O termo “respira??o” refere-se a dois processos separados, os quais ocorrem nos seres vivos e est?o relacionados ? gera??o de energia. Uma ? a respira??o fisiol?gica, o processo pelo qual um organismo absorve oxig?nio e excreta di?xido de carbono. O segundo ? a respira??o celular, uma s?rie de rea??es bioqu?micas que permitem que uma c?lula gere energia.
Respira??o Fisiol?gica
Existem quatro est?gios nesse processo em humanos e outros mam?feros, e eles tra?am o progresso do oxig?nio, da inala??o para os pulm?es at? a absor??o pelos ?rg?os internos e outros tecidos. Tamb?m abrange a expira??o de di?xido de carbono.
Ventila??o
O primeiro est?gio ? a ventila??o, na qual o ar entra e sai dos alv?olos dos pulm?es. Estas s?o estruturas fibrosas de col?geno que se expandem durante a inala??o, para absorver a quantidade m?xima de oxig?nio; ap?s a expira??o, eles contraem e liberam di?xido de carbono. Os alv?olos est?o presentes apenas nos pulm?es de mam?feros; no entanto, estruturas semelhantes existem em outros animais vertebrados, como r?pteis e aves.
Troca de G?s Pulmonar
Nesta fase, o oxig?nio dos alv?olos entra no sistema circulat?rio atrav?s dos capilares pulmonares. Os alv?olos e os capilares pulmonares s?o separados por uma barreira com apenas duas c?lulas de espessura; uma vez atrav?s dessa barreira, as mol?culas de oxig?nio se ligam ? hemoglobina, uma prote?na especial, nos gl?bulos vermelhos.
Transporte de G?s
O transporte de g?s come?a nos capilares pulmonares. Nesta etapa, o oxig?nio ligado ? hemoglobina se move pelos vasos sangu?neos do sistema circulat?rio, eventualmente entrando nos capilares por todo o corpo. Os capilares alimentam ?rg?os, gl?ndulas e outros tecidos, que precisam de um suprimento constante de oxig?nio para funcionar.
Troca de g?s perif?rico
O est?gio final ? a troca perif?rica de gases, na qual o oxig?nio se move dos capilares para as c?lulas. Isso acontece de maneira semelhante ? maneira como os gases se difundem entre alv?olos e capilares pulmonares nos pulm?es. Os gases residuais, como o di?xido de carbono excretado pelas c?lulas, entram nos capilares e passam pelo sistema circulat?rio para os pulm?es, onde s?o liberados durante a expira??o.
Outros sistemas fisiol?gicos
A respira??o n?o ? exclusiva de organismos com pulm?es. Por exemplo, na maioria das esp?cies de peixes, ocorre em br?nquias, que permitem aos animais extrair oxig?nio da ?gua. Nos anf?bios, a maioria das trocas gasosas ocorre atrav?s da pele; os pulm?es fornecem um meio de controlar os n?veis de oxig?nio do corpo, agindo como uma fonte secund?ria de oxig?nio. As plantas produzem oxig?nio via fotoss?ntese e absorvem mais atrav?s da difus?o atrav?s de suas folhas. Independentemente do processo f?sico, todos esses organismos absorvem oxig?nio e excretam di?xido de carbono, assim como os mam?feros.
Respira??o celular
O oxig?nio que ? trazido para os tecidos atrav?s da respira??o fisiol?gica ? usado em todas as c?lulas para o processo bioqu?mico da respira??o celular. Esse processo, tamb?m conhecido como metabolismo oxidativo, ? um conjunto de rea??es qu?micas, muitas envolvendo oxig?nio, que permitem ao corpo converter determinadas mol?culas em energia utiliz?vel. Nas c?lulas animais e vegetais, ocorrem as rea??es que convertem os nutrientes em uma mol?cula rica em energia chamada trifosfato de adenosina (ATP).
O oxig?nio ? necess?rio para a respira??o celular, porque muitas rea??es de redu??o da oxida??o, tamb?m chamadas de rea??es redox, ocorrem durante todo o processo de respira??o. Esse g?s ? um poderoso agente oxidante, o que significa que, em rea??es qu?micas, ele pode rapidamente fornecer seus el?trons dispon?veis. Isso o torna muito ?til em rea??es.
As rea??es que ocorrem tamb?m s?o chamadas de catab?licas, porque quebram mol?culas grandes de nutrientes em mol?culas menores. Essas mol?culas s?o a??cares, que s?o derivados de carboidratos; ?cidos gordos da gordura da dieta; e amino?cidos, derivados de prote?nas. Os el?trons s?o liberados quando os nutrientes s?o decompostos e os el?trons s?o usados ??em rea??es que produzem ATP. Essa mol?cula rica em energia ? usada nas c?lulas para alimentar quase todas as rea??es que ocorrem dentro delas.
Respira??o celular anaer?bica
Em animais e plantas, assim como em muitas esp?cies bacterianas, o tipo de respira??o celular que ocorre ? aer?bico, o que significa simplesmente que ele usa oxig?nio. Em algumas esp?cies de bact?rias, a respira??o ? anaer?bica, o que significa que n?o usa oxig?nio. Em vez disso, esses organismos usam mol?culas como nitrato ou enxofre como substituto. Alguns at? evolu?ram a ponto de viver apenas em ambientes livres de oxig?nio.