E11 Captura de Oxigênio

Tópico

A absorção de oxigênio nos peixes é o processo pelo qual o oxigênio passa da água para o sangue através das brânquias, um processo que determina a capacidade aeróbica máxima do peixe e segue os mesmos princípios de difusão descritos pela Lei de Fick para qualquer gás dissolvido.

As brânquias são trocadores biológicos de contracorrente: a água que passa por elas flui na direção oposta à do sangue que circula pelos capilares branquiais, e essa configuração de contracorrente mantém um gradiente de pressão parcial de oxigênio favorável ao longo de todo o comprimento do capilar, em vez de esse gradiente se esgotar assim que a troca começa. Graças a esse mecanismo, o peixe é capaz de extrair até oitenta por cento do oxigênio dissolvido na água que passa por suas brânquias.

Essa difusão de oxigênio através da membrana branquial é um processo passivo, regido pela Lei de Fick: a taxa na qual o oxigênio é transferido é proporcional à diferença na pressão parcial de oxigênio entre a água e o sangue, à área da membrana branquial disponível para a troca e à capacidade de difusão dessa membrana.

Essa mesma área da membrana branquial não é fixa: ela varia alometricamente com a massa corporal do peixe e com as demandas de atividade de cada espécie, de modo que peixes altamente ativos, como o atum, têm áreas branquiais até dez vezes maiores por unidade de massa corporal do que peixes sedentários.

Além da área branquial disponível para a absorção de oxigênio, a quantidade de oxigênio que a água pode dissolver depende de sua solubilidade, medida pelo coeficiente de Bunsen, que diminui à medida que a temperatura da água aumenta; isso explica por que as águas quentes são mais limitantes para peixes com maiores necessidades aeróbicas, que dependem de a água conter oxigênio dissolvido suficiente desde o início. A quantidade total de oxigênio que o peixe extrai da água é o produto da taxa de fluxo de água através de suas brânquias durante a ventilação e da diferença na concentração de oxigênio entre a água que entra e sai das brânquias.

O comportamento esperado é que o consumo máximo de oxigênio do peixe seja proporcional à sua massa corporal elevada a uma potência próxima de 0,88, e que a taxa de ventilação branquial aumente linearmente com o consumo de oxigênio do peixe, até atingir um limite imposto pela capacidade de difusão da membrana branquial, introduzida no início deste modelo. Acima desse limite, o aumento da vazão de água pelas brânquias não aumenta mais a absorção de oxigênio, pois o gargalo passa a ser a própria membrana, em vez da água disponível.

ID:2467