Brânquias

As brânquias são os órgãos respiratórios de animais aquáticos

Quais são as brânquias?

As brânquias, Ó Agallas, são os órgãos respiratórios de animais aquáticos, que têm a função de extrair oxigênio da água e expulsar dióxido de carbono ao meio ambiente.

A quantidade de oxigênio presente no ar é de aproximadamente 21%, enquanto na água é dissolvida apenas em uma proporção de 1%. Essa variação forçou os organismos aquáticos a desenvolver brânquias, destinadas exclusivamente à extração de oxigênio.

As brânquias são encontradas em invertebrados e vertebrados.

Existem animais que vivem na área costeira, como moluscos e caranguejos, capazes de respirar ativamente com água e brânquias, desde que permaneçam molhadas.

Ao contrário do restante dos organismos aquáticos, que são sufocados quando saem da água, apesar da abundância de oxigênio disponível.

Características das guelras

- As brânquias podem atingir 80%de extração de oxigênio, três vezes acima daquela nos pulmões humanos do ar.

- Eles estão presentes em uma enorme variedade de organismos aquáticos: existem diferentes tipos de brânquias em moluscos, vermes, crustáceos, equinodermes, peixes e até répteis, em certas fases de seu ciclo de vida.

- Eles variam muito em forma, tamanho, localização e origem, resultando em adaptações específicas em cada espécie.

- Para os animais aquáticos mais evoluídos, o aumento de tamanho e mobilidade determinou uma maior demanda por oxigênio. Uma das soluções para esse problema foi o aumento da área das brânquias.

Os peixes, por exemplo, têm um alto número de dobras que permanecem separadas uma da outra pela água. Isso lhes dá uma grande superfície de troca gasosa, o que lhes permite alcançar sua eficiência máxima.

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- São órgãos muito sensíveis, suscetíveis a lesões físicas e doenças causadas por parasitas, bactérias e fungos. Por esse motivo, em geral, considera -se que brânquias menos evoluídas são externas.

- Em peixes ósseos, brânquias, diante de altas concentrações de poluentes químicos, como metais pesados, sólidos suspensos e outras substâncias tóxicas, sofrem danos morfológicos ou lesões chamadas edema.

Eles causam a necrose do tecido em branquear e, em casos graves, podem até produzir a morte do animal devido à alteração da respiração.

Devido a essa característica, as brânquias de peixe são frequentemente usadas pelos cientistas como importantes biomarcadores de poluição na mídia aquática.

Funções das guelras

Troca gasosa

A principal função das brânquias, para organismos de invertebrados e vertebrados, é realizar o processo de troca gasoso do indivíduo com o ambiente aquático.

Como a disponibilidade de oxigênio é menor em água, os animais aquáticos devem trabalhar com mais intensidade para capturar um certo volume de oxigênio, o que significa que grande parte do oxigênio obtida será usada na busca de novo oxigênio.

O humano, em repouso, usa 1 a 2% de seu metabolismo para alcançar a ventilação dos pulmões, enquanto os peixes em repouso requerem aproximadamente 10 a 20% para realizar a ventilação das brânquias.

Funções secundárias

A coragem também pode desenvolver funções secundárias em certas espécies, por exemplo, em alguns moluscos que eles foram modificados para contribuir para a captura de alimentos, pois são órgãos que filtram continuamente a água.

Em diferentes crustáceos e peixes, eles realizam a regulação osmótica da concentração de substâncias disponíveis no ambiente em relação ao corpo, encontrando casos em que são responsáveis ​​por elementos tóxicos excretantes.

Em cada tipo de organismo aquático, as brânquias têm um funcionamento específico, que depende do grau de evolução e da complexidade do sistema respiratório.

Como funcionam as brânquias?

Em geral, Gills funcionam como filtros que capturam oxigênio (ou₂) que é encontrado na água e expulsar dióxido de carbono (CO₂) como resíduos.

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Para alcançar essa filtração, é necessário um fluxo constante de água, que pode ser produzido por movimentos das brânquias externas em vermes, por deslocamentos do indivíduo, conforme os tubarões executam ou pelo bombeamento de operadores no peixe ósseo no osso peixe.

A troca de gases ocorre através da difusão de contato entre água e fluido sanguíneo contido nas guelras.

O sistema mais eficiente é chamado de fluxo de contracorrente, onde o sangue que flui através dos capilares branquiais entra em contato com o oxigênio rico.

Existe um gradiente de concentração que permite a entrada de oxigênio através das folhas em branquear e sua difusão no fluido sanguíneo, ao mesmo tempo em que o dióxido de carbono é expulso para o exterior.

Se o fluxo de água e sangue estivesse na mesma direção, as mesmas taxas de coleta de oxigênio não seriam alcançadas, porque as concentrações desse gás seriam rapidamente correspondentes ao longo das membranas em branquiar.

Tipos de brânquias

As brânquias podem ocorrer na parte externa ou interna do organismo. Essa diferenciação é uma conseqüência principalmente do grau de evolução, do tipo de habitat onde se desenvolve e das características particulares de cada espécie.

Gills externos

Gills externos são observados principalmente em pequenas espécies de invertebrados e temporariamente nas fases iniciais do desenvolvimento de répteis, uma vez que as perdem após sofrer a metamorfose.

Ajolote mexicano (Ambystoma mexicanum). Fonte: Wikimedia Commons

Esses tipos de brânquias têm certas desvantagens: primeiro, porque são apêndices delicados, são propensos a abrasões e atraem predadores. Nos organismos que têm movimento, dificultam sua locomoção.

Quando estão em contato direto com o ambiente externo, geralmente são muito suscetíveis e podem ser facilmente afetados por fatores ambientais adversos, como baixa qualidade da água ou pela presença de substâncias tóxicas.

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Se as brânquias estiverem danificadas, é muito provável que ocorram infecções bacterianas, parasitas ou fúngicas, o que, dependendo da gravidade, pode produzir a morte.

Gills internos

Gills internos, porque são mais eficientes que os externos, são apresentados em organismos aquáticos maiores, mas têm diferentes níveis de especialização, dependendo da evolução da espécie.

Eles geralmente estão localizados em câmeras que as protegem, mas precisam de correntes que lhes permitam ter contato constante com o ambiente externo para atender à troca de gases.

Os peixes também desenvolveram tapas calcárias, chamadas operculos, que cumprem a função de proteger as brânquias, agindo como portões que restringem o fluxo de água e também bombeando a água.

Importância de brânquias

As brânquias são fundamentais para a sobrevivência de organismos aquáticos, porque desempenham um papel indispensável para o crescimento celular.

Além de respirar e ser uma parte primária do sistema circulatório, eles podem contribuir para a alimentação de certos moluscos, funcionar como sistemas excretores de substâncias tóxicas e ser reguladoras de diferentes íons em organismos como evoluídos como peixes.

Estudos científicos mostram que indivíduos que sofreram danos ao sistema respiratório em branquear, têm um desenvolvimento mais lento e são menores, têm maior probabilidade de sofrer infecções e, em casos de ferimentos graves, pode ocorrer até a morte.

As brânquias fizeram adaptações aos habitats e condições ambientais mais diversos, permitindo o estabelecimento da vida em ecossistemas praticamente anxic (sem oxigênio).

O nível de especialização das brânquias está diretamente relacionado à fase evolutiva das espécies e é a maneira mais eficiente de obter oxigênio em sistemas aquáticos.

Referências

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