CAPÍTULO 9: RESPIRAÇÃO.

Question 1

Quais são as funções principais do sistema respiratório?

Answer 1

O sistema respiratório tem as seguintes funções:

1. Fornecer oxigênio (O2).
2. Eliminar dióxido de carbono (CO2), um subproduto do metabolismo que pode acidificar o meio.
3. Regular o pH por meio da ventilação, aumentando a eliminação de CO2.
4. Produzir sons controlados pelo movimento voluntário de ar

Question 2

Quais são as quatro etapas envolvidas nas trocas gasosas no sistema respiratório?

Answer 2

As quatro etapas nas trocas gasosas são:

Movimentos respiratórios: inspiração e expiração.
Difusão de gases na superfície respiratória, que envolve alvéolos e vasos sanguíneos.
Transporte de gases, que ocorre de forma eficiente em animais complexos.
Difusão nos capilares, onde ocorrem trocas inversas aos processos na superfície respiratória.

Question 3

Explique a diferença entre ventilação e respiração no contexto do sistema respiratório.

Answer 3

Ventilação refere-se à troca de gases entre a atmosfera/água e os pulmões/brânquias, envolvendo pressões gasosas e contrações musculares, como as do diafragma. Já a respiração envolve as trocas gasosas entre os alvéolos e o sangue (respiração pulmonar) e entre o sangue e as células (respiração tecidual).

Question 4

Como a hemoglobina contribui para o transporte de oxigênio, e quais fatores afetam sua afinidade pelo oxigênio?

Answer 4

A hemoglobina (Hb) transporta oxigênio, sendo uma proteína globular tetramérica com 4 grupos heme, capaz de transportar 4 moléculas de O2 simultaneamente. A afinidade da Hb pelo O2 não é constante e é afetada por vários fatores, incluindo temperatura, ligação de fosfatos orgânicos (DPG, ATP, GTP), diminuição do pH, aumento de CO2 e o tipo de hemoglobina presente

Question 5

Como a temperatura, a ligação de fosfatos orgânicos, a diminuição do pH e o aumento de CO2 afetam a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio?

Answer 5

Temperatura: A afinidade diminui com a temperatura alta, devido ao aumento do metabolismo e da necessidade de O2. Em temperaturas mais baixas, a afinidade aumenta.
Ligação de fosfatos orgânicos: Moléculas como DPG diminuem a afinidade, enquanto sua ausência aumenta a afinidade.
Diminuição do pH: A afinidade diminui com a acidez, causando pelo aumento de CO2 e redução do pH, conforme o efeito de Bohr.
Aumento de CO2: O aumento de CO2 diminui o pH e reduz a afinidade da hemoglobina para o O2.

Question 6

Como o corpo lida com o excesso de CO2 a nível celular e como isso afeta o pH sanguíneo?

Answer 6

A nível celular, o CO2 é produzido e transportado pela hemoglobina nos glóbulos vermelhos de três formas: CO2 (7%), Hgb.CO2 (grupos carbamino, 23%) e bicarbonato (70%). O CO2 diminui o pH, reduzindo a afinidade da hemoglobina pelo O2. O aumento do CO2 leva à diminuição do pH, resultando em uma menor afinidade da hemoglobina pelo O2, facilitando a liberação de O2 nos tecidos.

Question 7

Como os diferentes grupos de animais lidam com a excreção de resíduos nitrogenados e como isso está relacionado ao ambiente osmótico?

Answer 7

Diferentes grupos de animais excretam resíduos nitrogenados de maneiras distintas. Peixes excretam amônia em ambientes aquáticos. Mamíferos excretam ureia, eficaz em ambientes aquáticos com água disponível. Aves e répteis excretam ácido úrico, sendo vantajoso em ambientes terrestres, pois é menos solúvel e requer menos água. A escolha do método de excreção está relacionada ao ambiente osmótico em que os animais vivem.

Question 8

Descreva o trajeto inverso do oxigênio nos pulmões, incluindo a função da anidrase carbônica e as alterações de pH associadas.

Answer 8

No pulmão, o trajeto inverso do oxigênio ocorre da seguinte maneira:

A pressão de O2 é elevada nos pulmões.
O O2 passa para o plasma.
A anidrase carbônica, localizada na membrana pulmonar, converte alguns íons bicarbonato em CO2.
O CO2 é expelido.
O O2 entra nos eritrócitos, alterando os íons/carga da hemoglobina (Hb) e liberando CO2.
As alterações de pH associadas à pressão de CO2 no sangue e na superfície respiratória são desencadeadas pela ligação e libertação de H+ pelo sangue oxigenado e desoxigenado. A transferência de CO2 para o sangue diminui o pH devido à formação do íon bicarbonato.

Question 9

Como é mantido o balanço de cargas dentro da célula durante a troca de bicarbonato e cloro nos eritrócitos?

Answer 9

O balanço de cargas dentro da célula é mantido por troca de ânions. Quando o O2 entra nos eritrócitos, são liberados íons H+ que permitem a passagem de HCO3- a CO2 e HO-, permitindo a liberação de CO2. No tecido, ocorre o contrário, e estas reações não ocorrem simultaneamente. O íon bicarbonato sai para o plasma por troca com íons Cl-, pois este é capaz de ser transportado dissolvido no plasma.

Question 10

Explique como a temperatura, a ligação de ligandos com fosfato orgânico e a diminuição de pH afetam a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.

Answer 10

A afinidade da hemoglobina pelo oxigênio é afetada por vários fatores:

Temperatura elevada: Reduz a solubilidade de oxigênio em água e diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.
Ligação de ligandos com fosfato orgânico (DPG, ATP, GTP): Aumento de DPG diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, mantendo-a constante em condições como altitudes elevadas.
Diminuição de pH (aumento da concentração de H+): Efeito de Bohr que diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, promovendo a ligação de CO2 à hemoglobina, formando compostos carbamino.
Aumento de CO2: Também diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, promovendo a formação de compostos carbamino.

Question 11

Explique a relação entre a hemoglobina e o transporte de oxigênio, incluindo a influência de CO e a quantidade de oxigênio transportada pela hemoglobina.

Answer 11

A hemoglobina, presente nos eritrócitos da maioria dos animais, é crucial para o transporte de oxigênio. Quando o oxigênio se difunde do epitélio respiratório, liga-se à hemoglobina, aumentando a capacidade de transporte de oxigênio no sangue. A hemoglobina transporta 4 moléculas de oxigênio, uma em cada unidade de ferro. A hemoglobina tem uma afinidade muito maior para o monóxido de carbono (CO) do que para o oxigênio (200 vezes maior), o que pode resultar em uma redução significativa do oxigênio disponível para os tecidos, mesmo em pequenas quantidades de CO.

Question 12

Como os animais maiores evoluíram para otimizar a transferência de gases e quais são os quatro passos básicos envolvidos nesse processo?

Answer 12

Animais maiores evoluíram para sistemas circulatórios que otimizam a transferência de gases. Os quatro passos básicos envolvidos nesse processo são:

Movimentos respiratórios: Asseguram a entrada de fluido (ar ou água) na superfície respiratória (pulmões ou guelras).
Difusão de O2 e CO2 no epitélio respiratório: Ocorre a troca gasosa entre o ambiente externo e o sistema respiratório.
Grande transporte de gases pelo sangue: O sangue circula por uma rede de capilares, transferindo oxigênio dos pulmões para os tecidos e recolhendo dióxido de carbono dos tecidos para ser excretado nos pulmões.
Difusão de O2 e CO2 entre o sangue e as mitocôndrias das células dos tecidos: O oxigênio é utilizado nas mitocôndrias para a respiração celular, enquanto o dióxido de carbono é produzido como subproduto e excretado.
Esse processo é denominado simmorfosis, caracterizado pela combinação de eventos ligados que otimizam a troca gasosa nos sistemas vivos. Nos mamíferos, o espaço ocupado por mitocôndrias não excede os 45%, limitando o aumento do número de mitocôndrias para não comprometer a capacidade de contração muscular.

Question 13

Explique como o dióxido de carbono reage com água e como essa reação influencia o pH sanguíneo.

Answer 13

O dióxido de carbono reage com água, formando ácido carbônico, um ácido fraco que se dissocia para bicarbonato e carbonato. Essa reação é representada como CO2 + H2O ⇌ H2CO3 ⇌ HCO3- + CO3^2-. A proporção desses compostos em solução depende do pH, temperatura e força iônica da solução. O bicarbonato é a forma predominante de CO2 no sangue a pH normal.

Question 14

Como o dióxido de carbono é transportado no sangue e como essa interação influencia a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio?

Answer 14

O dióxido de carbono pode ser transportado no sangue de várias formas, incluindo na forma de bicarbonato, compostos carbamino (-NHCOO-) e dissolvido diretamente. Nos tecidos, onde há uma maior pressão de CO2, ocorre uma maior formação de bicarbonato e outras espécies carbonadas. Isso leva à liberação de H+ que se liga à hemoglobina, diminuindo sua afinidade pelo oxigênio e promovendo a liberação de oxigênio nos tecidos.

Question 15

Explique como o aumento da pressão de CO2 nos tecidos resulta na liberação de oxigênio pela hemoglobina.

Answer 15

Nos tecidos, onde a pressão de CO2 é maior, ocorre uma maior formação de bicarbonato e outras espécies carbonadas. Isso leva à liberação de H+ que se liga à hemoglobina, diminuindo sua afinidade pelo oxigênio. Como resultado, a hemoglobina libera oxigênio mais facilmente nos tecidos.

Question 16

Descreva o mecanismo de controle do pH intracelular, incluindo as soluções tampão e os mecanismos de troca de íons.

Answer 16

O controle do pH intracelular envolve vários mecanismos, incluindo:

Soluções tampão: Substâncias que resistem a mudanças no pH, mantendo-o relativamente constante.
Reações de HCO3- com H+: Formam CO2, que se difunde para fora da célula.
Difusão passiva ou ativa de H+: Movimento de íons H+ dentro ou fora da célula para regular o pH.
Mecanismos de troca de catiões ou aniões: Envolve trocas como Na+/H+, Na+/NH4+, HCO3-/Cl-, mantendo o equilíbrio iônico.

Question 17

Como a anatomia do sistema respiratório varia de acordo com as necessidades metabólicas dos animais?

Answer 17

A anatomia do sistema respiratório varia de acordo com as necessidades metabólicas dos animais. Quanto maior a necessidade metabólica, mais complexo será o sistema respiratório. A eficiência das trocas gasosas é proporcional à área de superfície pulmonar, e animais com maiores necessidades metabólicas possuem superfícies respiratórias mais extensas.

Question 18

Explique como os sistemas traqueais em insetos e aves, assim como os sistemas branquiais em peixes, otimizam as trocas gasosas.

Answer 18

Nos insetos, os sistemas traqueais são tubos independentes que permitem a entrada de ar por meio de movimentos corporais e das asas. Em aves, os sacos aéreos distribuídos pelo corpo ajudam na entrada de ar fresco, auxiliando no controle da temperatura interna, principalmente durante o voo. Peixes possuem brânquias pentelhadas que otimizam as trocas gasosas e também desempenham funções na regulação iônica, semelhantes às funções renais dos mamíferos.

Question 19

Explique como ocorre a ventilação em peixes e como a lampreia utiliza sua ventosa para alimentação.

Answer 19

Em peixes, a ventilação ocorre através do fluxo unidirecional da água, mantido pelo diferencial de pressão entre a cavidade bucal e as brânquias. A lampreia, um parasita, utiliza uma ventosa na boca para se fixar em outros animais, sugando seu sangue. Durante a alimentação, a lampreia não respira pela boca, então possui sacos de ar para garantir a ventilação e trocas gasosas.

Question 20

Descreva o papel das brânquias nos peixes, destacando sua importância nas trocas gasosas e na regulação iônica.

Answer 20

As brânquias dos peixes são altamente irrigadas e possuem um papel fundamental nas trocas gasosas e na regulação iônica. Além de sua função principal na absorção de oxigênio e excreção de dióxido de carbono, as brânquias desempenham várias funções relacionadas à regulação iônica, transportando ativamente íons da água do mar.

Question 21

Quais são as duas porções do sistema respiratório dos animais terrestres e o que caracteriza cada uma delas?

Answer 21

As duas porções do sistema respiratório dos animais terrestres são:

Porção condutora: Composta por nariz, faringe, laringe, traqueia e brônquios, é responsável por conduzir o ar sem realizar trocas gasosas. Seu volume é cerca de 50 ml (em humanos).
Porção respiratória: Formada por bronquíolos e alvéolos, esta porção é onde ocorrem as trocas gasosas. Tem um volume de aproximadamente 5 a 6 L de ar a cada momento.

Question 21

Como os sistemas traqueais em insetos se relacionam com a eficiência das trocas gasosas?

Answer 21

Os sistemas traqueais em insetos são tubos independentes que permitem a entrada de ar através de movimentos corporais. Essa estrutura, combinada com a alta difus

Question 22

O que é capacidade vital e qual é a função do volume residual nos pulmões?

Answer 22

A capacidade vital é a quantidade de ar que, em um movimento respiratório forçado, pode entrar ou sair dos pulmões. O volume residual, cerca de 1 L, é o volume que nunca sai dos pulmões, impedindo que eles colapsem e mantendo-os insuflados.

Question 23

Descreva os diferentes termos utilizados para descrever a ventilação e respiração, como eupneia, hiperpneia e apneia.

Answer 23

Eupneia: Respiração normal quando em repouso.
Hiper ou hipoventilação: Aumento ou diminuição da quantidade de ar que entra/sai dos pulmões (variação da frequência ou profundidade).
Hiperpneia: Aumento da ventilação devido ao aumento da inspiração como resposta a um aumento do CO2 (exercício).
Apneia: Ausência de ventilação.
Dispneia: Ventilação forçada associada a sensações de falta de ar.

Question 24

Explique como ocorre a ventilação durante a inspiração e expiração, incluindo o papel do diafragma.

Answer 24

Inspiração: O diafragma contrai, baixando e aumentando a caixa torácica. Isso reduz a pressão dos gases, permitindo a entrada de ar.
Expiração: O diafragma relaxa, subindo e diminuindo o volume torácico. Isso aumenta a pressão dos gases, fazendo com que o ar saia.

Question 25

Quais são os espaços mortos anatômico e fisiológico no sistema respiratório?

Answer 25

Espaço morto anatômico: Corresponde à porção condutora, onde não há trocas gasosas.
Espaço morto fisiológico: Correspondente a determinados alvéolos que não estão a realizar trocas gasosas (podendo ser patológico).

Question 26

Como o sistema respiratório das aves difere dos vertebrados terrestres, e quais são os sacos de ar que contribuem para a leveza das aves?

Answer 26

Nos parabrônquios das aves, o ar entra, passa por lâminas e sai para sacos de ar craniais ou caudais, dependendo se se estendem para a região da cabeça ou abdómen. Alguns desses sacos estão em contato com ossos para aumentar a leveza das aves.

Question 27

Descreva a estrutura do pulmão dos vertebrados, incluindo traqueia, bronquíolos e alvéolos.

Answer 27

O pulmão dos vertebrados consiste em uma rede complexa de tubos e sacos. A traqueia se divide em brônquios, que se ramificam em bronquíolos e, finalmente, bronquíolos respiratórios conectados aos alvéolos. Os ductos secretam muco, movendo-se em direção à boca para manter os pulmões limpos.

Question 28

Quais são os diferentes tipos de respiração e ventilação, como eupneia, hiperpneia e apneia?

Answer 28

Eupneia: Respiração normal, típica de um animal em repouso.
Hiperventilação ou hipoventilação: Aumento ou diminuição, respectivamente, da quantidade de ar que entra e sai dos pulmões por alterações na respiração (frequência ou profundidade).
Hiperpneia: Aumento da ventilação devido ao aumento da respiração em resposta à elevada produção de CO2.
Apneia: Ausência de respiração.
Dispneia: Respiração trabalhosa associada a uma sensação desagradável de falta de ar.
Polipneia: Aumento da velocidade de respiração sem aumento da profundidade da respiração

Question 29

O que é volume tidal e como a capacidade vital é relacionada a ele?

Answer 29

O volume tidal é a quantidade de ar que entra e sai dos pulmões em cada respiração. A capacidade vital dos pulmões é o total

Question 30

Descreva a pequena circulação no sistema circulatório, incluindo o percurso do sangue e as características que a distinguem da grande circulação.

Answer 30

Na pequena circulação, o sangue sai do coração, passa pela artéria pulmonar, alcança os pulmões, onde se oxigena, e retorna ao coração através das veias pulmonares, transportando sangue arterial. A pressão neste sistema é menor devido à parede mais fina do lado direito do coração, ao percurso mais curto e à prevenção da ultrafiltração, que evita a saída de plasma para o espaço intersticial.

Question 31

Quais são as funções dos surfactantes nos alvéolos e como eles contribuem para a eficiência do sistema respiratório?

Answer 31

Os surfactantes nos alvéolos têm várias funções:

Diminuir a tensão superficial: Facilita a expansão dos alvéolos durante a inspiração e reduz o esforço necessário.
Evitar a colagem das paredes alveolares: Permite que as paredes encham facilmente quando o volume diminui.
Permitir a insuflação nos recém-nascidos: Os bebês, principalmente prematuros, não possuem surfactante, essencial para a capacidade de inflar os pulmões.
Reduzir a resistência ao fluxo sanguíneo: Evita o colapso dos capilares.
Aumentar a pressão osmótica do fluido pulmonar: Reduz a perda de água pelos pulmões.

Question 32

Como a circulação em contracorrente contribui para a eficiência da troca gasosa nos sistemas respiratórios dos peixes?

Answer 32

A circulação em contracorrente nos peixes permite uma maior eficácia na transferência de gases. A contracorrente ocorre quando o fluxo da água sobre as guelras é oposto ao fluxo do sangue nos capilares das guelras. Isso mantém uma alta concentração de oxigênio na água, permitindo a difusão contínua de oxigênio dos capilares para o sangue, maximizando a eficiência das trocas gasosas.

Question 33

Explique como a vasoconstrição local dos vasos sanguíneos pulmonares contribui para a regulação da circulação pulmonar em resposta à redução dos níveis de oxigênio.

Answer 33

A vasoconstrição local dos vasos sanguíneos pulmonares em resposta à redução dos níveis de oxigênio contribui para garantir que o sangue passe por áreas bem ventiladas dos pulmões. Isso assegura que as regiões dos pulmões com baixa concentração de oxigênio recebam menos sangue, direcionando-o para áreas onde as trocas gasosas são mais eficientes.

Question 34

Como a circulação pulmonar dos pássaros difere da dos mamíferos, e qual é a função dos sacos de ar nesse sistema?

Answer 34

Nos pássaros, a pressão do sangue na circulação pulmonar é menor do que na circulação sistêmica. Os sacos de ar conectados aos pulmões dos pássaros ajudam a diminuir a densidade do pássaro, facilitando o voo.

Question 35

Explique como o arranjo da circulação em contracorrente reduz as perdas de calor ao longo da mucosa nasal e evita perdas de água.

Answer 35

O arranjo da circulação em contracorrente ao longo da mucosa nasal reduz as perdas de calor, pois o calor perdido por um vaso sanguíneo é absorvido por outro que transporta o calor em sentido contrário. Isso cria um gradiente térmico que evita perdas de água, pois a diminuição da temperatura na extremidade nasal provoca a condensação do vapor de água no ar vindo dos pulmões, e essa água é usada para umedecer a próxima inspiração.

Question 36

Quais são os diversos tipos de receptores que influenciam a ventilação e como eles respondem a diferentes estímulos?

Answer 36

Existem vários tipos de receptores que influenciam a ventilação, respondendo a diferentes estímulos, incluindo:

Concentração de O2 e CO2: Resposta a níveis baixos de O2 e altos de CO2.
pH: Variações podem resultar de alterações no CO2 ou não.
Volume pulmonar: Regulação baseada na quantidade de ar nos pulmões.
Irritação pulmonar: Resposta a substâncias irritantes.
Emoções: Influência das emoções na respiração.
Sono: Alterações na respiração durante o sono.
Variações de luz e temperatura: Resposta a mudanças ambientais.
Requisitos de fala: A fala afeta a ventilação.

Question 37

Como os níveis de CO2 e O2 são percebidos pelo sistema respiratório, e qual é a função dos quimiorreceptores periféricos e centrais?

Answer 37

Os níveis altos de CO2 são percebidos pelo líquido cerebral, enquanto o O2 ativa os quimiorreceptores periféricos. Os quimiorreceptores periféricos e centrais são responsáveis por monitorar os níveis de O2 e CO2, ajustando a ventilação para manter o equilíbrio ácido-base e a oxigenação adequada.

Question 38

Quais são as funções do muco nos pulmões e como os surfactantes reduzem a resistência ao fluxo sanguíneo?

Answer 38

O muco nos pulmões tem como funções:

Humidificação: Mantém a superfície dos pulmões úmida para facilitar a passagem do ar.
Remoção de partículas: Captura partículas estranhas, como poeira e bactérias, auxiliando na limpeza dos pulmões.
Proteção: Protege contra irritantes e patógenos.
Os surfactantes reduzem a resistência ao fluxo sanguíneo ao diminuir a tensão superficial nos alvéolos, garantindo que os capilares se mantenham abertos e evitando o colapso. Isso melhora a eficiência das trocas gasosas e previne o colapso dos capilares, reduzindo a resistência ao fluxo sanguíneo nos pulmões.

Question 39

Explique como a circulação pulmonar em pássaros contribui para facilitar o voo.

Answer 39

A circulação pulmonar em pássaros contribui para facilitar o voo devido aos sacos de ar conectados aos pulmões. Esses sacos de ar permitem uma maior eficiência respiratória e reduzem a densidade do pássaro. Ao armazenar ar nos sacos durante a inspiração e expiração, os pássaros conseguem manter um fornecimento constante de oxigênio, otimizando a eficiência metabólica necessária para o voo.

Question 40

Descreva a importância da vasoconstrição local dos vasos sanguíneos pulmonares em resposta à redução dos níveis de oxigênio.

Answer 40

A vasoconstrição local dos vasos sanguíneos pulmonares em resposta à redução dos níveis de oxigênio é crucial para garantir que o sangue seja direcionado para áreas bem ventiladas dos pulmões. Isso otimiza a eficiência das trocas gasosas, assegurando que o sangue passe por regiões pulmonares onde a oxigenação é mais eficiente, contribuindo para manter níveis adequados de oxigênio no organismo.

Question 41

Explique como o sistema respiratório dos peixes se beneficia da difusão de gases em relação à difusão em ar, água, sangue ou tecidos.

Answer 41

O sistema respiratório dos peixes se beneficia da difusão de gases devido à diferença significativa nas taxas de difusão entre o ar e outros meios, como água, sangue ou tecidos. A difusão de gases ocorre aproximadamente 10.000 vezes mais rapidamente em ambientes gasosos do que em ambientes líquidos. Isso permite que os peixes efetuem trocas gasosas eficientes através de suas brânquias, garantindo uma absorção eficaz de oxigênio e liberação de dióxido de carbono na água.

Question 42

Como a circulação em contracorrente contribui para a eficiência da troca gasosa nos sistemas respiratórios dos peixes?

Answer 42

A circulação em contracorrente contribui para a eficiência da troca gasosa nos sistemas respiratórios dos peixes ao manter um gradiente constante de concentração de oxigênio na água que flui sobre as brânquias. Isso é alcançado quando o fluxo da água sobre as brânquias é oposto ao fluxo do sangue nos capilares das brânquias. Essa configuração permite que os peixes continuem a absorver oxigênio mesmo em condições de baixa concentração de oxigênio na água, otimizando as trocas gasosas.

Question 43

Explique como o arranjo da circulação em contracorrente reduz as perdas de calor ao longo da mucosa nasal e evita perdas de água.

Answer 43

O arranjo da circulação em contracorrente ao longo da mucosa nasal reduz as perdas de calor, pois o calor perdido por um vaso sanguíneo é absorvido por outro vaso que transporta o calor em sentido contrário. Isso cria um gradiente térmico que evita perdas de água, já que a diminuição da temperatura na extremidade nasal provoca a condensação do vapor de água no ar vindo dos pulmões. Essa água condensada é, então, utilizada para umedecer a próxima inspiração, conservando a água no sistema respiratório.

Question 44

Quais são os diferentes tipos de receptores que afetam a ventilação e como eles respondem a vários estímulos?

Answer 44

Diversos tipos de receptores afetam a ventilação e respondem a diferentes estímulos:

Concentração de O2 e CO2: Responde a níveis baixos de O2 e altos de CO2.
pH: Variações podem resultar de alterações no CO2 ou não.
Volume pulmonar: Regula a quantidade de ar nos pulmões.
Irritação pulmonar: Resposta a substâncias irritantes.
Emoções: Influência das emoções na respiração.
Sono: Alterações na respiração durante o sono.
Variações de luz e temperatura:

Question 45

Como os peixes respondem a situações de hipoxia causadas por variações nas marés e na temperatura da água?

Answer 45

Os peixes, em situações de hipoxia, podem adotar diversas estratégias, tais como:

Redução do metabolismo: Diminuem o consumo de oxigênio, podendo até parar de se alimentar ou de respirar.
Mudança de local: Podem deslocar-se para profundidades onde há mais oxigênio ou procurar áreas com correntes mais intensas.
Busca de locais mais frios: Zonas mais frias geralmente possuem mais oxigênio, permitindo a redução da temperatura corporal e, consequentemente, do metabolismo.

Question 46

Descreva como os peixes ajustam seus sistemas respiratório e cardiovascular em situações de hipoxia.

Answer 46

Em situações de hipoxia, os peixes ajustam seus sistemas respiratório e cardiovascular da seguinte forma:

Inibição do metabolismo de proteínas: Param de se alimentar e inibem o metabolismo de proteínas, direcionando energia para a sobrevivência.
Redução do gasto de energia: Diminuem o consumo energético para preservar recursos.
Mudança para locais mais frios: Buscam zonas mais frias, onde a solubilidade dos gases é maior e a taxa metabólica é reduzida.

Question 47

Explique como a altitude afeta a fisiologia em animais terrestres e humanos, destacando adaptações a longo prazo em indivíduos que vivem em altitudes elevadas.

Answer 47

A altitude afeta a fisiologia de animais terrestres e humanos de diversas maneiras, incluindo:

Diminuição do oxigênio: Com o aumento da altitude, há redução da pressão de oxigênio.
Ajustes respiratórios: A hipoxia resultante estimula aumento da ventilação pulmonar e, em longo prazo, adaptações incluem aumento do volume sanguíneo, vasoconstrição pulmonar, e proliferação de capilares.
Aumento de eritrócitos e hemoglobina: Em altitudes elevadas, ocorre aumento do número de eritrócitos e hemoglobina para otimizar o transporte de oxigênio.
Vasodilatação sistêmica: Em resposta à hipoxia, ocorre vasodilatação sistêmica, aumentando a perfusão de órgãos vitais.

Question 48

Como a exposição crônica à hipoxia em altitudes elevadas afeta as adaptações fisiológicas em humanos e animais?

Answer 48

A exposição crônica à hipoxia em altitudes elevadas leva a adaptações fisiológicas, incluindo:

Aumento do volume sanguíneo e redução do tempo de circulação: O organismo se ajusta com um aumento do volume sanguíneo em 1/3 e diminuição do tempo de circulação.
Manutenção da frequência cardíaca: A frequência cardíaca é mantida para compensar a menor pressão de oxigênio.
Vasoconstrição dos capilares pulmonares: Em ambientes permanentemente elevados, pode ocorrer vasoconstrição dos capilares pulmonares, sendo reduzida em animais adaptados.
Características físicas: Humanos em altitudes elevadas tendem a ser mais baixos, com volumes pulmonares por unidade de peso elevados, além de terem aumento do número de eritrócitos e proliferação de capilares.

Question 49

Explique como a hipoxia derivada da altitude afeta os níveis de difosfoglicerato (DPG) no sangue e qual é o papel desse composto na afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.

Answer 49

A hipoxia derivada da altitude aumenta os níveis de Difosfoglicerato (DPG) no sangue. O DPG desempenha um papel crucial na afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, pois:

Aumento de DPG: Eleva a concentração de DPG, resultando em maior liberação de oxigênio nos tecidos.
Afinidade da hemoglobina: O DPG reduz a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio, permitindo que o oxigênio seja liberado mais facilmente nos tecidos periféricos.

Question 50

Como a hipoxia prolongada leva à adaptação do corpo humano a altitudes elevadas?

Answer 50

A hipoxia prolongada leva à adaptação do corpo humano a altitudes elevadas através de:

Aumento de DPG: Após 1 ou 2 dias, ocorre um aumento da concentração de DPG para melhorar a liberação de oxigênio.
Desencadeamento de respostas: A exposição prolongada leva ao desencadeamento de respostas, como vasodilatação sistêmica, aumento da frequência cardíaca, aumento dos níveis de hemoglobina e adaptações físicas.
Equilíbrio do pH: O organismo começa a produzir e liberar bicarbonato (HCO3-) para diminuir o pH, impedindo a diminuição excessiva da ventilação.

Question 51

Como o aumento dos níveis de CO2 afeta a ventilação e por que, após um período prolongado, a ventilação volta ao normal?

Answer 51

O aumento dos níveis de CO2 leva a um aumento na ventilação. No entanto, após um período prolongado, a ventilação retorna ao normal devido ao aumento dos níveis de bicarbonato (HCO3-), que eleva o pH do sangue. Esse aumento do pH inibe a ventilação, mantendo-a dentro de valores normais.

Question 52

Como animais pulmonados que mergulham, como mamíferos, conseguem prolongar seu tempo debaixo d’água e quais são os principais fatores que influenciam essa capacidade?

Answer 52

Animais pulmonados que mergulham, como mamíferos, prolongam seu tempo debaixo d’água principalmente devido à capacidade de armazenar oxigênio.

Question 53

Explique o processo de transporte de dióxido de carbono no sangue e seu impacto na regulação do pH.

Answer 53

O dióxido de carbono é transportado no sangue de várias formas, incluindo dissolvido, como ácido carbónico, bicarbonato e carbamino. A reação do dióxido de carbono com água forma ácido carbónico, que se dissocia em bicarbonato e íons hidrogênio. A proporção dessas formas depende do pH, temperatura e força iônica. A forma predominante de CO2 no sangue a pH normal é o bicarbonato.

Question 54

Explique como o sistema respiratório é anatomicamente adaptado para atender às necessidades metabólicas, destacando diferenças entre animais terrestres, peixes e insetos.

Answer 54

A anatomia do sistema respiratório varia com as necessidades metabólicas. Em animais terrestres, ele é dividido em porção condutora (nariz, faringe, traqueia) e porção respiratória (bronquíolos, alvéolos). A eficiência das trocas gasosas está relacionada à área de superfície pulmonar. Peixes possuem brânquias e utilizam fluxo unidirecional da água. Insetos têm tubos traqueais independentes. Aves têm parabrônquios e sacos de ar para facilitar o voo.

Question 55

Descreva as adaptações ao ambiente hipóxico em animais, incluindo peixes, aves em altitude e humanos em altitudes elevadas.

Answer 55

Animais expostos a hipoxia reduzem o metabolismo, mudam de local e ajustam o sistema respiratório. Em ambientes de alta altitude, a falta de oxigênio estimula adaptações como aumento de eritrócitos, vasodilatação sistêmica e aumento da hemoglobina. O aumento dos níveis de CO2 leva a uma maior ventilação, seguida por adaptações como aumento de bicarbonato.

Question 56

Explique como o sistema circulatório pulmonar funciona, destacando diferenças em pressões e adaptações.

Answer 56

A circulação pulmonar envolve o bombeamento de sangue do coração para os pulmões pela artéria pulmonar. A pressão é menor que na circulação sistêmica, evitando a ultrafiltração nos capilares pulmonares. Os alvéolos são irrigados por capilares, facilitando as trocas gasosas. Adaptações incluem produção de surfactantes para reduzir a tensão superficial.

Question 57

Explique as respostas fisiológicas ao aumento dos níveis de CO2, mergulho em animais pulmonados e adaptações ao exercício físico.

Answer 57

O aumento dos níveis de CO2 leva a uma maior ventilação, seguida pela normalização devido ao aumento dos níveis de bicarbonato. Animais pulmonados armazenam oxigênio no sangue e tecidos. O mergulho leva a adaptações como bradicardia. O exercício aumenta a demanda de oxigênio, aumentando a ventilação e o batimento cardíaco.

Question 58

Explique o papel da bexiga natatória em peixes em relação à flutuabilidade e adaptações ao ambiente aquático.

Answer 58

A bexiga natatória em peixes regula a densidade, permitindo ajustes na flutuabilidade. Pode ser preenchida com gases para aumentar o volume e tornar o peixe menos denso. Isso evita afundar ou subir abruptamente na coluna de água. Adaptações incluem diferentes mecanismos para controlar a flutuabilidade.