Organização e Função Gerais do Aparelho Respiratório

O aparelho respiratório é formado por um conjunto de órgãos e estruturas que atuam de forma integrada para permitir as trocas gasosas entre o ar atmosférico e o sangue. Sua função primária é o suprimento de oxigênio (O₂) aos tecidos e a eliminação de dióxido de carbono (CO₂), produto do metabolismo celular. Essa função depende tanto da organização anatômica das vias aéreas e dos pulmões quanto dos mecanismos fisiológicos que movimentam e controlam o fluxo de ar.

Organização anatômico-funcional

De modo geral, o sistema respiratório é composto por vias aéreas e parênquima pulmonar, além da pleura que envolve os pulmões. Essa organização permite compreender a relação direta entre estrutura microscópica e função fisiológica em cada parte.

Zona de condução: Vias aéreas

A zona de condução inclui as narinas, cavidades nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios e a maior parte dos bronquíolos. Essas estruturas não realizam trocas gasosas, mas têm papel essencial no transporte, filtração, aquecimento e umidificação do ar inalado antes que ele alcance a região de troca.
A mucosa que reveste a maioria dessas vias apresenta epitélio colunar pseudoestratificado ciliado, com células caliciformes produtoras de muco. O movimento coordenado dos cílios impulsiona o muco em direção à faringe, auxiliando na remoção de partículas e microrganismos, um mecanismo conhecido como clearance mucociliar.

Zona respiratória: Parênquima pulmonar

A zona respiratória corresponde aos bronquíolos respiratórios, ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos, que constituem as unidades funcionais de troca gasosa.
Os alvéolos pulmonares são revestidos por epitélio extremamente delgado, composto por pneumócitos tipo I, que formam a barreira ar-sangue, e pneumócitos tipo II, que produzem o surfactante pulmonar. Essa substância reduz a tensão superficial alveolar, impedindo o colapso dos alvéolos ao final da expiração.
No interior dos alvéolos, também estão presentes macrófagos alveolares, células fagocitárias que contribuem para a defesa local, removendo partículas e agentes infecciosos inalados.

Pleuras e cavidade torácica

Os pulmões situam-se na cavidade torácica e são envolvidos por duas membranas serosas: a pleura visceral, aderida à superfície pulmonar, e a pleura parietal, que reveste a parede interna do tórax. Entre elas existe a cavidade pleural, um espaço potencial contendo pequena quantidade de fluido que reduz o atrito e permite o deslizamento dos pulmões durante os movimentos respiratórios.

Funções fisiológicas centrais

O processo respiratório resulta da integração de diversos eventos fisiológicos coordenados:

  1. Ventilação pulmonar: é o movimento do ar para dentro (inspiração) e para fora (expiração) dos pulmões. A inspiração é um processo ativo, dependente da contração do diafragma e dos músculos intercostais externos, que aumentam o volume torácico e reduzem a pressão intrapulmonar. A expiração, em repouso, é passiva, resultado do recolhimento elástico dos pulmões e da parede torácica.
  2. Trocas gasosas: ocorrem por difusão simples através da barreira alvéolo-capilar. O oxigênio (O₂) difunde-se dos alvéolos, onde sua pressão parcial (Pₒ₂ ≈ 104 mmHg) é maior, para o sangue capilar (Pₒ₂ ≈ 40 mmHg). O dióxido de carbono (CO₂) difunde-se em sentido inverso, do sangue venoso (P꜀ₒ₂ ≈ 45 mmHg) para os alvéolos (P꜀ₒ₂ ≈ 40 mmHg).
  3. Transporte de gases: no sangue, o O₂ liga-se principalmente à hemoglobina, formando a oxi-hemoglobina. Já o CO₂ é transportado majoritariamente na forma de íons bicarbonato (HCO₃⁻), mas também pode estar ligado à hemoglobina (carbaminoemoglobina) ou dissolvido no plasma.
  4. Regulação da ventilação: o ritmo respiratório é controlado por centros nervosos localizados na medula oblonga (bulbo) e na ponte, especialmente os grupos respiratórios dorsal (DRG) e ventral (VRG). A atividade desses centros é ajustada conforme os sinais enviados pelos quimiorreceptores centrais e periféricos, que monitoram as concentrações sanguíneas de CO₂, O₂ e íons H⁺.

Funções complementares

Além das trocas gasosas, o sistema respiratório participa de outras funções fisiológicas relevantes:

  • Termorregulação, especialmente evidente em espécies que dissipam calor por meio do arfar;
  • Manutenção do equilíbrio ácido-base, pela regulação da eliminação de CO₂ e, portanto, do pH sanguíneo;
  • Depuração e defesa pulmonar, pela filtração do ar e pela ação do clearance mucociliar e dos macrófagos;
  • Vocalização, dependente do fluxo aéreo através da laringe e das pregas vocais.