Sistema Respiratório
1. Introdução
BREVE APRESENTAÇÃO DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
É muito comum associar o Sistema Respiratório com função de trocas gasosas. Entretanto, outras funções relevantes são realizadas por este sistema, como:
- Olfação (área olfatória – cavidade nasal)
- Vocalização (laringe)
- Trocas gasosas (porção respiratória)
- Regulação do pH (porção respiratória)
O sistema respiratório se organiza em uma estrutura tubular que se inicia como um tubo único e posteriormente se ramifica, terminando em fundo cego. A partir do nariz até a última porção, os órgãos são os seguintes:
- nariz
- cavidade nasal
- faringe
- laringe
- traqueia
- brônquios
- bronquíolo pré-terminal
- bronquíolo terminal
- bronquíolo respiratório
- ducto alveolar
- saco alveolar
De acordo com uma classificação anatômica, o sistema respiratório é dividido em Vias aéreas superiores e Vias aéreas inferiores. Entretanto, considerando as funções exercidas no trajeto do nariz aos sacos alveolares, o sistema respiratório pode ser dividido em Porção Condutora e Porção Respiratória (Quadro 2).
2. Porção Condutora
A A porção condutora é responsável por conduzir o ar (entrada e saída). Durante a inspiração o ar deve ser filtrado, umedecido e aquecido (se necessário) antes de alcançar a porção respiratória. Assim, a porção condutora deve ter uma constituição morfológica e celular capaz de realizar tais funções e ainda impedir a penetração de poeira e outros agentes nocivos ao organismo.
Considerando que o sistema respiratório é formado por um conjunto de tubos por onde passa o ar e esses tubos terminam em fundo cego, a parede que reveste a luz dos tubos é constituída por uma membrana mucosa, formada por um Tecido Conjuntivo associado a um Epitélio de Revestimento.
Nos diferentes órgãos que formam a porção condutora há um predomínio de Epitélio de Revestimento Pseudoestratificado Cilíndrico Ciliado com Células Caliciformes (Epitélio Respiratório) intercalado com outro tipo de epitélio, de acordo com a função a ser exercida pelo órgão ou segmento.
Importante relacionar a estrutura histológica com a função:
- Epitélio Respiratório – é classificado como Epitélio Pseudoestratificado Cilíndrico Ciliado com Células Caliciformes. Este epitélio é responsável, em parte, pela defesa do organismo e evita que material particulado e patógenos entrem no interior do organismo através do ar. Por este motivo a presença de Epitélio Respiratório em grande parte da porção condutora é tão importante.
- Células Caliciformes secretam muco, o qual é liberado na superfície do epitélio de revestimento, por onde o ar é conduzido. Partículas de poeira e patógenos se aderem ao muco e posteriormente são eliminados.
- Cílios são responsáveis pela eliminação do muco com as partículas aderidas (através do batimento ciliar).
2.1. Cavidade Nasal
O nariz é revestido externamente por um Epitélio Estratificado Pavimentoso Queratinizado, o mesmo que constitui a pele que reveste todo o corpo.
A primeira porção da cavidade nasal é o vestíbulo (narinas) que comunica o ambiente externo com o interior do sistema respiratório. O vestíbulo é revestido por um Epitélio Estratificado Pavimentoso (porém não queratinizado) associado a vibrissas (pelos) e glândulas sebáceas. A presença das vibrissas e a secreção das glândulas sebáceas estão relacionadas a um mecanismo de proteção, evitando que material particulado de maior tamanho (poeira) entre no sistema respiratório.
Passando por esta região de transição (o vestíbulo), entre o meio externo (ambiente) e o meio interno do corpo, o ar alcança a cavidade nasal propriamente dita, cuja maior parte é revestida pelo Epitélio Respiratório (Epitélio de Revestimento Pseudoestratificado Cilíndrico Ciliado com Células Caliciformes). A cavidade nasal se comunica com os Seios Paranasais (Quadro 3).
Na parte superior da cavidade nasal há uma região denominada de Área Olfatória, a qual é revestida pelo Epitélio Olfatório (neuroepitélio) e é responsável pelo olfato (uma das funções do Sistema Respiratório) (Figura 2). O epitélio olfatório é pseudoestratificado e constituído por três (03) tipos celulares:
- Neurônios ciliados – os cílios não apresentam motilidade e não estão relacionados com o batimento ciliar. Neste epitélio os cílios tem função de quimiorreceptores para as moléculas de cheiro. A porção axônica dos neurônios epiteliais está voltada para o conjuntivo e são responsáveis pela informação do cheiro ao Sistema Nervoso Central.
- Células de sustentação – células cilíndricas com microvilosidades com funções de manter a estrutura do epitélio e de secretar proteínas de ligação às moléculas de cheiro.
- Células basais - são as células repositoras, responsáveis em repor os outros dois tipos celulares.
No nível do Epitélio de revestimento desembocam os ductos das Glândulas de Bowman, cuja secreção é serosa. Esta secreção contém moléculas de defesa, como anticorpos (Imunoglobulinas), lactoferrina, lisozima e também componente que limpa e retira as moléculas de cheiro aderidas aos cílios dos neurônios (células olfatórias), permitindo que novas moléculas entrem em contato.
- Seios Paranasais – são ossos que possuem cavidades preenchidas por ar. Os ossos que formam os seios paranasais são: frontal, etmoide, esfenoide e maxilar. As cavidades ocupadas pelo ar são revestidas pelo Epitélio Respiratório, como na maior parte da cavidade nasal. Importante lembrar que a cavidade nasal se comunica com os seios paranasais. Assim, o ar inspirado circula entre a cavidade nasal e os seios paranasais.
CORRELAÇÕES CLÍNICAS: SINUSITE
- Sinusite é uma inflamação dos seios paranasais e quando isso acontece, as células caliciformes secretam muco em maior quantidade, assim, as cavidades dos ossos que estavam preenchidas por ar ficam preenchidas por muco e os ossos da face ficam mais pesados gerando a sensação de “cabeça pesada”.
- A sinusite geralmente está associada a um processo infeccioso. As causas mais comuns que podem desencadear a sinusite são: a gripe, alergia, desvio do septo nasal e más condições climáticas.
- Esta patologia pode se dividir em quatro tipos:
- 1- infeccioso - A sinusite neste caso tem características de dor na região dos seios da face, seguida de obstrução nasal, secreção purulenta e febre;
- 2- alérgica - apresenta dor nos seios da face, ocasionalmente febre e vem com todos os sintomas comuns da alergia, coriza clara e abundante, obstrução nasal e crises de espirros;
- 3- traumática - causada por diferença de pressão. Por exemplo, durante viagens de avião ou mergulho. Suas características são a dor maxilar e pouca obstrução nasal;
- 4- crônica - a drenagem do muco fica definitivamente comprometida, e a mucosa fica espessa e fibrosa.
2.2. Faringe
A faringe é uma cavidade fibromuscular, dividida em nasofaringe, revestida por um Epitélio Respiratório, e orofaringe, revestida por um Epitélio Estratificado Pavimentoso.
A nasofaringe conduz o ar da cavidade nasal para a laringe, relacionada com o Sistema Respiratório, enquanto a orofaringe se relaciona com o Sistema Digestório, fazendo a ligação da cavidade bucal com o esôfago, para transportar o alimento da boca ao esôfago e posteriormente ao estômago. Entretanto é possível respirar pela boca, conduzindo o ar da cavidade bucal para a faringe.
Na nasofaringe estão localizadas as tonsilas faríngeas, órgão do sistema imune que faz defesa do organismo contra agentes patológicos através da ação de linfócitos e produção de anticorpos (ver maiores detalhes em Sistema Imune).
2.3. Laringe
A laringe é a área tubular localizada entre a faringe e a traqueia. Essa porção, além de fazer a condução do ar é também responsável por impedir a entrada de alimentos e líquidos no sistema respiratório (direcionando-os para o esôfago – Sistema Digestório) e ainda, é responsável pela função de vocalização.
A estrutura histológica da parede da Laringe é formada por uma camada mucosa (Epitélio de Revestimento + Tecido Conjuntivo). O conjuntivo da camada mucosa faz contato com o conjuntivo do pericôndrio das cartilagens hialina e elástica, que dão estrutura (sustentação e flexibilidade) para o órgão, mantendo a luz aberta para a condução do ar. Ainda há tecido muscular. Assim como os órgãos descritos acima (cavidade nasal e faringe), a laringe termina com uma camada adventícia (tecido conjuntivo) que adere o órgão às estruturas adjacentes.
A laringe é dividida em três (03) porções:
- Supraglote – é a região mais próxima da faringe. Nessa região ocorre o 1º par de pregas da mucosa formando as cordas vocais falsas. O Epitélio de Revestimento desta região é o Epitélio Respiratório.
- Glote – é a região intermediária entre a faringe e a traqueia. Nessa região ocorre o 2º par de pregas da mucosa formando as cordas vocais verdadeiras, responsáveis pela produção do som. O Epitélio de Revestimento é Estratificado Pavimentoso, por ser uma área de muito atrito em decorrência da vocalização.
- Subglote – é a região da laringe que se encontra mais próxima à traqueia, localizada abaixo das cordas vocais verdadeiras. O Epitélio de Revestimento desta região é o Epitélio Respiratório.
- As pregas da mucosa são projeções da mucosa para a luz do órgão. As cordas vocais verdadeiras são revestidas por um Epitélio Estratificado pavimentoso. Quando o ar passa pela laringe, os músculos podem contrair, modificando a abertura das cordas vocais e fazendo a produção de sons.
- A epiglote é uma porção de cartilagem elástica localizada no início da laringe, próximo à faringe. A cartilagem elástica é revestida por uma camada mucosa que, na face voltada para a faringe, é revestida por um Epitélio Estratificado pavimentoso e, na face voltada para a laringe, o revestimento é feito pelo Epitélio Respiratório. A função da epiglote é conduzir alimentos e líquidos para o esôfago, evitando que sejam direcionados para a via respiratória.
- No tecido conjuntivo da mucosa ocorre a presença de glândulas seromucosas.
2.4. Traqueia
A traqueia é um tubo que tem a luz revestida por uma camada mucosa, constituída por Epitélio Respiratório e Tecido Conjuntivo, muito vascularizado e com glândulas seromucosas. Ainda, a parede da traqueia apresenta, além da camada mucosa, uma camada de cartilagem hialina e uma camada adventícia, que une este órgão aos órgãos adjacentes, como o esôfago e a tireoide (Figs. 3, 4, 5 e 6).
Ao longo do eixo maior da traqueia (longitudinal) estão dispostos de 16 a 20 anéis de cartilagem hialina. Cada anel tem a forma da letra “C”, sendo que as extremidades do anel estão voltadas para a parte posterior do tudo traqueal e são unidas por músculo liso (músculo traqueal). A função da traqueia é conduzir o ar.
Importante relacionar a estrutura histológica com a função:
Durante a inspiração, o ar é filtrado, umedecido e aquecido antes de alcançar a porção respiratória.
- A filtração é função do epitélio de revestimento, graças à presença de muco (células caliciformes), do batimento ciliar (células ciliadas) e também da secreção das glândulas seromucosas.
- O processo de umedecer o ar deve-se a secreção das glândulas seromucosas.
- O processo de aquecer o ar ocorre através da vascularização abundante do tecido conjuntivo da mucosa.
- A cartilagem hialina confere sustentação ao órgão evitando o colabamento das paredes, mantendo-o com a luz sempre aberta para a passagem do ar.
- A presença de músculo liso (músculo traqueal), através da contração, confere uma possibilidade na variação do diâmetro da luz da traqueia, aumentando a velocidade do fluxo do ar. A ação do músculo traqueal está relacionada com reflexo da tosse, que ocorre na tentativa de eliminar algum agente agressor, fazendo a defesa do organismo.
- Ainda como mecanismos de defesa podemos contar com, 1- a secreção das glândulas seromucosas, que contêm imunoglobulinas na sua constituição (principalmente IgA que se encontra em grande quantidade nas secreções) e 2- com a presença de nódulos linfáticos presentes na mucosa (estruturas temporárias formadas por acúmulo de LB) (maiores detalhes veja em Sistema Imune).
2.5. Brônquios
O s brônquios se formam a partir da bifurcação da traqueia, originando o brônquio direito (penetra no pulmão direito) e o brônquio esquerdo (penetra no pulmão esquerdo). Assim, temos os brônquios extrapulmonares e os brônquios intrapulmonares. No interior dos pulmões os brônquios se ramificam para formar a árvore brônquica.
Brônquios extrapulmonares:
possuem a mesma estrutura histológica da traqueia, ou seja, são revestidos por Epitélio Respiratório, seguido por tecido conjuntivo (com glândulas), cartilagem hialina (em anéis) e músculo liso. Essa é a última porção fora do pulmão.Brônquios intrapulmonares:
esse é o primeiro segmento da porção condutora no interior dos pulmões. A partir daqui, até os sacos alveolares, ocorrerá mudanças gradativas na estrutura histológica dos tubos, possibilitando as trocas gasosas. Os tubos se ramificam muitas vezes e em cada ramificação as paredes se tornam mais delgadas e a luz com menor diâmetro. Os brônquios intrapulmonares são revestidos por Epitélio Respiratório, sendo a estrutura da parede muito semelhante à dos brônquios extrapulmonares. A diferença entre os brônquios extra e intrapulmonares está na cartilagem hialina. Nos brônquios extrapulmonares a cartilagem hialina se apresenta na forma de anéis cartilaginosos com aspecto da letra “C” (como na traqueia), enquanto nos brônquios intrapulmonares a cartilagem hialina se mostra como fragmentos, porções irregulares, como se estivesse desaparecendo. Os brônquios intrapulmonares são as únicas estruturas no interior dos pulmões que apresentam cartilagem (Figs. 7 e 8).
Importante relacionar a estrutura histológica com a função:
- A filtração é função do epitélio de revestimento, graças à presença de muco (células caliciformes), do batimento ciliar (células ciliadas) e também da secreção das glândulas seromucosas.
- O processo de umedecer o ar deve-se a secreção das glândulas seromucosas.
- O processo de aquecer o ar ocorre através da vascularização abundante do tecido conjuntivo da mucosa.
- A cartilagem hialina confere sustentação ao órgão evitando o colabamento das paredes, mantendo-o com a luz sempre aberta para a passagem do ar.
- A presença de músculo liso (músculo traqueal), através da contração, confere uma possibilidade na variação do diâmetro da luz da traqueia, aumentando a velocidade do fluxo do ar. A ação do músculo traqueal está relacionada com reflexo da tosse, que ocorre na tentativa de eliminar algum agente agressor, fazendo a defesa do organismo.
- Ainda como mecanismos de defesa podemos contar com, 1- a secreção das glândulas seromucosas, que contêm imunoglobulinas na sua constituição (principalmente IgA que se encontra em grande quantidade nas secreções) e 2- com a presença de nódulos linfáticos presentes na mucosa (estruturas temporárias formadas por acúmulo de LB) (maiores detalhes veja em Sistema Imune).
2.6. Bronquíolos
O s bronquíolos são formados depois de muitas ramificações dos brônquios intrapulmonares e são divididos em três (03) porções distintas, com características histológicas diferentes:
Bronquíolo pré-terminal:
É a continuação do brônquio intrapulmonar. Nesta região não ocorre mais a presença de cartilagem e o epitélio se modifica. O Epitélio Respiratório (Pseudoestratificado Cilíndrico Ciliado com Células Caliciformes) é substituído por um Epitélio de Revestimento Simples Cilíndrico Ciliado (com poucas células caliciformes). Não apresenta mais cartilagem hialina nem glândulas no conjuntivo. A musculatura lisa na parede do tubo é desenvolvida (Fig. 9).
Importante relacionar a estrutura histológica com a função:
- A filtração é função do epitélio de revestimento, graças à presença de muco (células caliciformes), do batimento ciliar (células ciliadas) e também da secreção das glândulas seromucosas.
- O processo de umedecer o ar deve-se a secreção das glândulas seromucosas.
- O processo de aquecer o ar ocorre através da vascularização abundante do tecido conjuntivo da mucosa.
- A cartilagem hialina confere sustentação ao órgão evitando o colabamento das paredes, mantendo-o com a luz sempre aberta para a passagem do ar.
- A presença de músculo liso (músculo traqueal), através da contração, confere uma possibilidade na variação do diâmetro da luz da traqueia, aumentando a velocidade do fluxo do ar. A ação do músculo traqueal está relacionada com reflexo da tosse, que ocorre na tentativa de eliminar algum agente agressor, fazendo a defesa do organismo.
- Ainda como mecanismos de defesa podemos contar com, 1- a secreção das glândulas seromucosas, que contêm imunoglobulinas na sua constituição (principalmente IgA que se encontra em grande quantidade nas secreções) e 2- com a presença de nódulos linfáticos presentes na mucosa (estruturas temporárias formadas por acúmulo de LB) (maiores detalhes veja em Sistema Imune).
CORRELAÇÕES CLÍNICAS
- A musculatura espessa e bem desenvolvida dessa região pode sofrer ação de mediadores químicos (por exemplo, a histamina e leucotrienos liberados por mastócitos) que estimulam a contração muscular, dimuindo a luz e impedindo a passagem do ar, gerando um quadro de broncoconstrição (broncoespasmo). Processos inflamatórios crônicos e alérgicos, como a Asma, também levam ao quadro de broncoconstrição, causando falta de ar.
- O tratamento é feito com o uso de broncodilatador (beta-2 agonista) e em alguns casos, dependendo da gravidade, podem ser utilizados corticoesteroides.
Bronquíolo terminal:
Surgem distalmente aos bronquíolos pré-terminais. É revestido por um epitélio simples cilíndrico ou cúbico ciliado. Neles, o tecido conjuntivo já é mais escasso e a camada muscular volta a ser mais fina. As células Caliciformes, que faziam defesa através da secreção de muco, desaparecem, sendo substituídas pelas Células de Clara — secretam proteínas (que protegem contra poluentes do ar inspirado e contra infecções) e alguns componentes do surfactante pulmonar. As Células de Clara se diferenciam das demais células do epitélio por não apresentarem cílios e por apresentarem a região apical projetada para a luz do tubo, possibilitando observar o epitélio com altura irregular das células. Os bronquíolos terminais correspondem ao último segmento da porção condutora do sistema respiratório (Figs. 10 e 11).
3. Porção respiratória
Bronquíolo respiratório:
É o primeiro segmento da porção respiratória. O epitélio de revestimento é o mesmo dos bronquíolos terminais (Epitélio de Revestimento simples cúbico com Células de Clara), entretanto, esse epitélio agora é interrompido por alvéolos (local de ocorrência das trocas gasosas – explicado abaixo). Os tecidos conjuntivo e muscular se apresentam em camadas delgadas (Figs. 12 e 13).Ductos Alveolares:
Os ductos alveolares correspondem às áreas onde a luz é revestida exclusivamente por alvéolos (Fig. 13).Sacos Alveolares:
Os sacos alveolares correspondem ao fundo cego, é a porção final do sistema de tubos ramificados que constitui o Sistema Respiratório. Constituído exclusivamente por alvéolos.
3.1. Alvéolos
Os alvéolos são os compartimentos onde ocorrem as trocas gasosas e estão localizados na última porção da árvore brônquica. A grande quantidade de alvéolos dá a estrutura esponjosa do pulmão. Entre os compartimentos alveolares se localizam os septos interalveolares, separando um alvéolo do outro. Os septos alveolares são constituídos de tecido conjuntivo contendo a rede de capilar mais rica do organismo, possibilitando assim as trocas gasosas. Apesar de existirem os septos alveolares para delimitar cada compartimento alveolar, há também os poros alveolares (de Kohn), que são orifícios nas paredes dos alvéolos possibilitando uma comunicação entre os mesmos, equilibrando a pressão. Os tipos celulares encontrados nos alvéolos são: Pneumócitos I, Pneumócitos II, macrófagos alveolares (células de poeira), além de células do tecido conjuntivo.
Os alvéolos são revestidos por única camada de células pavimentosas, denominadas de PNEUMÓCITOS I. Este tipo de revestimento constitui uma barreira pouca espessa, permitindo as trocas gasosas do ar que chegou aos alvéolos com a vascularização adjacente (capilares dos septos alveolares) e ainda impede a passagem de líquido.
Entre as células pavimentosas do epitélio de revestimento dos alvéolos (Pneumócitos I) localizam-se os PNEUMÓCITOS II, cuja função é secretar o SURFACTANTE PULMONAR, que reduz a tensão superficial dos alvéolos, impedindo o colabamento das paredes alveolares e reduzindo a força necessária para a inspiração. O surfactante pulmonar surge nas últimas semanas de gestação.
Migrando do tecido conjuntivo adjacente, penetrando por entre os Pneumócitos I, entram na luz dos alvéolos os macrófagos alveolares (células de poeira), responsáveis pela defesa alveolar através da realização de fagocitose de material particulado (poeira) e bactérias.
Importante relacionar as células e a estruturas histológicas com a função de defesa:
Por ser o Sistema Respiratório uma das principais vias de penetração de material particulado e microrganismos, ao longo do trajeto percorrido pelo ar há diversos mecanismos de defesa:
- Células Caliciformes
- Células ciliadas
- Tonsila Faríngea
- Reflexo da tosse (músculo traqueal)
- Nódulos linfáticos (na mucosa)
- Células de clara
- Macrófagos alveolares
- Secreção das glândulas seromucosas (contendo IgA)
4. Pleura
A pleura é o revestimento dos pulmões e consiste em uma dupla camada de membrana serosa, separadas por um fluido. O fluido pleural tem a função de facilitar o movimento dos pulmões durante a inspiração e a expiração do ar.
Importante relacionar a estrutura histológica com a função:
- A filtração é função do epitélio de revestimento, graças à presença de muco (células caliciformes), do batimento ciliar (células ciliadas) e também da secreção das glândulas seromucosas.
- O processo de umedecer o ar deve-se a secreção das glândulas seromucosas.
- O processo de aquecer o ar ocorre através da vascularização abundante do tecido conjuntivo da mucosa.
- A cartilagem hialina confere sustentação ao órgão evitando o colabamento das paredes, mantendo-o com a luz sempre aberta para a passagem do ar.
- A presença de músculo liso (músculo traqueal), através da contração, confere uma possibilidade na variação do diâmetro da luz da traqueia, aumentando a velocidade do fluxo do ar. A ação do músculo traqueal está relacionada com reflexo da tosse, que ocorre na tentativa de eliminar algum agente agressor, fazendo a defesa do organismo.
- Ainda como mecanismos de defesa podemos contar com, 1- a secreção das glândulas seromucosas, que contêm imunoglobulinas na sua constituição (principalmente IgA que se encontra em grande quantidade nas secreções) e 2- com a presença de nódulos linfáticos presentes na mucosa (estruturas temporárias formadas por acúmulo de LB) (maiores detalhes veja em Sistema Imune).
NÃO ESQUECER...
• Camada Serosa: Tecido Conjuntivo + Tecido Epitelial de Revestimento Simples Pavimentoso (mesotélio) que reveste superfície de órgãos que estão voltadas para as cavidades do corpo.
• Camada Adventícia: Tecido Conjuntivo que une órgãos e estruturas. Ausência de Tecido Epitelial.
• Estroma: tecido conjuntivo de preenchimento e sustentação do órgão.
• Parênquima: tecidos e estruturas que correspondem a porção funcional do órgão.
Como citar?
Fávaro LF, Silva LF, Tanamati LW, Schramm MVP, Moretti R. Histologia de Órgãos e Sistemas – Texto e Atlas. Sistema Respiratório. Acessado em (data). Disponível em https://histologiatextoeatlasufpr.com.br/index.php/sistema-respiratorio/
Bibliografia Utilizada
1- JUNQUEIRA LC., CARNEIRO J. Histologia Básica 13ª Edição. Editora Guanabara Koogan, 2017.
2- KIERSZENBAUM AL., TRES LL. Histologia e Biologia Celular: Uma Introdução a Patologia. 4ª Edição. Editora GEN Guanabara Koogan, 2016.
3- KIERSZENBAUM AL., TRES LL. Histologia e Biologia Celular: Uma Introdução a Patologia. 5ª Edição. Editora GEN Guanabara Koogan, 2021.
4- PAWLINA W., ROSS MH. Histologia Texto e Atlas - Correlações com Biologia Celular e Molecular. 7ª Edição. Editora GEN Guanabara Koogan, 2016.
5- STEVENS A., LOWE JS. Histologia humana. 4ª edição. Editora GEN Guanabara Koogan, 2016.