Respiração aérea em peixes

Respiração aérea em peixes
Entre os vertebrados, os peixes de respiração aérea constituem
um grupo de grande importância evolutiva, uma vez que possivelmente
deram origem aos primeiros seres de vida terrestre. A transposição da
água para a terra foi primordialmente um problema respiratório.
A maioria dos peixes que mostra adaptações estruturais para o
uso direto do oxigênio atmosféricos são peixes tropicais de água doce ou
formas estuarinas.
As condições ambientais que estimulavam o desenvolvimento da
respiração aérea em peixes foram: a diminuição da disponibilidades de
oxigênio na água, períodos de seca, águas excessivamente túrbidas.
Adaptações estruturais para a respiração aérea
Algumas espécies têm respiração aquática predominantemente
branquial e somente suplementam a troca de gás com a respiração aérea
quando a respiração aquática é insuficiente ou muito custosa para a
extração de O2 (facultativa). Outras espécies tem somente a respiração
aérea e morrem se lhes for impedido o acesso ao ar, mesmo em curtos
períodos.
Quase todos os peixes “aéreos” tem um compartimento oco
como um receptáculo ou especo para ser preenchido por ar. A câmara de
ar é ricamente suprida com vasos sanguíneos e finos capilares ou espaços
lacunares que revestem as membranas que margeiam o espaço de ar.
1) Brânquias
Peixes como Symbranchus e Hypopromus enchem a boca
regularmente com ar à superfície e o ar é levado para as abertura
operculares. As brânquias desse peixes são modificadas estruturalmente
para não serem afetadas no ar. A energia comum Angiulla anguilla e o
Periophthalmus também empregam a respiração branquial durante a
exposição ao ar.
2) Respiração bucal
Este tipo de respiração é vista em peixes como pregas e papilas
do epitélio bucal projetando-se dentro da cavidade bucal e formando
superfícies vasculares para a troca gasosa aérea.
O peixe elétrico Eletrophorus electricus é um exemplo deste tipo
de respiração aérea, apresentando degeneração bucal. O gás carbônico é
liberado principalmente pela pele e pelas brânquias vestigiais.
3) Câmaras aéreas (cavidades operculares e faringeanas)
Estendem-se da cavidade bucal ou faringeana. Na família
Ophiocephalidae, com muitas espécies de respiração aérea na Ásia e
África, a câmara aérea é dorsal à área branquial e torna-se parcialmente
encapsulado dentro da cavidade do crânio. Em Amphionaus cuphia, as
câmaras de ar são pares e chamadas de pulmão faringeano, são mais
livres.
Outra variedade de câmara aérea opercular resulta quando os
divertículos operculares projetam-se para dentro do crânio formando um
labirinto (Anabantidae) ou formando um coral dendútico (Clarias).
4) Adaptações estruturais do trato gastro-intestinal
Em alguns peixes, o estomago e parte do intestino modificou-se
para servir na troca gasosa, sendo o ar esvaziado pelo ânus ou boca. Ex.:
Hoplosternum littoralIe.
5) Bexiga natatória
A bexiga natatória nos actinopterígeios tem a função de controle
da flutuação e produção de sons. Nos dipnóicos, esta evolui para realizar a
função respiratória.
Em peixes pulmonados, Protopterus e Lepidosiren, a bexiga
natatória evoluiu para um pulmão. Estes dois peixes apresentam dois
pulmões fundidos na região anterior, onde os ductos e esfíncteres
conectam o pulmão com o esôfago.
O principal mecanismo de ventilação é a força bombeadora da
boca.
Trocas gasosas
O sangue que vem do coração e vai para os pulmões tem um
baixo teor de oxigênio e um alto teor de CO2. Nos pulmões o O2 entra e o
CO2 sai.
A pressão parcial de O2 no pulmão (< do que na atmosfera) é
mais alta que no sangue venoso, e, portanto, o sangue se difunde para o
sangue até que a tensão atinja a do ar alveolar. Já a concentração de CO2
no sangue venoso é maior do que a do ar alveolar e desse modo ele é
perdido do sangue por difusão.
Ritmos respiratórios e regulação da respiração
Os padrões de ventilação nos animais aquáticos variam de
acordo
com
as
condições
ambientais,
que
incluem
alterações
de
temperatura e níveis de oxigênio e dióxido de carbono. Estas respostas
podem
ser
interpretadas
como
adaptações
funcionais
ao
“stress”
respiratório.
Nos peixes a respiração é regulada pelo centro respiratórios
localizado na medula. Os movimentos respiratórios são afetados por
estímulos periféricos, com controle reflexo bem desenvolvido.
Entre os mamíferos, a renovação do ar nos pulmões é ajustada
para as demandas de oxigênio. Os músculos do tórax e do diafragma são
controlados por nervos originados na medula. O centro respiratório está
localizado no bulbo, local onde as informações sobre a necessidade de
ventilação são recebidas e coordenadas. O fator mais importante na
regulação da respiração pulmonar é a sensibilidade do centro respiratório
à tensão do gás carbônico do sangue. O centro respiratório é bastante
insensível à concentração de O2 no sangue, porém quimiorreceptores
existentes nas paredes da aorta e artérias carótidas reagem às variações
das tensões de O2 no sangue circulante.
Os animais aquáticos (respiração aquática) não dependem do
CO2 para regulação da respiração porque ele é facilmente solúvel na água.