Sistema Respiratório
A respiração é uma característica básica dos seres vivos. Essencialmente, consiste na absorção, pelo organismo, de oxigênio e a eliminação do gás carbônico resultante das oxidações celulares. Nos animais superiores na escala zoológica, a troca de gases é indireta, onde 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: ventilação pulmonar (que significa o influxo e o efluxo de ar entre a atmosfera e os alvéolos pulmonares); difusão de oxigênio e de dióxido de carbono entre os alvéolos e o sangue; transporte de oxigênio e dióxido de carbono no sangue e líquidos corporais e suas trocas com as células de todos os tecidos do corpo e; regulação da ventilação e outros aspectos da respiração. 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 para 20 vezes, 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; caso ultrapasse esse tempo, a pessoa pode desenvolver lesões teciduais ou ir a óbito.
Enquanto na anatomia, as vias aéreas são divididas em porção superior e porção inferior, na histologia, esta é dividida em parte condutora e parte respiratória. De forma geral a parte condutora é formada pelos seguintes componentes: cavidade nasal, seios paranasais, faringe (parte nasal, oral e laríngea da faringe) laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos propriamente ditos, terminando com bronquíolos terminais. A via condutora tem como funções, de a cordo com seu nome, conduzir o ar de forma limpa, livre de patógenos. Dessa forma, a parte condutora tem como importância umedecer, limpar e aquecer o ar (aquecimento através das conchas nasais e do plexo venoso/sinusoides cavernosos) inspirado. O tecido de revestimento interno do lúmen desta porção uma mucosa constituída por epitélio estratificado pavimentoso na porção anterior da cavidade nasal e pseudoestratificado ciliado no restante da porção condutora.
No tecido epitelial encontra-se células especializadas em excretar muco (as células caliciformes) e inúmeras glândulas acinosas mucosserosas na lâmina própria (tecido de sustentação do tecido epitelial) em toda a parte condutora. Além dessas, pode-se verificar a presença de células endócrinas envolvidas com a regulação da secreção brônquica, quimiorrecepção e contração muscular. Em meio ao tecido mucoso pode-se observar células de defesa, principalmente as originárias do complexo monocitário (macrófagos) e anticorpos. Na parte mais basal do tecido mucoso há a lâmina basal, estrutura composta por células-tronco multipotentes. Em certas regiões da via aérea condutora encontra-se fibras nervosas que regulam a nocicepção e o diâmetro do lúmen (fibras autonômicas).
Já a porção respiratória se organiza de uma forma mais típica para a troca gasosa. Entre o tecido da condutora e a respiratória há o tecido de transição variando de pseudoestratificado ciliar para epitélio simples cúbico ciliado, com células de Clara, interrompido por células pavimentosas que correspondem aos alvéolos e permitem as trocas gasosas. O epitélio é circundado por tecido conjuntivo e músculo liso. Os componentes da parte respiratória são: bronquíolos respiratórios, ductos alveolares, alvéolos e sacos alveolares.
Porção condutora
Nariz
Seios Paranasais
Faringe
Laringe
A laringe é a via respiratória responsável pela passagem de ar da via comum para alimentos e respiração, é a conexão da orofaringe com a traqueia. É um tubo especializado que impede a entrada de alimentos e líquido para o sistema respiratório e permite a produção de sons. Essa região tubular complexa do sistema respiratório é formada por placas de cartilagem hialina e elástica de formato irregular (as peças de cartilagens laríngeas, ver parte de anatomia do morfofuncionando). Além de servir de conduto para o ar. A laringe é revestida por epitélio estratificado pavimentoso e por epitélio pseudoestratificado colunar ciliado. A superfície luminal das pregas vocais é revestida por epitélio estratificado pavimentoso, como na maior parte da epiglote. O epitélio protege a mucosa do abrasão causado pela corrente de ar que se move rapidamente. O restante da laringe é revestido por epitélio pseudoestratificado colunar ciliado, que caracteriza o trato respiratório. O tecido conjuntivo da laringe contém glândulas mistas mucosserosas que descarregam sua secreção através de ductos na superfície da laringe.
Brônquios
No final da traqueia observa-se uma bifurcação (chamada na clínica de carina), a partir desta surgem dois brônquios principais, o direito e o esquerdo (pode-se ter uma melhor nossa anatômica dos brônquios na parte de anatomia do sistema respiratório do morfofuncioanando). A parede do brônquio é composta de cinco camadas: a mucosa (composta de um epitélio pseudoestratificado similar ao da traqueia. Porém há uma redução da altura das células, a medida que se distancia da traqueia e os brônquios diminuem de diâmetro. Abaixo deste podemos encontrar o tecido de sustentação, a lâmina própria, porém é mais delgado quando comparado com a mesma estrutura da traqueia. A lâmina basal encontrada na traqueia também é encontrada nos brônquios, entretanto diminui abruptamente de espessura e não mais é distinguida nos brônquios secundários.
A submucosa (adjacente à lâmina basal) permanece como tecido conjuntivo relativamente frouxo e pode ser a base para glândulas, bem como tecido adiposo. Mais abaixo podemos encontrar a camada muscular, esta é uma camada contínua de músculo liso nos brônquios maiores e quanto mais se aprofunda pelos brônquios ela se torna mais atenuada e frouxamente organizada, podendo aparecer descontínua devido sua formatação espiralada. A contração desta camada muscular regula o diâmetro da via respiratória. Mais externamente existe uma camada cartilaginosa que consiste em placas de cartilagem descontínuas, que se tornam menores à medida que o diâmetro do brônquio diminui, este é recoberto na periferia por um tecido especializado em fixar os brônquios a órgãos adjacentes, chamado de camada adventícia, a qual se consiste basicamente em tecido conjuntivo denso.
No final da traqueia observa-se uma bifurcação (chamada na clínica de carina), a partir desta surgem dois brônquios principais, o direito e o esquerdo (pode-se ter uma melhor nossa anatômica dos brônquios na parte de anatomia do sistema respiratório do morfofuncioanando). A parede do brônquio é composta de cinco camadas: a mucosa (composta de um epitélio pseudoestratificado similar ao da traqueia. Porém há uma redução da altura das células, a medida que se distancia da traqueia e os brônquios diminuem de diâmetro. Abaixo deste podemos encontrar o tecido de sustentação, a lâmina própria, porém é mais delgado quando comparado com a mesma estrutura da traqueia. A lâmina basal encontrada na traqueia também é encontrada nos brônquios, entretanto diminui abruptamente de espessura e não mais é distinguida nos brônquios secundários.
A submucosa (adjacente à lâmina basal) permanece como tecido conjuntivo relativamente frouxo e pode ser a base para glândulas, bem como tecido adiposo. Mais abaixo podemos encontrar a camada muscular, esta é uma camada contínua de músculo liso nos brônquios maiores e quanto mais se aprofunda pelos brônquios ela se torna mais atenuada e frouxamente organizada, podendo aparecer descontínua devido sua formatação espiralada. A contração desta camada muscular regula o diâmetro da via respiratória. Mais externamente existe uma camada cartilaginosa que consiste em placas de cartilagem descontínuas, que se tornam menores à medida que o diâmetro do brônquio diminui, este é recoberto na periferia por um tecido especializado em fixar os brônquios a órgãos adjacentes, chamado de camada adventícia, a qual se consiste basicamente em tecido conjuntivo denso.
Bronquíolos da Porção Condutora
Os brônquios segmentares se ramificam e perdem sua placa cartilagínea, formando os bronquíolos primários (as placas de cartilagem, que são características dos brônquios, estão ausentes nos bronquíolos) e estes se ramificam formando bronquíolos terminais, concluindo o último componente da porção condutora das vias aéreas. As células caliciformes ainda estão presentes nos bronquíolos maiores, mas já não são encontradas nos bronquíolos terminais. Distalmente há uma simplificação das estruturas constituintes, uma diminuição da altura do epitélio e uma redução no tamanho da luz. O lúmen é revestido por um epitélio simples cuboide, no qual são encontradas células de Clara intercaladas com células ciliadas.
As células de Clara aumentam em número à medida que as células ciliadas diminuem ao longo da extensão do bronquíolo. As células de Clara são células não ciliadas, que exibem uma projeção característica arredondada ou em formato de cúpula na superfície apical; elas produzem um agente tensoativo lipoproteico, que reduz a tensão superficial dos bronquíolos, evitando o seu colabamento. Isso as caracterizam por ter um retículo endoplasmático rugoso e um liso e complexo de Golgi bem desenvolvidos, observado claramente em uma análise histológica. É evidente também a existência ocasional de células em escova e células de pequenos grânulos. Nos bronquíolos não há glândulas, nem cartilagem, mas o músculo liso é espesso.
Porção Respiratória
Bronquíolos da Porção Respiratória
Os bronquíolos terminais apresentam uma delgada camada de tecido conjuntivo com fibras elásticas e uma a duas camadas de células musculares lisas. Já nos bronquíolos respiratórios, o epitélio se torna simples cúbico ciliado com algumas células simples pavimentosas típicas para permeabilidade do O², o que caracteriza a zona de transição do condutor para o respiratório que os bronquíolos respiratórios possuem. O epitélio é circundado por tecido conjuntivo e músculo liso e, por fim, pela camada adventícia com alguns vasos sanguíneos.
Ductos Alveolares, Alvéolos e Sacos Alveolares
Continuando o trajeto da via aérea, depois dos bronquíolos respiratórios pode-se observar a ramificação de ductos e alvéolos que em conjunto formam os sacos alveolares. Os alvéolos constituem o local da troca de gases. A área de superfície disponível para a troca gasosa é aumentada pelos alvéolos pulmonares. Seu lúmen é revestido por um epitélio simples pavimentoso, circundado por fibras reticulares e elásticas e por células musculares lisas dispostas em anéis. Porém as fibras musculares só estão presentes no ducto alveolar, tornando o epitélio dos alvéolos com apenas uma camada de epitélio pavimentoso simples, este tecido é formado por raras células em escova e células funcionais chamadas de pneumócitos: do tipo I e do tipo II.
Os pneumócitos do tipo I são células pavimentosas, essa organização celular facilita a passagem de O² pela barreira alveolar, chegando até o sangue. Os pneumócitos estão unidos por zônulas de oclusão, o que evita a passagem de fluido extracelular para a luz do alvéolo. Os pneumócitos do tipo I não têm capacidade proliferativa, sendo os pneumócitos do tipo II as únicas com capacidade proliferativa e secretora. Elas são excretoras de surfactante, uma mistura rica em fosfolipídios, lipídios neutros e proteínas. Esta excreção é um importante agente tensoativo de revestimento alveolar que facilita a expansão na inspiração e evita o colabamento alveolar durante a expiração. Os pneumócitos do tipo II são capazes de se dividir e de se diferenciar em pneumócitos do tipo I, o que é importante para recuperar o parênquima pulmonar em caso de dano.
Os alvéolos são circundados e separados uns dos outros por uma camada de tecido conjuntivo, os septos interalveolares, que contêm capilares sanguíneos. No tecido deste septo encontra-se fibroblastos, macrófagos, mastócitos, fibras reticulares e elásticas, substância fundamental e capilares. As fibras reticulares dão sustentação ao parênquima pulmonar, já as elásticas permitem a complacência e elasticidade dos pulmões durante os movimentos respiratórios (respectivamente a inspiração e expiração). Os macrófagos são componentes importantes na proteção contra patógenos e material particulado que chega nos alvéolos. Depois disso eles se aderem as secreções locais, as quais são levadas para o óstios laríngeo até serem expulsa das vias aéreas.
Levando em conta um pouco do processo de trocas gasosas, a lâmina basal dos pneumócitos estão muito aderidas ao endotélio de arteríolas locais, isso permite contribuir para passagem de O² para circulação sanguínea. Além do dióxido de carbono ser volatilizado nesta região. Depois disso as veias tributárias se fundem até formar as veias pulmonares de cada lobo do pulmão (a veia pulmonar superior direita é originada da fusão da veia lobar média e lobar superior). As veias pulmonares desembocam no átrio esquerdo, através de sua conexão com a base cardíaca.