Anatomia da respiração

Componentes

O termo caixa torácica diz respeito ao arcabouço ósseo que forma a estrutura da parede do tórax. Possui forma de cúpula e fornece a rigidez necessária para a proteção dos órgãos, suporte para o peso dos membros superiores e pontos de inserção para os músculos torácicos. Apesar da sua resistência, a caixa torácica é dinâmica, permitindo os movimentos necessários para que ocorra a ventilação pulmonar. O potencial de movimento é relacionado com a flexibilidade fornecida pelas costelas e suas articulações. A caixa torácica é formada pelo esterno, 12 pares de costelas e 12 vértebras torácicas, associadas com as cartilagens costais e com os discos intervertebrais, respectivamente.

As costelas são leves e resilientes, e podem ser de três tipos: verdadeiras, falsas ou flutuantes. Elas formam a maior parte da caixa torácica, estendendo-se da parede torácica posterior em direção à região anterior. As se ligam através de suas extremidades anteriores às cartilagens costais, que por sua vez podem se ligar diretamente ao esterno ou à cartilagem costal imediatamente superior. Poucas costelas, as chamadas costelas flutuantes, não se ligam anteriormente a cartilagens costais. As cartilagens costais são flexíveis, e oferecem à parede torácica a elasticidade necessária para que a ventilação possa ocorrer.

O esterno forma a parte mediana da caixa torácica, e consiste em três partes: o manúbrio, o corpo e o processo xifoide. Em suas bordas laterais, o esterno possui faces articulares onde as cartilagens costais se ligam.

As vértebras torácicas, numeradas de T1 a T12, formam a parte posterior da caixa torácica. Elas contêm fóveas costais bilaterais nos seus corpos vertebrais, onde as cabeças das costelas se articulam. As cabeças das costelas também se ligam parcialmente aos discos intervertebrais. Com exceção das últimas duas ou três vértebras, elas também possuem fóveas costais nos processos transversos, que permitem a articulação com os tubérculos das costelas.

Todos os componentes do esqueleto descritos acima completam a caixa torácica anterior e posteriormente, oferecendo proteção e flexibilidade e permitindo que ocorra a ventilação. Entretanto, a caixa torácica é aberta nas suas extremidades superior e inferior. A abertura torácica superior permite a passagem da traqueia, que transporta o ar até os pulmões durante a respiração. A abertura torácica inferior é maior e completamente coberta pelo diafragma.

Aprenda mais sobre as estruturas da caixa torácica com as unidades de estudo abaixo:

Músculos torácicos

A caixa torácica fornece proteção e flexibilidade para permitir a respiração, mas esta não seria possível sem os músculos torácicos. Entraremos em mais detalhes posteriormente, mas a ventilação é realizada pela expansão e contração dos pulmões. Para que isso ocorra, é necessário mudar o diâmetro anteroposterior da cavidade torácica através da elevação ou depressão das costelas. Os músculos mais importantes que atuam para aumentar o volume da caixa torácica são os músculos intercostais externos. Esses músculos estão localizados nos espaços intercostais, ou seja, nos espaços localizados entre as costelas adjacentes. Os músculos intercostais externos formam a camada mais superficial desse grupo, enquanto as outras duas camadas mais profundas são formadas pelos músculos intercostais internos e íntimos. Existem 11 pares de músculos intercostais externos, que se estendem entre os tubérculos das costelas e as articulações costocondrais Eles seguem em uma direção inferior e anterior entre as bordas das costelas adjacentes.

Os músculos intercostais internos também são importantes, atuando em alterar a dimensão anteroposterior da cavidade torácica. Eles também são 11 pares de músculos, que se localizam ao longo dos corpos das costelas e das cartilagens costais, entre o esterno e o ângulo das costelas. Esses músculos se inserem entre o sulco costal e a borda superior de duas costelas diferentes, dentro dos espaços intercostais.

Músculos do pescoço

Os intercostais externos e internos não trabalham sozinhos durante a respiração. Eles são assistidos pelo esternocleidomastoideo e pelos músculos escalenos do pescoço.

Os dois músculos esternocleidomastoideos se originam no manúbrio do esterno e na cabeça de cada uma das clavículas, e se inserem nos processos mastoides dos osso temporais e da linha nucal superior do osso occipital. Esses músculos podem elevar o esterno, a clavícula e as costelas nas suas regiões anteriores. Sendo assim, eles são usados como músculos acessórios na ventilação pulmonar.

Os músculos escalenos (anterior, médio e posterior) também desempenham um papel na inspiração. Todos os três estão envolvidos na respiração. O músculo escaleno anterior se estende dos tubérculos anteriores dos processos transversos das vértebras C3 e C6 até a primeira costela, contribuindo para a sua elevação. O escaleno médio, o mais importante para a respiração, se origina dos processos transversos do áxis e de C3 a C7 e se insere na primeira costela, também participando da sua elevação. O escaleno posterior cursa dos tubérculos posteriores dos processos transversos de C4 a C6 até a segunda costela. Sendo assim, ele ajuda na elevação da segunda costela.

Músculos da cintura escapular

O músculo serrátil anterior, localizado na cintura escapular, é um importante músculo da respiração. Ele se sobrepõe à parte lateral do tórax e forma a parede lateral da axila. Origina-se do primeiro ao oitavo pares de costelas e se insere na borda medial da escápula. Por fixar a escápula na sua posição, esse músculo tem um importante papel no trabalho respiratório quando nos agarramos a um suporte ou ficamos na chamada posição tripé.

Músculos abdominais

Como você pode ver, a ação da respiração - que você nem percebe conscientemente - é bastante complexa, envolvendo vários músculos de diferentes compartimentos. Não é de se surpreender que os músculos abdominais também desempenhem seus papéis. Especificamente, os músculos retos do abdome puxam as costelas para baixo durante a expiração ativa. Seus pontos de origem são a sínfise púbica e a crista púbica, e eles se inserem no processo xifoide e na quinta à sétima cartilagens costais. O par de músculos é separado pela linha alba.

O diafragma é outra estrutura crucial para tornar possível a respiração. Enquanto todos os outros músculos alteram principalmente o diâmetro anteroposterior da cavidade torácica, o diafragma atua alterando o volume da cavidade ao movimentar-se para cima e para baixo. Essa ação também expande e contrai os pulmões. O diafragma tem formato de cúpula, e separa as cavidades abdominal e torácica. Durante a respiração, ele é o principal músculo da inspiração. Origina-se de sua periferia fixa e circular, que se estende ao redor da margem inferior da caixa torácica e da vértebra lombar superior. Sendo assim, apenas sua parte central é capaz de se movimentar durante a respiração. O diafragma consiste de uma cúpula direita e uma esquerda que se elevam até o nível do quarto espaço intercostal.

Inspiração

A inspiração envolve a entrada do ar do ambiente externo nos pulmões. A inspiração normal e em repouso é realizada pelo diafragma, que expande e encurta a caixa torácica. O diafragma contrai e puxa as superfícies inferiores dos pulmões para baixo. Simultaneamente, os músculos da inspiração elevam as costelas. Estes músculos são principalmente os intercostais externos. Com a elevação das costelas e o deslocamento dos órgãos abdominais para baixo, o volume intratorácico aumenta. Devido à adesão entre a pleura parietal à parede torácica e a tendência dos pulmões em colapsar em direção ao hilo, existe uma pressão negativa constante criada na cavidade pleural. Isso é semelhante a uma fina camada de água mantendo dois pedaços de plástico unidos. Sendo assim, os pulmões estão aderidos à pleura visceral, que é mantida em contato com a pleura parietal através do líquido pleural, e por sua vez, a pleura parietal está em contato com a parede torácica. Desta forma, quando os músculos da inspiração expandem a parede torácica, os pulmões não têm outra opção senão se expandirem também. Essa ação torna a pressão intrapulmonar mais negativa do que a pressão atmosférica. Quando o ar se move da maior pressão para a menor pressão, ele chega aos pulmões. Como os músculos têm que contrair-se durante a inspiração, essa fase é um processo ativo.

Existem momentos em que você pode precisar respirar mais profundamente ou forçadamente, como durante a prática de exercícios.  Nessas circunstâncias, os músculos acessórios intervêm e aumentam o tamanho da cavidade torácica ainda mais, ao puxar o esterno e as duas primeiras costelas. Estes músculos são o esternocleidomastoideo, os escalenos e o serrátil anterior.

Expiração

Enquanto a inspiração é ativa, a expiração é um processo passivo, pois usa o recuo elástico dos músculos e dos pulmões. Durante uma expiração normal, os intercostais externos e o diafragma relaxam. Tudo acontece ao contrário se comparado à inspiração. O volume intratorácico reduz, a pressão intrapulmonar aumenta e o ar é expelido dos pulmões. A expulsão do ar continua até que a pressão dentro dos pulmões se iguale à pressão atmosférica, quando então a inspiração recomeça.

Assim como na inspiração, a expiração pode se tornar ativa em algumas situações, como quando você se exercita ou toca algum instrumento. Os retos abdominais e os músculos intercostais internos são recrutados. O primeiro par aumenta a pressão intra-abdominal, puxando o diafragma ainda mais para cima. O segundo par puxa as costelas para baixo e para dentro, reduzindo ainda mais o tamanho da cavidade torácica.

Você sabe a anatomia dos órgãos envolvidos na respiração? Comece a aprender a anatomia do sistema respiratório com a nossa apostila de exercícios.