A respiração, de forma geral, é uma característica básica e vital dos seres vivos. Essencialmente, consiste na absorção, pelo organismo, de oxigênio (O2), o qual será destinado às reações celuares, e a eliminação do gás carbônico (CO2), produto das oxidações celulares. Nos animais superiores na escala zoológica, a troca de gases é indireta, visto que as células formam camadas espessas de tecido, dificultando a difusão dos gases, como ocorre em seres unicelulares. Para tanto, o sangue é um elemento intermediário entre as células do organismo e o meio habitado por esse organismo, servindo como condutor de gases entre eles. O órgão respiratório, por excelência, é o pulmão que faz parte de um conjunto de órgãos que promovem o rápido intercâmbio de gases entre o ar e o sangue (hematose) e que constituem o sistema respiratório.
A fim de promover todo o suporte referido anteriormente, a respiração pode ser dividida em quatro funções principais:
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Ventilação pulmonar: é o influxo (entrada) e o efluxo (saída) de ar entre a atmosfera e os alvéolos pulmonares;
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Troca gasosa (difusão): de oxigênio e de dióxido de carbono entre os alvéolos e o sangue e do sangue aos tecidos;
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Transporte: de oxigênio e dióxido de carbono no sangue e líquidos corporais e suas trocas com as células de todos os tecidos do corpo;
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Regulação da ventilação e outros aspectos da respiração: além das vias respiratórias e dos pulmões, a ventilação é estritamente dependente de estruturas musculoesqueléticas da caixa torácica, principalmente. Essas estruturas dependem de comando motor e modulação provenientes do SNC para adequado funcionamento.
Um adulto em repouso respira em média 12 a 15 vezes por minuto e ventila aproximadamente 6 litros de ar durante esse período. Exercícios extenuantes aumentam a frequência respiratória (FR) para 20 vezes ou mais, de forma que, aproximadamente, são respirados 100 litros de ar por minuto. Se a respiração cessa, uma pessoa pode perder a consciência em torno de 3 a 6 minutos e, caso ultrapasse esse tempo, a pessoa pode desenvolver lesões teciduais ou ir a óbito (Claro!!! Existem exceções!).
O conjunto de órgãos que forma o sistema respiratório é dividido anatomicamente em vias aéreas superiores e vias aéreas inferiores. As vias aéreas superiores são formadas pelos órgãos em série nariz, faringe e laringe (alguns autores consideram a boca como um dos órgãos participantes do conjunto), que por sua vez, seguem também em série com os órgãos que formam as vias aéreas inferiores: traqueia, brônquios e pulmões (onde encontramos as unidades funcionais do sistema respiratório, os alvéolos).
1. Vias Aéreas Superiores
1.1. Nariz
O nariz é o primeiro componente do sistema respiratório, sendo responsável por conduzir, aquecer, umidificar e contribui também na filtração do ar inspirado. Ele pode ser subdividido em externo, que se abre anteriormente para a face através das narinas, e interno, sendo essa câmara dividida sagitalmente por um septo em cavidades esquerda e direita, que se abrem posteriormente para a porção nasal da faringe (nasofaringe) através dos cóanos. O esqueleto do nariz é osteocartilagíneo. A pele e os tecidos moles que cobrem o dorso do nariz geralmente são finos, principalmente na junção osteocartilagínea, local em que o esqueleto ósseo (ossos nasais) se articula com as cartilagens hialinas do nariz. Durante o preparo dos crânios a parte cartilagínea é perdida, restando apenas a parte óssea, que delimita a abertura piriforme. Ainda fazendo parte da região do nariz, temos os seios paranasais que se abrem nas cavidades nasais, aumentando a superfície de contato com o ar.
1.1.1. Nariz Externo
É visível externamente no plano mediano da face. A sua forma varia consideravelmente entre os indivíduos. Trata-se de uma estrutura piramidal, cuja extremidade superior corresponde ao vértice da pirâmide e é denominada de raiz. A raiz se liga ao ápice pelo dorso, que é formado pela união das faces laterais na linha mediana. Oposta à raiz e a partir do ápice, abre-se lateral e inferiormente, a base do nariz. Nesta encontram-se duas aberturas elipsoidais, as narinas, separadas por um septo e que comunicam o meio externo com a cavidade nasal. Lateralmente, a base do nariz é dilatada formando as asas do nariz. O ar respirado passa pela região das narinas e alcança o interior dessa dilatação, o vestíbulo nasal onde estão localizados as vibrissas (os pelos dessa região).
1.1.2. Nariz Interno (Cavidade Nasal)
As cavidades nasais são as partes mais altas das vias respiratórias e contêm os receptores olfatórios, em seu epitélio olfatório, localizados na região da concha nasal superior. As aberturas anteriores das cavidades nasais são as narinas, que se abrem na base do nariz. As aberturas posteriores são os cóanos, que se abrem na parte nasal da faringe. Cada metade da cavidade nasal tem como limites o assoalho, teto, parede medial (septo nasal) e parede lateral que promovem a separação entre cada metade e entre as demais estruturas.
Essas cavidades são separadas uma da outra (direita e esquerda) no plano mediano por um septo nasal (parede medial), uma estrutura osteocartilagínea. Anteriormente essa estrutura é formada pela cartilagem do septo nasal (tipo hialina) e posteriormente pela lâmina perpendicular do osso etmoide (superiormente) e pelo vômer (inferiormente). Inferiormente são separadas da cavidade oral pelo palato duro (assoalho). E, superiormente, são separadas do encéfalo por partes dos ossos frontal, etmoide e esfenoide (teto). A parede lateral caracteriza-se por três saliências ósseas (do osso etmóide e osso concha nasal inferior) curvas, que estão uma sobre a outra e se projetam medial e inferiormente para dentro da cavidade nasal. Essas saliências são denominadas conchas nasais (superior, média e inferior) e entre elas há canais aéreos, os meatos nasais (superior, médio e inferior).
Inervação: as sensações gerais (tato, dor e temperatura) a partir da túnica mucosa nasal são percebidas pelos ramos das divisões oftálmica e maxilar do n. trigêmeo (NC V primeiro e segundo ramos, respectivamente). A sensibilidade especial (olfação) decorre principalmente do n. olfatório (NC I). As fibras autônomas inervam glândulas mucosas e controlam a atividade vasomotora cíclica e reativa.
Vascularização: a vascularização venosa advém de um rico plexo cavernoso submucoso, especialmente denso na parte posterior do septo nasal e nas conchas nasais média e inferior. Na porção posterior as veias geralmente passam para a veia esfenopalatina que drena para o plexo pterigóideo. E na porção anterior drenam principalmente para as veias que acompanham as artérias etmoidais e, estas, drenam para veias oftálmicas ou faciais. A irrigação arterial advém de ramos das artérias oftálmica, maxilar e facial.
CURIOSO!
TRIÂNGULO PERIGOSO DA FACE - Alguns tipos de infecções na face podem se disseminar pelas v.v. faciais que tributam nos seios venosos da dura-máter. Essas infecções são, geralmente, provocadas por lacerações do nariz ou pela ruptura de pústulas (espinhas) na lateral do nariz e no lábio superior. A v. facial faz conexões clinicamente importantes com o seio cavernoso através da v. oftálmica superior, e o plexo venoso pterigóideo através das v.v. oftálmica inferior e facial profunda. Em razão dessas conexões, a infecção da face e/ou a formação de trombos podem propagar-se ao seio cavernoso e plexo venoso pterigóideo causando graves consequências ao SNC. Dessa forma, a área triangular do lábio superior até a raiz do nariz é considerada o triângulo perigoso da face.
Vista anterior da cabeça
Podemos observar na parede lateral da cavidade nasal aberturas que levam a cavidades aéreas no interior de alguns ossos do crânio. Tais cavidades são denominadas seios paranasais. Os seios paranasais são extensões, repletas de ar, da parte respiratória da cavidade nasal (portanto revestidas de mucosa respiratória) no interior dos seguintes ossos da cabeça: frontal, maxilas, esfenoide e etmoide e são nomeados de acordo com os ossos nos quais estão localizados, ou seja, seios frontais (são duplos, direito e esquerdo, apesar de existir apenas um osso frontal), seios maxilares (são duplos, um em cada maxila, direito e esquerdo), seio esfenoidal (também são duplos, direito e esuqerdo, apesar de existir apenas um osso esfenoide) e as células etmoidais (várias pequenas cavidades agrupadas no interior do osso etmoide).
1.2. Faringe
A faringe é um tubo musculomembranoso longo de 12-14 cm de comprimento e de largura constantemente variável moldada como um cone invertido. Estende-se da base do crânio, sendo delimitada pela parte posterior do corpo do esfenoide e pela parte basilar do osso occipital. Percorre até a margem inferior da cartilagem cricóidea, onde se torna contínua com o esôfago. Posteriormente, é separada da parte cervical da coluna vertebral por tecido conjuntivo frouxo no espaço retrofaríngeo, superiormente, e, inferiormente, no espaço retrovisceral. As aberturas posteriores (cóanos) das cavidades nasais se abrem na parte nasal da faringe ou nasofaringe. A abertura posterior da cavidade oral (istmo das fauces) abre-se na parte oral da faringe ou orofaringe. A abertura superior da laringe (ádito da laringe) se abre na parte laríngea da faringe ou laringofaringe.
A parede da faringe é formada por músculos esqueléticos (constritores e longitudinais) e por fáscia. No teto da parte nasal da faringe há uma grande coleção de tecido linfoide, a tonsila faríngea. Além disso, na parede lateral encontramos a abertura da tuba auditiva, denominada óstio faríngeo da tuba auditiva. O óstio é circundado superiormente por uma elevação da tuba recoberta por mucosa, o toro tubário que se continua inferiormente por uma prega mucosa, a prega salpingofaríngea.
Como descrito anteriormente, a faringe se comunica com as cavidades nasal, oral e laríngea através de suas subdivisões em:
1. Parte nasal da faringe (nasofaringe): localizada posterior à cavidade nasal e superior ao palato mole.
2. Parte oral da faringe (orofaringe): estende-se desde o palato mole até a extremidade superior da epiglote e se localiza posterior à cavidade oral.
3. Parte laríngea da faringe (laringofaringe): estende-se da extremidade da cartilagem epiglótica até a margem inferior da cartilagem cricoidea; também é conhecida pelos clínicos como hipofaringe.
Vista posterior das aberturas anteriores da faringe (a parede posterior foi aberta)
Figura modificada de Moore; Dalley; Agur, 2014.
1.3. Laringe
Laringe é uma palavra derivada do grego larungein (gritar), é um órgão curto que une a faringe à traqueia. Situa-se na linha mediana do pescoço, diante da quarta, quinta e sexta vértebras cervicais. A laringe é composta por 9 peças de cartilagem: a tireóidea, a epiglótica e a cricoidea são ímpares e as aritenoideas, as corniculadas e as cuneiformes são pares.
A cartilagem tireóidea (cuja proeminência anterior, em homens, é conhecida culturalmente como pomo de Adão) é uma peça constituída por cartilagem do tipo hialina e forma grande parte da parede anterior da laringe contribuindo para sua forma triangular. Os hormônios sexuais masculinos têm grande influência sobre ela, levando a um crescimento maior nos homens quando comparado às mulheres.
A cartilagem epiglótica é uma cartilagem do tipo elástica, grande e em forma de folha que confere elasticidade à epiglote. Situa-se posteriormente à raiz da língua ao osso hioide, e anteriormente ao ádito da laringe. O “caule” da epiglote, com nomenclatura anatômica de pecíolo, é fixo à cartilagem tireóidea, porém a outra extremidade não é fixa, estando livre para se mover para cima e para baixo. Com o processo de deglutição, a laringe eleva-se, fazendo a epiglote cobrir o ádito da laringe como uma tampa, fechando-o e impedindo que alimentos e líquidos entrem na laringe, ou seja, ganhem a via aérea; porém ao respirar esta estrutura não oclui o lúmen da laringe. Abaixo da epiglote tem-se a glote, esta é uma região que contém pregas vocais e espaço entre elas (ventrículo da laginge). As pregas vocais são estruturas formadas pela túnica mucosa da laringe, assim como as pregas vestibulares.
A terceira peça cartilagínea, a cartilagem cricoidea, é um anel de cartilagem hialina fixado ao primeiro anel de cartilagem da traqueia, inferior a ela. Acima da cartilagem cricoidea estão localizadas as cartilagens aritenoideas que são peças pares constituídas pelo tipo hialino. Elas fixam-se às pregas vocais e aos músculos da faringe, atuando na produção da voz. Já as cartilagens corniculadas, superiores às aritenoideas, são estruturas que possuem forma de um pequeno chifre e as cartilagens cuneiformes tem forma de cunha.
Vista posterior da laringe
2. Vias Aéreas Inferiores
2.1. Traqueia
É um tubo fibrocartilagíneo mediano, localizado, aproximadamente no plano sagital, que se estende da laringe até o tórax, no mediastino superior (na altura da 5ª vértebra torácica), onde se bifurca para formar os brônquios principais direito e esquerdo. A traqueia é anterior ao esôfago e nas suas laterais encontram-se as artérias carótidas comuns direita e esquerda. O seu comprimento é de aproximadamente 11 cm, e seu diâmetro transverso varia de 15 - 20 mm em adultos vivos. A luz em adultos vivos tem um diâmetro transverso médio de 12 mm, porém após a morte pode haver um aumento devido o relaxamento da musculatura lisa.
A face anterolateral é constituída por anéis cartilaginosos hialinos incompletos posteriormente, em forma de letra C, os anéis traqueais, fechados posteriormente pelo músculo liso traqueal na parte membranácea da traqueia. Há variavelmente um total de 16-20 anéis traqueais, sendo que estão ligados um ao outro pelos ligamentos anulares. A primeira e a última cartilagem da traqueia se diferem das demais. A primeira é mais larga, e a última na porção inferior tem formato diferenciado e origina a bifurcação traqueal (quando observada por dentro da traqueia forma uma elevação denominada carina da traqueia), formando os brônquios principais direito e esquerdo, que conduzem o ar inspirado aos pulmões ou o ar expirado à traqueia.
A forma transversa da luz traqueal é variável, especialmente nas décadas mais avançadas da vida, e pode ser arredondada, semilunar ou achatada. À broncoscopia a parede posterior da traqueia salienta-se na luz e isso é exagerado na expiração e ao tossir. A extremidade distal da traqueia é visível como um esporão côncavo. Um brônquio traqueal pode se originar ocasionalmente da parede lateral da traqueia, mais frequentemente do lado direito; este pode ser supranumerário ou constituir uma via aérea do lobo superior deslocada.
IRRIGAÇÃO: a traqueia é suprida, principalmente, por ramos das artérias tireoideas inferiores. Em sua porção torácica alguns ramos inferiores sofrem anastomoses com ramos das artérias brônquicas. As veias que drenam a traqueia terminam no plexo venoso tireoideo inferior.
INERVAÇÃO: os plexos pulmonares anterior e posterior inervam a traqueia e os brônquios. Os dois plexos estão interligados. A traqueia é inervada por ramos dos nervos vagos, nervos laríngeos recorrentes e troncos simpáticos. Os nervos entram no pulmão como redes que seguem ao longo de ramos dos brônquios e de vasos pulmonares e brônquicos até a pleura visceral. Axônios pré-ganglionares vagais eferentes fazem sinapse em pequenos gânglios nas paredes da árvore traqueobrônquica: estes podem agir como locais de integração e/ou modulação da estimulação de nervos extrínsecos ou permitir algum controle local sobre a função das vias aéreas por mecanismos reflexos locais. O sistema nervoso parassimpático é a via neuronal dominante no controle do tônus muscular liso das vias aéreas. A estimulação de nervos colinérgicos causa broncoconstricção, secreção de muco e vasodilatação brônquica. Os nervos simpáticos controlam vasos sanguíneos traqueobrônquicos, mas a inervação da musculatura lisa das vias aéreas em seres humanos por fibras adrenérgicas simpáticas ainda deve ser convincentemente demonstrada.
2.2. Brônquios e Pulmões
Na parte distal da traqueia observa-se uma bifurcação que distribui o lúmen da via aérea em duas porções. Essas porções são denominadas de brônquios principais (esquerdo e direito), que partem para os pulmões correspondentes ao seu lado. O brônquio principal direito se aloja de forma vertical e tem um diâmetro maior e comprimento menor, quando comparado ao brônquio principal esquerdo. Essa sua característica contribui na maior probabilidade de objetos ou corpos estranhos penetrarem essa parte da via aérea, causando comorbidades. Já o brônquio principal esquerdo é mais delgado, mais horizontalizado, devido à presença do coração, e tem um comprimento maior, favorecendo uma melhor filtragem do ar.
Ao penetrar nos pulmões pelo hilo pulmonar, os brônquios principais dividem-se para formar brônquios menores: os brônquios lobares. Os brônquios lobares partem para cada lobo do pulmão, subdivisões de cada pulmão. O pulmão direito é subdividido em três lobos (superior, médio e inferior) pelas fissuras horizontal e oblíqua e o esquerdo em dois lobos (superior e inferior) pela fissura oblíqua. Com o desenvolvimento do coração, que ocupa um grande espaço do lado esquerdo do mediastino, o lobo médio do pulmão esquerdo não se desenvolve, entretanto, existe um resquício funcional do que seria o lobo médio desse pulmão, a língula pulmonar, que pode ser observada como uma projeção do lobo superior do pulmão esquerdo anteriormente ao ventrículo esquerdo cardíaco. Dessa forma, temos para o pulmão direito os brônquios lobares superior, médio e inferior e para o pulmão esquerdo, os brônquios lobares superior e inferior. Mais distalmente, os brônquios continuam a se ramificar, formando brônquios ainda menores: os brônquios segmentares (para cada segmento pulmonar).
Os brônquios do pulmão esquerdo se dividem em dois compartimentos de brônquios segmentares. O primeiro compartimento é o lobo superior, neste o brônquio lobar tem duas divisões: a divisão superior com seu brônquio segmentar ápico-posterior e brônquio segmentar anterior e; a divisão inferior (língula) com os brônquios segmentares superior e inferior. Já o segundo compartimento, o lobo inferior do pulmão esquerdo, tem o brônquio lobar que se divide em brônquios segmentares (o superior, o basal ântero-medial, o basal lateral e o basal posterior). Já os brônquios do pulmão direito se dividem em três compartimentos: o lobo superior, o lobo médio e o inferior. No lobo superior tem-se os brônquios segmentares apical, posterior e anterior. No lobo médio há os brônquios segmentares lateral e medial. E por último, os brônquios segmentares do lobo inferior do pulmão direito são: o brônquio segmentar superior, o basal medial, o basal anterior, o basal lateral e o basal posterior. Cada um desses brônquios segmentares se ramificam em estruturas menores denominadas de bronquíolos primários (nomenclatura não muito comum), e estes em bronquíolos terminais. Os bronquíolos terminais são a última via condutora para, a partir daí iniciar a zona respiratória (vide histologia). Os primeiros componentes da via respiratória (iniciando o processo de troca gasosa) são os bronquíolos respiratórios. Cada um dos dos bronquíolos respiratórios tornam a se ramificar em ductos alveolares, estes desembocam em alvéolos e sacos alveolares.
3. Músculos Esqueléticos Relacionados à Respiração
A função respiratória adequada depende em sua maior parte da integridade da caixa torácica e da musculatura relacionada à ela. Sabemos que as pleuras e, principalmente, a tensão superficial do líquido pleural, mantém os pulmões aderidos à caixa torácica e ao músculo diafragma. Dessa forma, sempre que a caixa torácica e o músculo diafragma se movimentam, os pulmões acompanham alterando as pressões intrapulmonares, promovendo o ciclo respiratório.
O músculo diafragma fecha a abertura inferior do tórax, separando a cavidade torácica da cavidade abdominal e uma de suas principais funções é alterar o diâmetro crânio-caudal da cavidade torácica para promover a inspiração e a expiração. Basicamente, quando o m. diafragma se contrai suas cúpulas se abaixam aumentando o diâmetro torácico e, consequentemente, de acordo com a lei de Boyle, reduzindo a pressão intrapulmonar. Assim, a pressão atmosférica passa a ser maior que a pressão intrapulmonar e o ar flui para o interior dos pulmões (inspiração) por diferença de pressão (Fluxo - maior pressão para menor pressão). Os diâmetros ântero-posterior e látero-lateral também são aumentados para promover a inspiração em repouso e isso ocorre pela contração dos m.m. intercostais externos, movimentando as costelas.
Dessa forma, a inspiração normal ou em repouso (sem esforço) acontece com a contração dos m.m. diafragma e intercostais externos. Já a expiração em repouso ocorre de forma passiva, ou seja, quando esses mesmos m.m. relaxam. Fica mais simples de entender esse processo se lembrarmos que os pulmões e a caixa torácica são estruturas extremamente elásticas e que ao serem tracionadas pelo aumento do diâmetro torácico, tendem a retornar ao seu comprimento de repouso quando é cessada a tensão. Assim, para que ocorra a expiração não é necessário gasto energético adicional.
Entretanto, nem sempre nossa respiração é um processo que acontece apenas quando estamos em repouso. De fato, a respiração é alterada a todo momento ao andarmos um pouco mais rapidamente, ao corrermos e devido à patologias. Dessa forma, para aumentarmos a frequência respiratória e também a amplitude da respiração precisamos lançar mão da atividade de musculatura acessória, a qual promove alterações adicionais nos diâmetros torácicos e, consequentemente, alterações na pressão intrapulmonar.
Para a expiração forçada a musculatura abdominal é de extrema importância e fica evidente ao espirrarmos, tossirmos ou soluçarmos. A contração dos m.m. da parede abdominal promove aumento da pressão intrabdominal forçando as vísceras para cima, o que empurra as cúpulas do diafragma e reduz ainda mais o diâmetro torácico. Os m.m. intercostais internos e íntimos também têm função importante na expiração forçada e a observação de sua contração promove o sinal clínico denominado tiragem costal (observado em casos de insuficiência respiratória).
A inspiração forçada também conta com m.m. auxiliares, como o esternocleidomastoideo, escalenos, peitoral maior, peitoral menor, serrátil anterior, todos atuando na elevação das costelas para aumentar os diâmetros torácicos.
Músculos profundos (exceto m. reto do abdome)
Músculos superficiais
BOM ESTUDO!!!
REFERÊNCIAS
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MOORE, K L.; DALLEY, A F.; AGUR, A M. R. Anatomia Orientada para a Clínica. 7 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2014.
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PAULSEN, F.; WASCHKE, J. SOBOTTA Atlas de Anatomia Humana. 23 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
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DRAKE, R L.; VOGL, A W; MITCHELL, A W M. GRAY’S. Anatomia Para Estudantes. 2 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2010.
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NETTER, F. H. Atlas de anatomia humana. Porto Alegre: Artes Médicas, 2004.
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TORTORA, G J.; NIELSEN, M T. Princípios de Anatomia Humana. 12 ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2013.
