Sistema respiratório

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“Antes você me pedir para parar de respirar, do que me pedir para eu deixar de te amar!”

Tristão e Isolda – Filme (2006)

A frase acima mostra, de forma romântica, que é impossível para o personagem Tristão parar de amar Isolda e que antes disso seria melhor que ele morresse do que não “viver” esse amor. Essa interpretação só se torna possível pois sabemos que nós, seres humanos, não somos capazes de viver sem respirar. E observando essa nossa necessidade, diversos autores literários se utilizam de expressões como essa.

Conceitos

O ato de respirar significa utilizar o oxigênio como aceptor final da cadeia fosforilativa, nas cristas mitocôndrias, dentro das células. Por isso, vamos tratar aqui como trocas gasosas o que é chamado de respiração, pois o pulmão é um órgão de troca de gases.

Sistema Respiratório Pulmonar

Antes do oxigênio chegar nas mitocôndrias, ele precisa ser absorvido do ar atmosférico para as hemácias. O sistema respiratório pulmonar é o responsável por realizar as trocas gasosas ou hematose, sendo as principais: oxigênio, O2 e gás carbônico ou dióxido de carbono, CO2. Esses gases são consumidos e gerados em vias metabólicas produtoras de energia, a fosforilação oxidativa e o Ciclo de Krebs.

O sistema respiratório pulmonar é dividido em trato respiratório superior, formado por cavidade nasal, faringe e laringe, e trato respiratório inferior, formado por traqueia, brônquios, bronquíolos e alvéolos pulmonares.

Sistema respiratório pulmonar
Sistema respiratório pulmonar

A cavidade nasal é composta por duas fossas ou aberturas que se iniciam no nariz e se prolongam até a faringe. A cavidade nasal possui as funções básicas de permitir a entrada de ar, permitindo acesso aos estímulos químicos em suspensão no ar atmosférico, e de barreira imunológica física e química, que vai desde os pelos presentes na cavidade até a secreção de muco por células especializadas. Ela também permite a troca de água (vapor de água) e calor com o ambiente.

A faringe é subdividida em nasofaringe, mais próxima da cavidade nasal, orofaringe, mais próxima da cavidade bucal, e laringofaringe, mais próxima da laringe. Na faringe são encontradas as tonsilas, as quais pertencem ao sistema imunológico, sendo então responsáveis pela defesa do organismo contra patógenos e localizadas na adenoide e amígdalas. Ademais, existe uma conexão com as tubas auditivas, remanescentes de estruturas embrionárias – evidência evolutiva.

A laringe está localizada entre a faringe e a traqueia, sendo a região terminal do trato respiratório superior. Ela é revestida por tecido cartilaginoso e formada por três estruturas importantes, a glote, onde estão localizadas as cordas vocais, a epiglote, que é a válvula responsável por dar acesso ao trato respiratório inferior, e a úvula, que impede a entrada de ar no trato digestório.

Traqueia é o nome dado ao tubo cilíndrico, revestido por anéis de estruturas cartilaginosas, células protetoras capazes de secretar muco e células ciliadas, responsável por conduzir o ar atmosférico. Ela faz parte do trato respiratório inferior e está ligada diretamente a laringe.

Os brônquios, como a traqueia, são estruturas de condução de ar responsáveis por comunicar a traqueia aos bronquíolos. Eles se ramificam em brônquio esquerdo e direito, um para cada cavidade pulmonar ou pulmão.

Os bronquíolos são ramificações de diâmetro menores, quando comparados com os brônquios, e são estruturas que conduzem o ar até os alvéolos pulmonares, na forma de árvore, dentro dos pulmões.

Alvéolos pulmonares são “sacos” ou cavidades ocas, envoltas por muitos vasos sanguíneos ou capilares, responsáveis pela troca de gases provenientes da atmosfera com a corrente sanguínea (hemácias). O conjunto de alvéolos pulmonares, bronquíolos e parte dos brônquios formam os pulmões. Os pulmões são divididos em lobos, onde o esquerdo possui dois lobos e o direito três, e é revestido por uma membrana protetora e um muco intersticial, a pleura.

Alvéolos pulmonares
Alvéolos pulmonares

Movimentos Respiratórios

A troca de gases exige uma movimentação constante de ar para que seja possível manter o gradiente de concentração, disponibilidade de oxigênio e dióxido de carbono no interior do alvéolo pulmonar. Esse deslocamento de ar é causado por uma diferença de pressão gerada pela contração ou relaxamento de diferentes músculos, dentre eles o diafragma e os intercostais. Esses músculos, quando relaxados, pressionam ou comprimem a cavidade torácica (elevação da pressão interna), expelindo o ar contido dentro dos pulmões – expiração. Já quando eles são contraídos permitem a expansão do tórax (diminuição da pressão interna), introduzindo o ar da atmosfera nos pulmões – inspiração.

O controle dos movimentos respiratórios é realizado por um centro respiratório, localizado no bulbo. Esse centro respiratório possui células sensíveis ao pH sanguíneo e pode gerar uma reação de maneira automática para que seja acelerado ou desacelerado o ritmo cardíaco. e respiratório, de acordo com a acidez ou basicidade do sangue. É de extrema importância que o pH do sangue não sofra grandes variações para que seja mantida a homeostasia dos sistemas, uma vez que ele é o tecido responsável pela ampla distribuição de moléculas vitais a todo o organismo, como carboidratos, proteínas e lipídios.

O pH do sangue é controlado, principalmente, pela concentração de dióxido de carbono em circulação. Mas, visto que é de extrema importância para a manutenção da homeostasia do organismo, o pH do sangue precisa ser controlado por um sistema mais robusto. Por isso, existe um sistema químico de tamponamento do pH sanguíneo formado por ácido carbônico (H2CO3) e bicarbonato de sódio (NaHCO3), fazendo com que o pH não sofra alterações consideráveis, mesmo que as concentrações de CO2 estejam aumentadas ou diminuídas.

Sistema químico de tamponamento do pH sanguíneo
Sistema químico de tamponamento do pH sanguíneo
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