A traqueia e os brônquios-tronco

Desenho estrutural das vias aéreas

A hierarquia das vias aéreas divisórias, e em parte também dos vasos sanguíneos que penetram no pulmão, determina em grande parte a estrutura interna dos pulmões. Funcionalmente, o sistema de vias aéreas intrapulmonares pode ser subdividido em três zonas, uma zona proximal, puramente condutora, uma zona periférica, puramente gasosa, e uma zona de transição, onde ambas as funções se classificam uma na outra. De um ponto de vista morfológico, no entanto, faz sentido distinguir os tubos condutores de parede relativamente espessa e puramente aéreos dos ramos da árvore das vias aéreas estruturalmente projetados para permitir a troca de gases.

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O desenho estrutural da árvore das vias aéreas é funcionalmente importante porque o padrão de ramificação tem um papel na determinação do fluxo de ar e deposição de partículas. Na modelagem da árvore das vias aéreas humanas, é geralmente acordado que as vias aéreas se ramificam de acordo com as regras da dicotomia irregular. A dicotomia regular significa que cada ramo de uma estrutura em árvore dá origem a dois ramos filhos de dimensões idênticas. Na dicotomia irregular, no entanto, os ramos filhas podem diferir muito em comprimento e diâmetro. Os modelos calculam o caminho médio desde a traquéia até a periferia pulmonar como consistindo de cerca de 24-25 gerações de ramos. Os caminhos individuais, no entanto, podem variar de 11 a 30 gerações. A transição entre as porções condutoras e respiratórias de uma via aérea encontra-se em média no final da 16ª geração, se a traqueia for contada como a geração 0. As vias aéreas condutoras compreendem a traqueia, os dois brônquios tronco, os brônquios e os bronquíolos. A sua função é aquecer, humedecer e limpar ainda mais o ar inspirado e distribuí-lo pela zona de troca de gases do pulmão. Eles são revestidos pelo típico epitélio respiratório com células ciliadas e numerosas células mucosas secretoras de taças intercaladas. As células ciliadas estão presentes muito abaixo na árvore das vias aéreas, a sua altura diminui com o estreitamento dos tubos, assim como a frequência das células tóricas. Nos bronquíolos, as células da taça são completamente substituídas por outro tipo de células secretas chamadas células Clara. O epitélio é coberto por uma camada de fluido de baixa viscosidade, dentro do qual os cílios exercem uma batida sincronizada e rítmica dirigida para fora. Em vias aéreas maiores, esta camada de fluido é coberta por uma manta de muco de alta viscosidade. A camada de muco é arrastada pela acção ciliar e transporta as partículas interceptadas para a faringe, onde são engolidas. Este desenho pode ser comparado a uma correia transportadora de partículas, e de facto o mecanismo é referido como a escada rolante mucociliar.

Quando os anéis ou placas de cartilagem fornecem suporte às paredes da traqueia e brônquios, as paredes dos brônquios, desprovidas de cartilagem, ganham a sua estabilidade a partir da sua integração estrutural nos tecidos de troca de gases. As últimas gerações de vias aéreas puramente condutoras no pulmão são os bronquíolos terminais. Distintamente, a estrutura das vias aéreas é grandemente alterada pelo aparecimento de bolsas de punho a partir das paredes. Estas formam minúsculas câmaras de ar e representam os primeiros alvéolos permutadores de gás no trajeto das vias aéreas. Nos alvéolos, o epitélio respiratório dá lugar a uma camada de revestimento muito plana que permite a formação de uma fina barreira de ar-sangue. Depois de várias gerações (Z) de tais bronquíolos respiratórios, os alvéolos são tão densamente empacotados ao longo da via aérea que falta uma parede da via aérea propriamente dita; a via aérea consiste em condutas alveolares. As últimas gerações das vias aéreas terminam cegamente nos sacos alveolares.