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Apg 18: A CULPA E DO PULMAO 1. Compreender a estrutura e a histologia dos órgãos das vias aéreas inferiores 2. Entender a mecânica ventilatória/respiratória 3. Explicar os volumes e as capacidades pulmonares › Área de condução das vias aéreas inferiores. › Formada pelos brônquios, bronquíolos, ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos. 1. Zona de transporte gasoso: vias aéreas superiores e árvore traqueobrônquica. Função de acondicionar e conduzir o ar até o pulmão. 2. Zona respiratória: Onde efetivamente se realizam as trocas gasosas. 3. Zona de transição: Interposta entre as duas primeiras, onde começam a ocorrer trocas gasosas, porém a níveis não significativos. Anatomia › Situada no mediastino superior (tronco da arvore) › Tubo constituído de cartilagem e uma membrana fibrosa › 13 cm de comprimento e 2 cm de diâmetro › Posteriormente com esôfago e lateralmente com a glândula tireoide e os nervos laríngeos recorrentes › Atua como condutora e condicionadora do ar (umidificar, aquecer e filtrar) › Primeira cartilagem: ligada a laringe pela membrana cricotireóidea › última cartilagem – CARINA – se bifurca nos 2 brônquios principais (é mais grossa). Essa bifurcação ocorre no nível do ângulo esternal. Ela é altamente sensível a substâncias irritantes e responsável pelo reflexo de tosse. Histologia Parede de traqueia › A mucosa, composta de um epitélio pseudoestratificado ciliado e uma lâmina própria rica em fibras elásticas › A submucosa, composta de tecido conjuntivo ligeiramente mais denso que o da lâmina própria › A camada cartilaginosa, composta de cartilagens hialinas em formato de C › A adventícia, composta de tecido conjuntivo que liga a traqueia às estruturas adjacentes. Cartilagens hialinas em formato de C (empilhadas), que forma estrutura de sustentação ** arcabouço esquelético: impedem o colapso do lúmen durante a deglutição Epitélio da traqueia: › células colunares ciliadas: mais numerosas, movimento de varredura (transporte mucociliar) › células mucosas: (caliciformes) aumenta por irritação das vias › células em escova: células colunares com microvilosidades. A superfície basal das células faz contato sináptico com uma terminação nervosa aferente (sinapse epiteliodendrítica), razão pela qual a célula em escova é considerada uma célula receptora › células de pequenos grânulos/ Kulchitsky: são derivadas de células intestinas devido desenvolvimento a partir do intestino anterior. Apresenta grânulos que secretam catecolamina (serotonina). Algumas são encontradas em grupos, em associação a fibras nervosas, formando corpos neuroepiteliais, que se acredita que possam funcionar nos reflexos que regulam o calibre das vias respiratórias ou vasculares › células basais: população de células de reserva que mantém uma reposição das células do epitélio anatomia › Traqueia se bifurca ao nível do plano transverso do tórax (ângulo do esterno) em brônquios principais, que seguem em sentido anterolateral e entram nos hilios dos pulmões » Brônquio principal direito: é mais largo, mais curto e mais vertical do que o brônquio principal esquerdo porque entra diretamente no hilo do pulmão » Brônquio principal esquerdo: segue inferolateralmente, inferiormente ao arco da aorta e anteriormente ao esôfago e à parte torácica da aorta, para chegar ao hilo do pulmão. › As ramificações dão origem a arvore: Brônquio principal – Direito e Esquerdo – Lobulares (3 direitas e 2 esquerdas) – Segmentares (10 direita e 8 esquerda) › Além dos brônquios segmentares (terciários), há mais 20-25 gerações de bronquíolos condutores ramificados que terminam como bronquíolos terminais **A ingestão de corpos estranhos costuma entrar mais do lado direito, isso acontece devido ao brônquio principal direito ser mais largo e mais vertical que o esquerdo. Geralmente, o paciente irá se queixar de dispneia e poderemos auscultar sibilos unilaterais ou aspirações recorrentes. Histologia › Identificados pelas suas placas de cartilagem e por uma camada circular de músculo liso. › Porção inicial: mesma estrutura da traqueia › Entrada nos pulmões: anéis cartilaginosos são substituídos por placas de cartilagens irregulares, que formam um cilindro que envolve toda a circunferência da parede bronquiolar, conferindo-lhes um formato circular ou cilíndrico, que difere do formato ovoide com uma parede posterior achatada, observado na traqueia. › Ramificação dos bronquíolos leva a diminuição do diâmetro, que diminui as placas de cartilagem até desaparecerem (bronquíolos) › Músculos liso forma uma camada circular em seu entorno (mais evidente a medida que a cartilagem diminui) › Porção inicial dos brônquios, o músculo liso é disposto em feixes entrelaçados, formando uma camada contínua. Nos brônquios menores, a camada de músculo liso torna-se descontínua parede do bonquio: › A mucosa: epitélio pseudoestratificado (similar a traqueia), altura das células diminui › A muscular: camada continua de musculo liso (maiores) e descontinua (menores). A contração do musculo regula o diâmetro a via respiratória › A submucosa: tecido conjuntivo frouxo. Nos brônquios maiores tem glândulas e tecido adiposo › A camada cartilaginosa: placas de cartilagem descontinua, menores quando o diâmetro diminui › A adventícia: tecido conjuntivo denso, continuo com as estruturas adjacentes ((artéria pulmonar e parênquima pulmonar) › Brônquios segmentares – bronquíolos › São ductos condutores de ar › Inicialmente epitélio pseudoestratificado colunar ciliado, que é substituído por epitélio simples colunar ciliado a medida que o ducto se estreita › Células caliciforme presentes nos bronquíolos maiores, não nos bronquíolos terminais › Não existe glândulas subepiteliais e placas de cartilagem › Parede com camada espessa de musculo liso › Epitélio simples cuboide com células de Clara intercaladas com células ciliadas Menos glândulas Musculo liso (broncoespasmo) › Células da clara: não ciliadas com características de células secretoras de proteína, secretam um agente tensoativo, uma lipoproteína que impede a adesão luminal em caso de colapso das paredes das vias respiratórias durante a expiração. Além disso, produzem uma proteína de 16 kDa, conhecida como proteína secretora das células de Clara (CC16), que é um componente abundante da secreção das vias respiratórias **doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC) e a asma, estão associadas a alterações na quantidade da CC16 no líquido das vias respiratórias e no soro. › Há pequena quantidade de tecido conjuntivo subjacente ao epitélio, além de uma camada de musculo liso circularmente, subjacente ao tecido conjuntivo nas porções condutoras › Bronquiolo terminal origina vários bronquíolos respiratórios (bolsas/alvéolos de paredes finas) › bronquíolos respiratórios constituem a primeira porção da árvore bronquial que possibilita a troca de gases. › constituem uma zona de transição no sistema respiratório, envolvidos tanto na condução de ar quanto na troca gasosa. › Apresentam pequeno diâmetro e são revestidos por epitélio cuboide › Inicialmente: contém tanto células ciliadas quanto células de Clara › Distalmente: predomínio de células de Clara › Unidade estrutural básica da troca gasosa › consistem em evaginações de paredes finas, estão dispersos e estendem-se a partir do lúmen dos bronquíolos respiratórios, constituem os locais em que o ar entra e sai do bronquíolo para possibilitar a troca de gases. › Bronquíolo respiratório da origem a 2-11 ductos alveolares, que dão origem a 5-6 sacos alveolares **A presença do alvéolo possibilita aos bronquíolos respiratórios participarem tanto do transporte quanto da troca gasosa › Cada alvéolo é circundado por uma rede de capilares que coloca o sangueem grande proximidade com o ar inalado dentro do alvéolo › Cada alvéolo tem uma câmara poliédrica de parede fina, de cerca de 0,2 mm de diâmetro, confluente com um saco alveolar » Os ductos alveolares são vias respiratórias alongadas, paredes são formadas por alvéolos, com anéis de músculo liso nos septos interalveolares semelhantes a maçanetas » Os sacos alveolares são espaços circundados por grupos de alvéolos. Os alvéolos circundantes abrem-se nesses espaços. (geralmente na porção terminal de um ducto alveolar) **Os alvéolos são circundados e separados uns dos outros por uma camada de tecido conjuntivo extremamente fina, contendo capilares sanguíneos. ** O tecido entre os espaços aéreos alveolares adjacentes é denominado septo alveolar ou parede septal › epitélio alveolar é composto de células alveolares dos tipos I e II e de raras células em escova. › Células alveolares tipo I: 40% de todas as células de revestimento. São células pavimentosas extremamente finas, são unidas entre si e com outras células do epitélio alveolar por zônulas de oclusão (não têm capacidade proliferativa) › Células alveolares tipo II: 60 % do revestimento (cobrem apenas 5 % devido seu formato) são células secretoras. São cuboides e estão intercaladas com as células tipo I, mas tendem a se concentrar nas junções septais. Tendem a fazer protrusão para dentro dos alvéolos. **Grânulos com pilhas de lamelas (corpos lamelares). Rico em fosfolipídios, lipídios neutros e proteínas formando o Surfactante ** são células progenitoras das células alveolares do tipo I › Associados à parede alveolar estão os macrófagos alveolares, que removem partículas finas de poeira e outros detritos dos espaços alveolares. Também são encontrados fibroblastos, que produzem fibras reticulares e elásticas. › Barreira hematoaérea: refere-se às células e a produtos celulares através dos quais os gases devem se difundir entre os compartimentos alveolares e capilares. » Mais delgada: fina camada de surfactante, uma célula epitelial do tipo I e sua lâmina basal e uma célula endotelial capilar e sua lâmina basal. »Mais espessa.: as células e fibras do tecido conjuntivo que podem estar presentes entre as duas lâminas basais ampliam a barreira hematoaérea. Esses dois arranjos produzem uma porção delgada e uma porção espessa da barreira › A troca gasosa ocorre através da porção delgada da barreira e que a porção espessa constitua um local em que o líquido tecidual pode acumular-se e até mesmo atravessar o alvéolo. **aberturas nos septos interalveolares possibilitam a circulação de ar de um alvéolo para outro › principal função é oxigenar o sangue colocando o ar inspirado bem próximo do sangue venoso nos capilares pulmonares › Face costal (em contato com as costelas – anterior, lateral, posterior e ápice) em formato de curva. › face diafragmática (base dos pulmões que repousam sobre o diafragma) › face mediastinal – uma depressão – o HILO (onde os vasos sanguíneos, brônquios, vasos linfáticos e nervos entram e saem dos pulmões) › ele está preso ao mediastino pela raiz, formada pela artéria e veias pulmonares e brônquio principal. › Pulmão esquerdo e direito são diferentes pelo fato do coração estar voltado para o lado esquerdo. › Pulmão esquerdo: é um pouco menor, possui incisura cardíaca (margem anterior que acomoda o coração). É % em lobo superior e lobo inferior pela fissura obliqua. ** apresenta a língula, que se estende abaixo da incisura cardíaca e desliza para dentro e para fora do recesso costomediastinal durante a inspiração e a expiração › Pulmão direito: % em lobo superior, lobo médio, lobo inferior pelas fissuras obliqua e fissura horizontal. › Cada lóbo do pulmão contém uma série de segmentos broncopulmonares (cada um recebe ar de um brônquio segmentar individual), separados uns dos outros por tecido conjuntivo denso. É importante pois limitam a disseminação de algumas doenças do pulmão. › Os pulmões estão fixados ao mediastino pelas raízes dos pulmões: os brônquios (e vasos bronquiais associados), artérias pulmonares, veias pulmonares superior e inferior, plexos pulmonares de nervos (fibras aferentes simpáticas, parassimpáticas e viscerais) e vasos linfáticos » Artéria pulmonar: no extremo superior à esquerda (o brônquio lobar superior ou “epiarterial” pode estar localizado no extremo superior à direita) » Veias pulmonares superior e inferior: nas extremidades anterior e inferior, respectivamente » Brônquio principal: aproximadamente no meio do limite posterior, e os vasos brônquicos seguem em sua face externa › O hilo do pulmão é uma área cuneiforme na face mediastinal de cada pulmão através da qual entram ou saem do pulmão as estruturas que formam sua raiz Medialmente ao hilo, a raiz está encerrada na área de continuidade entre as lâminas parietal e visceral de pleura – a bainha pleural (mesopneumônio). Pleura: saco achatado em volta de cada pulmão formado por uma membrana serosa. › Pleura parietal: camada externa › Pleura visceral: camada interna › Cavidade pleural: espaço entre elas, contém um fluido pleural que atua como um lubrificante e mantem as pleuras unidas. › a pleura também % a cavidade torácica em 3 compartimentos (evitando que o movimento do pulmão interfira no movimento do coração e vice-versa): mediastino central e 2 compartimentos pleurais laterais. Respiração dividida em: 1. Ventilação Pulmonar: influxo e efluxo de ar entre atmosfera e alvéolos 2. Difusão de O2 e CO2 entre os alvéolos e o sangue 3. Transporte de O2 e CO2 no sangue e nos líquidos corporais 4. Regulação da respiração musculos que produzem a expansao e a contracao pulmonar › Os pulmões podem ser expandidos e contraídos por duas maneiras: » Por movimentos de subida e descida do diafragma para aumentar ou diminuir a cavidade torácica » Por elevação e depressão das costelas para elevar e reduzir o diâmetro anteroposterior da cavidade torácica › Respiração tranquila normal: realizada quase inteiramente pelo primeiro (movimentos do diafragma). » Inspiração: a contração diafragmática puxa as superfícies inferiores dos pulmões para baixo » Expiração: o diafragma relaxa e a retração elástica dos pulmões, da parede torácica e das estruturas abdominais comprime os pulmões e expele o ar. › Respiração vigorosa: forças elásticas não são poderosas o suficiente para produzir a rápida expiração necessária. Assim, uma força extra é obtida, principalmente, pela contração da musculatura abdominal, que empurra o conteúdo abdominal para cima, contra a parte inferior do diafragma, comprimindo, dessa maneira, os pulmões. › O segundo método de expansão dos pulmões é elevar a caixa torácica. Ao ser elevada expandem-se os pulmões, porque, na posição de repouso natural, as costelas se inclinam para baixo. Quando a caixa torácica é elevada, no entanto, as costelas se projetam quase diretamente para frente, fazendo com que o externo também se mova anteriormente para longe da coluna, aumentando o diâmetro anteroposterior do tórax por cerca de 20% durante a inspiração máxima, em comparação com a expiração. › Músculos que elevam a caixa torácica: 1. Intercostais externos 2. Esternocleidomastóideos: elevam o esterno 3. Serráteis anteriores: elevam muitas costelas 4. Escalenos: elevam as duas primeiras costelas › Músculos que puxam a caixa torácica para baixo: 1. Reto abdominal: puxa para baixo as costelas inferiores, ao mesmo tempo que, em conjunto com outros músculos abdominais, também comprime o conteúdo abdominal para cima contra o diafragma. 2. Intercostais internos Mecanismo dos intercostais internos e externos na inspiração e expiração Do lado esquerdo, as costelas durante a expiraçãoestão anguladas para baixo, e os intercostais externos estão alongados anterior e inferiormente. Conforme elas se contraem, puxam as costelas superiores para frente com relação as inferiores, o que causa o mecanismo de alavanca nas costelas, para levanta-las, produzindo inspiração. Os intercostais internos funcionam exatamente de modo oposto, atuando como músculos expiratórios, porque se angulam entre as costelas na direção contraria, e produzem a alavanca oposta. Pressoes que causam o movimento do ar para dentro e para fora dos pulmoes › Os pulmões são estruturas elásticas que colapsam, como um balão, e expelem todo o ar pela traqueia, toda vez que não existe força para mantê-lo inflado › Também não existem conexões entre os pulmões e as paredes da caixa torácica (exceto hilo no mediastino) › O pulmão “flutua” na cavidade torácica, cercado por liquido pleural (lubrifica e movimenta) › A sucção continua e o excesso de liquido para os canais linfáticos mantem leve tração entre a superfície visceral da pleura pulmonar e a superfície parietal da pleura da cavidade torácica ** os pulmões são presos a parede torácica, como se estivesse colado: no entanto, eles estão bem lubrificados e podem deslizar livremente quando o tórax se expande e contrai Pressao pleural e suas variacoes durante a respiracao › é a pressão do liquido no estrito espaço entre a pleura visceral e a pleura parietal › é normalmente uma sucção ligeira, uma discreta pressão negativa Pressao alveolar: pressao de ar no interior dos alveolos pulmonares › Quando a glote está aberta e não existe fluxo de ar para dentro ou fora dos pulmões, as pressões em todas as partes da arvore respiratória, ate os alvéolos, são iguais a pressão atmosférica › Para causar o influxo de ar para os alvéolos, durante a inspiração, a pressão nos alvéolos deve cair para valor ligeiramente abaixo da pressão atmosférica (negativo) Pressao transpulmonar: diferenca entre pressoes alveolar e pleural › é a diferença de pressão entre os alvéolos e as superfícies externas dos pulmões (pressão pleural) › A pressão de retração é a medida das forças elásticas nos pulmões que tendem a colapsa-los a cada instante da respiração Complacencia pulmonar › é o grau de tensão dos pulmões por cada unidade de aumento da pressão traspulmonar (se tempo suficiente for permitido para atingir o equilíbrio) › Diagrama de complacência dos pulmões: › Relaciona as alterações de volume pulmonar com as mudanças da pressão pleural que, por sua vez, modifica a pressão traspulmonar. › Cada curva é registrada pelas mudanças da pressão pleural em pequenos passos, permitindo-se que o volume pulmonar atinja nível estável entre passos sucessivos. › As características do diagrama são determinadas pelas forças elásticas dos pulmões, que podem ser divididas em: 1. Força elástica do tecido pulmonar propriamente dito. (fibras de elastina e colágeno entrelaças no parênquima pulmonar) ** pulmões vazios: fibras elasticamente contraídas, quando o pulmão se expande, as fibras são estiradas e se alongam, exercendo força elástica maior. 2. Forças elásticas causadas pela tensão superficial do liquido que reveste as paredes internas dos alvéolos e outros espaços aéreos pulmonares. **pulmões cheios de ar: interface entre o liquido alveolar e o ar no interior do alvéolo. Nos pulmões cheios por solução salina, não existe interface ar-liquido: portanto, o efeito da tensão superficial não está presente **também aumentam quando o surfactante não está no liquido alveolar. Registro das mudancas no volume pulmonar – espirometria › Forma de estudar a ventilação pulmonar, por meio do registro do movimento do volume de ar para dentro dos pulmões › Um espirômetro básico típico consiste em cilindro invertido sobre uma câmara de água, com o cilindro contrabalanceado por peso. O interior do cilindro está cheio com gás respiratório (ar ou oxigênio): tubo conecta a boca com a câmara de gás. Quando se respira para dentro e para fora da câmara, o cilindro sobe e desce, e o registro apropriado é feito em forma de papel que se move › Indica as variações de volume pulmonar, sob diferentes condições de respiração. Volumes pulmonares Quando somados, são iguais ao volume máximo que os pulmões podem expandir. 1. Volume corrente: volume de ar inspirado ou expirado, em cada respiração normal (500) 2. Volume de reserva inspiratório: volume extra de ar que pode ser inspirado, além do volume corrente normal, quando a pessoa inspira com força total. (3,000) 3. Volume de reserva expiratório: máximo volume extra de ar que pode ser expirado na expiração forçada, após o final de expiração corrente normal. (1,100) 4. Volume residual: volume de ar que fica nos pulmões, após a expiração mais forçada (1,200) Capacidades pulmonares Correspondem a dois ou mais volumes combinados 1. Capacidade inspiratória: Volume corrente + Volume de reserva inspiratório. É a quantidade que a pessoa pode respirar, começando a partir do nível expiratório normal e distendendo os pulmões até seu máximo. (3,500mililitros) 2. Capacidade residual funcional: volume de reserva expiratório + volume residual. É a quantidade de ar que permanece nos pulmões, ao final de uma expiração normal (2,300) 3. Capacidade vital: Volume de reserva inspiratório + Volume corrente + Volume de reserva expiratório. É a quantidade máxima de ar que a pessoa pode expelir dos pulmões, após primeiro enche-las á sua extensão máxima. (4,600) 4. Capacidade Pulmonar Total: volume máximo que os pulmões podem ser expandidos com o maior esforço. Capacidade vital + Volume residual (5,800) Referências H., ROSS,. M.; WOJCIECH, PAWLINA,. Ross | Histologia - Texto e Atlas - Correlações com Biologia Celular e Molecular, 7ª edição. L., MOORE,. K.; F., DALLEY,. A.; R., AGUR,.Anne. M. Anatomia Orientada para Clínica, 8ª edição. TORTORA. Princípios de Anatomia e Fisiologia, 14th edição. GUYTON, A.C.; HALL, J.E. Tratado de Fisiologia Médica. 12. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2011. BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR. BARRETT, K.E. et al
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