Sistema Respiratório

  

O sistema respiratório é um conjunto de órgãos cuja função é realizar as trocas gasosas do organismo dos animais com o meio ambiente ou seja a hematose pulmonar, possibilitando a respiração celular

Hematose Pulmonar

A hematose pulmonar é um processo químico-molecular que visa a estabilização das trocas gasosas entre o dióxido de carbono por oxigênio. Ela ocorre a :

→nivel celular (hematose celular)
→nivel pulmonar (hematose pulmonar)

A hematose pulmonar,é, portanto, o intercâmbio, no caso de difusão indireta, de oxigênio e dióxido de carbono nas paredes dos alvéolos pulmonares, entre o ar e o sangue, permitindo a oxigenação do sangue venoso, que se torna arterial. A hematose é uma consequência da respiração aeróbia. Essas trocas gasosas ocorrem nos alveólos dos pulmões.  

Ventilação pulmonar

Ventilação pulmonar é a renovação do ar da via condutora de ar para os pulmões e do ar do espaço alveolar que ocorre durante a inspiração e expiração pulmonar.

Para que seja possível uma adequada difusão de gases através da membrana do alvéolo, oxigênio passando do interior dos alvéolos para o sangue presente nos capilares pulmonares e o dióxido de carbono se difundindo em sentido contrário, é necessário um processo constante de ventilação pulmonar.

O fornecimento de oxigênio nos animais é realizado pelo sistema respiratório. Através deste, parte do oxigênio da atmosfera se difunde através da parede do alvéolo pulmonar e atinge a corrente sanguínea. A maior parte do oxigênio é transportado pela corrente sangüínea, através de uma ligação reversível com a hemoglobina, até os tecidos e as células de todos os órgãos. As células, após utilizarem oxigênio e nutrientes produzem dióxido de carbono que é transportado pela corrente sangüínea até os pulmões para ser eliminado na atmosfera, através da ventilação pulmonar.

Anatomia do sistema respiratório

  

– Nariz

O nariz, a parte superior da via respiratória, contém o órgão periférico do olfato, e é dividido em narinas direita e esquerda pelo septo nasal. Cada narina pode ser dividida em uma região olfatória e uma região respiratória. As funções do nariz e das cavidades nasais são: respiração, olfação, filtração de poeira, umidificação do ar inspirado, e recepção de secreções dos seios paranasais e dos ductos nasolacrimais.

– Pêlos 

Os pêlos servem para realizar a filtragem do ar, as narinas e o inicio da cavidade nasal, apresentam pêlos. Esta região é chamada de vestíbulo nasal. Estes pêlos formam uma rede que agrega as partículas maiores de poeira.

– Conchas Nasais

 A cavidade nasal propriamente dita, possui uma fina lâmina óssea, recoberta de um rico plexo venoso (vasos sanguíneos) e mucosa, que formará um turbilhonamento do ar que está sendo inspirado. Essas estruturas são chamadas de conchas nasais. Elas aquecem o ar inspirado por meio do plexo venoso e também umidificam por meio de sua mucosa constantemente úmida. Essa umidade serve de cola para pequenas partículas, bactérias, vírus que cheguem a ser inalados. O espaço por onde o ar passará, delimitado pelas conchas nasais, chama-se meato nasal. No fundo da cavidade nasal há um grupo de conchas nasais, denominadas conchas nasais etmoidais, que possuem como função também, a percepção de odores. O odor é uma molécula que se dissipa no ambiente por princípio de soluto e solvente.

 

– Cílios e muco 

 Os cílios, assim como os pêlos tem função de filtragem do ar. Os cílios são recobertos por um liquido pegajoso, o muco. Esse muco, juntamente com os cílios joga os microorganismos e poeira para fora do corpo ou para a garganta, e se forem engolidos seram digeridos pelas enzimas produzidas ao longo do tubo digestivo.

 

Faringe

A faringe é um órgão de dupla função, onde concentrará esforços no encaminhamento de alimento para o tubo digestório e ar para o respiratório. Primordialmente é constituído por um mecanismo valvular, composto por músculos, ossos e cartilagens.

A faringe possui três porções: nasofaringe (responsável pela passagem exclusiva de ar); orofaringe (responsável pela passagem facultativa de ar e alimento) e laringofaringe (ponto de encontro entre os dois sistemas). A laringofaringe é o local onde a porção respiratória começou a se desenvolver no embrião.

A nasofaringe apresenta no seu teto, as tonsilas faríngicas e um óstio faríngico da tuba auditiva, onde a pressão atmosférica poderá entrar em equilíbrio entre orelha média e ambiente externo, evitando rupturas do tímpano.

Laringe

A laringe é um órgão cartilaginoso de dupla função. Por ela passa o ar e se promove a vocalização. Esse órgão é composto por quatro tipos de cartilagens: uma epiglote, duas aritenóides, duas tireóides e uma cricóide. A epiglote é a cartilagem mais flexível, e que servirá de tampão para o adito da laringe (adito = abertura). Já as aritenóides são as cartilagens que terão a incumbência da tensão nas pregas vocais e produzir os sons. As tireóides formarão a cavidade de desaceleração do ar, a fim de que possa haver a turbulência necessária para a produção do som. Por fim, a cricóide é responsável pela coaptação da laringe à traquéia.

– Cordas Vocais 

  As cordas vocais constituem um tecido musculoso de duas pregas. O expulsar do ar por elas as fazem vibrar produzindo o som pelo qual nos comunicamos. As pregas são fibras elásticas que se distendem ou se relaxam pela ação dos músculos da laringe com isso modulando e modificando o som e permitindo todos os sons que produzimos enquanto falamos ou cantamos. A laringe possui uma cavidade chamada de vestíbulo da laringe, que vai do adito da laringe até as pregas vocais.

 

  

Traquéia

A traqueia é constituída por músculo liso, revestida internamente por um epitélio ciliado e externamente encontra-se reforçada por anéis de cartilagem.

– Anéis Cartilaginosos

Os anéis cartilaginosos são flexíveis e unidos por tecido conjuntivo fibroso. Eles ligam a laringe aos brônquios, são  incompletos, tem função de sustentação da traquéia e  impedem que esta via aérea colapse quando a pressão no tórax se torna negativa.

– Muco e Cílios

O epitélio mucociliar, que reveste as vias aéreas, tem um papel imprescindível na purificação do ar levado aos alvéolos pulmonares.

Quando inspirado, o ar carrega consigo impurezas como bactérias e poeira, que acabam por ficar retidas no muco. Os capilares então “varrem” essas impurezas em direção da faringe. Nesse local elas são então deglutidas ou empurradas para fora, através da tosse.

– Doença dos Cílios imóveis

A doença dos cílios imóveis, também chamada de Doença de Kartagener, é determinada geneticamente, ou seja, passa de pai para filho. Ela causa uma alteração na síntese das proteínas dos túbulos. O batimento ciliar é prejudicado e os cílios se tornam imóveis, tornando assim o organismo suscetível a infecções respiratórias como a pneumonia, sinusite, etc.

Os capilares realizam um movimento síncrono, formando então uma espécie de “ondas” entre os cílios.

 

Brônquios , Bronquíolos e Alvéolos

Os brônquios são os tubos que levam o ar aos pulmões. A traquéia divide-se em dois brônquios (direito e esquerdo). Estes apresentam estrutura muito semelhante à da traquéia e são denominados brônquios de primeira ordem. Os brônquios se ramificam várias vezes até se transformarem em bronquíolos, um para cada alvéolo pulmonar, ao que se designa de árvore bronquial. Os brônquios têm a parede revestida internamente por um epitélio ciliado e externamente encontra-se reforçada por anéis de cartilagem, irregulares que, nas ramificações se manifestam como pequenas placas ou ilhas. A parede dos brônquios e bronquíolos é formada por músculo liso e a sua dilatação ou compressão pode ser controlada através de medicação específica.

Os alvéolos pulmonares são pequenas bolsas onde terminam os bronquíolos. Nos alvéolos ocorre a troca de gases entre o ar atmosférico que chega aos pulmões e o sangue dos capilares. Esse processo chama-se hematose.

 

Pulmões

Os pulmões humanos são órgãos esponjosos, com aproximadamente 25 cm de comprimento, sendo envolvidos por uma membrana serosa denominada pleura.

 

– Pleura 

 A pleura é uma membrana dupla, feito um saco, que envolve o pulmão. É uma fina capa membranosa.

– Lóbulos

 O pulmão direito conta com duas cesuras que o dividem em três lobos: inferior, médio e superior. Por outro lado, o esquerdo, ligeiramente mais pequeno, tem uma única cesura e apenas dois lobos: inferior e superior. Cada lobo pulmonar conta com vários segmentos, ventilados por brônquios específicos: dez no pulmão direito e dez no esquerdo, dos quais dois pertencentes ao lobo inferior constituem uma unidade conhecida como língula. Por conseguinte, cada segmento é formado por inúmeros pequenos lóbulos secundários, albergando cada um destes entre três a cinco ácinos, pequenas estruturas que correspondem às unidades funcionais dos pulmões, pois é nelas que se produz a troca de gases entre o ar e o sangue.

Movimentos respiratórios

 

– Musculos respiratórios

 A base de cada pulmão apóia-se no diafragma, órgão músculo-membranoso que separa o tórax do abdômen, presente apenas em mamíferos, promovendo, juntamente com os músculos intercostais, os movimentos respiratórios.  Localizado logo acima do estômago, o nervo frênico controla os movimentos do diafragma, enquanto os nervos intercostais são os responsáveis pelo controle dos movimentos dos músculos intercostais.

– Inspiração do ar 

 A entrada de ar nos pulmões, a inspiração, dá-se pela contração da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais (músculos que estão entre as costelas). O diafragma abaixa e as costelas elevam-se, com isso ocorre um aumento do volume da caixa torácica (estrutura óssea que protege os pulmões e o coração), fazendo com que o ar entre nos pulmões.

– Expiração do ar 

 Na saída de ar dos pulmões, a expiração, acontece o relaxamento da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais, eleva-se o diafragma e as costelas abaixam, diminuindo assim o volume da caixa torácica, expulsando o ar dos pulmões. Nem todo ar é expulso dos pulmões, ficando um pequeno volume que permanece dentro dos alvéolos, evitando que haja um colapso nas finas paredes dos alvéolos.

O movimento respiratório é controlado por um centro nervoso localizado na medula espinal. Em condições normais esse centro produz impulso a cada 5 segundos, estimulando a contração da musculatura torácica e do diafragma, onde inspiramos. Contudo, quando o sangue torna-se mais ácidos devido ao aumento de gás carbônico (CO2), o centro respiratório medular induz a aceleração dos movimentos respiratórios.

Em caso de diminuição da concentração de gás oxigênio (O2) no sangue, o ritmo respiratório também é aumentado. Essa redução é detectada por receptores químicos localizados nas paredes da aorta e da artéria carótida.

Trocas Gasosas

 

– Transporte de gases respiratórios

O transporte de gás oxigênio está a cargo da hemoglobina, proteína presente nas hemácias. Cada molécula de hemoglobina combina-se com 4 moléculas de gás oxigênio, formando a oxi-hemoglobina.

O dióxido de carbono pode ser transportado no sangue de três modos principais:

Dissolvido no plasma – devido á baixa solubilidade na água deste gás, apenas 8% são transportados por esta via;

Combinado com a hemoglobina – uma percentagem ainda relativamente baixa, cerca de 11%, deste gás reage com a hemoglobina, formando a carbamino-hemoglobina (HbCO2);

Como hidrogenocarbonato (HCO3-) – a maioria das moléculas deslocam-se como este ião, cerca de 81%. Naturalmente este processo de reacção com a água é lento mas pode ser acelerado pela enzima dos glóbulos vermelhos anidrase carbónica.

Quando a pCO2 é elevada, como nos tecidos, reacção produz ácido carbônico (H2CO3), que se ioniza em HCO3-, o ião hidrogenocarbonato ou bicarbonato. Após a sua rápida formação no interior dos glóbulos vermelhos, o ião difunde-se para o plasma, onde é transportado até aos pulmões. Aí as reacções são revertidas e o CO2 é libertado para os alvéolos.

 

 

 Curiosidades

 

Porque Soluçamos?

 

 

 O soluço é resultado de uma contração involuntária do diafragma, um fino músculo que separa o tórax do abdômen e que, juntamente com os músculos intercostais externos, é responsável pelo controle da respiração. Seus movimentos de contração e relaxamento permitem que inspiremos e expiremos o ar e são controlados pelo nervo frênico, situado logo acima do estômago. Os incômodos do soluço surgem a partir de uma irritação do nervo frênico, cujas causas podem ser diversas (distensão gástrica pela ingestão de bebidas com gás, deglutição de ar ou alimentação em grande volume; mudanças súbitas da temperatura de alimentos ingeridos; modificações da temperatura corporal, como sauna seguida de ducha gelada; ingestão de bebidas alcoólicas; ou até mesmo gargalhadas). Quando ele fica ou sensibilizado, envia uma mensagem para o diafragma se contrair, o que dispara o soluço.

O característico barulhinho “hic, hic” surge quando ocorre fechamento súbito da glote (abertura superior da laringe, onde se localizam as cordas vocais), produzindo vibração nas cordas vocais.

Porque um susto pode curar um soluço?

 

Quando levamos um susto, provocamos uma forte inspiração, levando a um aumento do volume de ar nos pulmões. Os pulmões pressionam o diafragma, fazendo com que ele se estique e volte a funcionar normalmente. Mas existem maneiras menos drásticas que também funcionam: tomar um copo d’água com nariz tampado ou inspirar e segurar o ar por alguns instantes.

Como acontece o reflexo da tosse?

Os brônquios e a traquéia são tão sensíveis a um toque leve, que quantidades mínimas de material estranho ou substâncias que causam irritação iniciam o reflexo da tosse. Impulsos nervosos aferentes passam das vias respiratórias (principalmente pelo nervo vago) ao bulbo (medula oblonga), onde uma seqüência automática de eventos é disparada por circuitos neuronais locais, causando os seguintes efeitos:

– inspiração de até 2,5 litros de ar;

– fechamento da epiglote e das cordas vocais para aprisionar o ar no interior dos pulmões;

– contração forte dos músculos abdominais e dos músculos intercostais internos, empurrando o diafragma e provocando aumento rápido de pressão nos pulmões (de 100 mmHg ou mais);

– abertura súbita das cordas vocais e da epiglote e liberação do ar dos pulmões sob alta pressão.

Desta forma, o ar que é expelido de forma explosiva dos pulmões para o exterior se move tão rapidamente que carrega consigo qualquer material estranho que esteja presente nos brônquios e na traquéia.