Os animais são capazes de respirar debaixo d'água pelas guelras, órgãos especializados encontrados nos peixes. Existem répteis - como tartarugas - e mamíferos - como baleias ou golfinhos - que passam a maior parte do tempo debaixo d'água, embora tenham de subir à superfície para tirar oxigênio do ar.
Essas espécies desenvolveram mecanismos de adaptação ao meio ambiente ao longo de sua existência. Portanto, é importante explicar como esses seres vivos funcionam no ambiente em que vivem.
Dependendo do tipo de animal analisaremos como está a respiração de muitas dessas espécies que conseguem sobreviver em condições especiais.
Respiração de peixe
Para a Administração para Crianças e Famílias do Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos Estados Unidos da América, o processo de respiração de peixes e anfíbios é definido como segue:
“Os peixes podem viver em uma determinada forma de água. Por exemplo, um peixe que vive na água salgada do oceano não seria capaz de viver na água doce de um lago. Como outras coisas vivas, os peixes respiram oxigênio. Em vez de obter oxigênio do ar ao seu redor, eles absorvem o oxigênio da água ao seu redor através de suas guelras.
As guelras são os órgãos respiratórios dos animais aquáticos formados por lençóis que protegem o corpo e alguns órgãos internos.
Eles permitem que o oxigênio seja retirado da água, que entra pela boca e os vasos sanguíneos nas guelras transportam oxigênio para o sangue. Os anfíbios realizam o processo de metamorfose da qual também respiram pelos pulmões.
Agora, existem diferenças entre as formas de respiração pelos pulmões e pelas guelras. Por exemplo, baleias e golfinhos têm pulmões como os humanos, mas sobem à superfície para respirar porque respiram pelas narinas localizadas no topo de suas cabeças.
No caso dos peixes, apresentam guelras e a respiração ocorre quando o peixe abre e fecha a boca; ao abrir a boca, a água entra enquanto ao fechá-la empurra a água para as guelras.
Os mamíferos aquáticos devem realizar esse processo de levar constantemente o oxigênio da superfície para viver no ambiente que os rodeia. Os peixes tiram da água - doce ou salgada - o oxigênio que as guelras retiram e estas os transportam para o resto do corpo.
Em relação ao funcionamento das brânquias internas do peixe, o processo acontece assim: quando o peixe respira, ele dá uma mordida na água em intervalos regulares. Este se move para os lados da garganta, forçando a água através das aberturas das guelras, de modo que passe sobre as guelras do lado de fora.
Desta forma, o peixe pode respirar continuamente, usando as guelras externas e internas periodicamente.
Respiração de insetos aquáticos
Alguns insetos passam os primeiros estágios de seu desenvolvimento na água. Existem espécies que vivem no ar.
Alguns exemplos desse tipo de animal são libélulas, ninfas e outras espécies que nascem como larvas aquáticas.
Como todos os animais, esses insetos também precisam converter oxigênio em dióxido de carbono para sobreviver. O processo de respiração, nesse caso, ocorre por meio de orifícios localizados nas laterais do corpo, chamados de espiráculos.
Os espiráculos são aberturas em uma série de tubos no corpo do inseto que transportam oxigênio para os órgãos mais importantes. Em insetos aquáticos ocorreu uma adaptação neste sistema para poder passar parte de sua vida debaixo d'água.
Sobre a imersão de mamíferos aquáticos
Um ponto fascinante em relação à respiração dos mamíferos aquáticos é a maneira como os vertebrados marinhos se adaptam à pressão que existe em seus corpos quando estão submersos, muito ao contrário dos invertebrados na água.
Embora esses animais não respirem embaixo d'água, eles são capazes de prender a respiração por longos períodos, o que é objeto de estudo para cientistas e pesquisadores.
Obviamente, os pulmões e outros órgãos envolvidos na respiração, assim como outros órgãos suscetíveis, são afetados pela imersão em grandes profundidades, sendo "esmagados" sob tais pressões.
No entanto, a capacidade de adaptação a essas condições evita o colapso pulmonar e danos a outros órgãos, graças à cavidade torácica e principalmente. O ouvido médio dessas espécies marinhas possui uma fisiologia especializada que as protege e lhes dá a capacidade de permanecerem debaixo d'água por muito tempo.
As paredes torácicas dos mamíferos marinhos são capazes de suportar o colapso pulmonar completo.
Por outro lado, estruturas especializadas em seus pulmões permitem que os alvéolos (pequenos sacos que fazem parte do sistema respiratório e onde ocorre a troca gasosa entre o ar respirado e o sangue) colapsem primeiro, seguidos pelas vias aéreas terminais.
Essas estruturas também podem auxiliar na reinsuflação do pulmão após a imersão por meio de produtos químicos chamados surfactantes.
Com relação ao ouvido médio, esses mamíferos possuem seios cavernosos especializados neste órgão, que se presume permanecer submersos em sangue durante a imersão, preenchendo assim o espaço aéreo.
É surpreendente como diferentes espécies são capazes de funcionar em seus próprios ambientes, especialmente no que diz respeito ao processo de respiração - inalação de oxigênio e exalação de dióxido de carbono - em ambientes tão diferentes como o ar e a água.
Os pulmões e as guelras são estruturas complexas, adaptadas a condições extremamente diferentes, mas que, em última análise, atingem o mesmo objetivo: fornecer ao corpo o oxigênio necessário para sua sobrevivência.
Referências
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