Trocas gasosas nos animais

O movimento dos gases respiratórios entre as células e o meio ou entre as células e o fluido circulante ocorre sempre por difusão.

O mecanismo de difusão directa ocorre em organismos sem estruturas respiratórias especializadas e funciona quando a sua espessura corporal é suficientemente delgada para permitir uma difusão eficiente entre todas as células e o meio. Resulta num contacto directo da maioria das células com o meio externo, o que permite a troca directa entre os dois meios. Exemplos destes animais são as esponjas, as anémonas e os vermes achatados como a planária. 

 
Os Artrópodes, como os insectos e os aracnídeos apresentam um sistema respiratório traqueal, onde tubos ramificados - as traqueias, percorrem o interior do corpo do animal e abrem-se para o exterior pelos espiráculos que permitem a captação de ar rico em oxigénio e a eliminação de ar rico em dióxido de carbono. Estes tubos asseguram o transporte de oxigénio às células (difusão directa], verificando-se, por isso. uma independência funcional entre o sistema circulatório e o sistema respiratório.

Os Anelídeos, como por exemplo as minhocas, apresentam um sistema respiratório cutâneo. Dado que a pele é muito irrigada, através deste órgão respiratório ocorre intercâmbio de gases entre o sangue e o meio.

(Imagem extraída de:https://www.cientic.com/imagens/qi/trocasgasosas/trocasgasosas_20.png)

Na grande maioria dos animais aquáticos a superfície respiratória é representada pelas brânquias, que oferecem uma área suficiente para permitir a eficiente troca de gases respiratórios - Sistema respiratório branquial.

Nos Peixes, o coração bombeia o sangue para as brânquias onde o oxigénio dissolvido na água passa para o sangue e o dióxido de carbono do sangue venoso passa para a água, formando-se sangue arterial (rico em oxigénio e pobre em dióxido de carbono].

A água que percorre os filamentos branquiais faz um circuito unidireccional no corpo do peixe, entrando pela boca e saindo pelas fendas branquias.

(Imagem extraída de: https://www.cientic.com/imagens/qi/trocasgasosas/trocasgasosas_28.png)

Nos vertebrados terrestres a respiração é pulmonar - sistema respiratório pulmonar, verificando-se a existência de pequenos tubos, os brônquios e bronquíolos. que terminam em alvéolos cujas paredes finas e extremamente irrigadas constituem a superfície de intercâmbio gasoso.

Os Anfibios são os vertebrados com os pulmões mais simples e menos eficientes, complementando a função respiratória com processos de hematose que ocorrem na boca e na pele. 

Nos Répteis, os pulmões são mais eficientes do que os dos anfíbios, mas o máximo da complexidade é encontrado nos mamíferos.

 Nas Aves o sistema respiratório pulmonar é dotado de umas estruturas - os sacos aéreos, que para além de possibilitarem elevados níveis de ventilação dos pulmões, permitem uma diminuição da densidade das Aves, a dissipação do calor, resultante das suas altas taxas de metabolismo, e ainda uma reserva de ar. Daí que as aves tenham uma elevada eficiência respiratória.
 

Nos mamíferos existe um sistema respiratório constituído pelas vias respiratórias e pelos pulmões .
As vias respiratórias - fossas nasais, faringe, laringe, traqueia e brônquios - permitem não só o trajecto do ar nos dois sentidos, entre o interior e o exterior dos pulmões, mas também o progressivo aquecimento do ar e a retenção de partículas em suspensão contidas no ar.

 
 (Imagem extraída de:https://www.cientic.com/imagens/qi/trocasgasosas/trocasgasosas_30.png)

Os pulmões são elásticos e constituídos por milhões de alvéolos, que garantem uma área de hematose superior à da superfície do corpo. Estes são revestidos por um epitélio, coberto de muco, separado do sangue apenas pela fina membrana dos capilares sanguíneos (endotélio).

A ventilação pulmonar é feita graças aos movimentos da caixa torácica. Durante a inspiração os músculos respiratórios contraem-se, o que faz com que o tórax aumente o volume. Este aumento conduz a uma diminuição da pressão alveolar relativamente à pressão do ar no exterior, o que provoca a sua entrada nos pulmões.  A expiração, ao contrário da inspiração, é um processo passivo, resultando do relaxamento do diafragma e dos músculos intercostais. A diminuição do volume da caixa torácica conduz ao aumento da pressão alveolar, o que provoca a saída do ar para o exterior.
 

Os alvéolos pulmonares têm parede muito fina e ricamente vascularizada, que constituem superfícies de trocas de gases respiratórios  por difusão indirecta eficazes.