ANATOMIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO

     Até este momento, já vimos que o corpo humano tem necessidade de substâncias externas para manter seu funcionamento e organização. Também já vimos que uma das vias de entrada de substâncias necessárias ao metabolismo humano, é o Sistema Digestório, por onde entram os nutrientes que atuam na construção de novas células (proteínas/lipídios), regulação do funcionamento do organismo (vitaminas/sais minerais) e produção de energia (lipídios/carboidratos).

     Entretanto, para produzir energia o corpo precisa mais do que carboidratos e lipídios. A glicose, molécula fundamental para a produção de energia, precisa ser degradada durante a respiração aeróbica celular, formando assim, "pacotes" de energia chamados ATP.

     Para produzir o ATP, as mitocôndrias precisam de um outro elemento: o Oxigênio, que participa ativamente nesse processo, e a entrada de gases no organismo humano se dá através do Sistema Respiratório!

     Para entender como esses gases entram no corpo e chegam ao sangue, onde atingirão as células para a produção de ATP, precisamos conhecer a anatomia do Sistema Respiratório:

     A entrada dos gases ocorre pelas vias respiratórias, ou seja pelo nariz, a mucosa que o reveste internamente apresenta pelos e muitos capilares sanguíneos, o que permite que impurezas sejam retidas e o ar seja aquecido à temperatura corporal antes de chegarem às partes mais internas do sistema.

   O próximo órgão é a faringe, internamente também é revestida por microcílios, capilares sanguíneos e muco, com a mesma função de retenção de impurezas e aquecimento do ar. Mas, em seu limite inferior, a faringe tem uma cartilagem chamada epiglote capaz de controlar a deglutição do bolo alimentar e a passagem do ar para o pulmão, evitando engasgos.

   Na laringe, próximo órgão, encontramos as pregas vocais, músculos que, tensionados pela passagem do ar, são modulados retornando como sons. A continuação da laringe, chama-se traqueia, seu formato se modifica consideravelmente. Esse tubo de passagem do ar, é constituído por anéis membranosos de cartilagem que lhe conferem a capacidade de dobrar-se sem obstruir a passagem do ar. Os canos de saída de água das máquinas de lavar copiam essa conformação, com o objetivo de aumentar a capacidade de escoamento da água.

    A traqueia se divide em dois caminhos: os brônquios, que por sua vez, se dividem em novos tubos de menor diâmetro denominados bronquíolos. Esses órgãos têm como função transportar os gases até os dois pulmões, são tão ramificados, que se assemelham à uma árvore de copa frondosa, tanto, que alguns autores chamam de árvore respiratória.

     Os pulmões são formados por um conjunto de milhares de pequenos sacos chamados alvéolos. O tecido que forma os alvéolos chama-se epitélio pavimentoso: um conjunto de células "quadradas finas" que lembra os azulejos de um pavimento. Essa estrutura celular permite que os gases atravessem as células, chegando rapidamente ao sangue, que os transportará até as células.

     Graças às essas condições anatômicas do Sistema Respiratório, nosso corpo não só tem o fornecimento de gases necessários à respiração celular e produção de energia, como também tem a capacidade de direcionar alimentos pelo caminho certo e produzir sons para nos comunicarmos. 

     

ATMOSFERA

     A atmosfera é a camada de gases que envolve o planeta, esses gases se distribuem em diversas camadas, de acordo com a própria densidade e a atração pela força gravitacional terrestre.

     Gases como Hidrogênio, Nitrogênio, Oxigênio, Ozônio, Gás Carbônico, Vapor d'água e Hélio se distribuem em diferentes alturas e influenciam a superfície com fatores como: controle da temperatura e da pressão, fornecimento de gases importantes para o metabolismo dos seres vivos, proteger de raios ultravioletas solares e impacto de corpos terrestres e ainda, favorecer a comunicação dos humanos transmitindo ondas sonoras e visuais.

    Os gases se distribuem em cinco camadas, nomeadas segundo a distância que se encontram da crosta terrestre ou de acordo com alguma característica significativa. Vamos fazer uma viagem imaginária subindo, para conhecer essas camadas melhor?

     A primeira camada, de baixo para cima, chama-se  troposfera, esse nome, quer dizer "esfera + homem", pois essa é a camada que mais sofre interferência humana por estar mais próxima. Nela são encontrados a maioria dos gases, e ocorrem a maioria dos fenômenos climáticos e poluentes.

     Um importante fator, relacionado com a concentração de Gás Carbônico, é o aquecimento global. Grandes concentrações de Gás Carbônico na troposfera, provocam o chamado efeito estufa: um fenômeno em que a troposfera comporta-se como a cobertura de uma estufa, concentrando o calor do sol em seu interior. O aquecimento global pode colocar em risco a manutenção da vida dos seres vivos, pois, pode provocar derretimento das calotas polares, extinção de espécies adaptadas às condições climáticas muito quente ou muito frias, desertificação, e tempestades climáticas mais intensas. 

     É na troposfera que acontecem a maioria das interações humanas com a atmosfera, nela voam as aves migratórias, os aviões comerciais e outros transportes aéreos; encontramos os gases Hidrogênio, Nitrogênio, Oxigênio e Gás Carbônico, muito necessários às funções vitais dos organismos que habitam a Terra; nela também se formam, normalmente, as nuvens de chuva que fornecem água doce à crosta.

    A segunda camada, subindo em direção ao espaço sideral, chama-se estratosfera, entender pelo significado fica complicado se considerarmos que stratum, quer dizer estrato, camada, então ela seria a camada esfera.... Meio sem lógica né?

  Mas tudo bem, a estratosfera é importante principalmente, porque em seu limite inferior encontramos a Camada de Ozônio, camada que reflete de volta ao espaço os raios ultravioletas solares, muito prejudiciais aos seres vivos. Sua destruição pode reduzir a taxa de fotossíntese, pode provocar cegueira, câncer de pele, deformações musculares e ósseas ou ainda, redução na ação do sistema imunológico.

     Nessa camada, voam os jatos supersônicos e uma característica interessante é o fato de sua temperatura comportar-se de maneira inversa à troposfera. Na troposfera, a temperatura diminui sensivelmente à medida que subimos atingindo temperaturas negativas próximas de -60°C quando chegamos no topo. Na  estratosfera, ocorre justamente o contrário: a temperatura aumenta de -60°C até -3ºC em seu limite superior.

     A camada do meio chama-se mesosfera, claro, por causa da sua posição, pois, meso quer dizer meio, e sfera, nós já sabemos. É a camada mais gelada, com temperaturas que variam entre -3°C e - 143°C. Onde os gases estão mais densos, colaborando também, para a proteção contra impactos de corpos celestes, nela, os meteoros são desmanchados, produzindo as estrelas cadentes que vemos no céu. Outro fenômeno interessante que ocorre nessa são as nuvens noctilucentes, são nuvens de partículas de gelo que brilham à noite por refletirem a luz solar.

     A penúltima camada recebe o nome de termosfera, termo é calor e sfera.... tá bom, a gente já sabe! Adivinha porque tem esse nome. Você já descobriu, é a camada que tem maior temperatura, podendo atingir 1000°C. Nessa camada os gases começam a se tornar menos densos, sofrem menor açã da força gravitacional, e por isso, suas moléculas se afastam tanto, que se transformam em íons, por isso, algumas pessoas também a chamam de ionosfera. Por essa característica, é a camada onde os humanos estacionam os satélites que fazem as famosas transmissões via satélite. Por causa dos íons, também, é nessa camada que ocorrem as Auroras Austral e Boreal.

     Chegamos na última camada, a exosfera (de exo - fora e sfera - camada), aqui é bem quente e estamos muito mais perto do espaço sideral do que da crosta terrestre, por isso, dizemos que é a camada mais rarefeita. As moléculas dos gases estão muuuuiiiitoooo afastadas e nesse ponto a atmosfera começa a ficar fininha, fininha.... como se os gases fossem fugindo para o espaço. Aqui começamos a encontrar satélites e sondas espaciais e muito lixo espacial, que ainda permanece na órbita terrestre por causa da força gravitacional.

    Voltando agora para a crosta, nosso foguete vai aterrissar, pois, aqui é bem melhor para respirarmos, afinal, é na troposfera que existe a maior quantidade de Oxigênio.

SEPARAÇÃO DE MISTURAS

     Já vimos que as misturas são resultantes da união de duas ou mais substâncias que conservam suas propriedades. Se elas conservam as propriedades, então, elas também podem ser separadas, para retornar às substâncias originais.

     Em casa, utilizamos com frequência os métodos de separação de mistura, e nem nos damos conta, que estamos praticando química. Alguns exemplos:

1. Lavar a roupa: colocar a roupa na máquina, esperar encher, misturar os produtos de limpeza - estamos montando uma mistura composta de no mínimo, três substâncias: as roupas, a água e o sabão em pó. Se colocarmos água sanitária e amaciante, temos mais duas substâncias na mistura, que será heterogênea, pois, ao final teremos uma fase formada pela água colorida pelos produtos de limpeza, e outra, pela roupa e pela sujeira. 

     Enquanto a máquina bate a roupa, vai de formando uma nova mistura em que a sujeira passa para a água. A reação entre o amaciante e as fibras das roupas, não é uma mistura e sim, uma combinação (ou reação química), afinal, depois não poderemos mais separá-los.

  No final do processo, a máquina já faz três separações: 

* a levigação - separação sólido/líquido, que é a retirada da sujeira (sólida) pela água corrente; 

* a filtração - separação sólido/líquido, que é a retirada da água com sujeira de dentro da máquina e;

* a centrifugação - separação sólido/líquido, retirada do excesso de água da roupa, por movimento circular forte e constante. 

    Mas a centrifugação, na maioria das vezes, não é suficiente para retirar toda a água que ficou misturada à roupa, então, penduramos a roupa para secar no varal e promovemos outro método de separação de misturas, que é a vaporização, em que separamos a água da roupa por evaporação da água.

2. Fazer feijão: Primeiro, você tem escolher o feijão. Para isso, você utiliza o método chamado catação (separação sólido/sólido), pois você "cata" as pedras misturadas ao feijão separando-as. 

* Depois, se você gosta só do caldinho, faz outra técnica, a tamisação ou peneiração (separação sólido/sólido ou pastoso), pois o caldo do feijão não é líquido como a água, mas pastoso, separando só o caldo do feijão das partes sólidas. Essa técnica tem esse outro nome engraçado porque algumas peneiras muito finas, de laboratório, têm o nome de tamises.

     Existem outros métodos de separação de misturas que não estamos habituados a fazer em casa, mas sabemos como são, por exemplo, para "achar uma agulha num palheiro" podemos utilizar a técnica, chamada imantação (separação sólido ferroso/líquido ou sólido), na qual utilizamos um imã, para separar substâncias ferrosas.

    Ou quando deixamos o suco parado, e o açúcar acumula no fundo da jarra.... Nesse caso, é a decantação (separação sólido/líquido). 

     Outro método que conhecemos, é a destilação (separação líquido/sólido), muito utilizado pelos dessalinizadores do nordeste. Os aparelhos que retiram o sal da água do mar, tornando-a potável, separam a água e o sal por evaporação e condensação: 

   A destilação também pode ser usada para separar líquidos, nesse caso, chama-se destilação fracionada, pois os diferentes líquidos possuem diferentes pontos de evaporação e por isso, evaporam em diferentes temperaturas. Essa técnica é usada na separação dos componentes do petróleo e para fabricar bebidas destiladas como a vodca, o wisky e a cachaça.

     Ainda existem algumas técnicas de separação que não foram citadas:

* a ventilação (sólido/sólido) separa sólidos com base no peso, os mais leves são transportados pelo vento, como quando assopramos o amendoim para separar cascas dos grãos.

* a floculação (sólido/líquido) separa pequenas partículas sólidas, unindo-as em flocos por ação de algum agente coagulante, essa técnica é uma das etapas de tratamento de água e a maneira como se faz queijo.

* a flotação (sólido/sólido) substâncias com densidades diferentes são colocadas em um vasilhame com água, as mais densas ficam embaixo e as menos densas, ficam na superfície. As mineradoras, separam minérios de impurezas , triturando os minérios e misturando óleo. As partículas de minério se unem ao óleo e quando se adiciona água ao conjunto, o óleo com os minérios ocupa a superfície permitindo que sejam recolhidos e as impurezas permanecem no fundo da vasilha.

     Existem muitas formas de separar as misturas, mas se soubermos como funcionam, poderemos resgatar quaisquer substâncias que misturarmos.