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Questão 2 Unicamp 2022 - 2ª fase - dia 2

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Questão 2

Anatomia do sistema respiratório Respiração (Fisiologia comparada)

A queima de biomassa causa intensa produção de poluentes atmosféricos, entre os quais podemos incluir o material particulado. Quanto menor for a partícula, mais ela conseguirá penetrar profundamente no sistema respiratório, chegando aos alvéolos pulmonares. Pesquisadores observaram que a exposição ao material particulado com diâmetro menor que 10μm PM10 está associado com danos no DNA das células pulmonares.

(Fonte: N. de Oliveira Alves e outros, Scientific Reports, Londres, v. 7, n. 1, p.10937, set. 2017.)

a) Cite duas estruturas do sistema respiratório que compõem o percurso do ar entre a cavidade nasal e os alvéolos pulmonares em humanos. Considerando o ciclo celular, explique como a exposição ao PM10 pode promover o desenvolvimento de câncer de pulmão.

b) O termo “respiração” pode ser empregado para o processo de trocas gasosas com o meio externo através de superfícies respiratórias. Neste sentido, complete a tabela abaixo com o tipo de respiração de cada animal citado.

ANIMAL TIPO DE RESPIRAÇÃO
MINHOCA  
CARANGUEIJO  
BEIJA-FLOR  
BALEIA AZUL  

 



Resolução

a) No sistema respiratório humano o caminho do ar até os alvéolos está a seguir: narinas, cavidade nasal, faringe (nasofaringe, orofaringe, e laringofaringe), laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos, alvéolos. O candidato poderia escolher e citar qualquer das estruturas listadas acima após a cavidade nasal e antes dos alvéolos.

Em grande parte da árvore respiratória, o trecho da laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos é revestida por um tecido epitelial mucoso e ciliado, o qual possui a função de reter o material particulado do ar e varrê-lo em direção ascendente até a faringe, atuando, portanto, como um filtro protetor que evita a obstrução dos alvéolos, localizados mais adiante na árvore. O material particulado mais fino, quando não retido pelo tecido descrito, pode chegar até a luz alveolar, sendo fagocitado por células móveis que colonizam esse espaço, os macrófagos, que também colaboram com a limpeza do sistema respiratório. No entanto, conforme mencionado na questão, quanto menor a dimensão do material particulado, maior será sua propensão de chegar ao epitélio pulmonar e causar danos, já que a atividade fagocitária do macrófago pode não ser suficiente para capturá-lo. De acordo com os pesquisadores, o material particulado com diâmetro menor que 10 μm (PM10) seria capaz de causar dano ao DNA das células alveolares e promover o câncer de pulmão, já que é o DNA a molécula responsável pelo controle das características celulares e de todo o funcionamento metabólico. As alterações citadas, além de alterar o funcionamento normal da célula, interferem na capacidade da célula de controlar o seu próprio ciclo celular, resultando em células com ciclos curtos de divisão e com características teciduais incompatíveis com o órgão na qual se encontram. Tal grupo de células anormais e que se multiplicam rapidamente configuram o câncer.  

b) Tabela preenchida, conforme solicitado na questão. 

Animal Tipo de Respiração
Minhoca Respiração cutânea
Caranguejo Respiração branquial
Beija-flor Respiração pulmonar
Baleia Azul Respiração pulmonar

As minhocas respiram por respiração cutânea, que é aquela na qual as trocas gasosas ocorrem em toda a superfície celular. Após a entrada do O2 na superfície, por difusão simples, o gás penetra os capilares e é levado pelo sistema circulatório até as células mais distantes.  No caranguejo, um animal aquático, as trocas gasosas ocorrem em uma estrutura delgada e vascularizada, que fica em contato com a água e chamamos de brânquias; neles o sistema circulatório, que é aberto, se encarrega de distribuir o O2 capturado da água até as células mais profundas. No Beija-flor a respiração pulmonar, com pulmões do tipo parabronquiais, os quais estão associados a quatro pares de grandes sacos aéreos, já na Baleia azul os pulmões são alveolares, assim como o dos humanos. Na respiração pulmonar o ar chega até os alvéolos, local onde ocorre a hematose, e dali em diante o sistema circulatório se encarrega de fazer a distribuição do O2.