Biologia — Sistema Digestório e Respiratório Descrição: Flashcards para revisão do 1º ano do Ensino Médio. Sistema digestório, digestão mecânica e química, enzimas, órgãos, absorção de nutrientes, bile, pâncreas, sistema respiratório, hematose, alvéolos, inspiração e expiração.

Sistema Respiratório: Anatomia, Fisiologia e Trocas Gasosas

  • Função Principal:

    • Realizar as trocas gasosas no organismo humano.

    • Fornecer oxigênio (O2\text{O}_2) para as células e remover o gás carbônico (CO2\text{CO}_2) resultante do metabolismo celular.

  • Caminho do Ar pelas Vias Respiratórias:

    • Trajeto linear sequencial: Fossas nasais →\rightarrow Faringe →\rightarrow Laringe →\rightarrow Traqueia →\rightarrow Brônquios →\rightarrow Bronquíolos →\rightarrow Alvéolos.

  • Divisão Funcional do Sistema Respiratório:

    • Porção Condutora: Estruturas responsáveis pelo transporte, filtragem, umidificação e aquecimento do ar (fossas nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos terminais).

    • Porção Respiratória: Estruturas onde ocorre a troca gasosa efetiva entre o ar e o sangue (bronquíolos respiratórios, ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos).

  • Estruturas Anatômicas do Sistema Respiratório:

    • Fossas Nasais:

    • Principais funções: Filtrar, aquecer e umidificar o ar inspirado.

    • Pelos e muco: Atuam na retenção física de partículas suspensas e microrganismos.

    • Vasos sanguíneos: Vias altamente vascularizadas que auxiliam no aquecimento do ar até a temperatura corporal.

    • Secreções: Garantem a umidificação constante do ar que passa pelas cavidades.

    • Olfato: Revestidas por células sensoriais especializadas na captação de odores.

    • Faringe:

    • Tubo muscular compartilhado que atua como passagem tanto para o ar quanto para os alimentos.

    • Divisão anatômica em três regiões: Nasofaringe, orofaringe e laringofaringe.

    • Laringe:

    • Estrutura que participa ativamente da respiração e do processo de fonação.

    • Pregas vocais: Estruturas que vibram com a passagem do ar, permitindo a produção da voz.

    • Epiglote: Cartilagem situada na entrada da laringe que funciona como uma válvula mecânica, impedindo a entrada de alimentos e líquidos nas vias respiratórias durante a deglutição.

    • Traqueia:

    • Tubo cartilaginoso que conduz o ar da laringe até a bifurcação dos brônquios.

    • Anéis de cartilagem: Mantêm a parede rígida e o tubo permanentemente aberto para o fluxo de ar.

    • Revestimento interno: Tecido epitelial ciliado dotado de células produtoras de muco, responsável pela varredura de impurezas.

    • Brônquios e Ramificações:

    • A traqueia divide-se na cavidade torácica em dois brônquios principais: brônquio direito e brônquio esquerdo.

    • Dentro dos pulmões, os brônquios sofrem ramificações sucessivas e progressivamente menores:

      • Brônquio primário →\rightarrow Brônquio secundário →\rightarrow Brônquio segmentar →\rightarrow Bronquíolo →\rightarrow Ductos alveolares →\rightarrow Alvéolos.

    • As estruturas alveolares encontram-se intimamente associadas a redes capilares de vasos sanguíneos.

    • Pulmões e Pleuras:

    • Órgãos pares situados no interior da cavidade torácica.

    • Revestidos por duas membranas serosas denominadas pleuras:

      • Pleura parietal: Reveste internamente a parede da cavidade torácica.

      • Pleura visceral: Adere diretamente à superfície externa do tecido pulmonar.

  • Ventilação Pulmonar e Mecânica Respiratória:

    • Corresponde aos processos mecânicos alternados de entrada (inspiração) e saída (expiração) de ar dos pulmões.

    • Depende da ação conjunta da musculatura respiratória, composta pelo diafragma e pelos músculos intercostais, articulados com a coluna vertebral, o esterno e as costelas.

    • Fase de Inspiração:

    • O diafragma contrai-se e desloca-se para baixo.

    • Os músculos intercostais contraem-se, elevando as costelas e o esterno.

    • O volume da caixa torácica aumenta.

    • A pressão intrapulmonar diminui em relação à pressão atmosférica externa.

    • O ar atmosférico entra nos pulmões.

    • Esquema de pressões: \text{Volume} \nuparrow \implies \text{Pressão} \downarrow \implies \text{Entrada de ar}.

    • Fase de Expiração:

    • O diafragma relaxa e eleva-se à sua posição de repouso.

    • Os músculos intercostais relaxam, abaixando as costelas.

    • O volume da caixa torácica diminui.

    • A pressão intrapulmonar aumenta acima da pressão atmosférica.

    • O ar é forçado a sair dos pulmões.

    • Esquema de pressões: Volume↓  ⟹  Pressa˜o↑  ⟹  Saıˊda de ar\text{Volume} \downarrow \implies \text{Pressão} \uparrow \implies \text{Saída de ar}.

    • Lei de Boyle:

    • A dinâmica da ventilação fundamenta-se na Lei de Boyle, que estabelece que o volume e a pressão de um gás em um recipiente fechado são inversamente proporcionais a uma temperatura constante (Pressa˜o∝1Volume\text{Pressão} \propto \frac{1}{\text{Volume}}).

  • Hematose Pulmonar:

    • Conceito: Processo de troca gasosa que ocorre no nível alveolar entre o ar contido nos alvéolos e o sangue que circula pelos capilares pulmonares.

    • Mecanismo: Ocorre por difusão simples, onde os gases se movem espontaneamente a favor de seu gradiente de concentração (da região de maior concentração/pressão parcial para a de menor concentração/pressão parcial).

    • Direção dos gases:

    • Oxigênio (O2\text{O}_2): Move-se dos alvéolos para o sangue capilar.

    • Gás Carbônico (CO2\text{CO}_2): Move-se do sangue capilar para os alvéolos.

    • Alteração da composição sanguínea durante a hematose:

    • Sangue Venoso (chegada aos pulmões): Apresenta baixa concentração de oxigênio e alta concentração de gás carbônico (↓O2\downarrow \text{O}_2 e ↑CO2\uparrow \text{CO}_2).

    • Sangue Arterial (saída dos pulmões pós-hematose): Apresenta alta concentração de oxigênio e baixa concentração de gás carbônico (↑O2\uparrow \text{O}_2 e ↓CO2\downarrow \text{CO}_2).

  • Transporte de Oxigênio (O2\text{O}_2):

    • A imensa maioria do oxigênio é transportada no sangue ligada à proteína hemoglobina, presente no interior das hemácias (glóbulos vermelhos).

    • Reação de formação da oxiemoglobina:     Hemoglobina+O2⇌Oxiemoglobina\text{Hemoglobina} + \text{O}_2 \rightleftharpoons \text{Oxiemoglobina}

    • Rota do transporte: Pulmões →O2→\rightarrow \text{O}_2 \rightarrow Hemoglobina →\rightarrow Sangue →\rightarrow Tecidos periféricos.

    • Nas células dos tecidos, o oxigênio ejeta-se da hemoglobina e é consumido na respiração celular para a produção energética na forma de ATP.

  • Transporte de Gás Carbônico (CO2\text{CO}_2):

    • O CO2\text{CO}_2 é um resíduo metabólico gerado continuamente pelas células através da respiração celular.

    • Rota de eliminação: Células →\rightarrow Sangue →\rightarrow Pulmões →\rightarrow Alvéolos →\rightarrow Meio exterior.

    • A principal forma de transporte do CO2\text{CO}_2 pelo sangue é como íon bicarbonato (HCO3−\text{HCO}_3^-) dissolvido no plasma sanguíneo.

    • Reações químicas no interior das hemácias (catalisadas pela enzima anidrase carbônica / carbonic anhydrase):     CO2+H2O⇌H2CO3⇌H++HCO3−\text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O} \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3 \rightleftharpoons \text{H}^+ + \text{HCO}_3^-

    • O ácido carbônico (H2CO3\text{H}_2\text{CO}_3) formado dissocia-se em íons hidrogênio (H+\text{H}^+) e íons bicarbonato (HCO3−\text{HCO}_3^-).

    • O bicarbonato sai da hemácia para o plasma (com entrada compensatória de cloreto Cl−\text{Cl}^-) e navega até a microcirculação pulmonar.

    • Nos capilares pulmonares, ocorrem as reações inversas:     HCO3−+H+⇌H2CO3⇌CO2+H2O\text{HCO}_3^- + \text{H}^+ \rightleftharpoons \text{H}_2\text{CO}_3 \rightleftharpoons \text{CO}_2 + \text{H}_2\text{O}

    • O CO2\text{CO}_2 regenerado difunde-se livremente para os alvéolos e é expelido na expiração.

  • Resumo Integrado do Ciclo Respiratório:

    1. O ar atmosférico entra pelas vias aéreas inspiratórias.

    2. O ar percorre a porção condutora e chega até os alvéolos pulmonares.

    3. Ocorre o processo de hematose nos alvéolos.

    4. O oxigênio (O2\text{O}_2) atravessa a membrana respiratória e entra no sangue.

    5. A hemoglobina transporta o O2\text{O}_2 ligado sob a forma de oxiemoglobina.

    6. As células teciduais absorvem e utilizam o O2\text{O}_2 na respiração celular.

    7. As células sintetizam e liberam gás carbônico (CO2\text{CO}_2).

    8. O CO2\text{CO}_2 é transportado pelo sangue, predominantemente sob a forma solubilizada de íons bicarbonato (HCO3−\text{HCO}_3^-).

    9. O sangue venoso chega aos pulmões e a reação química é revertida em CO2\text{CO}_2 gasoso.

    10. O CO2\text{CO}_2 passa aos alvéolos e é eliminado do corpo durante a expiração.

Sistema Digestório: Processos, Anatomia e Absorção de Nutrientes

  • Conceito de Digestão:

    • Conjunto de transformações físicas e químicas sofridas pelos alimentos ao longo do tubo digestório.

    • Finalidade: Converter macromoléculas complexas em moléculas simples e solúveis, passíveis de serem absorvidas e metabolizadas pelas células.

  • Tipos de Digestão:

    • Digestão Mecânica:

    • Processo físico de fragmentação, redução e movimentação dos alimentos sem alterar sua composição química.

    • Exemplos: Mastigação bucal, contrações peristálticas do estômago e movimentos de segmentação do intestino.

    • Digestão Química:

    • Processo de quebra enzimática das ligações químicas das macromoléculas alimentares (hidrólise).

    • Exemplo: Atuação da enzima amilase salivar (ptialina) sobre as moléculas de amido na saliva.

  • Caminho Integrado do Alimento pelo Tubo Digestório:

    • Boca →\rightarrow Faringe →\rightarrow Esôfago →\rightarrow Estômago →\rightarrow Intestino Delgado →\rightarrow Intestino Grosso →\rightarrow Reto →\rightarrow Ânus.

  • Anatomia e Fisiologia dos Órgãos Digestórios:

    • Boca:

    • Local de início do processo digestivo.

    • Contém dentes, língua e aberturas dos ductos excretores das glândulas salivares.

    • Dentes: Realizam a mastigação (digestão mecânica).

    • Saliva: Umedece, lubrifica e aglomera o alimento no bolo alimentar.

    • Amilase Salivar: Enzima que inicia a digestão química de polissacarídeos (amido).

    • Língua: Mistura o alimento com a saliva e impulsiona o bolo alimentar no processo de deglutição.

    • Faringe:

    • Tubo muscular curto posicionado entre a boca e o esôfago, dividido em três regiões: nasal (nasofaringe), oral (orofaringe) e laríngea (laringofaringe).

    • Atua na deglutição, empurrando o bolo alimentar diretamente para o esôfago.

    • Esôfago:

    • Tubo muscular cilíndrico com comprimento de aproximadamente 25 cm25\,\text{cm}.

    • Conduz o alimento da faringe até o estômago.

    • O transporte não ocorre por gravidade, mas por meio de movimentos peristálticos (contrações musculares lisas involuntárias e ritmadas).

    • Estômago:

    • Porção dilatada do tubo digestivo situada abaixo do diafragma.

    • Anatomicamente dividido em: Fundo, corpo, piloro, cárdia (zona de transição com o esôfago), curvatura menor e curvatura maior.

    • Atua como reservatório temporário e realiza digestão mecânica (pelas contrações de sua parede muscular) e química (pela secreção do suco gástrico).

    • Inicia a digestão enzimática de proteínas pela ação da enzima pepsina.

    • Mistura química: Bolo Alimentar+Suco Gaˊstrico=Quimo\text{Bolo Alimentar} + \text{Suco Gástrico} = \text{Quimo}.

    • Tipos celulares e glândulas da mucosa gástrica:

      • Glândulas Mucosas: Secretam muco protetor espesso para proteger o epitélio gástrico contra a autodigestão pelo ácido clorídrico (HCl\text{HCl}).

      • Células G: Secretam o hormônio gastrina, responsável por estimular a secreção do suco gástrico e aumentar os movimentos peristálticos estomacais.

      • Células Parietais (Oxínticas): Secretam ácido clorídrico (HCl\text{HCl}), mantendo o pH estomacal extremamente ácido em torno de 2,02{,}0. O pH ácido favorece a desnaturação protéica e a conversão do pepsinogênio inativo na enzima ativa pepsina.

  • Órgãos Anexos e Glândulas Associadas:

    • Pâncreas:

    • Glândula mista com funções endócrinas e exócrinas.

    • Função digestiva: Produz o suco pancreático, solução rica em bicarbonato de sódio e diversas enzimas digestivas (como lípase, amilase pancreática e proteases).

    • Lança o suco pancreático na primeira porção do intestino delgado (duodeno).

    • Fígado:

    • Um dos maiores órgãos viscerais do corpo humano com variadas funções metabólicas.

    • Função digestiva: Produz a bile.

    • Importante: A bile não contém enzimas digestivas.

    • Ação da Bile: Atua emulsificando gorduras, ou seja, dividindo grandes gotículas de lipídios em pequenas gotas microscópicas para expandir a área de superfície exposta à ação das lípases.

    • Vesícula Biliar:

    • Órgão sacular que atua como reservatório anatômico da bile produzida pelo fígado.

    • Etapas funcionais: Armazena →\rightarrow Concentra →\rightarrow Libera a bile no duodeno quando há presença de gordura no quimo.

  • Intestino Delgado e Absorção de Nutrientes:

    • Tubo muscular com cerca de 6 m6\,\text{m} de comprimento, estruturado para otimizar o tempo de contato, a digestão química e a absorção de nutrientes.

    • Anatomicamente dividido em três seções:

    • Duodeno (1ª parte): Recebe o quimo vindo do estômago, o suco pancreático enviado pelo pâncreas e a bile vinda da vesícula biliar/fígado.

    • Jejuno (2ª parte): Região central, local predominante de absorção de nutrientes.

    • Íleo (3ª parte): Trecho final responsável pelo término da absorção e conexão com o intestino grosso.

    • Especializações estruturais para expansão de superfície da mucosa:

    • Vilosidades: Projeções digitiformes no epitélio da parede intestinal interna.

    • Microvilosidades: Dobras microscópicas situadas na membrana plasmática apical dos enterócitos (células epiteliais intestinais).

    • Processo de Quilificação (Digestão Química Intestinal Final):

    • Transformação da mistura alimentar em quilo:       Quimo+Suco Pancreaˊtico+Bile+Suco Enteˊrico=Quilo\text{Quimo} + \text{Suco Pancreático} + \text{Bile} + \text{Suco Entérico} = \text{Quilo}

    • Quilificação: Processo de finalização da digestão onde as moléculas são completamente reduzidas a formas absorvíveis.

    • Ao término, o quilo atravessa a válvula ileocecal para entrar no intestino grosso.

    • Mecanismo de Absorção nos Vasos Circulatórios:

    • Capilares Sanguíneos: Absorvem monossacarídeos (carboidratos), aminoácidos, sais minerais, vitaminas hidrossolúveis e água.

    • Vasos Linfáticos (Quilíferos): Absorvem os produtos de digestão dos lipídios, tais como ácidos graxos e glicerol.

  • Intestino Grosso, Reto e Ânus:

    • Intestino Grosso:

    • Tubo muscular de maior calibre com aproximadamente 1,5 m1{,}5\,\text{m} de comprimento.

    • Anatomicamente dividido em: Ceco, cólon ascendente, cólon transverso, cólon descendente, cólon sigmoide, reto e ânus.

    • Principais funções:

      • Reabsorção eficiente de água e sais minerais remanescentes do quilo.

      • Formação, consolidação e armazenamento do bolo fecal (fezes).

      • Acomodação da microbiota intestinal (flora bacteriana), responsável por fermentar resíduos não digeridos e sintetizar vitaminas essenciais.

    • Reto e Ânus:

    • Reto: Porção final responsável pelo armazenamento temporário das fezes.

    • Ânus: Esfíncter encarregado da eliminação do material fecal para o meio externo através do processo mecânico de defecação.