Capítulo 11: O diafragma e as costelas: a bomba da respiração

Quem enche os pulmões?

No capítulo anterior, você viajou junto com o trem vermelho do sangue. Os glóbulos vermelhos pegaram oxigênio nos pulmões, passaram correndo pelo coração e levaram esse oxigênio a todos os cantos do seu corpo, do cérebro até as pontas dos dedos dos pés. Na volta, os mesmos glóbulos vermelhos ajudaram a trazer o gás carbônico, um gás de sobra, de volta para os pulmões, para que você pudesse soltá-lo com a respiração.

Mas um trem só consegue pegar o que está esperando na estação. Se o ar dentro dos pulmões nunca mudasse, o oxigênio desse ar logo acabaria, e o gás carbônico se acumularia como um lixo que ninguém leva embora. O ar fresco precisa entrar, e o ar velho precisa sair, de novo e de novo, o dia inteiro e a noite inteira, a vida inteira.

Então aqui vai um enigma. Os seus pulmões são macios e esponjosos, um pouco como duas esponjas grandes cheias de balõezinhos minúsculos. Eles não têm músculos fortes próprios. Eles não conseguem se espremer para ficar menores nem se encher sozinhos. Então o que faz os seus pulmões se encherem de ar e se esvaziarem de novo, mais de vinte mil vezes todos os dias?

A resposta é uma equipe de músculos e ossos que envolve os pulmões como uma máquina viva. O membro mais importante da equipe é um músculo chamado diafragma. Os parceiros dele são as costelas e os pequenos músculos que ficam entre elas. Juntos, eles formam a bomba da respiração. Neste capítulo, você vai descobrir como essa bomba funciona, como o seu corpo a mantém funcionando até enquanto você dorme e como ela ajuda a proteger você dos germes e da poeira.

O diafragma: uma cúpula embaixo dos pulmões

Coloque a mão no peito e depois escorregue-a até a borda de baixo das costelas, logo acima da barriga. Embaixo da sua mão, escondido lá dentro do corpo, fica o diafragma. Ele é uma lâmina larga e fina de músculo que se estica de um lado a outro por dentro do corpo, da frente até as costas e de um lado até o outro. Diga o nome dele devagar: di-a-frag-ma.

O diafragma tem o formato de uma cúpula, ou de uma tigela virada de cabeça para baixo. Quando ele está relaxado, o meio da cúpula fica estufado para cima, em direção ao peito. Os pulmões e o coração ficam apoiados em cima dele. O estômago, o fígado e os outros órgãos da barriga ficam embaixo dele. Assim, o diafragma funciona ao mesmo tempo como o chão do peito e o teto da barriga.

Como todo músculo, o diafragma tem um movimento principal: ele consegue se contrair. Quando um músculo fica tenso e mais curto, os cientistas dizem que ele se contrai. Quando o diafragma se contrai, a cúpula é puxada para baixo e fica mais achatada, quase como a superfície de uma cama elástica bem esticada. Quando o diafragma relaxa, a cúpula sobe de volta para o seu formato curvo.

Esse movimento simples, para baixo e para cima, para baixo e para cima, é o coração da respiração. Cada vez que o diafragma se achata, o espaço dentro do peito fica mais alto. Cada vez que o diafragma relaxa, esse espaço fica mais baixo de novo. Como você logo vai ver, mudar o tamanho desse espaço é tudo de que se precisa para mover o ar para dentro e para fora do corpo.

O diafragma é um dos músculos mais trabalhadores que você tem. Os músculos dos braços descansam quando você fica sentado quieto, e os músculos das pernas descansam quando você se deita. O diafragma continua trabalhando desde o momento em que você nasce, todos os dias e todas as noites. Por sorte, ele foi feito para esse tipo de trabalho constante e suave. Ele quase nunca se cansa como as suas pernas se cansam depois de uma longa corrida subindo um morro.

As costelas: uma gaiola que se mexe

Agora deixe os dedos caminharem pela lateral do peito. Você consegue sentir ondulações, uma em cima da outra, como os degraus de uma escada de mão. Essas ondulações são as suas costelas. A maioria das pessoas tem doze pares de costelas, doze do lado esquerdo e doze do lado direito. As costelas fazem uma curva desde a coluna, nas costas, até o esterno, o osso achatado no meio da frente do peito.

Juntas, as costelas formam a caixa torácica, que muitas vezes é comparada a uma gaiola. Uma gaiola pode parecer uma coisa dura e fixa, mas a sua caixa torácica não é nada assim. Entre cada par de costelas vizinhas há camadas finas de músculo chamadas músculos intercostais. A palavra intercostal quer dizer simplesmente "entre as costelas". Quando esses músculos se contraem, eles levantam as costelas para cima e para fora.

Para imaginar como isso funciona, pense na alça de um balde. Quando a alça fica pendurada para baixo, ela fica encostada na lateral do balde. Quando você levanta a alça, ela gira para fora e forma um arco mais largo. As suas costelas se movem de um jeito parecido. Quando os músculos das costelas as puxam para cima, as costelas giram para os lados, e a frente do peito vai um pouco para a frente. O peito fica mais largo de um lado ao outro e mais fundo da frente para trás.

A caixa torácica tem uma segunda tarefa que é igualmente importante. Ela é um escudo. As costelas fazem uma curva em volta do coração e dos pulmões como as grades de uma cerca forte, mas flexível, protegendo esses órgãos macios de batidas e trombadas quando você corre, cai ou brinca. Muitas das costelas são ligadas ao esterno por cartilagem, o mesmo material firme, mas que dobra, que dá forma à ponta do nariz e à parte de fora das orelhas. Por causa da cartilagem, a caixa torácica consegue ceder um pouco quando é empurrada, em vez de ser dura como uma caixa.

Existe mais um detalhe esperto. A parte de fora de cada pulmão e a parte de dentro da parede do peito são cobertas por camadas finas e lisas chamadas pleura. Entre essas duas camadas, há uma quantidade minúscula de líquido escorregadio. Esse líquido deixa os pulmões deslizarem na parede do peito sem esfregar. Ele também faz as duas camadas ficarem grudadas, do jeito que dois vidros molhados deslizam facilmente um sobre o outro, mas são difíceis de separar. Como as camadas ficam grudadas, os pulmões acompanham cada movimento do peito, como uma sombra seguindo você pelo chão.

Puxando e soltando o ar

Agora você conhece as partes. Veja como elas trabalham juntas. O ar sempre se move de um lugar onde está mais apertado para um lugar onde está menos apertado. Os cientistas chamam esse aperto de pressão. Quando você solta o bico de um balão cheio, o ar apertado lá dentro sai correndo para o ambiente. A sua bomba da respiração usa essa regra simples a cada poucos segundos da sua vida.

Quando você puxa o ar, o diafragma se contrai e desce, e os músculos das costelas levantam as costelas para cima e para fora. O peito fica maior em todas as direções: mais alto, mais largo e mais fundo. Os pulmões, que ficam grudados na parede do peito, se esticam para ocupar o espaço maior. Agora o ar dentro dos pulmões está espalhado e menos apertado do que o ar fora do corpo. Então o ar de fora entra pelo nariz ou pela boca, desce pela traqueia e chega aos pulmões, até que a pressão dentro e fora fique igual de novo.

Um conta-gotas funciona de um jeito parecido. Quando você aperta a bolinha de borracha e depois solta, a bolinha volta ao formato e abre mais espaço lá dentro, e o líquido é puxado para dentro do tubo para ocupar esse espaço. O seu peito é como a bolinha. Cada vez que o diafragma e as costelas deixam o peito maior, o ar é puxado para dentro para ocupar o espaço extra.

Soltar o ar, quando você está calmo, é ainda mais fácil. O diafragma simplesmente relaxa e sobe de volta para o seu formato de cúpula. Os músculos das costelas também relaxam, e as costelas voltam para baixo. Os próprios pulmões são elásticos, como um elástico que foi esticado, então eles voltam sozinhos para um tamanho menor. O peito fica menor, o ar lá dentro é apertado e sai. Quando você está em repouso, soltar o ar quase não exige esforço nenhum.

Quando você precisa soprar com força, o seu corpo acrescenta uma força extra. Os músculos da barriga se contraem e empurram os órgãos da barriga para cima, contra o diafragma, enquanto outros músculos das costelas puxam as costelas para baixo. Você usa esse empurrão forte quando apaga as velinhas de um bolo de aniversário, sopra bolhas de sabão, grita para um amigo do outro lado de um campo ou toca um apito ou uma flauta. Você também o usa quando tosse, e vai ler mais sobre isso daqui a pouco.

Aqui vai uma coisa que você pode experimentar com segurança agora mesmo. Sente-se ou deite-se confortavelmente e coloque uma mão espalmada na barriga e a outra no peito. Puxe o ar devagar pelo nariz. Consegue sentir a barriga empurrando a sua mão de leve para fora? Isso acontece porque o diafragma está descendo e empurrando de leve os órgãos da barriga para fora do caminho. Agora solte o ar devagar e sinta a barriga voltar para dentro: você está sentindo a sua bomba da respiração trabalhando.

Talvez você perceba que a mão no peito se mexe menos do que a mão na barriga. Durante a respiração calma, o diafragma faz a maior parte do trabalho. Durante as respirações grandes e rápidas, os músculos das costelas participam muito mais, e você consegue sentir o peito inteiro subir. Os dois jeitos são normais. O seu corpo simplesmente escolhe a quantidade certa de esforço para cada momento.

Respirações rápidas, respirações lentas

Experimente contar quantas vezes você puxa o ar durante um minuto enquanto está sentado quieto. Peça para um adulto olhar o relógio para você. É um pouco complicado, porque pensar na respiração pode mudá-la, então respire do jeito que você respira normalmente. Muitas crianças da sua idade respiram mais ou menos de quinze a trinta vezes por minuto quando estão em repouso. A maioria dos adultos respira um pouco mais devagar, cerca de doze a vinte vezes por minuto. Os bebês recém-nascidos respiram muito mais depressa, muitas vezes de trinta a sessenta vezes por minuto, porque o corpinho deles está crescendo muito depressa.

A velocidade da sua respiração não é fixa. Corra pelo parquinho, suba um morro ou dance uma música rápida, e você vai perceber que respira mais depressa e mais fundo. Os músculos que estão trabalhando estão gastando oxigênio e produzindo gás carbônico extra, então a bomba da respiração acelera para manter a estação abastecida para o trem vermelho. Quando você se senta e descansa, a sua respiração vai se acalmando de novo.

Cada respiração também muda de tamanho. Em uma respiração tranquila, o diafragma desce só um pouquinho, mais ou menos a largura de um ou dois dos seus dedos. Em uma respiração bem funda, ele pode descer várias vezes mais. Como você leu no Capítulo 8, a respiração tranquila de um adulto move cerca de meio litro de ar. Uma respiração bem funda pode mover várias vezes mais do que isso.

Às vezes, a bomba faz uma coisa inesperada. O soluço acontece quando o diafragma se contrai de repente com um tranco, sozinho. O ar começa a entrar correndo e, uma fração de segundo depois, as pregas vocais da garganta se fecham de repente, fazendo o som "hic". Os soluços podem ser chatos, mas normalmente são inofensivos e param sozinhos depois de um tempo.

A sua bomba da respiração também ajuda você a falar, cantar e rir. A sua voz é produzida quando o ar dos pulmões sai passando pelas pregas vocais da garganta e as faz zumbir. Para cantar uma nota longa, você solta o ar devagar e de forma constante. Para rir, o diafragma e os músculos da barriga dão empurrõezinhos rápidos, um depois do outro. Cada palavra que você diz sai do seu corpo levada por um sopro de ar.

O tronco encefálico: um guardião que nunca dorme

Pense na sua respiração por um instante. Você pode escolher respirar fundo, ou respirar devagar, ou prender a respiração por alguns segundos antes de colocar o rosto na água da piscina. Mas, na maior parte do tempo, você nem pensa em respirar. Você respira enquanto lê, enquanto almoça, enquanto brinca e a noite inteira enquanto dorme profundamente. Então quem está no comando quando você não está prestando atenção?

A resposta é o tronco encefálico, a parte do cérebro que você conheceu no Capítulo 3 e de novo no capítulo anterior. O tronco encefálico fica bem na parte de baixo do cérebro, onde o cérebro se junta à medula espinhal, o feixe comprido de nervos que desce por dentro da coluna. O tronco encefálico cuida de muitas tarefas que mantêm você vivo sem que você precise pensar nelas, e a respiração é uma das mais importantes dessas tarefas.

Dentro do tronco encefálico, grupos de células nervosas mandam um ritmo constante de sinais, como um baterista marcando o compasso para uma banda. Cada sinal viaja pelos nervos até o diafragma e os músculos das costelas e diz a eles: "Contraiam agora." Entre um sinal e outro, os músculos relaxam. Batida do tambor, puxe o ar. Pausa, solte o ar. O ritmo continua, hora após hora e ano após ano.

O tronco encefálico não só mantém um ritmo constante. Ele também escuta os relatórios de sensores minúsculos do corpo. Alguns desses sensores ficam no próprio tronco encefálico, e outros ficam ao lado de vasos sanguíneos grandes no pescoço e perto do coração. Os sensores verificam o sangue o tempo todo, principalmente quanto gás carbônico o sangue está levando. Quando o gás carbônico começa a se acumular, por exemplo enquanto você está correndo, os sensores mandam uma mensagem, e o tronco encefálico manda a bomba trabalhar mais depressa e com mais força.

É por isso que ninguém consegue prender a respiração por muito tempo. Se você prender a respiração, o gás carbônico vai se acumulando no sangue. Logo os sensores dão o alarme, e o tronco encefálico manda sinais cada vez mais fortes até que você simplesmente precisa respirar. Esse sistema de segurança é mais forte do que a sua própria vontade. Mesmo assim, prender a respiração por muito tempo não é uma boa brincadeira, principalmente na água. Respirar deve sempre ser fácil e confortável.

O seu tronco encefálico é um guardião que nunca tira folga. Quando você dorme, a respiração fica mais lenta e mais regular, mas continua a noite inteira. Mesmo enquanto você sonha que está voando sobre montanhas ou nadando com baleias, o baterista do seu tronco encefálico continua marcando o ritmo, e o seu diafragma continua movendo o ar para dentro e para fora.

Como a bomba protege você

A esta altura, você já conheceu muitos guardiões que protegem os seus pulmões: os pelos e o muco do nariz, as amígdalas da garganta, a epiglote, a escada rolante de pelinhos minúsculos da traqueia e as células faxineiras dos alvéolos. A bomba da respiração pode não parecer um guardião, mas muitos desses outros guardiões não conseguiriam fazer o seu trabalho sem ela.

Primeiro, a bomba dá força às tosses e aos espirros. Como você aprendeu no Capítulo 3, antes de uma tosse você puxa o ar rapidinho. Depois, as pregas vocais se fecham com força, e os músculos da barriga e das costelas apertam forte, criando pressão dentro do peito. De repente, as pregas vocais se abrem, e um jato forte de ar sobe disparado pela traqueia, levando junto o muco, a poeira ou um farelo perdido. Sem uma bomba da respiração forte, as saídas de emergência sobre as quais você leu antes neste livro não passariam de soprinhos fracos.

Segundo, as respirações fundas ajudam a manter os pulmões limpos e abertos. Quando você respira bem de leve durante muito tempo, alguns dos saquinhos de ar minúsculos lá no fundo dos pulmões podem não se encher por completo. A cada poucos minutos, sem perceber, você dá um suspiro, uma respiração um pouco maior do que o normal. Os suspiros, junto com as respirações grandes que você faz quando corre, ri ou brinca, abrem de novo esses cantinhos quietos. As respirações grandes também ajudam a escada rolante de pelinhos minúsculos a levar o muco para cima e para longe. Esse é um dos motivos pelos quais ser ativo faz tão bem para os pulmões.

Terceiro, a bomba se ajusta quando o seu corpo está combatendo germes. Quando você está doente, o seu corpo está trabalhando duro nos bastidores e muitas vezes precisa de mais oxigênio do que o normal. O tronco encefálico percebe e pode fazer você respirar um pouco mais depressa. Assim, a bomba da respiração muda a sua velocidade para combinar com o que o seu corpo precisa, quer você esteja apostando corrida com um amigo, quer esteja descansando na cama. Se algum dia respirar parecer difícil ou desconfortável, é importante contar para um adulto imediatamente.

Quarto, a bomba trabalha junto com o nariz. Quando você puxa o ar com calma pelo nariz, o ar se move devagar o bastante para ser aquecido, umedecido e filtrado antes de chegar aos pulmões. O diafragma marca o ritmo, e o nariz faz a limpeza. Respirar com calma pelo nariz, de dia e de noite, deixa esses dois guardiões trabalharem em equipe.

Por fim, lembre-se de que a bomba precisa de cuidados, como qualquer membro de uma equipe. Sentar e ficar em pé com a postura reta dá ao diafragma espaço para se mexer. Correr, nadar, escalar e dançar deixam os músculos da respiração mais fortes. E, se algum dia respirar parecer difícil, apertado ou barulhento de um jeito novo, conte para um adulto, para que o adulto possa conversar com um médico se estiver preocupado.

Cada respiração que você faz é um pequeno trabalho em equipe. O tronco encefálico dá o sinal. O diafragma puxa para baixo, e as costelas giram para fora. Os pulmões se esticam, e o ar fresco entra correndo, passando por todos os guardiões, até os balõezinhos minúsculos onde o trem vermelho está esperando. Depois, a bomba relaxa, e o ar velho sai de novo. No próximo capítulo, você vai descobrir o que acontece nos dias em que os germes conseguem passar pelos guardiões e como o seu corpo inteiro trabalha junto para contra-atacar.

Palavras-chave

Diafragma: Uma lâmina de músculo em forma de cúpula embaixo dos pulmões. Quando o diafragma se contrai e se achata, o ar entra nos pulmões.

Contrair: O que um músculo faz quando fica tenso e mais curto. Contraindo-se, os músculos puxam as partes do corpo e as movem.

Costelas: Os ossos curvos que envolvem o peito. Juntas, elas formam a caixa torácica, que protege o coração e os pulmões e se mexe quando você respira.

Músculos intercostais: Músculos finos entre as costelas. Eles levantam as costelas para cima e para fora para deixar o peito maior quando você puxa o ar.

Pleura: Duas camadas finas e lisas em volta de cada pulmão, com um pouco de líquido escorregadio entre elas. Elas deixam os pulmões deslizarem com facilidade quando o peito se mexe.

Pressão: O quanto o ar ou a água está sendo apertado. O ar sempre se move de um lugar onde a pressão é maior para um lugar onde ela é menor.

Frequência respiratória: O número de respirações que você faz em um minuto. Ela aumenta quando você está ativo e diminui quando você descansa.

Tronco encefálico: A parte de baixo do cérebro, onde o cérebro se junta à medula espinhal. Ele mantém a respiração e outras tarefas que sustentam a vida funcionando sem que você precise pensar nelas.

Soluço: Uma contração repentina e aos trancos do diafragma, seguida do fechamento rápido das pregas vocais, que faz o som "hic".