Arquitetura e composição celular dos alvéolos
O sistema respiratório inclui as vias de condução do ar (desde a cavidade nasal até os bronquíolos) e a divisão respiratória, onde ocorrem diretamente as trocas gasosas. Desempenham um papel auxiliar a caixa torácica, os músculos intercostais, o diafragma, as cavidades pleurais, bem como os aparelhos nervoso e endócrino próprios. Um componente importantíssimo em todas as etapas é a rede vascular.
As paredes dos alvéolos são formadas por um epitélio monoestratificado que repousa sobre a membrana basal. Sua composição celular inclui:
- Pneumócitos tipo I: células grandes e achatadas. Ocupam 95% de toda a superfície e servem como principal zona de trocas gasosas.
- Pneumócitos tipo II: cobrem os 5% restantes da área. Não participam diretamente das trocas gasosas.
- Células neuroendócrinas (células de Kulchitsky ou pneumócitos de 3ª ordem): localizam-se entre o epitélio alveolar, entre as células basais nos brônquios, perto das terminações nervosas e no estroma próximo aos vasos sanguíneos.
Barreira alvéolo-capilar
É o principal local de trocas gasosas no organismo. A barreira é formada pelos capilares e pelos pneumócitos tipo I estreitamente aderidos a eles.
A espessura total dessa barreira é de apenas 0,5 µm. Ela é composta por três camadas:
- A parte aplanada do pneumócito tipo I (0,2 µm).
- A membrana basal comum (0,1 µm) — local de firme adesão entre as membranas do epitélio e do capilar.
- A célula endotelial do vaso sanguíneo (0,2 µm).
Um componente importante da barreira é também a película de surfactante, que reveste a superfície interna dos alvéolos.
Funções não respiratórias
Além do condicionamento do ar (aquecimento nas fossas nasais e umedecimento), os pulmões participam ativamente do metabolismo e da manutenção da homeostase. As doenças do órgão estão frequentemente associadas à alteração justamente desses mecanismos de defesa.
- Metabolismo: regulação do equilíbrio hidroeletrolítico, proteico e glicídico. O órgão destaca-se por um alto nível de metabolismo lipídico (biogênese do surfactante, leucotrienos, prostaglandinas).
- Inativação de substâncias biologicamente ativas (SBAs): no tecido pulmonar são destruídos a serotonina, a histamina, a bradicinina, a adrenalina e a noradrenalina. É aqui que ocorre a geração e inativação de prostaglandinas, espécies reativas de oxigênio (EROs), bem como a inativação da enzima conversora de angiotensina (ECA).
- Hemodinâmica e termorregulação: os pulmões servem como reservatório de sangue, regulam a sua coagulação, limpam a circulação de microtrombos e produtos metabólicos. Com o ar expirado, o organismo perde 5–10% do calor.
Fisiopatologia e equilíbrio hídrico
Os processos patológicos (tumores, inflamações, pneumosclerose) conduzem ao desenvolvimento de hipóxia respiratória. A falta aguda de oxigênio provoca insuficiência cardiorrespiratória, enquanto a crônica causa alterações escleróticas, atróficas e distróficas tanto no próprio tecido pulmonar quanto nos órgãos internos (o sistema cardiovascular sofre em primeiro lugar).
O tecido pulmonar é capaz de absorver ativamente líquido dos alvéolos. Em condições normais, a pressão oncótica nos capilares (25–30 mmHg) excede significativamente a hidrodinâmica (8–10 mmHg), o que assegura a reabsorção. O edema pulmonar desenvolve-se se a pressão hidrodinâmica aumentar drasticamente (por exemplo, na insuficiência cardíaca aguda) ou se ocorrer hipooncemia sanguínea.
Além disso, a respiração afeta diretamente o equilíbrio ácido-básico e o metabolismo do potássio:
- Acidose respiratória (na insuficiência respiratória) leva à hipercalemia.
- Alcalose respiratória causa diminuição da concentração de potássio no plasma (hipocalemia).
Resumo: perguntas e respostas sobre o tema
Quais são as funções dos pneumócitos tipo II?
Os pneumócitos tipo II (pneumócitos alveolares do tipo 2) desempenham funções secretora e cambial, não participando diretamente das trocas gasosas.
- Função secretora — liberação do conteúdo dos citofosfolipossomos na luz do alvéolo para a formação do surfactante (funcionam como a "fábrica" de surfactante).
- Função cambial — atuam como elementos tronco, assegurando a regeneração do epitélio alveolar.
Quais alterações patomorfológicas ocorrem nos órgãos internos na hipóxia respiratória crônica?
Na hipóxia respiratória crônica, desenvolvem-se processos distróficos, atróficos e escleróticos nos órgãos internos. O sistema cardiovascular é o primeiro a ser afetado. Tais processos também se desenvolvem no próprio tecido pulmonar. A alteração na composição gasosa do sangue arterial e as alterações escleróticas exigem o esforço dos mecanismos compensatórios, o que leva à remodelação morfológica das divisões do sistema respiratório.
Quais células sintetizam o surfactante nos pulmões?
O surfactante nos pulmões é sintetizado pelos pneumócitos do tipo 2 e pelas células epiteliais sem borda em escova dos bronquíolos respiratórios. Os pneumócitos do tipo 2 também são chamados de pneumócitos secretores ou grandes pneumócitos alveolares e constituem a "fábrica" de surfactante. Eles possuem um aparato sintético desenvolvido e liberam o conteúdo de organelas osmófilas específicas — os citofosfolipossomos — na luz do alvéolo para a formação do surfactante.
O que compõe a estrutura química do surfactante?
A composição química do surfactante inclui lipídios e proteínas.
- Lipídios — constituem 90% da massa, representados predominantemente por fosfolipídios e colesterol. O principal componente (40% da massa) é a dipalmitoilfosfatidilcolina, que contém duas moléculas de ácido palmítico saturado.
- Proteínas — constituem 10% da massa e dividem-se em 4 grupos.
Quais macrófagos estão presentes no tecido pulmonar e qual é a sua função?
No tecido pulmonar estão presentes os macrófagos alveolares, pertencentes ao sistema de fagócitos mononucleares. Sua função principal é a de defesa, que se realiza através da fagocitose (captação e destruição de patógenos, células do organismo, partículas de poeira e eritrócitos). No estado ativado, eles são capazes de gerar espécies reativas de oxigênio e proteases. Nas patologias (por exemplo, na pneumonia intersticial comum), surge um tipo monocitoide de macrófago que perde a atividade fagocítica, mas aumenta a síntese proteica e contém muito fibronectina.
Para memorizar rapidamente as camadas da barreira alvéolo-capilar, use a regra "PBE": Pneumócito (tipo I), Bamanda basal (comum), Endotélio capilar. Sobre essa estrutura repousa o surfactante.
Questões de aulas e exames
Quais células ocupam a maior parte da superfície alveolar?
Pneumócitos tipo I. São grandes, planos, cobrem cerca de 95% da área dos alvéolos e servem como a principal zona de troca gasosa.
Por que ocorre edema pulmonar na insuficiência cardíaca aguda?
Devido ao aumento acentuado da pressão hidrodinâmica intracapilar. Em condições normais, ela é inferior à oncótica, o que permite ao tecido absorver líquido, mas na patologia esse equilíbrio é rompido.
Como a insuficiência respiratória afeta os níveis de potássio no sangue?
Ela provoca o desenvolvimento de acidose respiratória, que, por sua vez, leva a um aumento da concentração de íons potássio no plasma (hipercalemia).
O que mais estudar sobre o tema
- Biogênese do surfactante e seu papel no metabolismo lipídico dos pulmões
- Mecanismos de inativação de substâncias biologicamente ativas no tecido pulmonar
- Patogênese da insuficiência cardiorrespiratória na hipóxia aguda
- Influência da hipóxia crônica sobre o sistema cardiovascular
- Aparelho neuroendócrino dos pulmões e funções das células de Kulchitsky
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