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Alvéolos
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O termo alvéolo vem do latim “alveolus” e se refere a uma cavidade oca, bacia ou tigela. Consequentemente, existem diferentes tipos de alvéolos no corpo humano, mas esse termo é mais frequentemente utilizado para descrever os pequenos sacos de ar existentes nos pulmões dos mamíferos, que são especificamente chamados de alvéolos pulmonares.
Os alvéolos pulmonares são sacos parecidos com balões preenchidos de ar e localizados nas extremidades distais da árvore brônquica. Podem existir até 700 milhões de alvéolos em cada pulmão, onde eles facilitam a troca gasosa de oxigênio e dióxido de carbono entre o ar inalado e a corrente sanguínea.
| Função | Troca de oxigênio e dióxido de carbono através da membrana respiratória |
| Células alveolares |
Pneumócito tipo I (células alveolares pavimentosas com uma fina membrana; permitem a troca gasosa) Pneumócito tipo II (repara o epitélio alveolar e secreta surfactante pulmonar) Macrófagos alveolares |
| Membrana respiratória |
Células alveolares pavimentosas Membrana basal Endotélio capilar |
Este artigo vai discutir a anatomia e a função dos alvéolos.
Anatomia
O alvéolo pulmonar é um saco com aproximadamente 0,2 a 0,5 mm de diâmetro. Esses alvéolos se localizam nas extremidades inferiores da via aérea pulmonar. É comum a comparação da estrutura dos alvéolos com a aparência de um cacho de uvas.
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No pulmão de um adulto médio existem cerca de 480 milhões de alvéolos (com uma variação entre 274-790 milhões, coeficiente de variação: 37%; apesar desse volume variar dependendo do volume pulmonar total), com uma área de superfície total de cerca de 75 metros quadrados. Cada alvéolo é, por sua vez, circundado por uma rede de capilares sanguíneos que se originam de pequenos ramos da artéria pulmonar.
Uma membrana respiratória cria a barreira entre o ar alveolar e o sangue e essa membrana é formada somente por células alveolares pavimentosas, células endoteliais pavimentosas e sua membrana basal compartilhada. As membranas têm uma espessura total de apenas 0,5 micrômetros, em contraste com os 7,5 micrômetros de diâmetro dos eritrócitos (células sanguíneas) que passam pelos capilares.
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Agora que você já conhece a anatomia dos alvéolos, avalie seus conhecimentos com nosso teste sobre a árvore brônquica e os alvéolos!
Tipos celulares
Pneumócitos tipo I
Principal tipo celular encontrado na superfície alveolar, cobrindo cerca de 95% de sua área. São células finas e largas conhecidas como células alveolares pavimentosas (tipo I) ou pneumócitos tipo I. As finas paredes dessas células permitem uma rápida difusão de gases entre o ar e o sangue e, portanto, permitem que a troca gasosa ocorra. Os outros 5% da área de superfície dos alvéolos são cobertos por células arredondadas ou cuboidais chamadas de pneumócitos tipo II ou células septais. Apesar dos pneumócitos tipo II cobrirem uma área de superfície menor, eles estão em número bem maior do que as células alveolares pavimentosas.
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Pneumócitos tipo II
As células alveolares tipo II (também conhecidas como pneumócitos tipo II) têm duas funções: (1) reparar o epitélio alveolar quando as células pavimentosas são lesionadas e (2) secretar surfactante pulmonar. O surfactante é formado por fosfolipídeos e proteínas e reveste os alvéolos e os bronquíolos menores, prevenindo que os alvéolos colapsem durante a variação de pressão que ocorre na exalação. Sem o surfactante, as paredes do alvéolo desinflado tenderiam a se colapsar, juntando-se como folhas de um papel molhado e seria muito difícil reinflá-los na próxima inalação.
Macrófagos alveolares
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O tipo celular pulmonar mais numeroso é o macrófago alveolar, que trafega no lúmen dos alvéolos e no tecido conjuntivo entre eles, limpando os debris através de fagocitose. Esses macrófagos “comem” as partículas de poeira que escapam do muco nas partes mais altas do trato respiratório, bem como outros debris que não são capturados e limpos pelo nosso muco. Se seus pulmões estiverem infectados ou sangrando, os macrófagos também terão a função de fagocitar as bactérias e as células sanguíneas. Ao final de cada dia, até 100 milhões de macrófagos sobem pelo muco e pelos cílios para serem deglutidos no esôfago e digeridos - e é assim que os debris pulmonares são removidos.
Função
Quando inspiramos durante a inalação, a concentração de oxigênio é maior no alvéolo do que nas hemácias, fazendo com que o oxigênio deixe o alvéolo e entre nas hemácias.
Durante a exalação, ocorre o inverso. A concentração de dióxido de carbono está mais baixa nos alvéolos do que nas hemácias, por isso, o dióxido de carbono deixa as hemácias e entra nos alvéolos, sendo então exalado.
Como os gases são constantemente requeridos por processos fisiológicos e produzidos nos processos metabólicos do corpo, um sistema eficiente de troca é extremamente importante. Portanto, a respiração tem um papel regulatório essencial na troca gasosa.
Um exemplo dessa importância é a cetoacidose diabética, na qual alterações metabólicas resultam em alterações no padrão respiratório. Isso ocorre devido à acidose metabólica, provocada pela cetoacidose, onde o organismo vai primeiro tentar equilibrá-la através do sistema tampão de bicarbonato. Entretanto, quando o corpo não consegue mais compensar a acidose dessa maneira, outro mecanismo compensatório entra em ação: a hiperventilação. Ela tem por objetivo reduzir os níveis sanguíneos de dióxido de carbono eliminando-o através da exalação (formas extremas de hiperventilação são conhecidas como respiração de Kussmaul).
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Notas clínicas
Na prática clínica é muito importante prevenir o acúmulo de fluido nos alvéolos, uma vez que a difusão de gases em meios líquidos é muito lenta e incapaz de oxigenar o sangue de maneira adequada. Com exceção do fino filme líquido que reveste a parede alveolar, os alvéolos são mantidos secos pela absorção do excesso de líquido pelos capilares sanguíneos (dependente de forças hidrostáticas e oncóticas descritas pela equação de Starling).
A pressão hidrostática média é de apenas 10 mmHg e a pressão oncótica é 28 mmHg, o que significa que a captação sanguínea pela pressão osmótica supera a água que entra nos alvéolos por filtração e mantém os alvéolos livres de fluidos.
De maneira geral, os pulmões também têm uma drenagem linfática mais extensa do que qualquer outro órgão do corpo, já que o edema (acúmulo de fluido) pode causar muitas alterações, algumas inclusive fatais. Além disso, uma baixa pressão nos capilares também previnem a ruptura da delicada membrana respiratória.
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“Eu diria honestamente que o Kenhub diminuiu o meu tempo de estudo para metade.”
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Kim Bengochea, Universidade de Regis, Denver
