O que é a respiração da pele?

O respiração cutânea é uma forma de respiração na qual a troca gasosa ocorre através da pele e não através dos pulmões ou das brânquias.

Este processo ocorre principalmente em insetos, anfíbios, peixes, cobras marinhas, tartarugas e alguns mamíferos (Jabde, 2005).

A pele dos animais que usam a respiração cutânea é muito especial. Para permitir uma troca gasosa, ela deve estar úmida para que tanto o oxigênio quanto o dióxido de carbono possam passar livremente por ela.

O processo de respiração cutânea é feito apenas através da pele. Por esta razão, a maioria dos animais vertebrados que usam este tipo de respiração, a pele é altamente vascularizada, a fim de facilitar o processo de troca gasosa.

Essa troca é altamente importante em anfíbios e tartarugas de casca mole, que usam glândulas mucosas para conservar a umidade da pele (Marshall, 1980).

Alguns anfíbios têm muitas dobras na pele que os ajudam a aumentar sua taxa respiratória. Sapos são conhecidos por beber água e respirar através da pele. Eles têm três formas de respiração: cutânea, pulmonar e através do revestimento da boca. Este último tipo de respiração é o mais usado quando eles estão em um estado de repouso.

A respiração cutânea é um tipo de respiração que não precisa que os pulmões ocorram. Por esta razão, há espécies que não têm pulmões e ainda conseguem sobreviver graças às trocas gasosas feitas através da pele.

Existem espécies que podem exercer a respiração cutânea e pulmonar, no entanto, estima-se que nos anfíbios, a respiração cutânea é responsável por tomar 90% do oxigênio necessário para viver.

Respiração cutânea em diferentes tipos de animais

Anfíbios

A pele de todas as espécies de anfíbios é o órgão mais utilizado para realizar o processo respiratório. Algumas espécies dependem exclusivamente da respiração da pele para sobreviver.

Este é o caso da salamandra familiar afroditada Plethodontidae. Esta família de anfíbios não tem pulmões, no entanto, é o grupo mais numeroso de espécies de salamandras do mundo. (Zahn, 2012)

Enquanto os anfíbios estão completamente submersos na água, a respiração cutânea ocorre através da pele. Esta é uma membrana porosa através da qual o ar se espalha entre os vasos sanguíneos e tudo ao seu redor.

Embora a respiração da pele seja predominante em anfíbios, ela só ajuda os sapos a sobreviverem durante as estações mais frias.

A respiração cutânea requer umidade constante na superfície da pele. Quando os sapos estão fora da água, as glândulas mucosas da pele continuam a molhar, o que permite que ocorra um processo de absorção do oxigênio do ar.

Existem alguns casos especiais na respiração de anfíbios. Por exemplo, os girinos, que respiram através de brânquias, e os sapos do deserto, que tendem a ter pele seca, inviabilizando a respiração cutânea (Bosch, 2016).

Répteis

As escamas que cobrem o corpo dos répteis previnem, na maioria dos casos, um processo de respiração da pele.

No entanto, existe a possibilidade de realizar uma troca gasosa entre as escalas ou áreas onde a densidade das escamas é menor.

Durante os períodos de hibernação subaquática, algumas tartarugas dependem da respiração da pele ao redor da cloaca para sobreviver.

Da mesma forma, existem espécies de cobras marinhas que absorvem aproximadamente 30% do oxigênio de que necessitam através da pele. Isso se torna essencial quando eles precisam mergulhar debaixo d'água.

Para as cobras marinhas, é possível realizar esse processo diminuindo a intensidade com que o sangue irriga os pulmões e aumentando o suprimento de sangue nos capilares da pele. Por este motivo, a pele das cobras pode, por vezes, dar uma aparência rosa. (Feder e Burggren, 1985)

Mamíferos

Mamíferos são conhecidos por serem espécies endotérmicas ou "de sangue quente". Eles geralmente têm uma demanda metabólica maior do que os animais vertebrados exotérmicos ou chamados de "sangue frio".

Da mesma forma, a pele dos mamíferos é mais espessa e impermeável do que a de outras espécies de vertebrados, o que impede que a pele seja o órgão usado para realizar o processo de troca gasosa.

No entanto, a respiração da pele em mamíferos existe, mas ocorre em uma porcentagem menor. Um exemplo são os morcegos, que levam oxigênio através das membranas altamente vascularizadas localizadas em suas asas. Os morcegos podem levar cerca de 12% do oxigênio que precisam através de suas asas.

Os seres humanos estão entre as espécies de mamíferos que retiram a menor porcentagem de oxigênio do ar através da pele. Um ser humano pode levar em média entre 1% e 2% de oxigênio do ar, o que não poderia garantir sua subsistência (Ernstene & Volk, 1932).

Insetos

Nos insetos, a troca gasosa pela pele tende a ser generosa, mas não representa a principal fonte de absorção de oxigênio.

A maioria dos insetos toma oxigênio e libera dióxido de carbono através de um tecido conhecido como cutícula, localizado na parte externa da epiderme dos invertebrados.

Existem algumas famílias de insetos que não têm um sistema respiratório definido, então dependem completamente da respiração da pele para transportar a hemolinfa (semelhante ao sangue de insetos) da superfície do corpo para os tecidos internos.

A maioria dos insetos terrestres usa um sistema de traquéia para realizar trocas gasosas. No entanto, em insetos aquáticos e endoparasitários, a respiração cutânea é vital, uma vez que seu sistema traqueal não pode fornecer o oxigênio necessário sozinho (Chapman, 1998).

Peixes

A respiração cutânea ocorre em diferentes espécies de peixes marinhos e de água doce. Para a respiração aquática, os peixes requerem principalmente o uso de guelras.

No entanto, a respiração da pele representa entre 5% e 40% do consumo total de oxigênio da água, embora tudo isso dependa da espécie e da temperatura do meio.

A respiração cutânea é mais importante em espécies que tomam oxigênio do ar, como peixes saltadores ou peixes de coral. Nestas espécies, o consumo de oxigênio através da pele representa 50% da respiração total.

Referências

1. Bosch, D. L. (7 de 2 de 2016). Tudo que você precisa é de biologia. Retirado de Como respirar sem os pulmões, estilo lissamphibian: allyouneedisbiology.wordpress.com.
2. Chapman, R. F. (1998). Respiração de Cutaneus. Em R. F. Chapman, os insetos: estrutura e função (página 452). Nova York: Cambridge University Press.
3. Ernstene, A. C. e Volk, M. C. (1932). O Efeito da Congestão Venosa na Taxa de Eliminação de Dióxido de Carbono e Absorção de Oxigênio. The Journal of Clinical Investigation, 387-390.
4. Feder, M. E., & Burggren, W. W. (1985). Troca de Gás Cutâneo em Vertebrados: Design, Padrões, Controle e Implicações. Revisões biológicas, 1- 45.
5. Jabde, P. V. (2005). Respriação Em P. V. Jabde, livro de texto da fisiologia geral (página 112). Nova Dehli: Editora Discovery.
6. Marshall, P. T. (1980). Resgataria, Câmbio de Gás e Transporte. Em P. T. Marshall, Fisiologia de Mamíferos e Outros Vertebrados (pp. 88-89). Nova York: Cambridge University Press.
7. Zahn, N. (24 de 8 de 2012). Retirado de Salameandering em respiração cutânea: iheartungulates.com.