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Anfíbios

Os anfíbios vivos (sapos, sapos, salamandras, e caecilianos) dependem da respiração aquática a um grau que varia com a espécie, estágio de desenvolvimento, temperatura, e estação do ano. Com excepção de algumas espécies de rãs que põem ovos em terra, todos os anfíbios começam a vida como larvas completamente aquáticas. A troca de gases respiratórios é conduzida através da pele fina e permeável ao gás e das brânquias. Para além destas estruturas, os girinos de rã utilizam as suas grandes barbatanas caudal para a respiração; as barbatanas caudal contêm vasos sanguíneos e são estruturas respiratórias importantes devido à sua grande área de superfície. À medida que as larvas dos anfíbios se desenvolvem, as guelras (e nas rãs, a barbatana caudal) degeneram, os pulmões emparelhados desenvolvem-se, e as larvas metamorfosas começam a fazer excursões à superfície da água para respirar ar.

Os pulmões dos anfíbios são estruturas simples semelhantes a sacos que, internamente, carecem do complexo aspecto esponjoso dos pulmões das aves e dos mamíferos. Os pulmões da maioria dos anfíbios recebem uma grande proporção do fluxo total de sangue do coração. Embora o ventrículo dos anfíbios seja indiviso, há surpreendentemente pouca mistura de sangue das câmaras atriais esquerda e direita dentro do ventrículo único. Como consequência, os pulmões são perfundidos principalmente com sangue desoxigenado dos tecidos sistémicos.

No momento em que a larva atinge a forma adulta, os pulmões assumiram a função respiratória das guelras larvares. Algumas espécies de salamandras (por exemplo, a axolotl) nunca se metamorfosearam até à fase adulta, e embora possam desenvolver pulmões para a respiração do ar, retêm as brânquias externas ao longo da vida. Outra excepção ao padrão habitual de desenvolvimento respiratório é observada na família de salamandras Plethodontidae, que perdem as guelras após a metamorfose, mas nunca desenvolvem os pulmões como adultos; em vez disso, a troca de gases é conduzida inteiramente através da pele. Em quase todas as espécies anfíbias, a pele nos adultos continua a desempenhar um papel importante nas trocas gasosas.

As contribuições relativas dos pulmões e da pele, e mesmo das áreas locais da pele, para as trocas gasosas diferem em diferentes espécies e na mesma espécie podem mudar sazonalmente. Nas rãs, a pele das costas e das coxas (as áreas expostas ao ar) contém uma rede capilar mais rica do que a pele das partes inferiores, contribuindo assim mais para a troca de gás. O tritão aquático Tritão utiliza tanto a respiração pulmonar como a pele, a pele contendo cerca de 75% dos capilares respiratórios. No outro extremo, a rã Hyla arborea é muito menos aquática, e os seus pulmões contêm mais de 75 por cento da superfície respiratória capilar. Diferenças semelhantes são encontradas mesmo em formas intimamente relacionadas: Na rã Rana temporaria relativamente mais terrestre, a absorção de oxigénio através do pulmão é cerca de três vezes maior do que através da pele; em R. esculenta, que está mais restrita à água, os pulmões e a pele funcionam igualmente na absorção de oxigénio. O dióxido de carbono é eliminado principalmente através da pele nestas duas espécies; de facto, a pele parece ser uma das principais vias de troca de dióxido de carbono nos anfíbios em geral.

Em climas temperados, à medida que o Inverno se aproxima, a temperatura ambiental mais fria (e, portanto, a temperatura corporal mais baixa) induz uma acentuada diminuição da taxa metabólica nos anfíbios. As formas terrestres (por exemplo, sapos e algumas salamandras) podem enterrar-se no solo para passar o Inverno. As espécies aquáticas enterram-se na lama no fundo de lagos ou lagoas. Como a sua taxa metabólica é muito mais baixa durante o Inverno, uma troca gasosa adequada pode ser proporcionada inteiramente pela pele em habitats terrestres ou aquáticos.

O mecanismo de inflação pulmonar nos anfíbios é o mecanismo de bombeamento da cavidade bucal (garganta bucal) que também funciona em peixes respiradores de ar. Para produzir inspiração, o chão da boca é deprimido, fazendo com que o ar seja aspirado para a cavidade bucal através das narinas. As narinas são então fechadas, e o chão da boca é elevado. Isto cria uma pressão positiva na cavidade bucal e conduz o ar para os pulmões através da glote aberta. A expiração é produzida pela contracção dos músculos da parede do corpo e pelo recuo elástico dos pulmões, ambos actuando para expulsar o gás dos pulmões através da glote aberta. Nos anfíbios aquáticos, a pressão da água na parede do corpo também pode ajudar à expiração. Muitos anfíbios mostram oscilações rítmicas do chão da boca entre períodos de inflação pulmonar; pensa-se que estas oscilações estão envolvidas no olfacto ao produzir um fluxo de gás sobre as superfícies epiteliais olfactivas.

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