A respiração pulmonar consiste nas trocas gasosas que ocorrem
entre o pulmão e o ar do ambiente. Por meio do sistema respiratório
absorvemos gás oxigênio (O2
) do ar, que é utilizado pelas células na liberação de energia necessária ao funcionamento do corpo, e eliminamos
gás carbônico (CO2
), também chamado dióxido de carbono. A respiração
pulmonar ocorre automaticamente por meio de estímulos nervosos
involuntários, embora possamos, de maneira consciente, controlar parcialmente os movimentos da respiração.
Os pulmões são os órgãos mais conhecidos do sistema respiratório; fazem parte também desse sistema as vias respiratórias, que são compostas de vários órgãos e estruturas: o nariz (onde se encontram as cavidades nasais), a faringe, a laringe, a traqueia, os brônquios, os bronquíolos e os alvéolos.
Cavidades nasais: cavidades paralelas que começam
nas narinas e vão até a faringe, sendo separadas uma
da outra por uma parede cartilaginosa. São revestidas
por um tecido epitelial rico em vasos sanguíneos,
que umedecem e aquecem o ar inalado. As cavidades
nasais contêm pelos e muco, que dificultam a entrada
de partículas e de microrganismos nos pulmões.
Faringe: tubo compartilhado pelos
sistemas digestório e respiratório.
Faz a comunicação entre as
cavidades nasais e a laringe.
Laringe: tubo que liga a faringe à traqueia.
Em sua parte superior há uma válvula, a
epiglote, responsável pelo fechamento desse
tubo durante a alimentação, impedindo que
alimentos entrem no sistema respiratório.
Traqueia: tubo formado por
anéis cartilaginosos que se
bifurca na extremidade inferior.
Leva o ar aos brônquios.
Brônquio: tubo que se
ramifica em bronquíolos.
Bronquíolos: cada uma
das estruturas que
terminam nos alvéolos.
Alvéolos pulmonares:
local onde ocorrem
trocas gasosas.
Diafragma: músculo
que participa do
controle da respiração.
As vias respiratórias
O ar entra e sai do nosso corpo pelas vias respiratórias. Elas compreendem os seguintes órgãos e estruturas: cavidades nasais, faringe,
laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos.
Os pulmões
Os pulmões são órgãos de cor rosada e textura esponjosa. São com
postos de alvéolos pulmonares, pequenos sacos de paredes finas, recobertos por capilares sanguíneos. Nos alvéolos ocorre a troca de gases
entre o ar atmosférico que chega aos pulmões e o sangue dos capilares.
Os pulmões têm cerca de 300 milhões de alvéolos. Se todos os alvéolos
pulmonares de uma pessoa adulta fossem esticados e colocados lado a
lado, sua superfície seria de 60 a 80 m2.
Os movimentos respiratórios
Desde que nascemos, e durante toda a vida, respiramos várias vezes por minuto. No processo de respiração, ocorrem alternadamente os movimentos de inspiração e expiração.
A entrada e saída de ar no organismo são possibilitadas pela respiração pulmonar ou ventilação pulmonar, que ocorre devido aos movimentos respiratórios. É nos alvéolos pulmonares que ocorre a troca de gases entre o ar dos pulmões e o sangue.
A ventilação pulmonar é resultante da ação conjunta do diafragma,
músculo exclusivo dos mamíferos, localizado abaixo dos pulmões, separando o tórax do abdômen, e dos músculos intercostais, localizados entre
as costelas.
Na inspiração, os músculos intercostais se contraem e elevam as costelas. O diafragma também se contrai, movimentando-se para baixo.
Como resultado, o volume da cavidade torácica aumenta e o ar entra nas
vias respiratórias.
Na expiração, os músculos intercostais e o diafragma relaxam, diminuindo
o volume da cavidade torácica e empurrando o ar para fora do organismo.
A circulação sanguínea e as trocas gasosas
O coração humano possui quatro cavidades: dois átrios e dois ventrículos –
um direito e um esquerdo.
Para realizar o percurso completo no
interior do organismo humano, o sangue
percorre dois trajetos interligados.
O sangue rico em gás carbônico,
também chamado de sangue venoso,
proveniente de outras partes do corpo,
chega ao átrio direito do coração por
meio das veias cavas superior e inferior;
depois, ele é bombeado do ventrículo
direito para a artéria pulmonar. A artéria pulmonar se divide em duas, que
seguem uma para o pulmão direito e a
outra para o pulmão esquerdo.
Os gases envolvidos na respiração são o gás oxigênio e o gás carbônico. O gás oxigênio é utilizado pelas células no processo de liberação da
energia contida nos nutrientes. A maior parte desse processo, chamado
respiração celular, ocorre nas mitocôndrias. O gás carbônico é formado
no interior das células durante a respiração celular e deve ser eliminado
Alvéolos
pulmonares
do corpo por causa de sua toxicidade em altas concentrações.
Nos pulmões, ocorre a troca gasosa
nos capilares dos alvéolos pulmonares,
ou seja, o sangue libera o gás carbônico proveniente das células do corpo e
absorve o gás oxigênio proveniente da respiração. Depois dessa troca, o ar expirado será mais rico em gás carbônico do que o ar inspirado.
O sangue oxigenado, então, retorna ao coração por meio das veias pulmonares, entrando pelo átrio esquerdo. Esse trajeto é chamado de circulação pulmonar ou pequena circulação.
O átrio esquerdo bombeia o sangue para o ventrículo esquerdo, e essa
cavidade, por sua vez, impulsiona o sangue para o interior da artéria aorta. A
artéria aorta se ramifica em diversas outras artérias que, então, transportam
o sangue oxigenado para os tecidos dos órgãos do corpo.
Depois de passar pelos tecidos do corpo, o sangue retorna ao coração por meio das veias cavas.
Esse trajeto é chamado de circulação sistêmica
ou grande circulação. Ao chegar ao átrio direito, o percurso do sangue se repete.
No decorrer da circulação sistêmica, o sangue
carrega oxigênio e outros nutrientes vitais para as
células e capta o gás carbônico e outros resíduos
das atividades celulares.
Assim, por meio do sangue, o oxigênio que foi
captado do ambiente atmosférico pela inspiração
e chegou até os pulmões é levado para todas as
células do corpo. E o gás carbônico, produzido nas
células, é expelido do organismo pelas vias respiratórias na expiração.
O transporte de gases pela corrente sanguínea
é feito pelas hemácias e pelo plasma sanguíneo.
0 ar atmosférico, rico em gás oxigênio, é captado pelas vias respiratórias e encaminhado aos pulmões. Nos alvéolos pulmonares, que são
altamente vascularizados por capilares sanguíneos, ocorrem as trocas
gasosas.
A grande proximidade entre o ar inspirado e umidificado no interior
dos alvéolos e o sangue no interior dos capilares, bem como a pouca espessura dessas estruturas, permite que ocorram as trocas gasosas entre
o pulmão e o sangue. O gás oxigênio, que está mais concentrado no ar dos
alvéolos pulmonares, passa para o sangue, no qual a concentração desse
gás é menor; o gás carbônico, que está mais concentrado no sangue que
chega aos pulmões, passa para o ar no interior dos alvéolos.
No sangue, o gás oxigênio é transportado quase exclusivamente pelas
hemácias, ao passo que a maior parte do gás carbônico é transportada e
dissolvida no plasma sanguíneo.
A troca de gases entre as células dos tecidos e o sangue contido nos
capilares sanguíneos ocorre no sentido inverso: o gás oxigênio, que está
mais concentrado nos capilares sanguíneos, passa para as células dos tecidos. O gás carbônico, que está mais concentrado nas células dos tecidos,
passa para o sangue e é transportado para os pulmões, onde é eliminado.
O ar no interior dos alvéolos é parcialmente substituído pelo ar
umidificado e inspirado a cada respiração. Com isso, o ar inspirado e o
ar expirado apresentam concentrações de gases diferentes.