Qual a ação do diafragma e dos músculos intercostais durante a respiração?

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Quando inspiramos, o ar atmosférico entra pelo nariz (parte externa) e pelas cavidades nasais (interna), é filtrado por pêlos presentes nessas cavidades, impedindo assim que entrem partículas (poeira, grãos de pólen, fumaça, seres vivos microscópicos, etc) no restante do sistema respiratório. Essas partículas ficam presas na camada do muco localizada nas fossas nasais. O ar também é umedecido e aquecido, condições importantes para que ocorra as trocas gasosas com maior eficiência, nos alvéolos pulmonares.

Inspiração

A entrada de ar nos pulmões, a inspiração, dá-se pela contração da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais (músculos que estão entre as costelas). O diafragma abaixa e as costelas elevam-se, com isso ocorre um aumento do volume da caixa torácica (estrutura óssea que protege os pulmões e o coração), fazendo com que o ar entre nos pulmões.

Expiração

Em seguida ocorre a saída de ar dos pulmões, a expiração, acontece o relaxamento da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais, eleva-se o diafragma e as costelas abaixam, diminuindo assim o volume da caixa torácica, expulsando o ar dos pulmões. Nem todo ar é expulso dos pulmões, ficando um pequeno volume que permanece dentro dos alvéolos, evitando que haja um colapso nas finas paredes dos alvéolos.

O movimento respiratório é controlado por um centro nervoso localizado na medula espinal. Em condições normais esse centro produz impulso a cada 5 segundos, estimulando a contração da musculatura torácica e do diafragma, onde inspiramos. Contudo, quando o sangue torna-se mais ácidos devido ao aumento de gás carbônico (CO2), o centro respiratório medular induz a aceleração dos movimentos respiratórios.

Em caso de diminuição da concentração de gás oxigênio (O2) no sangue, o ritmo respiratório também é aumentado. Essa redução é detectada por receptores químicos localizados nas paredes da aorta e da artéria carótida.

Além das fossas nasais o ar pode entrar ou sair do organismo pela boca, porém, o umedecimento e aquecimento do ar ficam incompletos não ocorrendo a filtração das partículas de poeiras, fumaça, e até seres vivos microscópicos, como os vírus e as bactérias, capazes de causar danos à nossa saúde, etc. Algumas impurezas são “filtradas” em diversos órgãos do sistema respiratório, mas outras conseguem passar até os pulmões, provocando doenças. As doenças mais comuns que atingem o sistema respiratório podem ser de natureza infecciosa ou alérgica.

Fontes:
AMABIS, José Mariano; MARTHO, Gilberto Rodrigues. Fundamentos da biologia moderna. 2 ed. São Paulo: Moderna, 1999.
LAURENCE, J. Biologia: ensino médio. Vol. Único – 1 ed. São Paulo: Nova geração, 2005.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/fisiologia/movimentos-respiratorios/

Recursos do assunto

A respiração é normalmente automática, controlada inconscientemente pelo centro respiratório localizado na base do cérebro. A respiração continua durante o sono e, normalmente, mesmo quando a pessoa está inconsciente. As pessoas também conseguem controlar a respiração quando querem, por exemplo, durante a fala, ao cantar ou simplesmente prendendo voluntariamente a respiração. Órgãos sensoriais localizados no cérebro, na aorta e nas artérias carótidas monitoram o sangue e verificam os níveis de oxigênio e dióxido de carbono. Normalmente, uma elevada concentração de dióxido de carbono é o estímulo mais forte para se respirar mais profundamente e com maior frequência. Por outro lado, quando a concentração de dióxido de carbono no sangue é baixa, o cérebro diminui a frequência e a profundidade das respirações. Durante a respiração em repouso, um adulto normal inspira e expira cerca de 15 vezes por minuto.

Os pulmões não possuem músculos esqueléticos próprios. O trabalho da respiração é realizado pelo diafragma, pelos músculos entre as costelas (músculos intercostais), pelos músculos do pescoço e pelos músculos abdominais.

O diafragma, uma bainha muscular em forma de sino que separa a cavidade torácica do abdômen, é o músculo mais importante usado na inspiração (ou inalação). O diafragma está preso à base do esterno, às partes inferiores da caixa torácica e à coluna vertebral. Quando se contrai, o diafragma aumenta o comprimento e o diâmetro da cavidade torácica, expandindo os pulmões. Os músculos intercostais ajudam a mover a caixa torácica, auxiliando a respiração.

Em condições normais, o processo de expiração (ou exalação) geralmente é passivo quando uma pessoa não está fazendo exercício. A elasticidade dos pulmões e da parede torácica, que são ativamente distendidos durante a inspiração, faz com que retornem ao formato de repouso e expulsem o ar para fora dos pulmões quando os músculos inspiratórios são relaxados. Assim, quando uma pessoa está em repouso, não é necessário nenhum esforço para expirar. No entanto, durante exercícios intensos, vários músculos participam da expiração. Entre eles, os músculos abdominais são os mais importantes. Os músculos abdominais se contraem, aumentam a pressão abdominal e empurram o diafragma relaxado contra os pulmões, empurrando o ar para fora.

Função do diafragma na respiração

Quando o diafragma se contrai e se move para baixo, a cavidade torácica se expande, reduzindo a pressão dentro dos pulmões. Para equilibrar a pressão, o ar entra nos pulmões. Quando o diafragma relaxa e volta para o lugar, a elasticidade dos pulmões e da parede torácica empurra o ar para fora dos pulmões.

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