Exercícios: O aparelho respiratório

Escreve o trajeto que uma molécula de oxigénio percorre desde que entra pelas fossas nasais até que chega a um alvéolo pulmonar, indicando por ordem todas as estruturas que atravessa.

Observa a imagem do aparelho respiratório. Indica que número assinala a traqueia e qual assinala o diafragma, e descreve a função de cada uma destas duas estruturas.

Explica pelas tuas palavras o que são os alvéolos pulmonares e por que razão são o local adequado para que ocorram as trocas gasosas entre o ar e o sangue.

Explica a diferença entre inspiração e expiração, e indica que gás os pulmões captam principalmente do ar inspirado e que gás é expelido com o ar expirado.

Ordena as seguintes estruturas de acordo com o trajeto do ar desde o exterior até aos alvéolos: brônquios, traqueia, fossas nasais, laringe, bronquíolos, faringe.

Explica por que razão se diz que a faringe é uma «encruzilhada» entre o aparelho digestivo e o respiratório, e que dois tipos de substâncias passam por ela.

Indica se estas afirmações são verdadeiras ou falsas e justifica a tua resposta: a) os pulmões são músculos que se contraem para fazer entrar o ar; b) os alvéolos estão rodeados de capilares sanguíneos; c) o ar expirado contém mais dióxido de carbono do que o ar inspirado.

As vias respiratórias são revestidas por muco e cílios. Explica o que é cada um destes elementos e como colaboram na limpeza do ar que respiramos.

Descreve o que acontece ao diafragma e às costelas durante a inspiração e durante a expiração, e explica como esses movimentos provocam a entrada e a saída do ar dos pulmões.

Quando respiramos pela boca habitualmente, o ar chega aos pulmões mais frio, mais seco e com mais partículas do que quando respiramos pelo nariz. Tendo em conta as estruturas numeradas na imagem, explica o que acontece ao ar ao atravessar as fossas nasais e por que razão é recomendável respirar pelo nariz.

Um balão dentro de uma garrafa com o fundo elástico é um modelo caseiro do aparelho respiratório: ao puxar a borracha do fundo, o balão enche-se. Explica o que representam o balão, a garrafa e a borracha do fundo, e aponta uma limitação importante deste modelo em relação ao corpo humano real.

Ao correr, respiramos mais depressa e mais profundamente. Explica que músculos realizam os movimentos da ventilação e por que razão as células musculares necessitam de mais oxigénio durante o exercício.

As paredes dos alvéolos e dos capilares que os rodeiam são extremamente finas. Explica por que razão essa espessura reduzida é indispensável para as trocas gasosas e raciocina sobre o que aconteceria se essas paredes fossem grossas.

Quando temos o nariz entupido devido a uma constipação, respiramos pela boca e sentimos a garganta seca e irritada. Relaciona esse desconforto com as funções que o ar desempenha ao atravessar as fossas nasais e explica por que razão o entupimento tende a piorar quando nos deitamos.

Explica que dois movimentos a caixa torácica realiza para renovar o ar dos pulmões e que músculo situado sob os pulmões é o principal responsável por esses movimentos.

Se soprares sobre um vidro frio, ele embacia com o ar expirado. Explica o que esse fenómeno demonstra sobre o conteúdo do ar que expelimos e relaciona-o com uma das funções que as fossas nasais desempenham sobre o ar inspirado.

Em repouso, uma pessoa inspira cerca de $0,5\ \text{L}$ de ar em cada respiração e realiza cerca de $14$ respirações por minuto. Calcula o volume de ar que mobiliza numa hora. Se, ao praticar desporto, o volume por respiração subir para $2\ \text{L}$ e a frequência para $30$ respirações por minuto, calcula quantas vezes maior é o volume de ar mobilizado por hora e explica por que razão o organismo necessita desse aumento.

Os fumadores destroem com os anos parte das paredes dos seus alvéolos (enfisema pulmonar), de modo que os alvéolos se fundem em cavidades maiores e com menor superfície total. Raciocina, com base na forma como ocorrem as trocas gasosas, sobre por que razão estas pessoas sentem falta de ar ao fazer exercício embora os seus pulmões continuem a encher-se de ar.

Durante um jantar, um conviva fala e ri enquanto mastiga e engole. De repente, tem um ataque violento de tosse e leva as mãos ao pescoço. Uma testemunha afirma: «Engasgou-se porque a epiglote se fechou fora de tempo e desviou a comida para o esófago».

1. a) Rebate a explicação da testemunha: explica a função real da epiglote durante a deglutição, que canal deve proteger e para onde se desviou, na realidade, o alimento.
2. b) Justifica por que razão é anatomicamente impossível falar e engolir ao mesmo tempo, e explica por que razão o reflexo de tossir com força é a resposta protetora mais eficaz do sistema respiratório nesta situação.

Num serviço de urgência dão entrada dois doentes com problemas de oxigenação:

• Doente 1: Sofre uma crise asmática grave; tem dificuldade em ventilar e o ar quase não entra nos seus pulmões.

• Doente 2: Inalou monóxido de carbono de uma lareira/braseiro com defeito. A sua frequência e o seu volume respiratórios são normais e o ar entra sem dificuldade até aos seus alvéolos.

Um estudante estagiário afirma que o doente 2 não corre perigo de vida porque «os seus pulmões introduzem ar e ventilam com total normalidade».

1. a) Rebate a conclusão do estudante: identifica em que fase da função respiratória (ventilação pulmonar, difusão nos alvéolos, transporte no sangue ou respiração celular) ocorre a falha em cada doente.
2. b) Explica por que razão, apesar de o doente 2 encher bem os seus pulmões de ar, as suas células estão em risco iminente de morrer por falta de oxigénio.

A tabela seguinte mostra a evolução de dois parâmetros no sangue de um ciclista durante a sua preparação desportiva:

1. a) Interpreta os dados: justifica por que razão o seu organismo aumentou a produção de glóbulos vermelhos na montanha, relacionando-o com a menor pressão de oxigénio no ar e a difusão nos alvéolos.
2. b) Prevê em que momento (logo ao descer da montanha ou ao fim de quatro semanas) obterá maior vantagem competitiva numa corrida ao nível do mar e explica por que motivo essa melhoria fisiológica desaparece com o tempo.

No serviço de urgência são atendidos dois casos de asfixia por corpos estranhos que obstruem as vias respiratórias:

• Caso A: Um pedaço de comida ficou preso na laringe, bloqueando a glote.

• Caso B: Uma peça de um brinquedo desceu além da traqueia e ficou firmemente encravada no brônquio principal direito.

A equipa médica pondera a hipótese de realizar uma traqueostomia de urgência (abertura artificial na parte anterior da traqueia).

1. a) Prevê e justifica em qual dos dois casos a traqueostomia resolverá a asfixia, permitindo a chegada de ar a ambos os pulmões, e por que razão no outro caso essa intervenção não resolverá o problema.
2. b) No caso em que a traqueostomia não seja eficaz, explica que consequência terá a obstrução na hematose pulmonar (troca de gases) de cada pulmão e fundamenta se o paciente pode sobreviver temporariamente com apenas um pulmão funcional.

Numa consulta de pneumologia realiza-se uma espirometria a dois adolescentes que praticam desporto:

• Paciente 1 (saudável): Expulsa $3,6\ \text{L}$ de ar no primeiro segundo de uma expiração forçada.

• Paciente 2 (durante uma crise de dificuldade respiratória): Só consegue expulsar $1,5\ \text{L}$ no primeiro segundo, mas após inalar um fármaco broncodilatador o seu valor sobe para $3,3\ \text{L}$.

1. a) Interpreta os dados do paciente 2: deduz que alteração física ocorreu no diâmetro dos seus brônquios e bronquíolos durante a crise e que efeito teve o fármaco sobre a musculatura desses canais.
2. b) Um familiar do paciente 2 afirma: «Se os alvéolos não estão danificados, a troca de oxigénio com o sangue deveria ser completamente normal durante a crise». Refuta esta afirmação justificando por que razão uma falha na ventilação brônquica pode reduzir a troca de oxigénio mesmo que os alvéolos estejam saudáveis.

O ar inspirado contém cerca de $21\ \%$ de oxigénio e $0,04\ \%$ de dióxido de carbono; o ar expirado, cerca de $16\ \%$ de oxigénio e $4\ \%$ de dióxido de carbono. Compara ambas as composições, explica o que os pulmões fizeram ao ar e raciocina, perante os dados, sobre por que razão o ar expirado ainda pode ser aproveitado na reanimação boca a boca.