Sistema Respiratório Humano: como funciona, funções e órgãos

O sistema respiratório humano é responsável por injetar gás oxigênio no sangue e remover dele o gás carbônico. O O2 é um gás necessário para que as células possam quebrar a glicose e produzir energia via respiração celular.

Contudo, ao quebrarem a glicose, as células produzem, além de energia, CO2 um gás tóxico que não pode se acumular próximo às células. Assim, o sistema respiratório fornece o reagente da respiração e elimina um produto tóxico dela.

Órgãos do sistema respiratório Humano

As vias respiratórias humanas. Os órgãos do sistema respiratório humano ficam alojados na cabeça e no tórax e formam uma “árvore” de tubos que conduzem ar.

Cavidades nasais

Na cabeça, a primeira via respiratória são as cavidades nasais. Estas cavidades são divididas ao meio pelo septo nasal e separadas da cavidade oral pelo palato duro (céu da boca). O ar entra nas cavidades nasais pelas narinas, que são as aberturas do nariz. A cavidade nasal é uma via de condução que promove o aquecimento, a limpeza e a umidificação do ar.

Sua atividade de filtração começa nos pelos do nariz que retém partículas maiores do ar. Contudo, o maior potencial de limpeza da cavidade nasal se dá pela produção de muco que retém partículas pequenas do ar e pelos cílios presentes no epitélio interno da cavidade. Estes cílios impelem o muco contendo partículas para fora da cavidade e impedem que eles cheguem aos pulmões.

Faringe

A faringe é um órgão localizado à frente das vértebras cervicais, responsável pela condução de alimento até o esôfago e pela condução do ar até a laringe. Assim, a faringe pertence tanto ao sistema digestório, quanto ao sistema respiratório humano.

Laringe

Já a laringe consiste num órgão exclusivo das vias respiratórias. Ela é um tubo situado no pescoço que funciona como abertura da traqueia. Na laringe encontramos a epiglote e a glote. A primeira é uma peça de cartilagem em que é movida para frente e para trás e promove a abertura e o fechamento da glote.

Quando engolimos, a epiglote fecha a glote e o alimento passa em direção ao esôfago. Este mecanismo impede engasgos. Agora, quando respiramos e falamos, a epiglote se mantém aberta e permite o fluxo livre de ar. A glote, por outro lado, é a entrada da traqueia. No seu interior encontramos as pregas vocais e as pregas vestibulares, a primeira é responsável pela fonação, processo de formação da nossa voz.

Traqueia

Da laringe o ar passa para a traqueia que é um túbulo mantido aberto o tempo inteiro por anéis de cartilagem. A traqueia é também uma via de condução de ar. Portanto, conduz, limpa, aquece e umedece o ar.

Brônquios

A traqueia apresenta uma extensão de até 12,5 cm. Depois disso, ela se ramifica, na região da carina traqueal, para a direita e para a esquerda, formando a árvore brônquica. À direita, a traqueia ramifica-se formando três brônquios principais, um para cada lobo pulmonar.

Já para a esquerda, ela se ramifica formando dois brônquios principais, também um para cada lobo do pulmão esquerdo. Isso ocorre, porque o pulmão esquerdo divide a cavidade torácica com o coração do lado esquerdo e isso o torna ligeiramente menor.

Os brônquios principais continuam se ramificando em brônquios menores.

Os brônquios são zonas de condução de ar, que assim como a traqueia apresentam anéis de cartilagem que os mantém abertos.

Bronquíolos

Na medida em que vão se ramificando, os brônquios tornam-se bronquíolos: túbulos ainda menores que não possuem mais anéis de cartilagem. Os bronquíolos são divididos em dois tipos: os bronquíolos terminais e os respiratórios. Os primeiros ainda são zonas de condução de ar, mas os segundos realizam trocas gasosas com o sangue.

Alvéolos Pulmonares

Na porção final dos bronquíolos, e no final da árvore respiratória, encontramos os alvéolos. Eles são sacos de fundo cego, revestidos por uma grande quantidade de capilares sanguíneos (capilares alveolares). Estes capilares chegam do coração com sangue repleto de CO2 que será transferido para os alvéolos e retornam para o coração com sangue rico em O2 captado do ar alveolar.

Assim, os alvéolos são as superfícies respiratórias onde ocorre a hematose: a troca de CO2 por O2 entre o sangue e o ar.

Pulmões

Envolvendo todo este conjunto de túbulos, existem duas membranas de tecido, as pleuras. A estrutura das vias respiratórias cercadas pelas pleuras é o que conhecemos como pulmões.

Movimentos respiratórios

Para que o ar entre e saia dos pulmões, uma série de órgãos musculares devem entrar em ação.

A entrada do ar nos pulmões é chamada de inspiração e ocorre através da expansão da caixa torácica. Nesse evento, (1) o músculo diafragma (que separa o tórax do abdômen) contrai e desce, (2) as costelas se afastam, (3) o esterno se distancia da coluna, levantando o peito e (4) as clavículas sobem. Estes quatro movimentos aumentam o volume da caixa torácica e diminui a pressão interna do ar nos pulmões. Como consequência, o ar entra. Estes movimentos ocorrem com grande gasto de energia.

De modo oposto, a saída do ar nos pulmões é chamada de expiração e ocorre através da contração da caixa torácica. Aqui, (1) o músculo diafragma relaxa e sobe, (2) as costelas se aproximam, (3) o esterno se reaproxima da coluna, abaixando o peito e (4) as clavículas descem. Na expiração, estes movimentos diminuem o volume da caixa torácica e aumentam a pressão nos pulmões.

Como consequência, o ar sai. Na expiração, os movimentos são em sua maioria passivos e ocorrem sem grande gasto de energia por conta do chamado retorno elástico.

Neste desenvolvimento, explicar os dois movimentos respiratórios: inspiração e expiração.

Doenças do Sistema Respiratório

O sistema respiratório pode ser acometido por inúmeras doenças. A asma é caracterizada por um processo inflamatório de origem alérgica ou nervosa que fecha as vias respiratórias e impede os movimentos respiratórios.

Outra patologia frequente do sistema respiratório é a rinite, que consiste numa inflamação da mucosa nasal que causa coriza e espirros frequentes. Existem várias outras patologias respiratórias, como cânceres, enfisema, bronquite etc. E a maioria delas está associada a hábitos nocivos como o tabagismo e à poluição presente no ar das grandes cidades.

Sistema Respiratório Humano no Enem

O ENEM costuma apresentar itens de Fisiologia Humana. Por isso é importante saber o que é o sistema respiratório humano e quais são suas funções. Algumas questões do exame podem abordar assuntos relativos à afinidade da hemoglobina pelo gás oxigênio, como nesta questão de 2019.

ENEM 2019

A figura mostra a curva de saturação da hemoglobina e da mioglobina em função da pressão parcial de oxigênio e reflete a afinidade de cada proteína pelo oxigênio. Embora ambas sejam hemoproteínas ligantes de oxigênio, a hemoglobina transporta oxigênio dos pulmões para os tecidos pela corrente sanguínea, e a mioglobina se liga ao oxigênio dentro das células musculares.

De que forma a oxigenação dos tecidos será afetada em indivíduos sem o gene da mioglobina?

A) A concentração de oxigênio no sangue diminuirá.

B) A capacidade de produção de hemoglobina diminuirá.

C) A distribuição do oxigênio por todo o organismo será homogênea.

D) A transferência do oxigênio do sangue para o tecido muscular será prejudicada.

E) A hemoglobina do tecido muscular apresentará maior afinidade que a presente no sangue.

Este item trata da mioglobina, uma proteína que se liga ao gás oxigênio e que está presente na musculatura. Para conseguir se ligar ao gás, a mioglobina precisa ter uma afinidade maior que a hemoglobina do sangue. Veja no gráfico que já em baixas pressões parciais de O2 a mioglobina já se encontra 100% saturada.

Deste modo, ela garante o suprimento de oxigênio necessário para os músculos. Sem a mioglobina, um indivíduo a transferência de oxigênio para os músculos seria amplamente prejudicada. Assim, neste item o gabarito é a alternativa D.

É também de suma importância compreender a relação entre as doenças respiratórias e a poluição atmosférica. Portanto, fique atento em temas como poluição atmosférica industrial e urbana, inversão térmica e outros eventos atmosféricos.