O sistema respiratório é responsável pela troca de gases entre o organismo e o ambiente, essencial para a respiração. Ele inclui diversas estruturas que conduzem o ar e realizam a troca de oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2).
Principais Componentes do Sistema Respiratório
- Nariz e Cavidade Nasal
- O ar entra pelo nariz, onde é filtrado, umedecido e aquecido.
- Pelos e muco retêm partículas de poeira e microorganismos.
- Faringe
- Passagem comum para o ar e os alimentos.
- Conecta a cavidade nasal à laringe.
- Laringe
- Contém as cordas vocais.
- Atua como passagem de ar e previne a entrada de alimentos na traqueia.
- Traqueia
- Tubo cartilaginoso que conduz o ar da laringe aos brônquios.
- Contém cílios que ajudam a remover partículas e muco.
- Brônquios e Bronquíolos
- A traqueia se divide em dois brônquios principais (um para cada pulmão).
- Os brônquios se ramificam em bronquíolos menores, que distribuem o ar por todo o pulmão.
- Pulmões
- Órgãos esponjosos onde ocorrem as trocas gasosas.
- Cada pulmão é dividido em lobos (três no pulmão direito e dois no esquerdo).
- Alvéolos
- Pequenos sacos de ar nas extremidades dos bronquíolos.
- Local de troca de gases por difusão simples: O2 entra no sangue e CO2 é eliminado.
Mecanismo da Respiração
O mecanismo da respiração no sistema respiratório envolve duas fases principais: a inspiração e a expiração.
Inspiração (Entrada de Ar)
Processo:
- Contração do Diafragma: O diafragma, um músculo em forma de cúpula localizado abaixo dos pulmões, contrai-se e se move para baixo, aumentando o volume da cavidade torácica.
- Contração dos Músculos Intercostais: Os músculos intercostais externos (localizados entre as costelas) também se contraem, puxando as costelas para cima e para fora, expandindo ainda mais a cavidade torácica.
Efeito:
- Aumento do Volume Torácico: A expansão da cavidade torácica reduz a pressão interna nos pulmões (pressão intrapulmonar), tornando-a menor que a pressão atmosférica.
- Fluxo de Ar para os Pulmões: Devido à diferença de pressão, o ar flui do ambiente (onde a pressão é maior) para os pulmões (onde a pressão é menor), preenchendo os alvéolos.
Troca Gasosa
Nos Alvéolos:
- Difusão do Oxigênio: O oxigênio presente no ar inalado difunde-se através das paredes finas dos alvéolos e capilares para o sangue, onde se liga à hemoglobina nos glóbulos vermelhos.
- Difusão do Dióxido de Carbono: O dióxido de carbono, um subproduto do metabolismo celular, difunde-se do sangue para os alvéolos, de onde será eliminado na expiração.
Expiração (Saída de Ar)
Processo:
- Relaxamento do Diafragma: O diafragma relaxa e retorna à sua posição em forma de cúpula, reduzindo o volume da cavidade torácica.
- Relaxamento dos Músculos Intercostais: Os músculos intercostais externos relaxam, permitindo que as costelas retornem à sua posição original.
Efeito:
- Redução do Volume Torácico: A diminuição do volume da cavidade torácica aumenta a pressão interna nos pulmões (pressão intrapulmonar), tornando-a maior que a pressão atmosférica.
- Fluxo de Ar para Fora dos Pulmões: Devido à diferença de pressão, o ar é forçado para fora dos pulmões para o ambiente, expelindo o dióxido de carbono.
Controle da Respiração
- Centro Respiratório: Localizado no bulbo (parte do tronco encefálico), o centro respiratório regula a frequência e a profundidade da respiração.
- Receptores Químicos: Sensores no corpo detectam níveis de CO2, O2 e pH no sangue. Um aumento no CO2 ou uma diminuição no pH (tornando o sangue mais ácido) estimula o centro respiratório a aumentar a taxa e a profundidade da respiração para eliminar mais CO2.
- Feedback Negativo: Quando os níveis de CO2 caem ou os níveis de O2 sobem, o centro respiratório ajusta a respiração para manter o equilíbrio.
Controle da Respiração
- O centro respiratório no bulbo (parte do cérebro) regula a frequência respiratória.
- Sensores de CO2 e O2 no sangue ajustam a taxa respiratória para manter os níveis adequados desses gases.
Funções do Sistema Respiratório
O sistema respiratório desempenha várias funções essenciais para a sobrevivência e o funcionamento adequado do corpo humano. Vamos explorar essas funções em detalhes:
Troca de Gases
Função Primária:
- Oxigenação do Sangue: O sistema respiratório permite a entrada de oxigênio (O2) nos pulmões, onde é transferido para o sangue nos alvéolos.
- Eliminação de Dióxido de Carbono: O dióxido de carbono (CO2), um subproduto do metabolismo celular, é removido do sangue nos alvéolos e expelido para o ambiente durante a expiração.
Regulação do pH Sanguíneo
- Equilíbrio Ácido-Base: A eliminação de CO2 é crucial para a manutenção do equilíbrio ácido-base no corpo. O CO2 dissolvido no sangue forma ácido carbônico, que pode alterar o pH sanguíneo.
- Tamponamento: O sistema respiratório ajuda a tamponar alterações no pH sanguíneo, garantindo que ele permaneça dentro de uma faixa estreita, essencial para o funcionamento celular.
Proteção
- Filtragem do Ar: Pelos nasais e muco na cavidade nasal filtram partículas de poeira, poluentes e microorganismos, evitando que eles entrem nos pulmões.
- Reflexos de Defesa: Reflexos como espirros e tosses ajudam a expelir partículas estranhas e patógenos das vias respiratórias.
- Sistema Imunológico: O muco nas vias respiratórias contém anticorpos e enzimas que ajudam a combater infecções.
Vocalização
- Produção de Sons: A passagem de ar pelas cordas vocais na laringe permite a produção de sons. A modulação da tensão das cordas vocais e a passagem de ar regulam o tom e o volume da voz.
- Comunicação: A capacidade de vocalizar permite a comunicação verbal, essencial para a interação social e transmissão de informações.
Olfato
- Percepção de Odores: A mucosa olfatória localizada na cavidade nasal contém receptores sensoriais que detectam substâncias químicas no ar, permitindo a percepção de odores.
- Detecção de Perigos: O olfato pode detectar cheiros de substâncias perigosas, como fumaça ou gás, contribuindo para a segurança e sobrevivência.
Controle da Temperatura e Umidificação
- Aquecimento do Ar: O ar inalado é aquecido enquanto passa pelas vias respiratórias, ajustando sua temperatura antes de chegar aos pulmões.
- Umidificação: O ar também é umidificado, o que evita que as vias respiratórias e os alvéolos sequem, mantendo uma superfície úmida para a troca eficiente de gases.
O sistema respiratório é essencial para a sobrevivência, fornecendo oxigênio às células para a respiração celular e removendo o dióxido de carbono, um subproduto tóxico.