Biologia dos Pulmões e das Vias Aéreas
O sistema respiratório tem início no nariz e na boca e continua através das vias aéreas até os pulmões, onde o oxigênio da atmosfera é trocado pelo dióxido de carbono proveniente dos tecidos corpóreos.
Os pulmões, que representam a principal parte do sistema respiratório, são semelhantes a grandes esponjas rosas e preenchem quase toda a cavidade torácica.
O pulmão esquerdo é um pouco menor que o direito, pois ele compartilha com o coração o espaço do hemitórax esquerdo. Cadapulmão é dividido em seções (lobos): o pulmão direito possui três e o esquerdo, dois.
O ar penetra no sistema respiratório através das narinas e da boca e avança através da garganta (faringe) até a laringe. A entrada da laringe está recoberta por um pequeno retalho de tecido muscular (epiglote) que se fecha durante a deglutição e, dessa forma, impede que o alimento penetre nas vias aéreas. A maior via aérea é a traquéia, que se ramifica em duas vias menores (brônquios) para suprir os dois pulmões. Os brônquios sofrem várias divisões até se transformarem em vias aéreas menores (bronquíolos). Os bronquíolos são as vias aéreas mais estreitas, apresentando um diâmetro de apenas 0,005 milímetro. As vias aéreas assemelham-se a uma árvore de cabeça para baixo e, por essa razão, essa porção do sistema respiratório é freqüentemente denominada árvore brônquica.
Na extremidade de cada bronquíolo existem dúzias de cavidades semelhantes a bolhas e cheias de ar (alvéolos), que apresentam um aspecto de cachos de uva. Cada pulmão contém milhões de alvéolos e cada alvéolo é circundado por uma densa rede de capilares. As paredes extremamente delgadas dos alvéolos permitem que o oxigênio passe do seu interior para o sangue dos capilares e também que o dióxido de carbono (um produto metabólico) passe do sangue capilar para o interior dos alvéolos. A pleura é uma membrana lisa que permite que os pulmões movam-se suavemente durante cada movimento respiratório.
A pleura recobre os pulmões, contornando-os em sua parte posterior, e reveste a face interna da parede torácica. Normalmente, o espaço entre as duas camadas lubrificadas da pleura é quase inexistente, e uma desliza suavemente sobre a outra durante a expansão e a contração pulmonar. Os pulmões e outros órgãos contidos na cavidade torácica são protegidos por uma armadura óssea formada pelo osso do peito (esterno), pelas costelas e pela coluna vertebral. Os doze pares de costelas curvam-se em torno do tórax. Na região posterior do corpo, cada par de costelas une-se aos ossos da coluna vertebral (vértebras). Na região anterior do corpo, os sete pares de costelas superiores unem-se diretamente ao esterno através de cartilagens costais.
O oitavo, o nono e o décimo par de costelas unem-se à cartilagem do par superior; as costelas dos dois últimos pares (costelas flutuantes) são mais curtas e não se unem na região anterior do corpo. Os músculos intercostais, localizados entre as costelas, facilitam a movimentação do gradil costal e, dessa forma, auxiliam na respiração. O músculo mais importante utilizado na respiração é o diafragma, uma bainha muscular em forma de sino que separa os pulmões do abdômen. O diafragma fixa-se na base do esterno, nas porções inferiores do gradil costal e na coluna vertebral. Quando o diafragma contrai, ele aumenta o tamanho da cavidade torácica e, conseqüentemente, expande os pulmões.
Funções do Sistema Respiratório
As principais funções do sistema respiratório são a condução de oxigênio aos pulmões, a transferência de oxigênio para o sangue e a eliminação de um produto metabólico denominado dióxido de carbono. O oxigênio inalado entra nos pulmões e alcança os alvéolos. As paredes dos alvéolos e dos capilares circunvizinhos apresentam a espessura de apenas uma célula e encontram-se em íntimo contato entre si.
O oxigênio atravessa facilmente as paredes finas dos alvéolos e chega ao sangue capilar; o dióxido de carbono passa do sangue para o interior dos alvéolos e é expirado através das narinas e da boca. Pelas veias pulmonares, o sangue oxigenado vai dos pulmões ao lado esquerdo do coração, o qual bombeia o sangue para o resto do organismo. O sangue pobre em oxigênio e rico em dióxido de carbono retorna ao lado direito do coração por duas grandes veias, as veias cavas superior e inferior, e é bombeado, através da artéria pulmonar, aos pulmões, onde ele recebe oxigênio e libera dióxido de carbono.
Controle da Respiração
Em condições normais, a respiração é automática, sendo controlada subconscientemente pelo centro respiratório localizado na base do cérebro. O cérebro e os pequenos órgãos sensoriais localizados nas artérias aorta e carótidas detectam quando os níveis de oxigênio encontram- se demasiadamente baixos ou quando os níveis de dióxido de carbono encontram-se muito elevados, e o cérebro aumenta a freqüência e a profundidade da respiração. Por outro lado, quando os níveis de dióxido de carbono encontram- se muito baixos, a freqüência respiratória diminui.
Na respiração tranqüila, o adulto inspira e expira, em média, quinze vezes por minuto. Como os pulmões não possuem músculos em sua estrutura, o trabalho respiratório é realizado principalmente pelo diafragma e, em menor extensão, pelos músculos localizados entre as costelas (músculos intercostais). Durante a respiração forçada ou difícil, os músculos do pescoço, da parede torácica e do abdômen também participam do processo.
Ao contrair, o músculo diafragma move-se para baixo, aumentando a cavidade torácica. Isto reduz a pressão intratorácica. O ar penetra nos pulmões para igualar a pressão. Em seguida, o diafragma relaxa e move-se para cima, a cavidade torácica contrai e aumenta a pressão do ar. O ar é expulso dos pulmões por causa de sua elasticidade. Os músculos intercostais participam desse processo, especialmente quando a respiração é profunda ou rápida.
Troca de Gases entre Alvéolos e Capilares
A função do sistema respiratório é trocar dois gases: oxigênio e dióxido de carbono. A troca ocorre entre os milhões de alvéolos existentes nos pulmões e os capilares que os circundam. Conforme mostram as ilustrações abaixo, o oxigênio inalado passa dos alvéolos para o sangue nos capilares, e o dióxido de carbono passa do sangue nos capilares para o interior dos alvéolos.
Sintomas Respiratórios
Entre os sintomas mais comuns dos distúrbios respiratórios destacam-se a tosse, a dificuldade respiratória (dispnéia), a dor torácica, os sibilos, o estridor (um som semelhante a um grasnido durante a respiração), a hemoptise (escarro com sangue), a cianose (coloração azulada), o baqueteamento dos dedos e a insuficiência respiratória. Alguns desses sintomas nem sempre indicam um problema respiratório. A dor torácica, por exemplo, pode ser decorrente de um problema cardíaco ou intestinal.
Papel do Diafragma na Respiração
Quando o diafragma contrai, a cavidade torácica aumenta, reduzindo a pressão interna. Para igualar a pressão, o ar penetra rapidamente nos pulmões. Quando o diafragma relaxa, a cavidade torácica contrai, elevando a pressão e expulsando o ar para fora dos pulmões.
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