Sistemas respiratório das aves

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Sistemas respiratório das aves
· Grande habilidade em obter oxigênio da atmosfera: tolerar baixas PO2 atmosféricas; atinge até 11 km de altura; tolera mudanças de CO2 e pH sanguíneos
· Aves selecionadas para a produção (rápido ganho de peso): menor volume e área de superfície pulmonares em relação ao peso corpóreo; diferenças fisiológicas entre as aves selvagens e domesticadas
· Cavidade celomática: único compartimento para todos os órgãos. Sem diafragma
· Pulmões: rígidos de volume fixo, localizados dorsalmente na região do torácica
· Traqueia: localizadas no pescoço caudal dentro da quilha ou do tórax e quilha
· Mais longa, mais larga comparada com a dos mamíferos
· É comparável a resistência ao fluxo aéreo pela traqueia a dos mamíferos
· Formada por anéis completos
· Espaço morto maior porem: 
· Maior volume corrente proporcionalmente ao peso; maior volume expansível e maior complacência do sistema respiratório (sacos aéreos); menor gasto energético por movimento respiratório
· Sacos aéreos: contem nove sacos, cinco craniais (2 cervicais, 1 clavicular e 2 torácicos craniais) e 4 caudais (2 aéreos torácicos caudais e 2 abdominais) 
· Parede fina: epitélio simples pavimentoso; mal vascularizados; emergem dos brônquios secundários; sacos aéreos fazem a areação (das vértebras cervicais e de algumas torácicas; das costelas, do esterno, do úmero, da pelve, do fêmur; dos músculos peitorais); promovem fluxo de ar corrente para o pulmão rígido; são complacentes; os volumes dos sacos aéreos se distribuem de forma aproximadamente igual
· Divertículos: extensão dos sacos aéreos que penetrem em alguns ossos
· Brônquios
· Brônquio primário: extra e intrapulmonar; camada bem desenvolvida de musculatura lisa;
· Brônquios secundários: sacos aéreos emergem deles
· Brônquios terciários (parabrônquios neopulmonares e paleopulmonares): musculo liso circunda sua entrada (controlado pelo n.vago); contem capilares aéreos que faz troca com capilares sanguíneos; superfície interna perfurada contendo musculatura lisa nas aberturas (átrios), separadas por septos interatriais
· Parabrônquios paleopulmonares: encontrados em todas as aves e são pilhas paralelas de parabrônquios
· Neopulmonares: malha de parabrônquios localizados na porção caudolateral do pulmão; o desenvolvimento é dependente de cada espécie
· Mecânica da ventilação: dependem dos músculos cervicais, torácicos e abdominais para inspiração e expiração
· Inspiração: músculos inspiratórios se contraem e o volume interno da cavidade toracoabdominal aumenta e a pressão nos sacos aéreos diminui
· Expiração: músculos expiratórios se contraem e acontece o inverso da inspiração; na expiração o ar “novo” sai dos sacos aéreos caudais para os pulmões e o ar “velho” sai dos sacos aéreos craniais para fora 
· Movimento do esterno como as aves não possuem diafragma, a respiração se faz a custas de músculos que movimentam as costelas e o esterno 
· Durante a inspiração e expiração, a direção do fluxo de gás nos parabrônquios paleopumonares é uni (reduz o desvio de ar e aumenta a eficiência da ventilação), mas nos neopulmonares é bidirecional
· Pulmão parabronquial (junção do paleo e neopulmonar): estrutura apresenta baixa complacência
· Capilares aéreos e capilares sanguíneos:
· Aéreos: rede anastomosante intimamente entrelaçada com uma rede estruturada de capilares sanguíneos (trocas gasosas)
· Área de superfície de trocas gasosa e espessura da barreira hematogasosa variam de uma espécie para outra
· Transporte de gases: as aves têm dois tipos de hemoglobina a Hb A (baixa afinidade ao O2) e a Hb D (alta afinidade); portanto as hemácias das aves possuem maior variação de pressões parciais de O2 sobreas quais pode ser ligado e desligado
· Fluxo sanguíneo cerebral (resistência dos vasos cerebrais)
· CO2 é um vasodilatador das arteríolas sistêmicas que aumenta o fluxo sanguíneo cerebral (controle metabólico do fluxo)
· As aves hiperventilam durante o vôo: reduz muito a PCO2
· Aferências que controlam a respiração
· Quimiorreceptores: há também os intrapulmonares: são ativos em queda da PCO2 pulmonar, reduzindo a ventilação
· Termorreceptores: centrais e periféricos (nas aves, a principal via de perda de calor e evaporativa pelas vias respiratórias)
· Repercussões clínicas:
· Cuidados na contenção; nas castrações de frangos; o decúbito dorsal prejudica a ventilação; estresse térmico (hiperventilação) e com dificuldade de dissipar calor podem diminuir o grau de calcificação da casca do ovo;
Fisiologia do mergulho
· Mamíferos, aves e répteis com modo de total ou parcialmente aquático permanecem dependentes do ar como meio respiratório; a cada 10m de profundidade na água +1 atm; a solubilidade do gás reduz com o aumento da temperatura (alta solubilidade em temperaturas frias); logo, os mergulhos mais profundos induzem maior solubilidade dos gases no sangue;
· Estoque de oxigênio
· No sangue (maior parte ligada à Hb)
· Ligado à mioglobina no músculo (alta afinidade ao O2, retirando O2 da hb, liberando-o para as mitocôndrias musculares apenas em baixas PO2)
· No pulmão: mergulhos profundos podem aumentar a difusão de nitrogênio para a circulação sanguínea; acredita- se que N2 atue de forma similar ao anestésico óxido nitroso, alterando a atividade do SN
· estratégias para aumentar o tempo de mergulho: reserva de O2 aumentada; maior volume sanguíneo; conteúdo mais elevado de Hb; conteúdo mais elevado de mioglobina; sequestro de hemácia pelo baço durante o repouso;
· Respostas ao mergulho
· Vasoconstrição das arteríolas e até de artérias calibrosas da pele, musculatura esquelética, rins e intestinos;
· Desvio de sangue ao coração cérebro e pulmões
· Musculo liso do baço contrai
· Frequência cardíaca reduzida: bradicardia de mergulho é maior em mergulhos longos
· Redução de taxa metabólica: hipotermia sem tremor na água
· A pressão de água aumentada faz reduzir o volume pulmonar: animais marinhos apresentam caixa torácica e pulmões compressíveis: ar é transferido para as vias aéreas de condução
· A pressão de água aumentada eleva a pressão parcial de gases nos pulmões: aumenta o O2 na circulação e aumenta o nitrogênio sanguíneo
· Grande capacidade de tamponamento do sangue: há a tendência de acidificar o pH sanguíneo em longos mergulhos; esse tamponamento com ácido lático exige grande tempo de recuperação entre mergulhos
· Baixa resposta ventilatória ao CO2
· Doença da descompressão em mergulho com ar comprimido/ sob pressão (aeroembolia): causada por bolhas de gás especialmente N2 nos tecidos e na corrente sanguínea formadas quando do retorno rápido a superfície após período em grande profundidade (alta pressão); mas os marinhos não sofrem descompressão pois o colapso alveolar durante o mergulho empurra o ar opara o espaço morto que expiram antes do mergulho.