Videoaula: Sistema respiratório

Olá pessoal! Aqui é a Amanda do Kenhub, e bem-vindo ao nosso tutorial sobre o sistema respiratório. No tutorial de hoje, vamos primeiro definir os termos trato respiratório alto e baixo.

Vamos então seguir em frente para ver as principais estruturas do sistema respiratório, focando especificamente nas suas funções. Também vamos ver as estruturas acessórias do sistema respiratório, seguido por algumas notas clínicas. Mas antes de mergulharmos em todos esses assuntos, eu primeiro queria de te dar uma rápida visão geral do sistema respiratório no geral.

O sistema respiratório é um sistema vital para a vida. Sua função é trazer oxigênio para o corpo, remover o dióxido de carbono do corpo e fazer isso de maneira segura com risco mínimo de infecção, absorção de toxinas ou obstrução. Nós geralmente dividimos o sistema respiratório em duas secções - o trato respiratório superior e o trato respiratório inferior.

O trato respiratório superior termina e o trato respiratório inferior começa onde a cavidade faríngea se divide em traqueia e esôfago, que é aproximadamente esse nível aqui. Infelizmente, o esôfago está escondido nesta imagem, uma vez que está localizado posteriormente à traqueia.

A ilustração que você pode ver à direita será apresentada durante a maior parte deste tutorial. Ela mostra o corpo visto de frente com o sistema respiratório desenhado sobre a superfície externa. A cabeça está virada para a direita e foi cortada pela metade no meio, no plano sagital mediano, para revelar as estruturas internas. Todas as áreas que vamos discutir hoje estão destacadas em verde nessa imagem, e quando falarmos sobre uma parte específica, vamos destacar essa parte específica. Então vamos começar.

Vamos começar esse tutorial falando sobre o trato respiratório superior. O trato respiratório superior se refere a todas as estruturas envolvidas na respiração acima do nível do começo da traqueia, que é essa estrutura aqui. Essas estruturas incluem a cavidade nasal, a cavidade oral e a faringe, que é composta por três partes - a nasofaringe, a orofaringe e a laringofaringe. O ar entra no corpo através da cavidade nasal e da cavidade oral.

A cavidade nasal é o espaço preenchido por ar atrás do nariz. Existem dois espaços separados pelo septo nasal, e cada espaço corresponde a uma narina. A cavidade nasal tem várias funções. Uma de suas funções é aquecer ou resfriar o ar para igualá-lo à temperatura corporal. Outra é umidificar o ar que entra. Ela também age para reter poeira, patógenos e outras partículas, assim como oferece nosso sentido do olfato. O outro ponto de entrada de ar é a cavidade oral.

A cavidade oral é o espaço preenchido por ar dentro da boca. Na imagem da direita, podemos ver uma vista anterior da boca aberta, com o revestimento da cavidade oral destacado em verde. Podemos ver a língua inferiormente, a mucosa bucal lateralmente e os palatos mole e duro superiormente. A cavidade oral tem algumas funções respiratórias. De forma semelhante à cavidade nasal, ela age para aquecer ou resfriar o ar para chegar na temperatura corporal, assim como funciona umidificando o ar que entra. Ela também oferece o sentido da gustação.

Sentidos especiais como a gustação e o olfato são importantes para identificar a presença de um ar potencialmente prejudicial. O ar inalado é levado da cavidade nasal e da cavidade oral até a faringe - a área que você pode conhecer como garganta. Existem dois tubos que saem da faringe - a traqueia e o esôfago. A faringe guia o ar para dentro da traqueia e o alimento para dentro do esôfago. Ela também tem um papel na fala, pois produz o som das vogais.

A faringe tem três partes - uma parte da cavidade nasal, que é nasofaringe que você está vendo aqui, uma parte da cavidade oral, que é a orofaringe, vista aqui, e uma parte comum onde essas duas se encontram, que é a laringofaringe vista aqui. A laringofaringe termina no início da traqueia, marcando o final do trato respiratório superior.

Agora vamos seguir o ar inalado até o trato respiratório inferior. O trato respiratório inferior é composto por várias estruturas. Seus componentes, em ordem, são a traqueia, os brônquios, os bronquíolos, os alvéolos e de uma forma mais geral, os pulmões. Vamos também mencionar os músculos principais e acessórios da respiração.

Então vamos dar uma olhada mais de perto em cada uma dessas estruturas. O início da traqueia marca o topo do trato respiratório inferior. Como visto na imagem, ela segue inferiormente do pescoço ao tórax, onde se divide em dois. A traqueia é responsável por transportar o ar pelo pescoço e para dentro do tórax. Ela também produz muco para aprisionar patógenos e partículas que conseguiram escapar as defesas do trato respiratório superior.

A traqueia está localizada na região da frente do pescoço, no centro. Ela está cercada por cartilagem disposta em bandas em forma de “C”, tornando-a firme porém expansível para permitir a entrada de ar. A seguir descendo pelo trato respiratório estão os brônquios - uma rede ramificada de vias aéreas dispostas no formato de uma árvore invertida. Assim como a traqueia, eles têm anéis cartilaginosos ao seu redor para mantê-los abertos. A quantidade de cartilagem diminui à medida que se aprofundam nos pulmões, pois uma maior elasticidade da via aérea torna-se necessária. Existem três níveis de brônquios que são mostrados melhor em outro diagrama, que exibe somente as vias aéreas, com os pulmões removidos.

Primeiro temos os brônquios primários, também conhecidos como brônquios principais, que são vistos aqui; depois temos os brônquios secundários ou lobares, vistos aqui, e finalmente temos os brônquios terciários ou segmentares, vistos aqui.

A traqueia se divide em dois brônquios primários – o direito aqui, e o esquerdo aqui. Essa divisão ocorre abaixo do ângulo de Louis, que é a protuberância perto da parte de cima do osso do peito. A cada brônquio primário corresponde um pulmão. Após entrar cada um em seu respectivo pulmão, cada brônquio primário se divide em vários brônquios secundários menores, que então se dividem em vários brônquios terciários ainda menores. Desta forma, eles direcionam o ar para dentro e para fora dos bronquíolos.

Então o que são os bronquíolos exatamente? Os bronquíolos são as menores vias aéreas nos pulmões, menores ainda do que os brônquios terciários. De fato, eles são tão pequenos que nós nem conseguimos vê-los neste esquema. Eles estão distribuídos por todo o pulmão e não têm anéis cartilaginosos. Sua função principal é conduzir o ar para dentro e para fora dos alvéolos, entretanto eles também podem secretar muco para aprisionar qualquer partícula ou patógeno que possa ser inalado tão profundamente no trato respiratório.

Contínuos com os bronquíolos são os alvéolos, que são pequenos sacos de ar nos pontos terminais das vias aéreas. Os alvéolos não estão sendo mostrados nesta ilustração pois, mais uma vez, são muito pequenos, mas eles existem como aglomerados no final de cada bronquíolo, então também estão distribuídos por todo o pulmão. O oxigênio proveniente do ar inalado é absorvido através das paredes dos alvéolos para dentro da corrente sanguínea. De forma similar, o dióxido de carbono e certamente outros produtos residuais se difundem através das paredes vindos do sangue, e são subsequentemente exalados. Esse processo é chamado de troca gasosa, e constitui o papel dos alvéolos na respiração.

Enquanto estamos no trato respiratório inferior, vamos discutir os pulmões, que podemos ver aqui destacados em verde. Os pulmões são os órgãos responsáveis pela troca gasosa. Os brônquios secundários e terciários, os bronquíolos e os alvéolos, todos se ramificam dentro dos pulmões.

Os pulmões também consistem nos vasos sanguíneos pulmonares e nos tecidos que revestem e sustentam as vias aéreas. Eles estão localizados dentro da cavidade torácica e inflam e desinflam com o movimento da parede torácica. Cada pulmão é dividido em lóbulos. Há três lobos no pulmão direito e dois lobos no pulmão esquerdo. Existem somente dois lobos do lado esquerdo para deixar espaço para o coração.

Agora vamos falar rapidamente sobre a importante vascularização sanguínea do trato respiratório inferior. Os brônquios, bronquíolos e pulmões se beneficiam de um suprimento e drenagem sanguíneos duplos. O primeiro suprimento é através das artérias brônquicas, que irrigam as células do trato. Elas trazem sangue oxigenado da aorta torácica e drenam para as veias brônquicas e para as veias pulmonares. O segundo suprimento vem das artérias pulmonares, que trazem sangue desoxigenado do ventrículo direito do coração para os alvéolos dos pulmões, para troca gasosa. Elas drenam para as veias pulmonares para levar o sangue, agora oxigenado, para o átrio esquerdo do coração, pronto para ser bombeado para a circulação sistêmica para irrigar os tecidos do corpo. Através dessa circulação pulmonar, os pulmões realizam sua função de remover os resíduos do sangue e suprir o corpo com oxigênio.

Para que o ar se movimente para dentro e para fora dos pulmões, a parede torácica deve se expandir e se contrair. Ela consegue fazer isso através de uma série de músculos. No repouso, dois grupos de músculos estão envolvidos.

O primeiro é o diafragma, que é um grande músculo côncavo que separa as cavidades torácica e abdominal. Quando ele se contrai, ele se achata, o que comprime a cavidade abdominal e expande a cavidade torácica, criando uma pressão negativa nos pulmões que consequentemente puxa o ar para dentro. Quando o diafragma relaxa, ele volta para sua posição original para aumentar a pressão na cavidade torácica, e assim forçar o ar para fora dos pulmões.

Os pulmões, na parede torácica, têm uma elasticidade inata que auxilia essa expiração passiva. Os músculos intercostais externos são um conjunto de músculos encontrados entre as costelas. Eles usam a estabilidade da coluna como apoio, e ao contrairem tracionam as costelas para cima como a alça de um balde. Isso expande a cavidade torácica, reduzindo a pressão intratorácica, o que, subsequentemente atrai o ar para dentro dos pulmões.

Agora que já falamos sobre os principais músculos da respiração, está na hora de focar nos músculos acessórios da respiração. Em períodos de aumento da demanda metabólica, ou em outras palavras quando necessita-se de mais oxigênio e remoção de resíduos, os músculos acessórios são ativados para aumentar a amplitude e a frequência da respiração. Vamos usar um esquema que mostra somente o esqueleto e os músculos para te mostrar onde eles estão.

Vamos discorrer sobre alguns dos principais, começando com aqueles que auxiliam a inspiração. O músculo esternocleidomastoideo e o músculo escaleno se inserem em estruturas acima das costelas. Quando eles contraem, eles tracionam as costelas para cima e para fora, ajudando os músculos intercostais externos. Podemos ver aqui o esternocleidomastoideo, que se origina no esterno e na clavícula e então se insere no processo mastoideo do crânio.

A seguir podemos ver o músculo escaleno posterior, que se origina nas vértebras cervicais e se insere na segunda costela. Depois temos o músculo escaleno médio, que também se origina nas vértebras cervicais mas se insere na primeira costela. Finalmente temos o músculo escaleno anterior, que também se origina nas vértebras cervicais e se insere na primeira costela.

Músculos da parede torácica anterior, tais como o músculo peitoral maior, se inserem entre as costelas e a articulação do ombro. Quando a articulação do ombro está em uma posição fixa, esses músculos tracionam a caixa torácica para cima e para fora em direção a cada ombro, aumentando a cavidade intratorácica.

É possível fixar a articulação do ombro usando os músculos das costas, ou empurrando seus braços contra algo. Os músculos da parede torácica posterior, tais como o grande dorsal (latíssimo do dorso), que podemos ver aqui, e o músculo trapézio, que podemos ver aqui, facilitam uma inspiração mais profunda fixando os ombros para permitir que os músculos da parede torácica anterior auxiliem essa inspiração mais profunda. Outros usam a estabilidade da coluna como apoio de tração, elevando as costelas de forma similar aos músculos intercostais externos.

Os músculos ao redor da coluna, tais como o músculo iliocostal mostrado aqui, ajudam estabilizando a coluna e as costelas inferiores. Isso dá aos outros músculos estruturas fixas nas quais podem se apoiar para se contraírem, e a extensão da coluna aumenta o volume intratorácico. Quando você está respirando com dificuldade você precisa forçar o ar para fora dos seus pulmões. Normalmente você não precisaria de qualquer contração muscular devido à elasticidade dos pulmões, da parede torácica e do diafragma, mas em períodos de estresse o corpo recruta a ajuda de alguns músculos para auxiliar na expiração.

Os músculos intercostais internos são um conjunto de músculos encontrados entre as costelas, situados profundamente aos músculos intercostais externos. Eles tracionam as costelas para baixo e as aproximam para aumentar a pressão intratorácica e impelir o ar para fora. Os músculos da parede abdominal também ajudam, e há quatro músculos nesse grupo. Esses músculos incluem o músculo reto abdominal, visto aqui, o músculo oblíquo interno visto aqui, o músculo oblíquo externo visto aqui e, finalmente, o músculo transverso do abdome visto aqui. Quando esses músculos contraem, eles aumentam a pressão dentro da cavidade abdominal. Isso força o diafragma para cima, o que aumenta
a pressão na cavidade torácica e ajuda a expulsar o ar dos pulmões.

Agora que já falamos sobre as principais estruturas do sistema respiratório, vamos seguir em frente e discutir as estruturas acessórias. As estruturas acessórias que podemos ver agora destacadas em verde têm no geral duas funções principais. Uma é ajudar a otimizar a troca gasosa, e a outra é minimizar os riscos para as vias aéreas. Existem várias estruturas, mas vamos falar sobre elas de uma forma semelhante à que fizemos anteriormente, seguindo o trajeto do ar inalado.

No começo deste tutorial, falamos sobre a cavidade nasal e suas funções. Para ajudar a maximizar sua habilidade de executar essas funções, a cavidade nasal tem algumas estruturas acessórias dentro dela. Estas são as conchas nasais e os meatos nasais. As conchas nasais são suportes curvos de osso sobressaindo do crânio. Na imagem à direita, podemos ver as conchas nasais superior, média e inferior destacadas em verde.

Entre as conchas nasais estão os meatos nasais, que são essas regiões preenchidas por ar na cavidade nasal que podemos ver agora destacadas na nossa imagem. Juntos, as conchas nasais e os meatos nasais aumentam a área de superfície na cavidade nasal. Isso otimiza a habilidade da cavidade nasal de controlar a temperatura e umidificar o ar inalado e oferece uma oportunidade maior de capturar partículas e patógenos. As conchas também causam turbulência no ar inalado o que melhora a detecção de odores. Outra estrutura importante na cavidade nasal é a placa cribriforme, que podemos ver aqui destacada em verde. Ela faz parte do osso etmoidal do crânio e forma o aspecto superior da cavidade nasal. O que a torna única é que ela é perfurada por vários pequenos orifícios através dos quais ramos do nervo olfatório se projetam.

O nervo olfatório é responsável pelo sentido do olfato, o que significa que a presença de terminações nervosas na cavidade nasal através da placa cribriforme facilita o sentido do olfato. O olfato é importante na respiração porque ele permite o reconhecimento de ambientes potencialmente tóxicos ou perigosos.

Seguindo para a região posterior da cabeça chegamos às tubas de Eustáquio, que são canais preenchidos por ar que conectam o ouvido médio à nasofaringe. Esse pequeno orifício aqui é onde a tuba de Eustáquio se comunica com a nasofaringe. Há um tubo de cada lado da cabeça, cada um se conectando a um ouvido. Podemos ver isso mais claramente no próximo esquema, onde esse tubo - o tubo de Eustáquio - conecta o ouvido médio e a nasofaringe.

As tubas de Eustáquio têm duas funções. Elas são responsáveis por equalizar a pressão da membrana timpânica para prevenir a tensão no tímpano com alterações ambientais, e elas drenam as secreções mucosas e os debris do ouvido médio para minimizar o risco de infecções. Olhando para dentro da boca, algumas estruturas acessórias podem ser vistas. A primeira sobre a qual vamos falar agora é a língua. A língua é um grupo de músculos na boca que podem ser controlados inconscientemente e conscientemente. Porque ela é um grupo de músculos, a língua é muito controlável e tem muitas funções. As funções da língua na respiração são umidificar e aquecer ou resfriar o ar inalado para a temperatura corporal, e detectar a temperatura de qualquer coisa na boca, por exemplo comida, para permitir que você reaja e evite danos à garganta. Ela também é responsável pela deglutição, guiando os alimentos para longe da traqueia, e pelo gosto para detectar ambientes potencialmente tóxicos. Finalmente, ela também facilita a fala.

Seguindo para cima, para a região superior da boca, temos os palatos duro e mole, que formam o teto da boca. Isso pode ser visto nesta visão anterior da boca aberta. Primeiro temos o palato duro e, posteriormente ao palato duro, temos o palato mole. Eles separam a cavidade nasal e a nasofaringe da cavidade oral e orofaringe. O palato duro é composto por ossos do crânio, enquanto o palato mole é um grupo de músculos que se coordenam com a língua.

Coletivamente, os palatos têm três funções – fechar a via aérea nasal durante a deglutição e o vômito, promover sensação para o reflexo do vômito, e modificar a fala. Anexada à borda do palato mole está essa estrutura aqui que é chamada de úvula. Essa é uma pequena estrutura pendente em formato de uva que se move quando você fala “ahhh”. Ela promove sensação para o reflexo do vômito e ajuda na fala. As tonsilas são algumas vezes confundidas com a úvula. Existem três pares de tonsilas - duas tonsilas faríngeas na parede posterior da nasofaringe - duas tonsilas palatinas, uma de cada lado do palato mole, e duas tonsilas linguais encontradas na base da língua.

Vamos dar uma olhada mais de perto nas tonsilas palatinas. Podemos ver as tonsilas palatinas direita e esquerda nesta vista anterior da boca aberta. Como uma unidade coletiva, a função dos três pares de tonsilas é aprisionar e identificar partículas e patógenos que entram no corpo. Elas formam quase que um anel completo ao redor da garganta, chamado de anel de Waldeyer. Isso permite que as tonsilas peguem tudo o que entra no corpo. Descendo pelo pescoço temos a epiglote. É uma aba de tecido conjuntivo fixada à entrada da laringe. Durante a deglutição, a epiglote se fecha sobre a laringe para prevenir que substâncias deglutidas entrem no trato respiratório inferior.

Abaixo da epiglote podemos ver essa estrutura aqui que é chamada de laringe. A laringe é um conjunto de estruturas cartilaginosas que abriga e protege as cordas vocais. O pomo de Adão é um marcador de superfície útil da região anterior da laringe. As funções das cordas vocais são modular o timbre e a produção da voz, e agir como ainda outra barreira para prevenir a aspiração de objetos maiores.

Antes de concluirmos este tutorial, vamos discutir algumas notas clínicas relacionadas ao sistema respiratório. Doenças respiratórias podem ser separadas em duas categorias. Doenças obstrutivas afetam as vias aéreas que você pode ver destacadas, e exemplos incluem a asma ou a doença pulmonar obstrutiva crônica, também conhecida como DPOC. Doenças restritivas, por outro lado, causam problemas com a expansão dos pulmões. Exemplos de tais doenças incluem a fibrose pulmonar e a síndrome de hipoventilação da obesidade. Então, doenças obstrutivas envolvem o estreitamento ou a obstrução das vias aéreas.

Na asma, existe uma reação de hipersensibilidade reversível nas vias aéreas mediada por anticorpos em resposta a um desencadeante, por exemplo o ar frio ou o pólen. Isso causa secreção de muco e constricção dos músculos ao redor de pequenos brônquios e bronquíolos, que juntos obstruem o fluxo de ar. Melhora rapidamente com um tratamento broncodilatador, e é isso o que se quer dizer pelo termo “reversível”, sendo uma parte crucial do diagnóstico da asma.

Na DPOC, inflamação persistente de todas as vias aéreas resultam num estreitamento devido a edema, aumento da secreção de muco e redução da elasticidade pulmonar. Como mencionamos quando falamos sobre os músculos da respiração, a elasticidade dos pulmões constitui o principal meio pelo qual o ar é expelido. Então se a elasticidade está reduzida, fica mais difícil expelir o ar e ele permanece aprisionado nos pulmões. Isso ocupa espaço, previne que um novo ar oxigenado entre e reduz a capacidade dos pulmões de transferir oxigênio para o sangue. Diferente da asma, é apenas minimamente reversível, se for, com terapia broncodilatadora.

Doenças restritivas são devidas aos pulmões não serem capazes de se expandir normalmente. O termo fibrose pulmonar significa cicatrizes nos pulmões, e se refere a um grupo de condições de várias causas, entretanto muitas das vezes uma causa não pode ser definida. Em outros casos, tratamentos médicos tais como radioterapia, são um fator precipitante. A cicatrização resulta numa menor complacência dos pulmões, causando sua inabilidade de se expandir e permitir uma entrada adequada de ar.

A síndrome de hipoventilação alveolar da obesidade ocorre em indivíduos obesos, nos quais o peso da gordura na parede torácica é maior do que os músculos conseguem lidar. Isso significa que o tórax não consegue se expandir adequadamente, restringindo o fluxo de ar para dentro dos pulmões. Piora no decúbito e com o esforço, entretanto, é importante ressaltar que o exercício é um dos melhores tratamentos para essa condição, se não o melhor.

Então agora sabemos o caminho do ar para dentro e para fora do corpo. Para resumir, primeiro falamos do trato respiratório superior, que consiste na cavidade nasal, que está localizada atrás do nariz, na cavidade oral, que contém estruturas acessórias tais como a língua e a úvula, e depois tivemos os três componentes da faringe.

Falamos sobre a nasofaringe, que podemos ver aqui, depois sobre a orofaringe, que podemos ver aqui, e finalmente sobre a laringofaringe, que podemos ver aqui. Depois dividimos o trato respiratório inferior, que é composto pela traqueia que então se bifurca em dois brônquios principais. Os brônquios principais se dividem adicionalmente em brônquios secundários e terciários, até que eles dão origem aos bronquíolos, que são contínuos com os alvéolos.

Também mencionamos os pulmões como uma unidade respiratória que contém os brônquios secundários e terciários, os bronquíolos e os alvéolos. Também falamos sobre os principais músculos da respiração, a saber o diafragma, que podemos ver aqui, e os músculos intercostais externos, que podemos ver aqui.

Depois que falamos sobre os principais músculos da respiração, demos uma olhada nos músculos acessórios da respiração, incluindo o músculo esternocleidomastoideo; os músculos escaleno posterior, escaleno médio e escaleno anterior; os músculos da parede torácica anterior, tais como os músculos peitorais maiores; os músculos da parede torácica posterior, por exemplo os músculos grande dorsal (latíssimo do dorso) e trapézio; assim como os músculos espinhais, como o músculo iliocostal. Também falamos sobre os músculos intercostais internos, que são encontrados entre as costelas, e, finalmente, os músculos da parede abdominal.

Por último, vimos as estruturas acessórias do trato respiratório, que são as conchas nasais e os meatos nasais. Podemos ver aqui os meatos nasais superior, médio e inferior destacados em verde. Depois vimos a placa cribriforme, que está localizada no teto da cavidade nasal, seguida pelas tubas de Eustáquio, que estão representadas por este pequeno orifício aqui. Depois falamos sobre a língua, que está localizada no assoalho da boca, e os palatos duro e mole, que formam o teto da boca. A seguir tivemos a úvula, que é contínua com o palato mole, e os três tipos de tonsilas. Nesta imagem, podemos ver as tonsilas palatinas.

A seguir vimos a epiglote, que evita que a comida entre no trato respiratório inferior, e finalmente tivemos a laringe - esta estrutura aqui, que abriga as cordas vocais. Então isso nos leva ao final do nosso tutorial sobre o sistema respiratório. Espero que você tenha gostado e obrigada por assistir!