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Anatomia dos pulmões
Pleura
As pleuras são membranas serosas de camada dupla que rodeiam cada pulmão. Anexada à parede da cavidade torácica, a pleura parietal forma a camada externa da membrana. A pleura visceral forma a camada interna da membrana cobrindo a superfície externa dos pulmões.
Entre a pleura parietal e visceral está a cavidade pleural, que cria um espaço oco para os pulmões se expandirem durante a inalação. O fluido seroso secretado pelas membranas pleurais lubrifica o interior da cavidade pleural para evitar irritação aos pulmões durante a respiração.
Anatomia Externa
Occupando a maior parte do espaço dentro da cavidade torácica, os pulmões estendem-se lateralmente do coração para as costelas de ambos os lados do peito e continuam posteriormente em direcção à coluna vertebral. Cada pulmão macio e esponjoso tem uma forma aproximadamente cônica com a extremidade superior do pulmão formando o ponto do cone e a extremidade inferior formando a base. A extremidade superior dos pulmões se estreita para uma ponta arredondada conhecida como ápice. A extremidade inferior dos pulmões, conhecida como base, repousa sobre o diafragma em forma de cúpula. A base dos pulmões é côncava para seguir o contorno do diafragma.
O pulmão esquerdo é ligeiramente menor que o direito porque 2/3 do coração está localizado no lado esquerdo do corpo. O pulmão esquerdo contém o entalhe cardíaco, uma reentrância no pulmão que envolve o ápice do coração.
Cada pulmão é composto por vários lóbulos distintos. O pulmão direito (o maior dos dois) tem 3 lóbulos – o superior, o médio e o inferior. A fissura horizontal separa o lobo superior do médio, enquanto que a oblíqua direita separa os lobos médio e inferior. O pulmão esquerdo menor possui apenas 2 lobos – superior e inferior – separados pela fissura oblíqua esquerda.
Bronchi
Air entra no corpo pelo nariz ou boca e passa pela faringe, laringe e traquéia. Pouco antes de alcançar os pulmões, a traquéia se divide em brônquios esquerdo e direito – tubos grandes e ocos feitos de cartilagem hialina e forrados com epitélio pseudoestratificado ciliado. A cartilagem hialina dos brônquios forma anéis incompletos com a forma da letra “C” com a parte aberta do anel virada para a extremidade posterior dos brônquios. A cartilagem hialina rígida evita o colapso dos brônquios e bloqueia o fluxo de ar para os pulmões. O epitélio pseudoestratificado alinha o interior do anel hialino e liga as extremidades inacabadas do anel para formar um tubo oco com a forma da letra “D” com a parte plana do tubo voltada para a direção posterior. Cada pulmão recebe o ar de um único e grande brônquio primário.
Quando os brônquios primários entram nos pulmões, eles se ramificam em brônquios secundários menores que transportam o ar para cada lóbulo do pulmão. Assim, o brônquio direito se ramifica em 3 brônquios secundários enquanto o pulmão esquerdo se ramifica em 2 brônquios secundários. Os brônquios secundários ramificam-se ainda em muitos brônquios terciários menores dentro de cada lóbulo. Os brônquios secundários e terciários melhoram a eficiência dos pulmões distribuindo o ar uniformemente dentro de cada lóbulo dos pulmões.
O epitélio pseudoestratificado que reveste os brônquios contém muitas células ciliadas e gobelétricas. Cílios são pequenas projeções celulares semelhantes a cabelos que se estendem a partir da superfície das células. As células gobelétricas são células epiteliais especializadas que secretam muco para revestir o revestimento dos brônquios. Cílios se movem juntos para empurrar o muco secretado pelas células da taça para longe dos pulmões. Partículas de poeira e até mesmo patógenos como vírus, bactérias e mofo no ar que entram nos pulmões aderem ao muco e são levadas para fora do trato respiratório. Desta forma o muco ajuda a manter os pulmões limpos e livres de doenças.
Bronquíolos
Muitos pequenos bronquíolos se ramificam dos brônquios terciários. Os bronquíolos diferem dos brônquios tanto em tamanho (são menores) como na composição de suas paredes. Enquanto os brônquios têm anéis de cartilagem hialina nas suas paredes, os bronquíolos são feitos de fibras de elastina e tecido muscular liso. O tecido das paredes dos bronquíolos permite que o diâmetro dos bronquíolos mude significativamente. Quando o corpo requer maiores volumes de ar entrando nos pulmões, como durante o exercício, os bronquíolos se dilatam para permitir maior fluxo de ar. Em resposta ao pó ou outros poluentes ambientais, os bronquíolos podem contrair-se para prevenir a poluição dos pulmões.
Os bronquíolos ramificam-se ainda mais em muitos pequenos bronquíolos terminais. Os bronquíolos terminais são os menores tubos de ar nos pulmões e terminam nos alvéolos dos pulmões. Tal como os bronquíolos terminais, os bronquíolos terminais são elásticos, capazes de dilatar ou contrair para controlar o fluxo de ar nos alvéolos.
Véolos
Véolos são as unidades funcionais dos pulmões que permitem a troca de gases entre o ar nos pulmões e o sangue nos capilares dos pulmões. Os alvéolos são encontrados em pequenos grupos chamados sacos alveolares no final do bronquíolo terminal. Cada alvéolo é uma cavidade oca, em forma de copo, rodeada por muitos pequenos capilares.
As paredes dos alvéolos são revestidas com células epiteliais escamosas simples, conhecidas como células alveolares. Uma fina camada de tecido conjuntivo está subjacente e suporta as células alveolares. Os capilares rodeiam o tecido conjuntivo na borda externa do alvéolo. A membrana respiratória é formada onde as paredes de um capilar tocam as paredes de um alvéolo. Na membrana respiratória, a troca gasosa ocorre livremente entre o ar e o sangue através das paredes extremamente finas do alvéolo e capilar.
Células septais e macrófagos também são encontrados no interior dos alvéolos. As células septais produzem fluido alveolar que reveste a superfície interna dos alvéolos. O fluido alveolar é extremamente importante para a função pulmonar, pois é um surfactante que umedece os alvéolos, ajuda a manter a elasticidade dos pulmões e evita o colapso das paredes alveolares finas. Macrófagos nos alvéolos mantêm os pulmões limpos e livres de infecções, capturando e fagocitando patógenos e outras matérias estranhas que entram nos alvéolos juntamente com o ar inalado.
Fisiologia dos pulmões
Ventilação pulmonar
Nossos pulmões recebem ar do ambiente externo através do processo de respiração com pressão negativa. A respiração com pressão negativa requer um diferencial de pressão entre o ar dentro dos alvéolos e o ar atmosférico. Os músculos que envolvem os pulmões, tais como o diafragma, os músculos intercostais e os músculos abdominais, expandem-se e contraem-se para alterar o volume da cavidade torácica. Os músculos expandem a cavidade torácica e diminuem a pressão no interior dos alvéolos para atrair o ar atmosférico para os pulmões. Este processo de extrair o ar para os pulmões é conhecido como inalação ou inspiração. Os músculos também podem contrair o tamanho da cavidade torácica para aumentar a pressão no interior dos alvéolos e forçar o ar a sair dos pulmões. Este processo de empurrar o ar para fora dos pulmões é conhecido como exalação ou expiração.
A respiração normal envolve vários mecanismos diferentes.
- A respiração superficial é realizada pela contração do diafragma e dos músculos intercostais externos para inalação. Durante a exalação, os músculos relaxantes e a elasticidade dos pulmões voltando ao seu volume de repouso expulsa o ar dos pulmões.
- Os nossos corpos realizam uma respiração profunda através de um movimento inferior pronunciado do diafragma em direcção ao abdómen. Os músculos intercostais externos juntamente com os músculos esternocleidomastoideo e escaleno no pescoço expandem o espaço entre as costelas, aumentando o volume do peito. Durante a expiração profunda, os músculos intercostal interno e abdominal contraem-se para diminuir o volume da cavidade torácica, forçando a saída de ar dos pulmões.
- Eupneia é a respiração silenciosa que acontece quando o corpo está em repouso. Durante a eupneia, o corpo depende principalmente da respiração superficial com respirações profundas ocasionais, uma vez que o corpo necessita de níveis ligeiramente mais elevados de troca de gases.
Volume pulmonar
O volume total de ar dos pulmões é de cerca de 4 a 6 litros e varia com o tamanho, idade, sexo e saúde respiratória de uma pessoa. Os volumes pulmonares são medidos clinicamente através de um dispositivo conhecido como espirômetro. A respiração superficial normal move apenas uma pequena fração do volume total dos pulmões para dentro e para fora do corpo a cada respiração. Este volume de ar, conhecido como volume corrente, geralmente mede apenas cerca de 0,5 litros. A respiração profunda pode forçar mais ar a entrar e sair dos pulmões do que durante a respiração rasa. O volume de ar trocado durante a respiração profunda é conhecido como capacidade vital e varia entre 3 a 5 litros, dependendo da capacidade pulmonar do indivíduo. Existe um volume residual de cerca de 1 litro de ar que permanece sempre nos pulmões, mesmo durante uma exalação profunda. O ar fresco que entra nos pulmões com cada respiração mistura-se com o ar residual nos pulmões, de modo que o ar residual é lentamente trocado ao longo do tempo mesmo em repouso.
Respiração Externa
Respiração Externa é o processo de troca de oxigênio e dióxido de carbono entre o ar dentro dos alvéolos e o sangue nos capilares dos pulmões. O ar no interior dos alvéolos contém uma pressão parcial de oxigénio superior à do sangue nos capilares. Em contrapartida, o sangue nos capilares dos pulmões contém uma pressão parcial de dióxido de carbono mais elevada em comparação com o ar nos alvéolos. Estas pressões parciais fazem com que o oxigénio se difunda para fora do ar e para dentro do sangue através da membrana respiratória. Ao mesmo tempo, o dióxido de carbono se difunde para fora do sangue e para o ar através da membrana respiratória. A troca de oxigênio no sangue e dióxido de carbono no ar permite que o sangue deixe os pulmões para fornecer oxigênio às células do corpo, enquanto deposita resíduos de dióxido de carbono no ar.
Controle da respiração
A respiração é controlada pelo cérebro e pode ser controlada tanto consciente quanto inconscientemente.
- O controle inconsciente da respiração é mantido pelo centro respiratório do tronco cerebral. O centro respiratório monitora a concentração de gases no sangue e ajusta a frequência e a profundidade da respiração conforme necessário. Durante o exercício ou outro esforço, o centro respiratório aumenta automaticamente a frequência respiratória para fornecer níveis constantes de oxigénio ao sangue. Durante o repouso, o centro respiratório reduz a frequência respiratória para prevenir a hiperventilação e manter níveis saudáveis de oxigénio e dióxido de carbono no sangue.
- O controlo consciente da respiração é mantido pelo córtex cerebral do cérebro. O córtex cerebral pode sobrepor-se ao centro respiratório e frequentemente o faz durante actividades tais como falar, rir e cantar. O controle inconsciente da respiração é retomado assim que o controle consciente da respiração termina, evitando que o corpo sufoque por falta de respiração.
Doença Pulmonar
Existem muitas doenças e condições que prejudicam o funcionamento normal dos nossos pulmões, levando até à morte. Consulte nossa seção sobre doenças e condições respiratórias para saber mais sobre problemas de saúde comuns como asma e pneumonia. Além disso, você pode estar interessado em saber mais sobre como os testes de saúde de DNA podem rastreá-lo para o risco genético de uma condição hereditária subdiagnosticada chamada deficiência de alfa-1 antitripsina.