Sistema Respiratório

Os pulmões e suas inúmeras vias aéreas compõem o sistema respiratório. As vias aéreas entram nos pulmões e lá se ramificam constituindo a árvore brônquica, essas ramificações atingem espaços aéreos pequenos, chamados alvéolos.

As vias do trato respiratório dividem-se em: 1) porção condutora: constituída pelas cavidades nasais (durante a respiração forçada, a cavidade oral também faz parte dessa porção), faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos; 2) porção respiratória: formada pelos bronquíolos respiratórios, ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos.

A porção condutora tem a função de acondicionar o ar, fazendo com que ele seja aquecido, umidificado, além disso, tem a função de retirar do ar as partículas indesejadas. Já a porção respiratória é aquele local onde ocorre a troca gasosa entre o ar e o sangue.

Porção condutora e respiratória

A principal função do sistema respiratório é a troca gasosa nos pulmões. A base estrutural para a realização dessa função é a relação de organização estabelecida entre os capilares pulmonares e os alvéolos durante a irrigação pulmonar.

A irrigação dos pulmões é feita por vasos sangüíneos que entram neles com os brônquios e ramificam-se em vasos cada vez menores que, finalmente, entram em íntimo contato com os alvéolos.

Cada componente do sistema respiratório tem uma constituição histológica dependendo da função que será desempenhada por esse órgão. A seguir compreenderemos melhor essa formação.

Fossas nasais

As fossas nasais são subdivididas em três regiões: o vestíbulo, a área respiratória e a área olfatória. Todas essas porções são revestidas por uma mucosa com diferentes estruturas, conforme a região considerada.

A porção mais anterior e dilatada das fossas nasais chama-se vestíbulo; sua mucosa é formada por um epitélio plano estratificado não-queratinizado e por uma lâmina própria de tecido conjuntivo denso.

Nesse local existem pêlos e glândulas cutâneas, que constituem uma primeira barreira à entrada de partículas grosseiras de pó nas vias aéreas.

A área respiratória é a maior parte das fossas nasais, sua mucosa é constituída por um epitélio pseudo-estratificado cilíndrico ciliado, com muitas células caliciformes. Esse tipo de epitélio reveste a maioria das vias aéreas, por isso freqüentemente é chamado de epitélio do tipo respiratório.

O epitélio respiratório repousa sobre uma lâmina basal, abaixo observam-se uma lâmina própria fibrosa rica em glândulas do tipo misto, cuja secreção ajuda a manter úmidas as paredes das cavidades nasais. A lâmina própria por sua vez se apóia no periósteo subjacente.

O epitélio respiratório típico consiste em 5 tipos celulares identificáveis ao microscópio eletrônico, todas as células desse epitélio apoiam-se na lâmina basal.

O tipo mais abundante é a célula cilíndrica ciliada, cada células possui cerca de 300 cílios na superfície apical e embaixo dos corpúsculos basais há numerosas mitocôndrias (produzem ATP para possibilitar os batimentos ciliares).

Em segundo lugar quantitativo, estão as células caliciformes, as quais são secretoras de muco rico em polissacarídeos. Devemos ressaltar que nas áreas mais expostas ao ar, o epitélio apresenta-se mais alto e com maior número de células caliciformes.

Existem ainda as células em escova, devido aos numerosos microvilos presentes em suas superfícies apicais.

Existem ainda as células basais, pequenas e arredondadas, estas células multiplicam-se continuamente, por mitose e originam os demais tipos celulares do epitélio respiratório.

Finalmente encontram-se a célula granular, que parece a célula basal, mas que possui numerosos grânulos que secretam hormônios peptídicos tais como: serotonina, calcitonina, hormônio antidiurético (ADH) e hormônio adrenocorticotrófico (ACTH), pertencendo ao sistema neuroendócrino difuso.

Células do epitélio respiratório

O epitélio respiratório é caracterizado por ser pseudoestratificado cilíndrico ciliado com células caliciformes, é um epitélio de revestimento altamente especializado, as células caliciformes e os cílios são importantes mecanismos de defesa desse epitélio, o muco e os movimentos ciliares retém partículas provenientes do ar inalado.

A área olfatória está localizada na região superior das fossas nasais e é responsável pela sensibilidade olfativa.

O epitélio que compõe essa região é o epitélio olfatório formado por três tipos distintos de células: 1) células de sustentação: prismáticas, largas no seu ápice e mais estreitas na base, com microvilos na sua superfície que se projetam para dentro da camada de muco que cobre o epitélio, além disso essas células possuem um pigmento acastanhado que é responsável pela cor marrom da mucosa olfatória; 2) células basais: pequenas, arredondadas ou cônicas, formam um a camada única na região basal do epitélio, entre as células olfatórias e as de sustentação; 3) células olfatórias: são neurônios bipolares que se distribuem entre as células de sustentação. São dilatadas nas extremidades de onde partem cílios longos, sem movimento e com a função de receptores.

Células do epitélio olfatório

Seios paranasais

São grandes espaços aéreos situados no interior dos ossos frontal, etmóide, esfenóide e o maxilar, que se abrem para a cavidade nasal.

Os seios paranasais são revestidos por um epitélio respiratório, isto é, pseudo-estratificado cilíndrico ciliado com células caliciformes. As secreções se dirigem dos seios para as cavidades nasais através de uma atividade ciliar coordenada.

Faringe

A faringe é uma estrutura que liga a cavidade nasal à laringe, ela serve aos sistemas respiratório e digestivo.

Sua função é servir de passagem para o ar e alimentos, além de servir como uma câmara de ressonância para a fala.

A nasofaringe é a primeira parte da faringe, continuando caudalmente com a orofaringe, porção oral desse órgão. A nasofaringe, que é separada incompletamente da orofaringe pelo palato mole, é revestida por epitélio respiratório. Na orofaringe o epitélio é pavimentoso estratificado.

Laringe

A laringe é um tubo irregular que une a faringe à traqueia. Suas paredes são compostas por peças cartilaginosas irregulares, unidas entre si por tecido conjuntivo fibroelástico (que mantém a laringe sempre aberta).

As maiores peças cartilaginosas (tireóide, cricóide) são formadas por cartilagem do tipo hialina; as demais peças são cartilagens do tipo elástico.

A mucosa da faringe forma dois pares de pregas que fazem saliência na luz; o primeiro par de pregas constitui as falsas cordas vocais ou pregas vestibulares (essa região tem lâmina própria frouxa e numerosas glândulas); o segundo par de pregas constitui as cordas vocais verdadeiras (com eixo de tecido conjuntivo elástico, ao qual se seguem, externamente, os chamados músculos intrínsecos da laringe).

A laringe não tem um revestimento epitelial uniforme ao longo da via. Na face ventral e parte da face dorsal da epiglote e nas cordas vocais, o epitélio está sujeito a atritos e desgastes por isso o revestimento desses locais é feito por um epitélio do tipo estratificado plano não-queratinizado. Nas demais regiões, o epitélio de revestimento é do tipo respiratório.

Este epitélio está sob uma lâmina própria rica em fibras elásticas e contém pequenas glândulas do tipo misto. A lâmina própria normalmente é rica em mastócitos. Os mastócitos participam das reações de hipersensibilidade que levam ao edema e à obstrução da laringe.

Traquéia

A traquéia é um órgão que se continua com a laringe e termina ramificando-se nos dois brônquios extrapulmonares.

A parede da traquéia é constituída das seguintes camadas: mucosa, submucosa, anel de cartilagem hialina e adventícia.

Ela é revestida internamente por um epitélio do tipo respiratório que está sob uma lâmina própria de tecido conjuntivo frouxo rico em fibras elásticas, caracterizando a camada mucosa. Contém glândulas seromucosas, cujos ductos se abrem na luz traqueal, na camada submucosa.

Na sua estrutura apresenta um número variável de anéis cartilaginosos do tipo hialino, os quais são revestidos por pericôndrio que se continua com um tecido conjuntivo fibroso, unindo as cartilagens entre si.

Externamente a traquéia é revestida por tecido conjuntivo frouxo, formando a camada adventícia, que liga o órgão aos tecidos vizinhos.

A principal característica da mucosa traqueal é ser secretora. O muco produzido forma um tubo mucoso que funciona como uma barreira mucosa às partículas de pó que entram junto com o ar inspirado, nesse tubo o muco é transportado em direção à faringe pelo batimento ciliar, das células cilíndricas ciliadas.

Outro sistema de defesa além da barreira mucosa é a barreira linfocitária, sua função é imune e ela é composta por linfócitos e por acúmulos linfocitários ricos em plasmócitos.

Brônquios

Os brônquios são ramificações da traquéia. Nos seus ramos maiores, a mucosa que reveste os brônquios é idêntica à da traquéia; já nos ramos menores o epitélio pode ser cilíndrico simples ciliado.

A lâmina própria é rica em fibras elásticas. Abaixo da mucosa há uma camada muscular lisa que circunda completamente os brônquios, ela é constituída por feixes musculares dispostos em espiral.

Externamente a essa camada muscular encontram-se a camada submucosa com a presença das glândulas seromucosas, cujos ductos se abrem na luz brônquica.

Apresenta placas de cartilagem hialina que são envolvidas por uma capa de tecido conjuntivo rica em fibras elásticas chamada de camada adventícia.

Na camada adventícia e na mucosa podemos observar o acúmulo de linfócitos e de nódulos linfóides, principalmente nos pontos de ramificação da árvore brônquica.

Apesar da traquéia e brônquios apresentarem características histológicas semelhantes podemos diferenciá-los a partir da musculatura lisa e das peças cartilaginosas:

  • O brônquio apresenta uma musculatura lisa bem desenvolvida na camada mucosa, esta estrutura está ausente na traquéia.
  • A traquéia apresenta anel de cartilagem hialina, nos brônquios observam-se as placas de cartilagem hialina.

A- Corte histológico de traquéia. B- Corte histológico de brônquio. HE. Médio aumento.

Bronquíolos

Os bronquíolos são originados de divisões repetidas dos brônquios. Eles são segmentos intralobulares, tendo diâmetro de 1 mm ou menos. Na sua constituição não apresentam cartilagem, glândulas e nem nódulos linfáticos.

O epitélio que reveste os bronquíolos na porção inicial, é do tipo cilíndrico simples ciliado, passando a cúbico simples, ciliado ou não, na porção final.

No decorrer do trajeto dos bronquíolos, o número de células caliciformes diminui progressivamente, podendo até deixar de existir.

Apresenta também uma lâmina própria delgada e constituída de fibras elásticas. Depois da mucosa vem uma camada muscular lisa cujas células se entrelaçam com as fibras elásticas.

Como observação, podemos dizer que a musculatura da parede dos bronquíolos é relativamente mais espessa que a musculatura da parede dos brônquios.

Cada bronquíolo penetra num lóbulo pulmonar, onde se ramifica, formando de cinco a sete bronquíolos terminais.

Os bronquíolos terminais são as últimas porções da árvore brônquica, eles possuem estruturas semelhantes aos demais, porém com paredes mais delgadas.

Além disso, esses bronquíolos apresentam células da Clara, as quais produzem um material surfactante que reveste a superfície do epitélio bronquiolar evitando o colabamento dos alvéolos.

Corte histológico de pulmão. Médio aumento. HE. Bronquíolo terminal, notar o epitélio de revestimento do tipo cúbico simples.

Corte histológico de pulmão. Maior aumento. HE. Notar as Células da Clara, que sintetizam a substância surfactante a nível de bronquíolos.

O bronquíolo terminal origina um ou mais bronquíolos respiratórios, os quais marcam a transição para a porção respiratória. O bronquíolo respiratório é um tubo curto, às vezes ramificado, revestido por epitélio simples com células cúbicas, e terminando em estruturas alveolares, podendo ainda apresentar cílios na porção inicial. Os alvéolos são expansões saculiformes revestidos por um epitélio simples pavimentoso capaz de realizar trocas gasosas.

Corte histológico de pulmão. Maior aumento.HE. Bronquíolo respiratório, notar o epitélio de revestimento que se inicia cúbico simples e termina em estruturas alveolares, com o epitélio simples pavimentoso.

Ductos Alveolares

Esses ductos iniciam efetivamente a porção respiratória. São formados por ramificação dos bronquíolos respiratórios e apresentam-se como condutos longos e tortuosos.

A característica principal desse segmento é apresentar inúmeros alvéolos e sacos alveolares em suas paredes.

O revestimento dos ductos alveolares é epitélio do tipo pavimentoso simples. Esses ductos são as últimas porções a apresentar em sua estrutura células musculares lisas.

Saco Alveolar e Alvéolos

Os alvéolos são pequenas evaginações em forma de saco, encontradas nos sacos alveolares, ductos alveolares e bronquíolos respiratórios. O ducto alveolar termina em um alvéolo simples ou em sacos alveolares formados por inúmeros alvéolos. Cada parede alveolar é comum a dois alvéolos vizinhos, por isso denomina-se parede ou septo interalveolar. Este septo consiste em duas camadas de epitélio pavimentoso simples separadas por capilares sangüíneos, fibras reticulares e elásticas, fibroblastos e substância fundamental amorfa do conjuntivo. Além disso, ele apresenta quatro tipos celulares distintos:

1) Células endoteliais dos capilares: as mais numerosas e com núcleo um pouco menor e alongado que o das células epiteliais de revestimento, o endotélio é do tipo contínuo e não fenestrado

2) Pneumócitos tipo I: também chamado de célula epitelial de revestimento, tem núcleos achatados e distantes entre si devido a grande extensão do citoplasma. Essas células têm um retículo endoplasmático granular pouco desenvolvido e apresentam microvilos curtos em alguns pontos de sua superfície, existem também desmosomas ligando duas células epiteliais vizinhas.

3) Pneumócitos tipo II: chamados de células septais, são menos freqüentes que as células epiteliais de revestimento, aparecem de preferência em grupos de duas ou três células nos pontos em que as paredes alveolares se tocam. O núcleo dessas células é maior e mais vesiculoso que o das outras células epiteliais de revestimento, o citoplasma não se adelgaça, o retículo endoplasmático rugoso é desenvolvido e possui microvilos na superfície livre. A principal característica dessas células é a presença de corpos lamelares na região basal do citoplasma, eles são responsáveis pelo aspecto vesiculoso do citoplasma à microscopia óptica. E produzem substância surfactante cuja função principal é reduzir a tensão superficial sobre os alvéolos impedindo o colabamento alveolar.

4) Macrófagos alveolares: também chamados células de poeira, são encontrados no interior dos septos interalveolares e na superfície dos alvéolos. Os macrófagos alveolares localizados na camada surfactante que limpam a superfície do epitélio alveolar são transportados para a faringe, de onde são deglutidos.

Alveolos pulmonares

Células do pulmão

Barreira hematoaérea

Quatro membranas separam o ar alveolar do sangue capilar, são elas: o citoplasma da célula epitelial; a lâmina basal dessa célula; a lâmina basal do capilar e o citoplasma da célula endotelial.

O oxigênio do ar alveolar passa para o sangue capilar através dessas membranas e o dióxido de carbono difunde-se em direção contrária. A parede alveolar está sempre revestida por uma fina película surfactante (lipoprotéica), a qual impede o contado direto do ar alveolar com essa parede.

A função dessa camada lipoprotéica é diminuir a tensão superficial dos pneumócitos do tipo I (principal célula de revestimento dos alvéolos), essa diminuição permite que os alvéolos sejam inflados com mais facilidade na inspiração, dessa forma o esforço muscular despendido nos movimentos respiratórios é diminuído.

Barreira hematoaérea
Observar o trajeto que o oxigênio faz até chegar no interior das hemácias

Pleura

Definimos pleura como sendo a camada serosa que envolve o pulmão. Ela é formada por dois folhetos: o parietal e o visceral, os quais são contínuos no hilo pulmonar.

Os folhetos são constituídos por um epitélio simples pavimentoso denominado mesotélio e por uma fina camada de tecido conjuntivo com fibras colágenas e elásticas.

Esses dois folhetos são capazes de delimitar, para cada pulmão, uma cavidade pleural independente e revestida pelo mesotélio.

Normalmente essa cavidade pleural contém apenas uma película de líquido lubrificante, o qual permite o deslizamento suave dos dois folhetos durante os movimentos respiratórios, impedindo o atrito entre o mesotélio visceral e o parietal.

Frequentemente pode-se acumular líquido entre os dois folhetos pleurais, isso pode ser explicado pela grande permeabilidade da pleura.

O acúmulo ocorre devido à transudação de plasma através dos capilares, provocada por processos inflamatórios. Essa situação é prejudicial para o organismo.

Pleura parietal e visceral