As vias aéreas dos pulmões são derivadas da traquéia, por divisão progressiva, como ramificações de uma árvore. As aéreas derivadas da traquéia que contém cartilagem na parede são denominadas de brônquios. As vias aéreas sem cartilagem, que surgem após a divisão dos brônquios, são chamadas de bronquíolos. Estes levam a pequenas cavernas microscópicas chamadas de alvéolos. Existem aproximadamente 500 milhões de alvéolos nos dois pulmões, e se fossem todos abertos e estendidos à superfície chegaria a 140 m2, o equivalente a uma quadra de tênis.
As vias aéreas são atapetadas por células com cílios na superfície. Entre estas células existem outras que secretam catarro (muco). O muco flutua na superfície dos cílios e é empurrado em direção à garganta, onde a pequena quantidade produzida por dia é engolida. Isto permite a varredura de impurezas depositadas nas vias aéreas.
As unidades respiratórias, isto é os alvéolos e os bronquíolos mais finos, que contém alvéolos na parede, são responsáveis pela troca de gases. Os alvéolos são atapetados por células planas e extremamente finas que permitem a passagem do oxigênio através delas a partir do ar inspirado para o sangue nos capilares, situados em grande número nas paredes dos alvéolos. O gás carbônico faz o caminho inverso, sendo eliminado então para o exterior com a expiração.
Dentro dos alvéolos existem muitas células chamadas de macrófagos, que são responsáveis pela limpeza de quaisquer impurezas aí depositadas pela respiração.
Os pulmões são revestidos por uma capa elástica denominada de pleura, que permite os movimentos respiratórios.
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