamado traqueia.
Nos mamíferos existem dois pulmões. As aves possuem bolsas de ar que lhes permitem armazenar o ar e facilitar seu fluxo contínuo pelos pulmões.
Ao contrário de outros vertebrados, que enchem os pulmões ao inspirar e os esvaziam ao expirar, as aves, ao inspirar, enchem os pulmões, mas também os alvéolos. Esse ar é “armazenado” no saco. Quando a ave expira, os pulmões são esvaziados, mas o ar que estava armazenado nos alvéolos enche os pulmões novamente.
Assim, a ave está sempre com os pulmões cheios de ar puro (ar com oxigênio). Esse fluxo contínuo de ar fresco para os pulmões as ajuda a manter a oxigenação do sangue alta para manter uma alta taxa metabólica (voar requer muito mais energia do que nadar ou caminhar).
Além disso, as aves têm o problema de que a quantidade de oxigênio no ar diminui com a altura, por isso é necessário respirar mais volume de ar para obter a mesma quantidade de oxigênio em altitudes elevadas e ao nível do mar. É o que acontece com os alpinistas, cujos pulmões não estão adaptados para respirar em altitude e precisam treinar muito para melhorar o desempenho físico em condições de baixa oxigenação. Os alvéolos das aves são uma excelente adaptação para melhorar a eficiência dos pulmões.
Os peixes são os únicos vertebrados aquáticos que podem respirar na água. Os demais respiram pelos pulmões e, portanto, precisam emergir para respirar ar. Se eles não conseguem sair da água para respirar, eles se afogam.
Normalmente, os pulmões estão localizados no centro do corpo, no tórax. Portanto, para que o sangue oxigenado chegue a todo o corpo, é necessário um sistema circulatório complexo.
Artigo de: David Alercia. Licenciado em Biologia pela Universidade Nacional de Córdoba, especializado em gestão ambiental, trabalha com turismo científico.
Referencia autoral (APA): Alercia, D.. (Agosto 2023). Conceito de Sistema Respiratório. Editora Conceitos. Em https://conceitos.com/sistema-respiratorio/. São Paulo, Brasil.
