Fisiologia Respiratória
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Fisiologia Respiratória Resumo? Visite: http://estudmed.com.sapo.pt/fisiolo gia/sistema_respiratorio_1.htm Inspiração X Expiração • A inspiração ou inalação ocorre quando existe pressão negativa nos pulmões e o músculo do diafragma se abaixa até as pressões externa e interna se igualarem. • Quando a pressão do ar interno se iguala a pressão atmosférica os músculos tendem a se relaxarem e, assim, retornam a posição inicial ocorrendo a expiração ou exalação. Portanto, a expiração ocorre quando existe pressão positiva nos pulmões e o músculo do diafragma se relaxa. • Uma pequena atividade muscular é exigida para que ocorra a expiração enquanto que para a inspiração os músculos envolvidos exercem mais atividade Mamífero INSPIRAÇÃO NORMAL Contração diafragma Contração do Músculos intercostais externos Aumento do volume torácico e pulmonar Pressão intrapulmonar negativa. FORÇADA Auxílio dos músculos acessórios (escalenos, esternocleidomastoideo) Pressão intrapulmonar negativa maior EXPIRAÇÃO Relaxamento do diafragma Relaxamento dos intercostais internos Redução do volume torácico e pulmonar Pressão intrapulmonar positiva. Auxílio dos músculos abdominais e intercostais externos Pressão intrapulmonar positiva maior Vias Aéreas • Zona condutora – – – – Até os bronquíolos terminais Leva o ar para dentro e fora dos pulmões Revestida por musculatura lisa Possui inervação: • Simpática (neurônios adrenérgicos) = dilatação • Parassimpática (neurônios colinérgicos) = constrição • Zona de transição: – Até bronquíolos respiratórios • Zona respiratória – Dutos e sacos alveolares – Hematose: trocas gasosas Zona Condutora • • • • • Aquecer Umidificar Epitélio ciliado Glândulas mucosas Reter e expulsar impurezas Pulmões (humano) • Direito (3 lobos): mais curto, mais largo, cúpula diafragmática. • Esquerdo (2 lobos): mais longo, mais estreito, pericárdio. • Revestidos pela pleura, membrana que facilita a aderência e o deslizamento dos pulmões contra a caixa torácica. Pulmões Anfíbios anuros: pressão positiva, respiração gular. Aves: sacos aéreos, respiração unidirecional. Pleura • Duas membranas serosas contínuas. – visceral (recobre os pulmões) – parietal (voltada para a caixa torácica) • Cavidade pleural: camada líquida de espessura capilar. • Fluido pleural (proteínas; pH e glicose similar ao plasma sanguíneo. Zona Respiratória - Alvéolos • Pneumócitos tipo I: – células epiteliais achatadas de revestimento – poucas organelas – não mitóticas • Pneumócitos tipo II: – células septais achatadas – produção de surfactante – mitóticas • Macrófagos alveolares: – fagocitose de detritos e microrganismos Zona Respiratória - Alvéolos Zona Respiratória - Histofisiologia Zona Respiratória - Hematose Circulação Pulmonar • Circulação Pulmonar: – Recebe todo o débito cardíaco do coração direito. – Os ramos da artéria pulmonar levam o sangue desoxigenado até os plexos capilares nas paredes dos alvéolos. – Hematose. • Circulação Bronquial: – Ramos da circulação arterial carregam sangue para nutrir as estruturas das vias aéreas e pulmonares. – Esses ramos originam-se de duas artérias: a broncoesofageana e a bronquial apical direita. – A circulação bronquial é drenada pelas veias pulmonares e pelas veias do sistema ázigo (recolhem a maior parte do sangue venoso das paredes do tórax e abdome). Circulação Pulmonar • Ramos arteriais pulmonares: – – – – paredes mais finas mais curtos maior diâmetro resistência pulmonar muito menor que a sistêmica • Arteríolas pulmonares: função pulmonar • Arteríolas brônquicas: nutrição pulmonar Zona Respiratória Barreira Hemato-Aérea Pressão Pleural • Não existe inserção entre o pulmão e a parede da caixa torácica, exceto ao hilo. • Os pulmões flutuam na caixa torácica, circundados pelas pleuras e líquido pleural. • O bombeamento contínuo desse líquido para os vasos linfáticos criam uma pressão negativa e sucção entre as superfícies visceral e parietal da pleura. • Efeito de adesão dos pulmões à parede torácica. • Pressão Intrapleural (pleura visceral e parietal) • Sempre menor que a pressão alveolar – Inspiração = - 8 mm Hg – Expiração = - 2 mm Hg Pressão Alveolar • Pressão existente no interior dos alvéolos pulmonares. • Glote aberta, sem fluxo de ar, as pressões em toda árvore respiratória é igual à pressão atmosférica. • Inspiração = - 3 mm Hg; 0,5L de ar; 2 segundos. • Expiração = + 3 mm Hg; 0,5L de ar; 2 segundos. Pressão Transpulmonar • Diferença de pressão entre a pressão alveolar e a pressão pleural. • Diferença de pressão entre os alvéolos e as superfícies externas dos pulmões. • Medida das forças elásticas dos pulmões que tendem a ocasionar seu colapso a cada ponto da expansão, denominada pressão de retração. Complacência Pulmonar • Grau de expansão dos pulmões em relação a cada unidade de aumento da pressão transpulmonar. • Complacência total normal média de ambos pulmões é de aproximadamente 200 ml/cm água (1cm de água = 0,75 mmHg). • Pressão aumenta por 1 cm de água, os pulmões expandem 200 mL. • Diagrama de complacência pulmonar: curva de complacência inspiratória e expiratória. • Forças elásticas do tecido pulmonar (elastina e fibras colágenas, colapso, 1/3). • Forças elásticas da tensão superficial dos fluidos pulmonares (expansão, 2/3). Surfactante Pulmonar • Tensão superficial: numa superfície água-ar, as moléculas de água superficiais exercem forte atração entre si, contraindo-se. • Superfícies internas dos alvéolos: úmidas, contração redução do diâmetro dos alvéolos expulsão do ar colapso alveolar por força contrátil elástica de tensão superficial. • Surfactante pulmonar: agente tensoativo composto do fosfolipídio dipalmitol-lecitina, apoproteínas surfactantes e íons cálcio, quebra a tensão superficial de líquidos. • Secretado pelos pneumócitos tipo II, possuem citoplasma granular, com inclusões lipídicas, representam cerca de 10% da área da superfície alveolar. Espirometria • Método simples para estudar a ventilação pulmonar. • Registro dos volumes de ar que se movimentam para dentro e fora dos pulmões. • Espirograma: mostra as alterações do volume pulmonar em diferentes condições de respiração. Volumes e Capacidades Pulmonares • Volumes pulmonares são valores isolados, não somam-se ou sobrepõem-se. • Capacidades pulmonares incluem dois ou mais volumes pulmonares. • A maioria dos volumes e das capacidades pulmonares diminui com o individuo deitado, pois as vísceras abdominais fazem pressão contra o diafragma e o volume sanguíneo pulmonar aumenta reduzindo o espaço para o ar. Volumes pulmonares • Volume Corrente (VC): volume de ar inspirado ou expirado durante um ciclo respiratório simples. VC aproximado de um adulto jovem, em repouso: 500mL. • Volume de Reserva Inspiratória (VRI): volume de ar que pode ser inspirado além do VC. Varia de 1500 a 2500mL (repouso). Volumes pulmonares • Volume de Reserva Expiratória (VRE): volume de ar que pode ser expirado (forçado) além do VC. Varia de 1500 a 2000mL. • Volume (Ar) Residual: volume de ar que permanece nos pulmões e vias aéreas mesmo depois da expiração máxima. Varia de 1000 a 1500 mL. Capacidades pulmonares • Capacidade Inspiratória (CI): volume máximo de ar que pode ser inspirado a partir do nível expiratório de repouso. CI = VC + VRI. • Capacidade Vital (CV): volume de ar que pode ser expirado após uma inspiração máxima. CV = VC + VRI + VRE. Varia de 3500 a 5000 mL. Capacidades pulmonares • Capacidade Residual Funcional (CRF): volume de ar nos pulmões e vias aéreas em nível de repouso expiratório. CRF = VRE + VR. Aproximadamente 2300mL. • Capacidade Total Pulmonar (CTP): volume de ar que os pulmões são capazes de manter no teto da inspiração máxima. Soma de todos os volumes pulmonares. Exemplos • Enfisema: dilatação excessiva dos alvéolos, perda de capacidade respiratória, hipertrofia e hiperplasia das paredes das mucosas. • Fibrose: substituição da mucosa respiratória por tecido conjuntivo. Ar morto • Ar que fica na porção condutora das vias aéreas e não contribui para a troca gasosa. Ar que foi o “último” a ser inalado e o “primeiro” a ser exalado durante um ciclo respiratório. • Não “entra” na espirometria. Transporte de O2 e CO2 • O oxigênio é transportado dos pulmões para os tecidos através da hemoglobina (HbA), ligação reversível. • HbA possui duas cadeias alfa e duas beta – cada uma com um grupo heme. • O núcleo prostético heme é formado pela protoporfirina e um íon ferroso, sítio de ligação para o oxigênio. • PO2 depende do oxigênio não ligado a hemoglobina, apenas O2 dissolvido. • Saturação de hemoglobina depende da PO2. Curva de Dissociação O2-Hemoglobina Aumento da PO2 entre 10 e 60 mmHg produzem um aumento substancial da saturação. Aumentos acima de 60 mmHg, saturação de 90%, não alteram tanto a saturação. Transporte de CO2 • Arterial: – 90% bicarbonato – 5% ligado à hemoglobina (carbaminohemoglobina) – 5% dissolvido no plasma • Venoso: – 60% bicarbonato – 30% ligado à hemoglobina. – 10% dissolvido no plasma. Curva de Dissociação CO2 Relação mais linear. As curvas variam com a Saturação de O2. Efeito Haldane: aumento da tendência do dióxido de carbono de deixar o sangue conforme aumenta a saturação da hemoglobina pelo oxigênio. Difusão de CO2 e Oxigênio • Atravessar a parede alveolar, interstício e parede capilar. • Lei de Fick • Coeficiente de difusão do CO2 é maior. Controle da Ventilação • Centro respiratório na Medula Oblonga: – Dorsais: inspiratório – Ventrais: expiratório SNC Controle da Ventilação • Quimiorreceptores Centrais: Aumento da concentração de íons hidrogênio no líquor estimula a ventilação. • CO2 arterial é mais importante do que o pH. • PO2 arterial não é importante. Controle da Ventilação • Quimiorreceptores periféricos: – Bulbo carotídeo e aorta. Controle da Ventilação • Resposta a hipóxia: Depende do CO2. A resposta é maior abaixo de 60 mmHg. Controle da Ventilação • Outros fatores: corticais e hipotalâmicos, receptores pulmonares, receptores musculares, barorreceptores, temperatura e hormonal.
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