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title: "Os pulmões e as trocas gasosas"
book: "Biologia do ensino fundamental"
subject: biology
language: pt
chapter: 51
exercises: 12
source: https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/51-os-pulmoes-e-as-trocas-gasosas
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# Capítulo 51 — Os pulmões e as trocas gasosas

A cada minuto da sua vida, cerca de oito litros de ar passam por dois órgãos que você nunca viu. O [Capítulo 26](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#ch-g4-breathing) esboçou o caminho e a troca; o [Capítulo 47](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#ch-g7-how-animals-breathe) situou a máquina humana entre as quatro do reino [animal](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/2-os-animais-ao-nosso-redor#def-g1-animals-around-us-animal). Este capítulo completa o quadro: a maquinaria de ventilação, as bolsinhas de ar com o nome próprio delas, os números da troca — e o que a fumaça faz com o conjunto todo.

## 51.1 A maquinaria de ventilação

**Proposição 51.1 (Como o ar é movido).**

Os [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) não têm [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) próprios; o peito os bombeia como um fole:

- inspirar é *trabalho* : os [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) das [costelas](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) levantam e alargam a caixa, e o *diafragma* — o piso muscular largo debaixo dos [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) — se achata para baixo; o peito alargado estica os [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) , e o ar entra para enchê-los;
- expirar, em repouso, é quase todo *soltura* : os [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) relaxam, o peito esticado volta como uma mola, o ar sai. (Apagar velinhas acrescenta [músculo](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) à mola.)

Cerca de $15$ vezes por minuto em repouso ([Definição 26.1](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#def-g4-breathing-movements)), sem ninguém pedir ([Observação 33.4](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/33-o-cerebro-no-comando#rem-g5-brain-in-command-more)) — e mais fundo e mais rápido sob demanda ([Proposição 49.4](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/49-os-orgaos-em-atividade#prop-g7-organs-at-work-supply)).

**Demonstração.** *Admitido neste nível.* ∎

**Exemplo 51.2 (Sentindo o fole).**

Mãos nas [costelas](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-skeleton), inspire fundo: a caixa sobe e se alarga debaixo das suas palmas ([Exemplo 26.2](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#ex-g4-breathing-watch)). Agora ofegue como um cachorro: os sopros rápidos e rasos são quase todos [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation). Os soluços, para completar, são as falsas partidas espasmódicas do [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation) — o fole falhando no horário próprio dele.

## 51.2 Os alvéolos e a troca

**Definição 51.3 (Alvéolos).**

As bolsinhas de ar da [Definição 26.3](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#def-g4-breathing-organs) são os *alvéolos*: centenas de milhões de bolhas de parede fina agrupadas nas pontas mais finas das vias aéreas, cada uma envolvida por [vasos sanguíneos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#def-g4-heart-and-blood-vessels) finos. A superfície somada delas é a meia quadra de tênis da [Observação 26.4](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#rem-g4-breathing-sponge) — a cópia humana da especificação grande, fina e úmida da [Proposição 47.1](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#prop-g7-how-animals-breathe-spec).

**Proposição 51.4 (A troca, em números).**

Compare o ar que entra com o ar que sai: o ar inspirado tem cerca de $21$ por cento de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) e quase nada de [gás carbônico](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration); o ar expirado cai para uns $16$ por cento de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) e chega a uns $4$ por cento de [gás carbônico](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) (além de quente e úmido — [Exemplo 26.7](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#ex-g4-breathing-mirror)). As diferenças são a troca: através das paredes alveolares, o [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) atravessa para o [sangue](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/25-a-viagem-do-alimento#prop-g4-journey-of-food-absorb) e o [gás carbônico](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) atravessa de volta ([Proposição 26.5](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#prop-g4-breathing-exchange)), todo minuto de todo dia.

**Demonstração.** *Admitido neste nível.* ∎

![Um agrupamento alveolar entre as centenas de milhões: paredes finas de bolha, um envoltório de vasos finos e a travessia de mão dupla que é o objetivo de tudo isso.](https://one-course.com/images/onecourse/chapters/biology-1/g7-lungs-and-gas-exchange/fig-04f5d271adcb.svg)

*Um agrupamento alveolar entre as centenas de milhões: paredes finas de bolha, um envoltório de [vasos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#def-g4-heart-and-blood-vessels) finos e a travessia de mão dupla que é o objetivo de tudo isso.*

**Exemplo 51.5 (As contas batem).**

Oito litros por minuto, com um vigésimo do [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) de cada [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) retido: a aritmética atende mais ou menos a conta de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) do corpo em repouso — e, no esforço, com a [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) triplicada e mais funda e as rodadas do [coração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#def-g4-heart-and-blood-heart) aceleradas ([Proposição 49.4](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/49-os-orgaos-em-atividade#prop-g7-organs-at-work-supply)), a entrega se multiplica para igualar a conta dos [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle). Os números da máquina e o balanço do corpo fecham; são os mesmos livros, mantidos em dois balcões.

## 51.3 A maquinaria maltratada: a fumaça

**Proposição 51.6 (O que a fumaça faz com o conjunto).**

A fumaça do cigarro ataca todos os andares deste capítulo (a [Proposição 36.5](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/36-escolhas-saudaveis#prop-g5-healthy-choices-substances) deu o aviso; aqui está a engenharia):

- o alcatrão dela cobre e irrita as vias aéreas: as superfícies de limpeza vacilam, e a “tosse do fumante” é a vassoura sobrecarregada das vias aéreas;
- as paredes alveolares, irritadas de forma crônica, se desfazem: as bolsinhas se fundem em espaços menos numerosos, maiores e mais frouxos — *a superfície é perdida* , e a troca com ela (a especificação, desmontada);
- um dos gases da fumaça ocupa os assentos de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) do [sangue](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/25-a-viagem-do-alimento#prop-g4-journey-of-food-absorb) , expulsando o [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) do próprio transporte dele;
- e as vias aéreas se estreitam — toda [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) pelo peito de um fumante é uma [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) por um fole parcialmente bloqueado.

O dano é lento, cumulativo e só em parte reversível: o [pulmão](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) que nunca começou mantém a meia quadra de tênis dele inteira ([Observação 36.6](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/36-escolhas-saudaveis#rem-g5-healthy-choices-never)).

**Demonstração.** *Admitido neste nível.* ∎

**Exemplo 51.7 (Dois testes de escada).**

Os três lances de escada do [Capítulo 49](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/49-os-orgaos-em-atividade#ch-g7-organs-at-work), subidos por dois adultos de mesma idade e mesmos hábitos de treino, um deles fumante de longa data: o fumante chega ofegante num [pulso](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#prop-g4-heart-and-blood-pulse) que o outro só alcança correndo. Menos superfície, assentos ocupados, vias aéreas estreitadas — a cadeia de abastecimento paga a conta da [Proposição 49.1](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/49-os-orgaos-em-atividade#prop-g7-organs-at-work-bill) por uma entrada estrangulada. Os testes de condicionamento leem a história dos [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) com a mesma segurança que qualquer exame de imagem.

**Método 51.8 (Preservar a maquinaria).**

O [Método 26.8](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#met-g4-breathing-care), atualizado com os motivos deste capítulo:

1. nada de fumaça — nem a sua, nem a dos outros: superfície perdida quase não se recupera;
2. areje os cômodos ( [Exercício 26.10](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#exo-g4-breathing-10) ) e prefira ar limpo ao ar livre para o esporte;
3. exercite o fole: o esforço com [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) funda constrói os [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) respiratórios e mantém toda a superfície ventilada;
4. respire pelo nariz no frio e na poeira ( [Exercício 26.7](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#exo-g4-breathing-7) ) — o filtro protege a vassoura.

## 51.4 Exercícios

**Exercício 51.1 ★.**

Descreva a [inspiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#def-g4-breathing-movements) e a [expiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#def-g4-breathing-movements) como trabalho e soltura: que [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle), que movimentos?

**Solução de Exercício 51.1.**

[Inspiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#def-g4-breathing-movements): os [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) das [costelas](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) levantam e alargam a caixa enquanto o [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation) se achata para baixo; o peito esticado puxa os [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) e o ar entra — trabalho muscular. [Expiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#def-g4-breathing-movements) em repouso: os [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) relaxam e o peito esticado volta como uma mola, empurrando o ar para fora — soltura, quase de graça.

**Exercício 51.2 ★.**

O que é o [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation), e onde ele fica?

**Solução de Exercício 51.2.**

O piso muscular largo debaixo dos [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four), que fecha o peito por baixo; o achatamento dele é a metade profunda de toda [inspiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#def-g4-breathing-movements).

**Exercício 51.3 ★.**

O que são os [alvéolos](#def-g7-lungs-and-gas-exchange-alveoli) — quantos, com que parede, envolvidos por quê?

**Solução de Exercício 51.3.**

As bolsinhas de ar dos [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four): centenas de milhões de bolhas de parede fina nas pontas mais finas das vias aéreas, cada uma envolvida por [vasos sanguíneos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#def-g4-heart-and-blood-vessels) finos.

**Exercício 51.4 ★.**

Dê os números redondos: [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) no ar inspirado e no ar expirado; [gás carbônico](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) no ar expirado. Quais são as diferenças?

**Solução de Exercício 51.4.**

Inspirado: cerca de $21$ por cento de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) e quase nada de [gás carbônico](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration). Expirado: cerca de $16$ por cento de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) e cerca de $4$ por cento de [gás carbônico](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration). As diferenças — cinco pontos de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) retirados, quatro de [gás carbônico](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) acrescentados — são a própria troca.

**Exercício 51.5 ★.**

Que especificação os [alvéolos](#def-g7-lungs-and-gas-exchange-alveoli) cumprem, e com quais dois outros órgãos deste ano eles a compartilham?

**Solução de Exercício 51.5.**

A superfície de travessia grande, fina, úmida e forrada de [sangue](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/25-a-viagem-do-alimento#prop-g4-journey-of-food-absorb). Compartilhada com as plumas das [brânquias](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) ([Proposição 47.1](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#prop-g7-how-animals-breathe-spec)) e com as [vilosidades](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/50-digestao-e-nutrientes#prop-g7-digestion-and-nutrients-absorption) do intestino ([Exemplo 50.7](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/50-digestao-e-nutrientes#ex-g7-digestion-and-nutrients-spec)).

**Exercício 51.6 ★.**

Diga três dos quatro ataques da fumaça à maquinaria.

**Solução de Exercício 51.6.**

O alcatrão cobrindo e irritando as vias aéreas (a vassoura sobrecarregada e a tosse dela); as paredes alveolares se desfazendo — superfície perdida; um gás da fumaça ocupando os assentos de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) do [sangue](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/25-a-viagem-do-alimento#prop-g4-journey-of-food-absorb); as vias aéreas estreitadas estrangulando o fole.

**Exercício 51.7 ★★.**

Por que inspirar é trabalho, enquanto expirar em repouso é de graça? De onde vem o empurrão para fora?

**Solução de Exercício 51.7.**

A [inspiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#def-g4-breathing-movements) precisa esticar o peito e os [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) contra a mola deles — e esse esticar é o trabalho. A [expiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#def-g4-breathing-movements) em repouso é a própria mola voltando: o peito alargado e os [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) esticados recuam, e o recuo empurra o ar.

**Exercício 51.8 ★★.**

Explique por que a superfície alveolar perdida não pode ser compensada respirando mais rápido — que fator da troca está faltando?

**Solução de Exercício 51.8.**

A troca precisa de superfície tanto quanto de ar fresco: a travessia só acontece onde o ar encontra parede forrada de [sangue](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/25-a-viagem-do-alimento#prop-g4-journey-of-food-absorb). Um fole mais rápido em bolsinhas menos numerosas e mais frouxas ventila uma superfície que já não existe — o fator que falta é a própria área de travessia.

**Exercício 51.9 ★★.**

Interprete os dois testes de escada do [Exemplo 51.7](#ex-g7-lungs-and-gas-exchange-stairs), ataque por ataque.

**Solução de Exercício 51.9.**

O fumante sobe com vias aéreas estreitadas (entrada estrangulada), uma superfície alveolar reduzida (menos carga por [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration)) e assentos de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) ocupados pelo gás da fumaça (menos transportado por rodada). Para pagar a mesma conta muscular, o [coração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#def-g4-heart-and-blood-heart) precisa fazer mais rodadas — daí a chegada ofegante num [pulso](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#prop-g4-heart-and-blood-pulse) de nível de corrida.

**Exercício 51.10 ★★.**

Um mergulhador expira devagar enquanto sobe; um trompetista mantém notas longas e firmes. Que metades da [Proposição 51.1](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation) cada um deles está treinando ou usando?

**Solução de Exercício 51.10.**

Os dois são controle treinado da fase de *saída*: acrescentar [músculo](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) medido àquilo que normalmente é uma mola passiva — o mergulhador, para liberar o ar em expansão de forma constante; o trompetista, para dosar uma única saída longa e controlada. (As inspirações fundas deles treinam também o trabalho de entrada.)

**Exercício 51.11 ★★.**

Concilie o [Exemplo 51.5](#ex-g7-lungs-and-gas-exchange-accounting) com a [Proposição 49.4](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/49-os-orgaos-em-atividade#prop-g7-organs-at-work-supply): que três ajustes multiplicam a entrega no esforço, e em que balcões?

**Solução de Exercício 51.11.**

A [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) mais funda e mais rápida multiplica a carga no balcão alveolar; o [coração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#def-g4-heart-and-blood-heart) mais rápido e mais forte multiplica as rodadas no balcão do transporte; o redirecionamento alarga os [vasos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#def-g4-heart-and-blood-vessels) locais dos [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) no balcão da entrega. Três ajustes, uma entrega multiplicada (os livros equilibrados do [Exemplo 51.5](#ex-g7-lungs-and-gas-exchange-accounting)).

**Exercício 51.12 ★★★.**

“O [pulmão](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) é uma fronteira de meia quadra de tênis dobrada dentro de uma caixa de sapato, e a fumaça é um incêndio lento nessa fronteira.” Justifique as duas imagens com os números e os mecanismos deste capítulo.

**Solução de Exercício 51.12.**

A fronteira: centenas de milhões de [alvéolos](#def-g7-lungs-and-gas-exchange-alveoli) somam cerca de meia quadra de tênis de superfície de troca, dobrada dentro de um peito — e por ela atravessam para dentro cinco pontos percentuais do [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) de cada [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) e para fora quatro de [gás carbônico](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration). O incêndio lento: o alcatrão e a irritação da fumaça consomem essa fronteira ano após ano — cobrindo os acessos dela, derrubando as bolsinhas dela, tomando os assentos de transporte dela — de forma cumulativa, silenciosa e só em parte reversível, como uma fronteira queimada mais depressa do que consegue ser reconstruída.

## 51.5 Problema: O dossiê da máquina respiratória

**Problema 51.1.**

Problema de fim de semana — a inspeção de um engenheiro no fole humano

Uma turma de engenharia “inspeciona” a máquina respiratória humana no papel: entrada, bomba, superfície de troca, ligação com o transporte e histórico de manutenção.

**Parte I — A bomba.**

1. Monte o ciclo da bomba: as duas fases, quem move cada uma e que fase custa [energia](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/18-uma-alimentacao-equilibrada#prop-g3-balanced-diet-jobs) em repouso.
2. A bomba não tem contato com o [músculo](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) do próprio órgão bombeado — os [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) não têm [músculo](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) . Como o alargamento do peito consegue mover ar?
3. Dê o ritmo de repouso da bomba e os dois ajustes de esforço dela ( [Proposição 49.4](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/49-os-orgaos-em-atividade#prop-g7-organs-at-work-supply) ).
4. Ofegar, suspirar, apagar velinhas: atribua cada um ao lugar dele na mecânica do ciclo.

**Parte II — A superfície de troca.**

5. Especifique a superfície: nome, número, parede, envoltório, tamanho somado.
6. Verifique a especificação contra a [Proposição 47.1](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#prop-g7-how-animals-breathe-spec) , item por item.
7. O ar de entrada e o ar de saída diferem pelas porcentagens do capítulo. Calcule a diferença de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) como fração dos $21$ por cento da entrada — mais ou menos que parte do [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) inspirado fica retida?
8. Por que o ar de saída precisa continuar quente e úmido — de que propriedade da superfície isso é o preço?

**Parte III — O histórico de manutenção.**

9. Arquive os quatro ataques da fumaça em: entrada, bomba, superfície, transporte. Uma linha para cada.
10. O dossiê anota: “as perdas de superfície são perdas de capital”. Explique, em contraste com as tosses e os resfriados, que são reparos correntes.
11. Escreva o cronograma de manutenção — o [Método 51.8](#met-g7-lungs-and-gas-exchange-keep) — como quatro diretrizes de engenheiro, com os motivos.
12. Encerre a inspeção: uma frase sobre por que esta máquina, a única entre as bombas e fronteiras do corpo, está metade sob o controle voluntário do dono — e para que serve esse controle (a fala, o canto, a [expiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/26-a-respiracao#def-g4-breathing-movements) lenta do mergulhador).

**Solução de Problema 51.1.**

**1.** Fase de entrada: os [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) das [costelas](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-skeleton) levantam e alargam a caixa e o [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation) se achata — custa [energia](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/18-uma-alimentacao-equilibrada#prop-g3-balanced-diet-jobs). Fase de saída (em repouso): os [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) soltam, o peito e os [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) voltam como mola — quase de graça. O ciclo se repete umas $15$ vezes por minuto.

**2.** Os [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) ficam colados à parede interna do peito: alargue o peito e os [pulmões](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/47-como-os-animais-respiram#def-g7-how-animals-breathe-four) são esticados junto, e o ar de fora entra para preencher o espaço esticado. A bomba funciona remodelando a sala, e não espremendo o órgão.

**3.** Cerca de $15$ ciclos por minuto em repouso; no esforço os ciclos ficam mais rápidos *e* mais fundos — mais respirações e mais ar por [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration).

**4.** Ofegar: ciclos rápidos e rasos, quase todos de [diafragma](#prop-g7-lungs-and-gas-exchange-ventilation). Suspirar: um esticamento extrafundo e uma soltura longa — um reajuste da mola. Velinhas: a fase de saída com [músculo](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) acrescentado à mola.

**5.** Os [alvéolos](#def-g7-lungs-and-gas-exchange-alveoli): centenas de milhões de bolhas de parede fina, cada uma envolvida por [vasos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#def-g4-heart-and-blood-vessels) finos, somando cerca de meia quadra de tênis.

**6.** Grande: a quadra somada. Fina: paredes de bolha da espessura de uma [célula](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/29-um-primeiro-olhar-sobre-as-celulas#def-g5-first-look-at-cells-cell). Úmida: o revestimento delas. Forrada de [sangue](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/25-a-viagem-do-alimento#prop-g4-journey-of-food-absorb): os [vasos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/27-o-coracao-e-o-sangue#def-g4-heart-and-blood-vessels) que envolvem. Especificação cumprida nos quatro quesitos.

**7.** Cinco pontos retidos de $21$ — mais ou menos um quarto do [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) inspirado é retirado a cada [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration).

**8.** Da [umidade](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/37-explorar-o-nosso-ambiente#def-g6-exploring-our-environment-conditions) da superfície: o ar que sai varreu paredes molhadas (e quentes), então o ar de saída leva embora água e calor — o espelho embaçado é o custo de manutenção da superfície, pago a cada [respiração](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration).

**9.** Entrada: o alcatrão cobre e irrita as vias aéreas. Bomba: as vias aéreas estreitadas estrangulam cada ciclo. Superfície: as paredes alveolares se desfazem e se fundem — área perdida. Transporte: o gás da fumaça ocupa os assentos de [oxigênio](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) do [sangue](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/25-a-viagem-do-alimento#prop-g4-journey-of-food-absorb).

**10.** As tosses e os resfriados inflamam e limpam — a maquinaria se conserta e volta ao serviço. As paredes alveolares rompidas não se reconstroem: cada bolsinha fundida é área de troca riscada dos livros para sempre — capital, e não custo corrente.

**11.** (1) Não admitir fumaça: perdas de capital são para sempre. (2) Funcionar com ar limpo: filtros e vassouras têm capacidade finita. (3) Exercitar a bomba sob carga: o esforço fundo mantém os [músculos](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/17-ossos-e-musculos#def-g3-bones-and-muscles-muscle) e ventila a superfície inteira. (4) Entrada pelo nariz no frio e na poeira: o pré-condicionamento protege o conjunto.

**12.** Sozinha entre as bombas do corpo, o fole atende tanto aos serviços automáticos quanto à vontade — porque a mesma saída que libera o [gás carbônico](https://one-course.com/books/biology/1/pt/chapter/46-o-que-e-a-respiracao#def-g7-what-is-respiration-respiration) é o vento da fala e do canto, e uma máquina emprestada à linguagem precisa aceitar a mão de quem fala nos controles.