O sistema respiratório humano, assim como o de muitos outros vertebrados terrestres, é do tipo pulmonar e é constituído por uma estrutura que abrange as vias respiratórias e os pulmões. Esses dois conjuntos garantem a respiração:
- As vias respiratórias são os tubos e cavidades que levam o ar do nariz e da boca até os pulmões, onde as trocas de gases têm lugar. As vias ainda têm a função de limpar e retirar partículas do ar, esquentá-lo e umedecê-lo para processamento nos pulmões.
- Nos pulmões ocorre a ventilação pulmonar, acionada por uma série de movimentos impostos por uma musculatura torácica a esses dois órgãos, permitindo a entrada de ar e sua saída, nos movimentos de inspiração e expiração.
Órgãos do sistema respiratório
Além dos pulmões, que representam em peso ou volume o grosso do sistema respiratório, esse aparelho é constituído por uma série de vias: cavidades nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos. A boca, apesar de constituir o sistema digestório, também pode ser considerada uma parte acessória do sistema respiratório.
Cavidades nasais
Ao observar o nariz, vemos imediatamente as narinas, os pontos de entrada das cavidades nasais. Esses dois dutos seguem então até a faringe. As cavidades nasais possuem uma mucosa repleta de pelos e glândulas capazes de secretar o muco.
Essas estruturas são responsáveis pela filtração, aquecimento e umedecimento do ar. Partículas potencialmente nocivas ou que possam prejudicar a respiração, como grãos de pólen ou poeira, além de uma série de micro-organismos, são retidas já no início da cavidade. O muco produzido, em conjunção com a estrutura de pelos, ajuda a reter partículas mais pesadas – posteriormente. Essas partículas podem ser então eliminadas por nós, ao assoar o nariz, ou ficam presas ao muco quando este se solidifica.
A retenção dessas partículas ainda auxilia os seres humanos a detectar odores, por meio do bulbo olfatório, fixo na parte superior interna da cavidade.
As cavidades também são conhecidas como fossas nasais e possuem um imenso número de vasos sanguíneos, que além da irrigação da região têm como função elevar a temperatura do ar.
Faringe
Ao passar pelas cavidades nasais, o ar é direcionado à faringe. Essa estrutura é compartilhada pelo aparelho digestório e pelo sistema respiratório, se comunicando mais adiante com a laringe. Por essa razão, podemos também respirar pela boca – embora nesse caso o ar não sofra a filtragem que é possível nas fossas nasais.
Na ingestão de alimentos, a musculatura da faringe faz o canal subir, de modo a facilitar a entrada do alimento. Quando o alimento chega à faringe, os músculos recuam e deixam a estrutura repousar novamente. Em seguida, os músculos iniciam um movimento para empurrar a massa alimentar para baixo, até atingir o esôfago. Durante esse processo todo, há uma inibição respiratória – o que nos permite engolir sem o risco de que partículas dos alimentos entrem pela laringe.
Laringe
A laringe é uma estrutura tubular na região do pescoço, conectada à faringe por uma abertura chamada glote. Ela possui uma válvula cartilaginosa chamada epiglote, responsável por inibir a passagem de alimentos para os pulmões. Quando engolimos, a válvula se fecha e a massa alimentar é forçada através do esôfago. Quando respiramos, ela se abre, permitindo que o ar atinja a traqueia.
É na laringe que estão as pregas vocais, ou cordas vocais, capazes de produzir sons. As pregas vibram ao redor do ar em sua passagem, produzindo diferentes sons conforme a intensidade e frequência da vibração. Em conjunção com a saída desse ar pela boca, nariz e pelo posicionamento dos dentes, da língua, do palato e dos lábios, as cordas vocais nos permitem produzir sons de enorme complexidade. Todo esse conjunto é também denominado aparelho fonador.
Traqueia
Tubo que leva o ar da faringe aos pulmões. Estende-se desde a laringe até a parte superior do tórax. A traqueia possui um diâmetro de apenas 1,5 centímetro em seu interior e cerca de 10 centímetros de comprimento. Reforçada por anéis cartilaginosos, a traquéia, ao contrário de outro dutos do aparelho respiratório, possui um aspecto rígido.
A rigidez da traqueia impede que o ar deixe de passar por conta de qualquer tipo de pressão ou movimento do pescoço, constituindo uma via de passagem garantida na respiração.
Brônquios e bronquíolos
Na parte inferior da traqueia, no centro do tórax, há uma bifurcação. Cada um desses tubos leva o ar a um dos dois pulmões – uma característica da fisiologia humana compartilhada com a grande maioria dos mamíferos.
Esses tubos também, como a traqueia, são reforçados com anéis de cartilagem. São os chamados brônquios, que levam e trazem o ar dos pulmões esquerdo e direito. Até chegar aos pulmões, os brônquios ramificam-se diversas vezes em canais mais estreitos, os bronquíolos.
Cada bronquíolo tem, em sua extremidade, uma estrutura em formato de saco, denominada alvéolo pulmonar. Os alvéolos já se encontram dentro do saco pulmonar – junto com os bronquíolos, eles constituem a estrutura interna dos pulmões. São mais de 150 milhões de alvéolos pulmonares no todo. Essas estruturas são fortemente irrigadas por capilares sanguíneos, permitindo que o sangue absorva o oxigênio e receba, em troca, o gás carbônico, no processo denominado hematose.
Pulmões
São dois órgãos esponjosos, em cujo interior ocorre a troca de oxigênio e gás carbônico. Apesar de parecerem iguais em gravuras, os dois pulmões nunca possuem exatamente o mesmo tamanho e formato. Isso ocorre porque os dois são fisiologicamente diferentes: pulmão direito é formado por três partes ou lóbulos, e o pulmão esquerdo é formado por dois lóbulos.
Cada um dos pulmões está envolto por duas membranas denominadas pleuras. Quando se dilatam ou se contraem, nos movimentos que permitem a inspiração e a expiração, os pulmões deslizam dentro dessas pleuras, que são revestidas com um fluido capaz de facilitar esse deslizamento.
Mecânica respiratória
A entrada e a saída de ar dos pulmões dependem dos movimentos dos músculos intercostais das costelas e do diafragma, situado na base dos pulmões, no abdome. Há dois tipos de movimentos: inspiração e expiração.
- Inspiração: na inspiração, o ar é sugado para dentro dos pulmões, aumentando o seu volume e o de toda a caixa do tórax. Os músculo citados se contraem, expandindo todo o tórax para cima e laterais. Esse processo é o que provoca uma diferença de pressão entre o meio interno e o externo, fazendo com que o ar entre e preencha os pulmões expandidos.
- Expiração: na expiração, a musculatura relaxa e o ar é expulso dos pulmões, com a redução do volume do tórax. Nesse caso, a pressão interna torna-se maior que a externa, e o ar segue em direção ao meio de menor pressão.
As trocas gasosas
Como resultado da inspiração, o ar penetra nos alvéolos pulmonares. Cada uma dessas estruturas é rodeada por uma rede de finos capilares – dentro de cada um deles, hemácias ou glóbulos vermelhos estão presentes. Os capilares trazem aos alvéolos um sangue venoso, pobre em oxigênio e rico em dióxido de carbono. Dentro dos alvéolos, o sangue libera dióxido de carbono e recebe em troca mais oxigênio, num processo intermediado pelas células vermelhas do sangue – a hematose.
Ao final do processo, o sangue está novamente repleto de oxigênio, para que seja novamente bombeado às células do corpo. Os alvéolos, por sua vez, estão agora com um ar cheio de gás carbônico, que será em seguida expulso na expiração.
Controle da respiração
O bulbo, órgão do sistema nervoso central, é o responsável pelo controle e regulação dos movimentos que levam à respiração. Em média, o ser humano respira cerca de 16 vezes por minuto – embora essa frequência seja maior em bebês. O controle do bulbo se dá de duas formas diferentes: direta e indireta.
A forma direta manifesta-se quando o nível de gás carbônico aumenta no sangue, provocando alteração de seu pH (torna-se menor que 7,4). Nesse caso, o bulbo registra essa alteração e estimula a musculatura que permite a respiração, provocando uma intensificação da frequência respiratória para eliminar esse gás carbônico.
Quando o nível de oxigênio cai no sangue, quimiorreceptores localizados nas membranas das artérias (aorta e carótida) detectam a falta de oxigenação e enviam essa mensagem ao bulbo, que imediatamente aciona a musculatura da caixa torácica, de modo a acelerar a frequência respiratória e permitir o aumento da entrada de ar nos pulmões.
Por: Carlos Artur Matos
