Sistema Respiratório: o que é? Como funciona?

Em Dicas de ciências por André M. Coelho

Nosso sistema respiratório é essencial para nossas vidas e a devida oxigenação das nossas células sanguíneas. Sem ele funcionando bem, ficamos cansados, nossas funções mais básicas começam a falhar e nossa qualidade de vida cai consideravelmente. Vamos entender as funções e partes que compõe o nosso sistema respiratório.

O que é o sistema respiratório?

O sistema respiratório é o sistema no corpo humano que nos permite respirar. O ato de respirar inclui: inalar e exalar o ar no corpo; a absorção de oxigênio do ar para produzir energia; a descarga de dióxido de carbono, que é o subproduto do processo. É o sistema responsável por trazer o oxigênio para nossas células sanguíneas.

As partes do aparelho respiratório

O sistema respiratório é dividido em duas partes

Vias respiratórias superiores, que inclui o nariz, a boca e o começo da traqueia (a seção que retira o ar e o deixa sair).
Trato respiratório inferior: que inclui a traqueia, os brônquios, os bronquíolos e os pulmões (o ato de respirar ocorre nessa parte do sistema).

Os órgãos do trato respiratório inferior estão localizados na cavidade torácica. São delineados e protegidos pela caixa torácica, pelo osso do peito (esterno) e pelos músculos entre as costelas e o diafragma (que constituem uma partição muscular entre o tórax e a cavidade abdominal).

A traqueia: o tubo que liga a garganta aos brônquios.

Os brônquios: a traqueia divide-se em dois brônquios (tubos). Um leva ao pulmão esquerdo, o outro ao pulmão direito. Dentro dos pulmões, cada um dos brônquios se divide em brônquios menores.

Os bronquíolos: os brônquios se ramificam em pequenos tubos chamados bronquíolos, que terminam no alvéolo pulmonar.

Alvéolos pulmonares: pequenos sacos (sacos aéreos) delineados por uma membrana de camada única com capilares sanguíneos no outro extremo. A troca de gases ocorre através da membrana do alvéolo pulmonar, que contém sempre ar: o oxigênio (O2) é absorvido do ar para os capilares sanguíneos e a ação do coração circula por todos os tecidos do corpo. Ao mesmo tempo, o dióxido de carbono (CO2) é transmitido dos capilares sanguíneos para os alvéolos e depois expelido pelos brônquios e pelo trato respiratório superior. A superfície interna dos pulmões, onde ocorre a troca de gases, é muito grande, devido à estrutura dos sacos aéreos dos alvéolos.

Os pulmões – um par de órgãos encontrados em todos os vertebrados. A estrutura dos pulmões inclui a árvore brônquica – tubos de ar que se ramificam dos brônquios em tubos de ar cada vez menores, cada um terminando em um alvéolo pulmonar.

O sistema respiratório contribui para a devida oxigenação das células sanguíneas, essenciais para levar o oxigênio para as células do nosso corpo. (Foto: Virtual Medical Centre)

Como funciona o sistema respiratório?

O ato de respirar tem dois estágios – inalação e exalação

Inalação: a entrada de ar nos pulmões através da expansão do volume do peito.

Expiração: a expulsão de ar dos pulmões através da contração do volume do peito.

A inalação e a exalação envolvem os músculos das costelas, que são os músculos entre as costelas no peito, e o músculo diafragma

Os músculos do diafragma e da costela estão constantemente se contraindo e relaxando (aproximadamente 16 vezes por minuto), fazendo com que a cavidade torácica aumente e diminua.

Durante a inalação, os músculos se contraem. A contração do músculo diafragma faz com que o diafragma se achate, aumentando assim a cavidade torácica. A contração dos músculos da costela faz com que as costelas subam, aumentando assim o volume do peito. A cavidade torácica se expande, reduzindo a pressão do ar e fazendo com que o ar seja passivamente atraído para os pulmões. O ar passa da alta pressão para fora dos pulmões para a baixa pressão dentro dos pulmões.

Durante a exalação, os músculos relaxam. O diafragma curva e sobe, as costelas descem e o volume do peito diminui. A cavidade torácica se contrai, aumentando a pressão do ar e fazendo com que o ar nos pulmões seja expelido pelo trato respiratório superior. A expiração também é passiva. O ar passa da alta pressão nos pulmões para a baixa pressão no trato respiratório superior.

A inalação e a expiração são involuntárias e, portanto, seu controle requer esforço.

A medição da função pulmonar

As vias aéreas respiratórias incluem as aberturas respiratórias (boca e nariz), a traqueia e um sistema ramificado de tubos longos e flexíveis (brônquios) que se ramificam para tubos mais curtos e estreitos (bronquíolos) até que terminam em sacos chamados de alvéolos pulmonares. Os pulmões abrangem todo o sistema de tubos que se ramificam dos brônquios principais para os alvéolos. Medir o funcionamento dos pulmões é uma ferramenta médica para diagnosticar problemas no sistema respiratório.

Volume de ar (em litros): capacidade pulmonar: Volume pulmonar máximo é conhecido como TLC (capacidade pulmonar total). Pode ser obtido por inalação máxima extenuante. O volume pulmonar máximo de um adulto saudável é de até 5-6 litros. Em crianças, o volume pulmonar máximo é de 2-3 litros, dependendo da idade. Em crianças, é de até 600-1000 mililitros. Diferenças no volume pulmonar só podem ser causadas por sexo, idade e altura.

Taxa de fluxo de ar através das vias aéreas respiratórias (dentro e fora dos pulmões). Isso mede a eficácia do fluxo de ar.

Eficiência de difusão de oxigênio do alvéolo pulmonar no sangue.

Examinando a função pulmonar

O método mais comum, acessível e eficiente de medir a função pulmonar é por meio de um espirômetro. Sua finalidade é diagnosticar doenças obstrutivas do sistema respiratório. Produz um diagrama (representação gráfica) do volume de ar expirado em um determinado tempo (litro / minuto)

O espirômetro mostra a taxa na qual o ar é expelido dos pulmões. Mede a capacidade pulmonar total até o volume residual (este teste não mostra a taxa na qual o oxigênio é absorvido).

Se as vias aéreas estiverem bloqueadas, a taxa de fluxo de ar dos pulmões diminui. Isto irá mostrar no diagrama e, assim, indicar que há um problema nas vias aéreas.

A obstrução mais comum decorre da fleuma excessiva ou do inchaço da parede interna das vias aéreas.

O problema mais comum do bloqueio das vias aéreas é a asma. as pessoas que sofrem de asma levam mais tempo para esvaziar os pulmões do que as pessoas saudáveis. Por exemplo, durante o primeiro segundo da exalação, apenas metade da capacidade vital do ar em seus pulmões é expelida, em oposição a 90% em pessoas saudáveis. O resto é exalado muito depois.

Um exame de espirômetro leva apenas alguns segundos. É completamente seguro, mas é necessário que o paciente coopere para obter resultados precisos.

Etapas do exame:

O paciente é solicitado a inalar o mais profundamente possível.

O paciente é solicitado a expirar vigorosamente no espirômetro.

O paciente é solicitado a continuar a expelir o ar por alguns segundos, apesar do forte desejo de respirar.

O teste é repetido duas ou três vezes.

Frequência respiratória

As crianças das classes mais avançadas do ensino fundamental respiram cerca de 20 vezes por minuto. Cada respiração causa uma inalação de aproximadamente 7 mililitros de volume de ar por quilo de peso corporal. Uma criança que pesa 30 quilos inala cerca de 210 mililitros de volume de ar (210X30). Em outras palavras, na duração de um minuto, cerca de 4200 mililitros de volume de ar entram e são expelidos dos pulmões.

Os atletas respiram um pouco mais profundamente e mais devagar. Com cada respiração eles inalam aproximadamente 10 mililitros de ar por quilograma. Assim, uma criança atlética que pesa 30 quilos só respira 15 vezes no espaço de duração de um minuto. Cada inalação exigirá cerca de 300 mililitros de volume de ar. No espaço de um minuto, 4500 mililitros de volume de ar entrarão e serão expelidos dos pulmões. Podemos deduzir disso que os atletas ventilam suas vias aéreas de uma maneira muito mais eficiente.

Quando estamos sob pressão, respiramos mais rápido e mais profundamente. Como os pulmões contêm uma reserva de ar, não nos cansamos porque a falta de ar (oxigênio) está causando a restrição respiratória, mas devido à tensão e cansaço em nossos músculos respiratórios e cardíacos.

Quando estamos sob estresse emocional (antes de um exame, angustiado ou com muito medo), respiramos mais rápido, mas nossa respiração é mais superficial. Por exemplo, sob estresse, inalamos 30 vezes por minuto, mas a uma taxa de apenas 4 mililitros por quilo. Em outras palavras, no geral, apenas 3600 mililitros por minuto estão passando por nossas vias aéreas, então nos sentimos “com falta de ar”.

Durante as crises graves de asma, a respiração dos pacientes com asma é menor e em maior proporção. Sua respiração, portanto, não é muito eficiente.

Ficou alguma dúvida? Deixem nos comentários suas perguntas e iremos ajudar!

Sobre o autor

André é formado em pedagogia, já tendo dado aulas na educação infantil e atuado como professor e coordenador de cursos de inglês. Entendendo como funciona o processo de aprendizagem, decidiu escrever para o blog Múltipla Escolha onde postagens sobre aprendizado, provas, concursos, e muito mais para ajudar seus leitores a aprenderem.

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