Resumo sobre Alvéolos: anatomia, histologia e mais!

E aí, doc! Vamos falar sobre mais um assunto? Agora vamos comentar sobre os Alvéolos, as porções finais do sistema respiratório.

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Anatomia dos Alvéolos

Os alvéolos são estruturas fundamentais para a função respiratória, consistindo em uma série de sacos interconectados e associados aos capilares pulmonares. Estas estruturas formam a superfície de troca gasosa, onde o oxigênio do ar inalado passa para o sangue e o dióxido de carbono do sangue é transferido para o ar que será exalado.

Os alvéolos estão localizados nas extremidades dos bronquíolos terminais, formando a maior parte do tecido pulmonar. Eles estão agrupados em sacos alveolares, ductos alveolares e bronquíolos respiratórios, sendo as últimas porções da árvore brônquica. Sua principal função é a troca gasosa entre o ar e o sangue.

Esses alvéolos são responsáveis pela estrutura esponjosa do parênquima pulmonar, assemelhando-se a pequenas bolsas em formato de favo de colmeia, abertas de um lado. Suas paredes são constituídas por uma camada epitelial fina apoiada em um delicado tecido conjuntivo que contém uma rica rede de capilares sanguíneos.

A parede alveolar é compartilhada entre dois alvéolos adjacentes, formando um septo interalveolar. Este septo é composto por duas camadas de pneumócitos, principalmente do tipo 1, separadas por um interstício de tecido conjuntivo com fibras reticulares e elásticas, substância fundamental, células do conjuntivo e uma densa rede de capilares sanguíneos. Esse septo interalveolar contém a rede capilar mais rica do organismo, facilitando a eficiente troca de gases.

Calcula-se que os pulmões contenham aproximadamente 300 milhões de alvéolos, o que aumenta significativamente a superfície disponível para a troca de gases, estimada em cerca de 140 m².

Histologia dos Alvéolos

A histologia dos alvéolos destaca sua estrutura especializada para a troca gasosa eficiente. As paredes interalveolares são compostas principalmente por células endoteliais dos capilares, pneumócitos tipo I e pneumócitos tipo II. Essas paredes formam uma fina camada epitelial que facilita a passagem rápida de gases, como oxigênio e dióxido de carbono, entre os alvéolos e o sangue.

As paredes dos alvéolos não contêm músculos, já que isso poderia interferir na rápida troca de gases. No entanto, o tecido conectivo entre as células epiteliais alveolares é rico em fibras de colágeno e elastina, que conferem elasticidade aos pulmões e ajudam na sua expansão e retração durante a respiração.

A estreita proximidade entre os alvéolos e a densa rede de capilares que os envolve demonstra a integração entre os sistemas respiratório e circulatório. Esse arranjo permite que o sangue flua próximo ao ar alveolar, facilitando a troca rápida e eficiente de oxigênio e dióxido de carbono, essencial para a respiração e a manutenção da vida.

Principais tipos celulares

Células endoteliais dos capilares

As células endoteliais dos capilares nos alvéolos são as mais numerosas e possuem núcleos alongados. Essas células formam um endotélio do tipo contínuo e não fenestrado.

O endotélio contínuo é caracterizado pela ausência de poros ou fenestrações, o que garante uma barreira seletiva altamente eficiente. Essa estrutura é essencial para a troca gasosa nos alvéolos, permitindo a passagem controlada de gases como oxigênio e dióxido de carbono, enquanto restringe a passagem de outras substâncias.

Pneumócitos tipo I

Os pneumócitos tipo I, também conhecidos como células alveolares pavimentosas, possuem núcleos achatados que se projetam levemente para dentro do alvéolo. Devido à grande extensão do citoplasma dessas células, seus núcleos estão bastante espaçados entre si. 

O citoplasma é extremamente fino, exceto na área ao redor do núcleo, e apresenta desmossomos que conectam células adjacentes. Em muitas áreas, o citoplasma dos pneumócitos tipo I é tão delgado que apenas com o uso de microscopia eletrônica foi possível confirmar que formam uma camada contínua.

Além dos desmossomos, os pneumócitos tipo I possuem zônulas de oclusão (junções oclusivas), que impedem a passagem de fluidos do espaço intersticial para o interior dos alvéolos. A principal função dessas células é formar uma barreira extremamente fina que permite a troca eficiente de gases enquanto previne a entrada de líquidos no espaço alveolar.

Pneumócitos tipo II

Os pneumócitos tipo II, também chamados de células septais, encontram-se entre os pneumócitos tipo I, formando com eles desmossomos e junções oclusivas. Estas células são arredondadas e sempre se situam sobre a membrana basal do epitélio alveolar, compondo parte desse epitélio. 

O citoplasma dos pneumócitos tipo II não é fino e na microscopia óptica parece vacuolizado. Essas células possuem um retículo endoplasmático granuloso bem desenvolvido e microvilos na sua superfície livre. 

Uma característica marcante dessas células são os corpos multilamelares, com diâmetro de 1 a 2 µm e densos em elétrons que conferem ao citoplasma um aspecto vesicular na microscopia óptica. Esses corpos multilamelares contêm fosfolipídios, proteínas e glicosaminoglicanos, e são continuamente sintetizados e liberados pela porção apical dos pneumócitos tipo II. Eles produzem o surfactante pulmonar que se espalha sobre a superfície dos alvéolos, essencial para a função respiratória.

Macrófagos alveolares

Os macrófagos alveolares, também conhecidos como células de poeira, estão presentes dentro dos septos interalveolares e na superfície dos alvéolos. Esses macrófagos, localizados na camada de surfactante, limpam a superfície do epitélio alveolar e são eventualmente transportados para a faringe, onde são deglutidos.

Os macrófagos carregados de partículas de carbono ou poeira, encontrados no tecido conjuntivo ao redor dos vasos sanguíneos e na pleura, provavelmente não são os mesmos que migraram diretamente através do epitélio alveolar. 

O material fagocitado visto no citoplasma desses macrófagos resulta da atividade pinocítica dos pneumócitos tipo I, que transfere partículas dos alvéolos para o interstício dos septos alveolares.

Função dos alvéolos

A hematose é o processo de troca gasosa que ocorre nos pulmões, permitindo a oxigenação do sangue e a remoção do dióxido de carbono. Este processo é essencial para a manutenção da vida, pois fornece oxigênio às células do corpo e elimina o dióxido de carbono, um subproduto do metabolismo celular.

Nos pulmões, o ar inalado passa através das vias respiratórias até alcançar os alvéolos, pequenas estruturas em forma de saco onde ocorre a troca gasosa. Os alvéolos estão intimamente associados a uma extensa rede de capilares sanguíneos. 

A parede dos alvéolos é extremamente fina, composta principalmente por pneumócitos tipo I, facilitando a difusão rápida dos gases. O oxigênio presente no ar alveolar difunde-se através dessas paredes finas para o sangue nos capilares, enquanto o dióxido de carbono do sangue difunde-se para o interior dos alvéolos para ser exalado.

A eficiência da hematose depende da proximidade entre o ar alveolar e o sangue capilar, bem como da grande área de superfície dos alvéolos, que é maximizada pela presença de aproximadamente 300 milhões de alvéolos nos pulmões humanos. Essa grande superfície permite que uma quantidade significativa de oxigênio seja absorvida e transportada pela hemoglobina dos glóbulos vermelhos no sangue.

Surfactante

O surfactante pulmonar é uma substância crucial para a função respiratória, composta por uma hipofase aquosa e proteica, coberta por uma camada monomolecular de fosfolipídios, principalmente dipalmitoilfosfatidilcolina e fosfatidilglicerol. Esta composição permite que o surfactante reduza a tensão superficial dos alvéolos, facilitando sua expansão e prevenindo o colapso alveolar durante a respiração.

O surfactante é continuamente removido e reciclado pelos pneumócitos tipo I e II através de pinocitose, assim como pelos macrófagos alveolares, que fagocitam o material. Além disso, o fluido alveolar, que inclui o surfactante, é removido para as vias aéreas superiores pelo movimento ciliar, que cria uma corrente líquida. Este fluido se mistura com o muco dos brônquios, formando o líquido broncoalveolar.

O líquido broncoalveolar desempenha um papel importante na remoção de partículas e substâncias prejudiciais que entram com o ar inspirado. Contendo várias enzimas como lisozima, colagenase e beta-glicuronidase, provavelmente produzidas pelos macrófagos alveolares, este líquido ajuda a manter os pulmões limpos e funcionais.

Nos fetos, a produção de surfactante pulmonar começa nas últimas semanas de gestação, coincidindo com o aparecimento de corpos multilamelares nos pneumócitos tipo II. Esta produção tardia é crucial para a preparação dos pulmões para a respiração após o nascimento, permitindo que os alvéolos se expandam corretamente com as primeiras respirações.

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Referências

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SILVERTHORN, D. Fisiologia Humana: Uma Abordagem Integrada, 7ª Edição, Artmed, 2017. 

JUNQUEIRA, Luiz Carlos Uchoa; CARNEIRO, José; ABRAHAMSOHN, Paulo. Histologia básica. 13. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018

WASCHKE, Jens; BÖCKERS, Tobias M.; PAULSEN, Friedrich. Sobotta Anatomia Clínica. Tradução Diego Alcoba … [et al.]. 1. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2019.