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Sistema respiratório

Última atualização em 20 de agosto de 2022

Definição

O sistema respiratório consiste no conjunto de órgãos e tecidos envolvidos na captação de oxigênio da atmosfera e na liberação de dióxido de carbono gerado durante a respiração aeróbica. Esta troca gasosa também é chamada de respiração ou respiração externa.

Como o sistema respiratório funciona?

Os órgãos especializados para respirar geralmente contêm estruturas úmidas com grandes áreas de superfície para permitir a difusão de gases. Eles também são adaptados para proteger o organismo da invasão de patógenos ao longo dessas superfícies.

Nos peixes, essa troca gasosa ocorre através de brânquias. Alguns invertebrados, como baratas, têm sistemas respiratórios simples feitos de túbulos interconectados, fornecendo diretamente oxigênio aos tecidos. Em humanos e outros mamíferos, há um extenso sistema de órgãos altamente vascularizados especializado em troca gasosa.

O sistema respiratório começa no nariz, continua na faringe e na laringe, leva à traquéia que se ramificou para criar brônquios e, finalmente, descendo os bronquíolos nos pulmões. Esta árvore respiratória termina em estruturas inchadas chamadas alvéolas feitas de uma única camada de células escamosas, cercadas por uma rede de capilares. A troca gasosa ocorre dentro de alvéolos. Como a respiração externa em muitos vertebrados envolve pulmões, também é chamada de ventilação pulmonar. Alterações no volume e pressão nos pulmões são as principais forças motrizes da respiração.

Função do sistema respiratório

Função primária

A função principal do sistema respiratório é a troca gasosa. As células animais usam oxigênio e produzem dióxido de carbono como subproduto. Os animais não apenas precisam de uma maneira de colocar mais oxigênio nas células, mas também precisam de uma maneira de remover o dióxido de carbono. O sistema respiratório fornece essa funcionalidade. Os pulmões ou brânquias de um animal removem dióxido de carbono enquanto entregam oxigênio ao sangue. Esse oxigênio é transportado para os tecidos. Os tecidos depositam seus resíduos de dióxido de carbono, que são transportados de volta aos pulmões para liberação.

Criando sons

Embora a função principal do sistema respiratório seja a troca gasosa, esse extenso sistema de órgãos também tem alguns outros papéis. Em humanos e outros mamíferos, o sistema respiratório é integrante, criando sons como os usados para a fala. Estruturas do trato respiratório superior, especialmente a laringe, estão envolvidas na produção de som e podem modular phote, volume e clareza. Fazer ruídos é chamado de fonação.

Sentidos olfativos

O nariz desempenha um papel importante na respiração, mas os nervos olfativos e suas estruturas associadas também estão envolvidas no sentido do cheiro. Isso tem funções que variam da digestão (a fase cefálica da digestão) a caça, reconhecimento e acasalamento. A maioria dos animais tem algum tipo de sentimento olfativo, geralmente na forma de nervos dentro do sistema respiratório. Os tubarões, por exemplo, podem cheirar sangue na água a vários quilômetros de distância. Predadores terrestres, como os lobos, também usam seus sentidos olfativos para detectar presas.

Imunidade

As células do trato respiratório também protegem o corpo da invasão de patógenos através das passagens nasais. Eles têm um papel importante no sistema imunológico, uma vez que o trato respiratório é um dos sistemas orgânicos com interação intensiva e repetida com o ambiente (o outro é o sistema digestivo). As células epiteliais nas vias aéreas podem secretar anticorpos, defensinas e várias enzimas e peptídeos, além de pequenas moléculas oxidativas que dificultam a colonização patogênica.

Além disso, algumas dessas células epiteliais também secretam muco para prender partículas de poeira maiores. O sistema respiratório é hospedado a um tecido linfóide especializado que pode produzir linfócitos como uma primeira linha de defesa. Tosse e espirros são outros mecanismos importantes usados para combater infecções, removendo grandes quantidades de bactérias ou vírus presos no muco.

Outras funções

As células do trato respiratório podem ajudar na remoção de coágulos nos vasos sanguíneos pulmonares. Eles também ativam hormônios e removem ou adicionam às substâncias que circulavam no sangue. Eles podem tornar o ar quente e úmido, a fim de proteger as células delicadas das passagens respiratórias internas.

Finalmente, as células epiteliais do pulmão também produzem surfactante que facilita o processo de inalação e expiração. De fato, a produção adequada de surfactante por células pulmonares fetais é um pré-requisito importante para a viabilidade em nascimentos pré-termos.

Peças do sistema respiratório

Nos humanos e na maioria dos mamíferos, a anatomia do sistema respiratório é dividida em três partes. A primeira é a série de tubos que conduzem o ar da atmosfera em direção aos pulmões. A segunda parte consiste nos músculos da respiração – o diafragma e os músculos intercostais nas costelas. Os pulmões formam a terceira parte.

Músculos do sistema respiratório

O diafragma é um músculo em forma de cúpula que se curva para cima em direção aos pulmões. Quando se contrai, fica achatado e, portanto, aumenta o volume da cavidade torácica. Da mesma forma, a contração dos músculos intercostais externos move as costelas para cima e para fora. Esse aumento no volume leva a uma queda de pressão dentro dos pulmões, permitindo que o ar flua passivamente para as vias aéreas. A troca gasosa ocorre em alvéolos até que esses músculos relaxem, revertendo o processo.

Mas, o diafragma não está sozinho. Os músculos intercostais, como visto na figura abaixo, fornecem expansão e contração da caixa torácica, o que promove o movimento do ar dentro e fora dos pulmões.

Vias aéreas do sistema respiratório

As vias aéreas podem ser divididas nas zonas condutoras e respiratórias. A zona condutora começa no nariz e termina em bronquíolos menores, e essas passagens carregam ar em direção aos recantos internos dos pulmões. A zona respiratória contém os bronquíolos terminais e os alvéolos – os locais onde ocorre a troca gasosa.

O nariz e a boca formam as principais aberturas externas e marcam o início da zona condutora da via aérea ou do trato respiratório. A cavidade nasal situada atrás do nariz contém cabelos e filtros e umidifica o ar. A maioria dos grandes poluentes ambientais está presa no muco secretado pelas células do nariz e da cavidade nasal. A boca é incapaz de reproduzir todas as funções da cavidade nasal e atua como uma segunda abertura quando o nariz é bloqueado ou quando há uma necessidade imediata de grandes quantidades de ar.

O ar passa para a faringe, que também está envolvida na deglutição. A epiglote impede o movimento dos alimentos no trato respiratório e a desvio de ar para o esôfago. Quando a epiglote não funciona corretamente, pequenas partículas podem entrar na traquéia. Estes são removidos através da tosse. Se a comida estiver alojada ou presa nas vias aéreas, pode precisar ser rapidamente removida através de impulsos abdominais, também conhecidos como manobras de Heimlich.

A laringe segue a faringe e sua principal função é a produção de som. O fluxo de ar através desta região pode influenciar o tom e o volume. O ar entra na traquéia, um tubo longo que é coberto por uma série de anéis cartilaginosos, que ajudam essa estrutura tubular a manter sua forma durante a inalação e a expiração. A traquéia é revestida por epitélios colunares pseudostratificados com células caliciformes secretando mucinas e ajudando a formar muco.

Os pulmões

A traquéia se divide para formar dois brônquios primários, chamados de Bronchi esquerdo e direito. Cada um desses cabos em direção a um pulmão e, em seguida, passa por ramificação repetida para produzir brônquios secundários, terciários e bronquíolos, com diâmetros sucessivamente menores. Quando os bronquíolos têm menos de um milímetro de diâmetro, eles são chamados de bronquíolos terminais, cujo objetivo é terminar em alvéolos vascularizados. Quando os brônquios começam a ramificar, sua estrutura interna muda. A cartilagem é mais comum nas vias aéreas maiores e uma única camada epitelial é comum nas partes menores da zona condutora e na zona respiratória. Bronchi e bronquíolos contêm músculos lisos que podem se contrair em tempos de descanso ou dilatar durante o exercício.

Os pulmões são feitos de tecido esponjoso, contendo muitos tecidos vasculares e muitas das vias aéreas que aparecem após a traquéia. Uma membrana pleural permite que esses órgãos emparelhados se expandam e contraem com o mínimo de atrito. O pulmão esquerdo é menor que a direita devido à localização do coração no lado esquerdo da cavidade torácica.

Estrutura do sistema respiratório

Os órgãos descritos acima funcionam como uma unidade funcional dentro do sistema respiratório. O ar é levado pela boca e nariz. A partir daqui, desce a traquéia. A traquéia se divide nos brônquios de cada pulmão, onde se divide em vários tubos menores que levam aos alvéolos. Esses pequenos sacos dentro do pulmão são os locais reais da troca gasosa.

Os alvéolos entram em contato diretamente com pequenos capilares do sistema circulatório e são capazes de passar pequenas moléculas de gás e alguns resíduos nas membranas celulares que os separam. O oxigênio é adicionado ao sangue, enquanto o dióxido de carbono é levado aos alvéolos. Quando a respiração é liberada, esse dióxido de carbono é liberado na atmosfera. O oxigênio seguirá o sistema circulatório para os tecidos, onde liberará seu oxigênio e captará mais dióxido de carbono. Assim, o ciclo de respiração se repete constantemente.

Doenças do sistema respiratório

As doenças do trato respiratório podem surgir devido à obstrução às vias aéreas, à constrição das passagens ou à perda da extensa área superficial de alvéolos para troca gasosa. Também pode haver dificuldades com os capilares em torno desses alvéolos, devido a coágulos ou devido à função cardíaca alterada. Essas doenças podem ser condições crônicas ou infecções temporárias. Eles também poderiam simplesmente ser pequenas mudanças no padrão de respiração, como visto com soluços.

Gripe comum

O resfriado comum, nomeado adequadamente por sua natureza onipresente, é causada por um grande número de vírus diferentes, sendo os rinovírus a causa mais variada e comum para essa queixa. Geralmente é uma infecção do trato respiratório superior, embora ocasionalmente possa se espalhar em direção às orelhas ou nas estruturas respiratórias inferiores. A infecção é transmitida através do contato direto com a pessoa infectada, especialmente suas descargas nasais.

Isso é particularmente difícil de prevenir, uma vez que uma pessoa é infecciosa antes de começar a mostrar sintomas. Os vírus geralmente estabelecem contato com as células do nariz, que produzem um líquido claro para prender esses microorganismos e expulsá -los do corpo. Isto é seguido por espirros e tosse, especialmente se o vírus viajar mais fundo pelas vias aéreas. O escarro grosso, amarelo ou verde sendo tossido é um sinal desses micróbios sendo atacados pelo sistema imunológico do host. Os antibióticos são inúteis contra infecções virais e os sintomas geralmente diminuem após uma semana.

Tuberculose

No outro extremo do espectro de doenças infecciosas do trato respiratório está a tuberculose, ou TB. É uma infecção bacteriana causada por Mycobacterium tuberculosis e até o advento de antibióticos poderosos, muitas vezes poderia levar à morte após uma doença dolorosa. A infecção se espalha pela transmissão de bactérias vivas da pessoa infectada, especialmente através de descargas orais e nasais. Como a bactéria é resistente e pode existir de forma dessecada por muitos meses, a doença pode atingir rapidamente proporções epidêmicas em regiões onde a densidade populacional é alta ou há uma estação fria prolongada, onde as pessoas ficam em ambientes fechados e interagem intimamente entre si. Muitas crianças e adultos saudáveis podem superar uma infecção sem sintomas óbvios, onde apenas um exame de sangue pode confirmar que ocorreu uma infecção.

A doença recebeu o nome dos nódulos duros que se formam dentro dos pulmões, chamados tubérculos. Esses tubérculos não podem apenas corroer o tecido respiratório, mas também podem atacar os vasos sanguíneos, levando ao paciente tossir sangue. Este é um sintoma dramático indicativo de um estágio avançado da doença. O advento do HIV e da AIDS trouxe a tuberculose à vanguarda, com os tubérculos originais de uma infecção resolvida quebrando e liberando bactérias na corrente sanguínea. Indivíduos imunocomprometidos, sejam bebês, idosos ou aqueles com doenças autoimunes, tornam -se suscetíveis à recorrência dessa doença. O tratamento geralmente envolve múltiplos antibióticos por um longo período de tempo. Os cuidadores precisam ser vacinados.

Câncer de pulmão

O câncer de pulmão é o desenvolvimento de um tumor maligno nos pulmões, associado ao crescimento celular descontrolado dentro dos tecidos e na metástase dessas células para outros órgãos dentro do corpo. Fumar, especialmente quando iniciado em uma idade anterior, é o maior fator de risco para o desenvolvimento de câncer de pulmão. O fumo passivo geralmente é igualmente perigoso. Na história recente, o rei George VI morreu de complicações relacionadas ao câncer de pulmão, provocadas por anos de fumantes pesados. Embora o tabagismo do tabaco seja responsável por mais de 80% dos casos de câncer de pulmão, qualquer substância química que irrita repetidamente os delicados revestimentos internos do pulmão pode levar à formação de um tumor. Estes incluem amianto, cromo, níquel, gás de radônio, pó de urânio, poeira de carvão. O órgão mais comum para a metástase do câncer de pulmão é o osso. Portanto, estágios avançados da doença também envolvem dor nos ossos.

Questionário

1. Qual dessas estruturas marca o início da zona respiratória das vias aéreas?

2. Qual destes é uma função do sistema respiratório?

3. Por que os antibióticos não são úteis durante uma infecção fria comum?

4. Se você está trabalhando em pacientes com tuberculose, por que é importante que você seja vacinado para a doença?

5. Quais são as três partes principais do sistema respiratório?

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