Por meio de um modelo de computador 3D e simulações, pesquisadores da Universidade Estadual de Ohio observaram que o ar inalado se divide em dois fluxos distintos dentro do nariz de um gato, auxiliando nas funções respiratórias e olfativas.
Notavelmente, esta pesquisa publicada no dia 30 de junho na PLOS Computational Biology, sugere que o nariz felino funciona muito como um cromatógrafo a gás altamente eficaz, inclusive podendo ajudar a desenvolver versões mais modernas de cromatógrafos a gás usados em laboratórios hoje.
A estrutura nasal do gato é mais de 100 vezes mais eficaz na detecção de odores em comparação com um nariz reto anfíbio, justificando a sutileza dos felinos em farejar comida, amigos e inimigos.
Uma coleção complexa de estruturas ósseas das vias aéreas fortemente enroladas recebe o crédito, de acordo com a primeira análise detalhada das vias aéreas nasais do gato doméstico.
Os pesquisadores criaram um modelo de computador 3D do nariz do gato e simularam como uma inalação de ar contendo odores comuns de comida de gato fluiria através das estruturas enroladas.
A simulação também mostrou que o ar transportado para a região olfativa é então recirculado em canais paralelos quando chega lá. O ar se separa em dois fluxos, um que é limpo e umidificado e outro que entrega o odorante de forma rápida e eficiente ao sistema responsável pelo olfato – a região olfativa.
Em essência, sugerem os pesquisadores, o nariz do gato funciona como um cromatógrafo a gás altamente eficiente e de dupla finalidade – uma ferramenta que, em laboratório, detecta e separa produtos químicos na forma vaporizada. Na verdade, o nariz do gato é tão eficiente nisso que sua estrutura poderia inspirar melhorias nos cromatógrafos a gás em uso hoje.
Embora também tenha sido descoberto que o longo nariz do jacaré imita a cromatografia gasosa, os pesquisadores teorizam que a cabeça compacta do gato impulsionou uma mudança evolutiva que resultou na estrutura labiríntica das vias aéreas que não apenas se encaixa, mas também ajuda os gatos a se adaptarem a diversos ambientes.
O laboratório de Kai Zhao, professor associado de otorrinolaringologia na Faculdade de Medicina do estado de Ohio e autor sênior do estudo já havia criado modelos do nariz de rato e humano para estudar os padrões de fluxo de ar, mas o modelo de gato de alta resolução e os experimentos de simulação são os mais complicados até o momento, com base em tomografias microscópicas da cabeça de um gato e identificação em nível microscópico dos tipos de tecidos em toda a cavidade nasal.
A análise levou em consideração tanto a localização do fluxo quanto a velocidade de seu movimento pelos cornetos, as estruturas ósseas dentro do nariz.
“Medimos quanto fluxo passa por dutos específicos – um duto que fornece mais substâncias químicas odoríferas na região olfativa, em comparação com o restante, e analisamos os dois padrões”, disse Zhao.
“Para a inalação respiratória, os cornetos se ramificam para desviar o fluxo para canais separados, como uma grade de radiador em um carro, o que seria melhor para limpeza e umidificação. Mas caso o gato queira que a detecção de odores seja muito rápida, então há um ramal que entrega o odor em alta velocidade, potencialmente permitindo uma detecção rápida em vez de esperar que o ar seja filtrado pela zona respiratória – perdendo dessa forma, a maior parte do odor, se o ar tiver limpo, esse processo é retardado.”
A simulação também mostrou que o ar transportado para a região olfativa é então recirculado em canais paralelos quando chega lá.
Este estudo é o primeiro a quantificar a diferença na cromatografia gasosa entre mamíferos e outras espécies.
Traduzido e editado do Neuroscience News
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