AulasFisiologia

Função do Sistema Respiratório

Características, fisiologia e anatomia

Nesta aula sobre o sistema respiratório vamos entender como funciona o processo de respiração. Veremos sua anatomia, órgãos, estruturas, fisiologia e suas principais características.

Também pode ser chamado de aparelho respiratório. É formado pelas narinas, fossas nasais, pela faringe, laringe, traqueia, pelos brônquios, bronquíolos, alvéolos pulmonares e pulmões. O diafragma e os músculos intercostais também realizam funções importantes no sistema respiratório.

Os pulmões estão localizados na cavidade torácica, espaço compreendido entre os doze pares de costelas e a coluna vertebral.

Veja um vídeo logo abaixo com as principais características do sistema respiratório. Depois continue com a leitura.

Veja um slides com imagens, ilustrações, textos e tópicos no fim dessa página.

O que é o Sistema Respiratório?

O sistema respiratório é um conjunto de órgãos com a função de conduzir o ar até os pulmões e realizar a troca gasosa (hematose). Os seus órgãos são as fossas nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios, alvéolos e pulmões.

O aparelho respiratório funciona em conjunto com o sistema circulatório. Durante as trocas gasosas há troca de gases com o sangue. O oxigênio é assimilado pelo sangue enquanto o gás carbônico é eliminado.

Estruturas e órgãos do sistema respiratório: anatomia

O sistema respiratório é composto em parte superior e inferior. Entre os as estruturas e órgãos do aparelho respiratório podemos citar os seguintes:

  • fossas nasais, ou cavidades nasais
  • faringe (nasofaringe)
  • laringe
  • traqueia
  • brônquios
  • bronquíolos
  • alvéolos pulmonares
  • pulmões

A anatomia com as principais estruturas e órgãos do sistema respiratório é mostrado abaixo:anatomia com as principais estruturas e órgãos do sistema respiratório

O principal órgão desse sistema é o pulmão. É nesse órgão que ocorrem as trocas gasosas, em estruturas chamadas alvéolos pulmonares.

Vias aéreas superiores e vias aéreas inferiores

As vias aéreas superiores são formadas pelas narinas, fossas nasais, faringe e laringe. Já as vias aéreas inferiores são formadas pela traqueia, brônquios, bronquíolos e alvéolos pulmonares.

Função do Sistema Respiratório

Os alvéolos pulmonares, bronquíolos e parte dos brônquios estão no interior dos pulmões. Podemos definir como vias áreas os tratos respiratórios por onde o ar passa até chegar o local da troca gasosa,

Vejamos agora em um pouco mais de detalhes cada uma das estruturas e órgãos do sistema respiratório

Cavidades Nasais – Fossas nasais e narinas

As narinas são orifícios presentes no nariz. É a principal estrutura por onde o ar entra e sai. O ar também pode entrar e sair pela cavidade oral. Porém, é mais comum que isso ocorra pelas narinas.

faringe (nasofaringe) laringe traqueia

As cavidades nasais, também chamadas de fossas nasais, localizam-se logo após as narinas. São dois canais paralelos por onde o ar passa.

Entre as funções das cavidades nasais está o aquecimento do ar e a retenção de poeira e outras partículas sólidas.

Retém também micro-organismos que ao passar pela cavidade nasal, podem ficam presas em um muco ou cílios que acabam funcionando como um filtro.

O ar passará então das fossas nasais para a faringe (nasofaringe).

Faringe

faringe é um órgão tubular, que pode fazer parte tanto do sistema respiratório quanto do sistema digestório.  Esse órgão divide-se em três seções anatômicas: nasofaringe, orofaringe e laringofaringe.

A parte respiratória mais importante é chamada de nasofaringe. A nasofaringe localiza-se logo após a cavidade nasal. A parte superior comunica-se também com a cavidade oral. Já a parte inferior vai se ligar ao esôfago e a laringe.

A orofaringe, também chamada de bucofaringe, é a parte do órgão que faz parte do sistema digestório, porém, quando a respiração é feita pela boca o ar também passa por essa via.

A laringofaringe é a parte terminal da faringe e se liga tanto com a laringe quando com o esôfago.

Veja mais detalhes sobre a aqui no site em uma aula sobre as principais características, anatomia e função da faringe.

Laringe

laringe é um órgão em tubular com formas irregulares. Sua função é fazer a comunicação entre a faringe e a traqueia.

Além disso, a faringe é um órgão responsável pela produção de sons através das pregas vocais. Ainda na parte superior da laringe pode-se encontrar a epiglote, que é responsável por evitar que partículas sólidas ou líquidas entrem nas vias respiratórias.

Veja aqui no site uma aula completa sobre a função e anatomia da laringe.

Traqueia

A traqueia também é um órgão em forma de tubo. Sua função é fazer a ligação entre a laringe, na parte superior e os brônquios, na parte superior.

Além disso, a traqueia funciona como um filtro de ar. Nela, as partículas que ainda estão presentes ficam presas em um muco.

O ar também é umidificado e aquecida na traqueia. Esse órgão é revestido por membranas produtoras de muco e anéis de cartilagem, que ajudam a manter a estrutura da traqueia.

Veja aqui no site uma aula completa sobre a função e anatomia da traqueia.

Brônquios

Os brônquios são órgãos tubulares que se originam através de ramificações da traqueia. Sua função é fazer a ligação da traqueia com cada um dos pulmões.

árvore brônquica

A região por onde os brônquios se ligam ao pulmão é chamado de hilo pulmonar.

Os brônquios que se ramificam da traqueia são chamadas de brônquios primários. Ao penetrar nos pulmões se ramificam em dois brônquios secundários no pulmão esquerdo e três brônquios secundários no pulmão direito.

Brônquios secundários também são chamados de brônquios lobares, porque cada um vai penetrar em lobo pulmonar. Brônquios secundários darão origem aos brônquios secundários que por sua vez vão dar origem aos bronquíolos.

Bronquíolos

Os bronquíolos são ramificações dos brônquios terciários. Não possuem cartilagem em sua estrutura e apresentam em média 1 milímetro de diâmetro.

As ramificações que se originam dos brônquios são chamados de bronquíolos primários. A partir de sua ramificação vão se formar os bronquíolos terminais e serão as última estrutura responsável pela condução do ar.

A partir de ramificações de bronquíolos terminais, se formarão os bronquíolos respiratórios. Essa é a estrutura que marca a transição das vias de condução de ar para as estruturas de trocas gasosas.

São os bronquíolos respiratórios que terminarão nos ductos alveolares, onde de fato vai ocorrer a troca de gases com o sangue.

Alvéolos pulmonares

Os alvéolos pulmonares são as estruturas responsáveis por fazer a troca de gases com o sangue. Suas paredes epiteliais finas tem forma de pequenas bolsas.

Ductos alveolares

Em geral, os alvéolos são organizados em pequenos grupos chamados de sacos alveolares e são as últimas estruturas que fazem parte da árvore brônquica.

Os alvéolos são as unidades funcionais do pulmão, já que é o conjunto de alvéolos que vai realizar toda a troca de gases de um indivíduo.

Pulmão

O pulmão é o órgãos responsável por fazer a troca gasosa através de seus alvéolos. É em seu interior que artérias, capilares e veias vão absorver o gás oxigênio e liberar o gás carbônico.

pleura pulmão fisiologia

Cada pulmão possui cerca de 160 milhões de alvéolos. Possuem também características esponjosas justamente por apresentarem a maior parte da árvore brônquica em seu interior.

O pulmão esquerdo é um pouco menor que o direito porque compartilha o espaço com o coração, no lado esquerdo do tórax.

Os pulmões são revestidos por uma membrana chamada pleura recobre e, abaixo, está o diafragma, um músculo presente apenas nos mamíferos.

É ele quem separa os órgãos torácicos dos órgãos abdominais e tem um importante papel no processo respiratório.

Função do sistema respiratório

Entre as funções do sistema respiratório podemos citar as seguintes:

  • Ventilação pulmonar
  • Hematose: Troca gasosa
  • Retenção de partículas e impurezas da atmosfera
  • Manutenção da homeostase
  • Produção de sons

A principal função do sistema respiratório é a realização da hematose, consiste na troca gasosa com o sangue. Todas as outras funções convergem para essa finalidade. Uma das funções do aparelho respiratório é o transporte de ar pelas vias aéreas.

Isso tudo com a finalidade sempre de realizar a troca de gases como o oxigênio e o gás carbônico presentes no sangue.

Porção condutora e porção respiratória

Funcionalmente, podemos dividir em porção condutora e porção respiratória. A porção condutora tem a função de transportar o ar, enquanto a porção respiratória vai realizar a troca gasosa

A porção condutora é composta pela cavidade nasal, faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos. A porção respiratória é composta pelos bronquíolos respiratórios e pelos alvéolos.

Vejamos agora as principais funções do sistema respiratório.

Ventilação Pulmonar

A ventilação pulmonar é o processo de movimento de ar que entra e sai do nossos pulmões através da inspiração e expiração. Também pode ser conhecido como respiração pulmonar.

O processo de ventilação pulmonar é o responsável pela renovação contínua de ar nas vias respiratórias e ocorre de maneira espontânea auxiliado por um músculo chamado de diafragma e pelos músculos intercostais.

Deve-se tomar cuidado com o termo “respiração”, pois em biologia, esse termo se refere ao processo utilizado pelas células na produção de energia. É importante não confundir o termo respiração feita pelos pulmões com a respiração celular.

Mecanicamente, é um processo feito em dois tempos. O movimento de entrada do ar é chamado de inspiração e o movimento de saída é chamado de expiração.

inspiração expiração

Inspiração e expiração

Os movimentos de inspiração e expiração só acontecem devido a ação dos músculos intercostais e do diafragma.

Durante a inspiração ocorre a contração dos músculos intercostais e do diafragma. Esse processo vai diminuir a pressão de ar, forçando a entrada de ar e levando a uma expansão da caixa torácica.

No processo de expiração ocorre a descontração (relaxamento) dos músculos intercostais e do diafragma. Isso vai levar a um aumento de pressão, forçando então a saída do ar e levando a uma diminuição da caixa torácica.

Hematose – Troca gasosa

A hematose, é um processo de troca gasosa que ocorre nos alvéolos pulmonares e há troca de gases como o oxigênio e o gás carbônico com o sangue.

O gás carbônico é liberado do sangue para os alvéolos, enquanto o oxigênio passa dos alvéolos para a hemoglobina presente nos glóbulos vermelhos.

O processo de troca de gases é a finalidade fundamental do sistema respiratório. Todos os órgãos e estruturas tem com sua principal função a criação de condições para a hematose (troca gasosa).

Homeostase através do controle do pH do sangue - hematose

Homeostase através do controle do pH do sangue

Um dos fatores de manutenção da homeostaseé através do controle do pH do sangue.

No processo de respiração celular, as células liberam gás carbônico, que por sua vez irá se dissolver no sangue e formar ácido carbônico.

Ao liberar o gás carbônico através da hematose a concentração de ácido carbônico é mantida sob controle e assim o pH fica estável.

Esse controle também é mediado pelo sistema nervosopois quando a concentração de gás carbônico aumenta, impulso nervosos são enviados para aumentar a frequência respiratória.

Defesa pulmonar – imunologia respiratória

Ao inspirar o ar é impossível evitar que partículas de poeira, pólen, impurezas atmosféricas e os mais diversos tipos de micro-organismos entrem nas vias respiratórias.

Pra evitar que esse material chegue aos pulmões, pelo menos a maioria desse material, há todo um sistema de defesa. Nesse caso, uma imunologia por barreira.

Os cílios presentes nas cavidades nasais e o muco presente em todo o trato respiratório funcionam como barreira física e esse material não consegue ir mais profundamente em nossas vias respiratórias.

Caso essas partículas e micro-organismos cheguem aos alvéolos, macrófagos irão atacar esse material para assim tentar garantir o funcionamento harmônico dos pulmões.

Produção de sons

O sistema respiratório também responsável pela produção de sons. Isso acontece por um conjunto de músculos chamados de pregas vocais presentes na laringe agem em conjunto com o sistema nervoso.

Através da contração e descontração das pregas vocais junto com a passagem de ar que sai dos pulmões o som é produzidos.

Controle da respiração em seres humanos

Nos mamíferos, a ventilação é controlada pelo sistema nervoso autônomo e as trocas gasosas nos pulmões são o controle primário da frequência respiratória.

Os seres humanos também são capazes de substituir voluntariamente a respiração automática, permitindo prender a respiração e vocalizações prolongadas.

A respiração é geralmente automática, controlada subconscientemente pelo centro respiratório presente no bulbo. A respiração continua durante o sono e, geralmente, mesmo quando a pessoa está inconsciente.

Órgãos sensoriais no cérebro e na aorta e artérias carótidas monitoram o sangue e detectam os níveis de oxigênio e dióxido de carbono.

Normalmente, um aumento da concentração de dióxido de carbono é o estímulo mais forte para respirar mais profundamente e com mais frequência.

Por outro lado, quando a concentração de dióxido de carbono no sangue é baixa, o cérebro diminui a frequência e a profundidade das respirações. Durante a respiração em repouso, o adulto médio inspira e expira cerca de 15 vezes por minuto.

Sistema respiratório dos vertebrados terrestres

Os pulmões são os órgãos respiratórios internos de anfíbiosrépteisaves e mamíferos. Os pulmões  fornecem uma superfície grande, fina e úmida para as trocas gasosas.

O sistema respiratório trabalha em conjunto com o sistema circulatório, que transporta oxigênio do ar inalado para todos os tecidos do corpo.

Todo esse esse processo já foi descrito aqui no texto e é bastante semelhante nos vertebrados terrestres.

Além dessas semelhanças, existe uma grande variedade no sistema respiratório dos vertebrados terrestres.

Os anfíbios, por exemplo, têm pulmões semelhantes a balões que não possuem uma área superficial muito grande.

A difusão na pele úmida do sapo complementa as trocas gasosas através dos pulmões.

As aves têm cerca de oito bolsas de ar de paredes finas presas aos pulmões. Os sacos de ar ocupam espaço em todo o corpo.

Quando os pássaros inalam, o ar passa através de um tubo chamado brônquio e entra nos sacos de ar localizados na parte posterior do animal.

Ao mesmo tempo, o ar nos pulmões avança para os sacos de ar localizados na parte anterior. Quando os pássaros expiram, o ar dos sacos aéreos anteriores se move para o exterior, enquanto o ar dos sacos posteriores se move para os pulmões.

Este sistema eficiente move o ar para a frente através dos pulmões, tanto quando o pássaro inspira e expira. O sangue nos capilares dos pulmões flui contra a corrente de ar, o que aumenta novamente a eficiência respiratória.

Os pássaros são capazes de voar em grandes altitudes, onde o ar tem um baixo teor de oxigênio, devido a essas adaptações do sistema respiratório.

Doenças do Sistema Respiratório

Há várias doenças que podem atacar o sistema respiratório. Seja nas vias superiores ou nos pulmões. Seja um simples resfriado ou uma pneumonia.

As doenças que atacam o aparelho respiratório podem ser originadas por infecções, alergias, doenças congênitas ou até mesmo doenças autoimunes.

Doenças infecciosas do Sistema Respiratório

Doenças infecciosas podem ser causadas principalmente por micro-organismos como vírus, bactérias, fungos entre outros tipos de parasitas.

Além disso, impurezas presentes na atmosfera, toxinas, cigarro também podem desencadear uma série de doenças infeciosas como pneumonia, enfisemas e até câncer.

Uma observação importante a se fazer é que a pneumonia pode ter várias causas, desde a origem por micro-organismos até por inalação de fumaça. Pneumonia é um nome genérica a uma infecção pulmonar.

Dito isso, pode-se destacar entre as doenças mais comuns que atacam o sistema respiratório doenças como:

  • resfriado
  • gripe
  • pneumonia
  • tuberculose
  • enfisema pulmonar

Doenças alérgicas dos Sistema Respiratório

Doenças alérgicas estão entre as mais comuns. Como exemplo podemos citar: a bronquite, asma e rinite.

As causas mais comuns está relacionada a hipersensibilidade a um determinado tipo de agende desencadeador da alergia. Alguns tipos de medicamentos, poeira, grãos de pólen e cosméticos, são exemplos de agentes que podem desencadear um processo alérgico.

Slide sobre o sistema respiratório

Exercícios sobre sistema respiratório

1 – Como funciona o sistema respiratório?

O sistema respiratório funciona através da ventilação pulmonar das vias aéreas até o pulmões. Esse movimento é dividido em duas fases: a inspiração e a expiração.

A finalidade de todo esse mecanismo é realizar as trocas gasosas

2 – Quais são os órgãos do sistema respiratório?

O sistema respiratório pode ser dividido em vias aéreas superiores e vias aéreas inferiores. Os órgãos que compõe esse sistema são: fossas nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios e pulmões.

3 – (UnB-DF) – Assinale a alternativa que apresenta uma estrutura comum ao sistema respiratório e digestivo.

a) Brônquios

b) Faringe

c) Pulmão

d) Esôfago

e) Laringe

4 – (UFRN) – Durante a respiração, quando o diafragma se contrai e desce, o volume da caixa torácica aumenta, por conseguinte a pressão intrapulmonar:

a) diminui e facilita a entrada de ar.

b) aumenta e facilita a entrada de ar.

c) diminui e dificulta a entrada de ar.

d) aumenta e dificulta a entrada de ar.

e) aumenta e expulsa o ar dos pulmões.

5 – (PUC-MG) As trocas gasosas no pulmão humano, em condições normais, ocorrem:

a) nos alvéolos.

b) nos bronquíolos.

c) nos brônquios.

d) na traqueia.

e) na laringe.

Gabarito

3 – B

4 – A

5 – A

Leitura sugerida

Referências bibliográficas

WEST, John B. Fisiologia respiratória-: Princípios básicos. Artmed Editora, 2013. – Link

RUPPENTHAL, Raquel et al. O ensino do sistema respiratório através da contextualização e de atividades práticas. 2013. Link

Fontes: Oficina do Saber, de Alice Costa Carla Newton Scrivano – Editora Leya

Redação Planeta Biologia

Planeta Biologia é uma site de educação com foco na produção de conteúdos para ensino fundamental e ensino médio. Desde 2012 escreve, produz slides e vídeos com o objetivo de auxilar o ensino de ciências e biologia

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