Sistema Respiratório: Como Funciona?

As estruturas do sistema respiratório ajudam a trazer o ar do ambiente para o corpo e expelem os resíduos gasosos do corpo. Essas estruturas são tipicamente agrupadas em três categorias principais: passagens aéreas, vasos pulmonares e músculos respiratórios.

Passagens aéreas

• Nariz e boca – aberturas que permitem que o ar externo flua para os pulmões .
• Faringe (garganta) – direciona o ar do nariz e da boca para a laringe.
• Laringe (caixa de voz) – direciona o ar para a traquéia e contém cordas vocais para vocalização.
• Traquéia (traqueia) – divide-se em tubos brônquicos esquerdos e direitos que dirigem o ar para os pulmões esquerdo e direito.

Vasos Pulmonares

• Pulmões – órgãos emparelhados na cavidade torácica que permitem a troca gasosa entre o sangue e o ar. Os pulmões são divididos em cinco lobos.
• Tubos brônquicos – tubos dentro dos pulmões que direcionam o ar para os bronquíolos e liberam o ar dos pulmões.
• Bronquíolos – pequenos brônquios nos pulmões que direcionam o ar para pequenos sacos aéreos conhecidos como alvéolos.
• Alvéolos – sacos terminais bronquíolos que estão rodeados por  capilares e são as superfícies respiratórias dos pulmões.
• Artérias pulmonares – vasos sanguíneos que transportam sangue esgotado de oxigênio do coração para os pulmões.
• Veias pulmonares – vasos sangüíneos que transportam sangue rico em oxigênio dos pulmões de volta ao coração.

Músculos Respiratórios

• Diafragma – partição muscular que separa a cavidade torácica da cavidade abdominal. Contrata e relaxa para permitir a respiração.
• Músculos intercostais – vários grupos de músculos localizados entre as costelas que ajudam a expandir e encolher a cavidade torácica para ajudar na respiração.
• Músculos abdominais – ajuda na exalação mais rápida do ar.

A respiração é um processo fisiológico complexo que é realizado pelas estruturas do sistema respiratório. Existem várias facetas envolvidas na respiração. O ar deve poder entrar e sair dos pulmões . Os gases devem poder ser trocados entre o ar e o sangue , bem como entre o sangue e as células do corpo. Todos esses fatores devem estar sob estrito controle e o sistema respiratório deve ser capaz de responder às mudanças de demanda quando necessário.

Inalação e Exalação

O ar é trazido para os pulmões por ações dos músculos respiratórios . O diafragma tem a forma de uma cúpula e está na sua altura máxima quando está relaxado. Esta forma reduz o volume na cavidade torácica. À medida que o diafragma se contrai, o diafragma se move para baixo e os músculos intercostais se movem para fora. Essas ações aumentam o volume da cavidade torácica e diminuem a pressão do ar dentro dos pulmões. A pressão de ar mais baixa nos pulmões faz com que o ar seja atraído para os pulmões através das passagens nasais até que as diferenças de pressão se igualem. Quando o diafragma relaxa novamente, o espaço dentro da cavidade torácica desaparece e o ar é expulso dos pulmões.

Troca de gás

O ar que entra nos pulmões do ambiente externo contém oxigênio necessário para os tecidos do corpo. Este ar enche pequenos sacos de ar nos pulmões chamados alvéolos. As artérias pulmonares transportam oxigênio depletado de sangue contendo dióxido de carbono para os pulmões. Essas artérias formam pequenos vasos sangüíneoschamados arteríolas, que enviam sangue para  capilares que cercam milhões de alvéolos pulmonares. Os alvéolos pulmonares são revestidos com um filme úmido que dissolve o ar. Os níveis de oxigênio dentro dos alvéolos são mais concentrados que os níveis de oxigênio nos capilares que circundam os alvéolos. Como resultado, o oxigênio se difunde pelo endotéliodos sacos de alvéolos no sangue dentro dos capilares circunvizinhos. Ao mesmo tempo, o dióxido de carbono se difunde do sanguepara os alvéolos e é exalado pelas vias aéreas. O sangue rico em oxigênio é então transportado para o coração, onde é bombeado para o resto do corpo.

Uma troca similar de gases ocorre nos tecidos e células do corpo . O oxigênio usado pelas células e tecidos deve ser substituído. Os resíduos gasosos da respiração celular , como o dióxido de carbono, devem ser removidos. Isto é conseguido através da circulação cardiovascular . O dióxido de carbono se difunde das células para o sangue e é transportado para o coração pelas veias . O oxigênio no sangue arterial se difunde do sangue para as células.

Controle do Sistema Respiratório

O processo de respiração está sob a direção do sistema nervoso periférico (SNP). O sistema autonômico do SNP controla processos involuntários como a respiração. A  medula oblonga do cérebro regula a respiração. Neurônios na medula enviam sinais para o diafragma e os músculos intercostais para regular as contrações que iniciam o processo respiratório. Os centros respiratórios na medula controlam a frequência respiratória e podem acelerar ou retardar o processo quando necessário. Sensores nos pulmões , cérebro , vasos sanguíneose os músculos monitoram as mudanças nas concentrações de gases e alertam os centros respiratórios dessas mudanças. Sensores em passagens de ar detectam a presença de irritantes, como fumaça, pólen ou água. Esses sensores enviam sinais nervosos para centros respiratórios para induzir tosse ou espirros para expelir os irritantes. A respiração também pode ser influenciada voluntariamente pelo córtex cerebral . Isso é o que permite que você aumente voluntariamente sua respiração ou prenda a respiração. Essas ações, no entanto, podem ser anuladas pelo sistema nervoso autônomo.

As infecções do sistema respiratório são comuns, pois as estruturas respiratórias são expostas ao ambiente externo. Estruturas respiratórias, por vezes, entram em contato com agentes infecciosos, como bactérias e vírus . Esses germes infectam o tecidorespiratório , causando inflamação e podem afetar o trato respiratório superior, bem como o trato respiratório inferior.

O resfriado comum é o tipo mais notável de infecção do trato respiratório superior. Outros tipos de infecção do trato respiratório superior incluem sinusite (inflamação dos seios da face), amigdalite (inflamação das amígdalas), epiglotite (inflamação da epiglote que cobre a traqueia), laringite (inflamação da laringe) e gripe.

Infecções do trato respiratório inferior são frequentemente muito mais perigosas que as infecções do trato respiratório superior. As estruturas do trato respiratório inferior incluem a traqueia, os brônquios e os pulmões . Bronquite (inflamação dos tubos brônquicos), pneumonia (inflamação dos alvéolos pulmonares), tuberculose e gripe são tipos de infecções do trato respiratório inferior.

• O sistema respiratório permite que os organismos respirem. Seus componentes são um grupo de músculos, vasos sanguíneos e órgãos. Sua principal função é fornecer oxigênio ao expelir dióxido de carbono.
• Estruturas do sistema respiratório podem ser agrupadas em três categorias principais: passagens aéreas, vasos pulmonares e músculos respiratórios.
• Exemplos de estruturas respiratórias incluem o nariz, a boca, os pulmões e o diafragma.
• No processo respiratório, o ar flui para dentro e para fora dos pulmões. Gases são trocados entre o ar e o sangue. Gases também são trocados entre o sangue e as células do corpo.
• Todas as facetas da respiração estão sob estrito controle, pois o sistema respiratório deve ser capaz de se adaptar às necessidades de mudança.
• Infecções do sistema respiratório podem ser comuns, uma vez que suas estruturas componentes são expostas ao meio ambiente. Bactérias e vírus podem infectar o sistema respiratório e causar doenças.

• “Como funcionam os pulmões.” Instituto Nacional do Coração, Pulmão e Sangue , Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA, www.nhlbi.nih.gov/health/health-topics/topics/hlw/system.