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O sistema respiratório é composto dos pulmões e pleura e das passagens aéreas que levam aos pulmões, incluindo as narinas, as cavidades nasais, a faringe, a laringe, a traqueia, os brônquios e os bronquíolos. A sua função principal é o transporte de oxigênio e de dióxido de carbono entre o meio ambiente e os tecidos. O ar flui para os alvéolos através das narinas, da cavidade nasal, faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos. Estas estruturas constituem as vias aéreas de condução. OBS: a troca gasosa não ocorre nestas vias. Os alvéolos pulmonares constituem os principais locais de difusão de gás entre o ar e o sangue. Aqui vai haver a troca gasosa. VENTILAÇÃO PULMONAR A ventilação pulmonar consiste no movimento do ar para dentro e para fora dos pulmões. Este movimento depende do volume de ar respirado e da frequência respiratória. MECÂNICA DA RESPIRAÇÃO Os pulmões se expandem ou se contraem de acordo com o volume da caixa torácica. Esta, por sua vez, tem seu volume modificado basicamente pela movimentação do diafragma e das costelas. Durante a inspiração ocorre a contração do diafragma e dos músculos intercostais externos, ocorrendo o deslocamento do diafragma caudalmente e das costelas rostro-dorsalmente levando a um aumento do volume da caixa torácica. Durante a expiração no animal em repouso ocorre simplesmente o relaxamento do diafragma e o pulmão é comprimido pela retração das forças elásticas. Entretanto, durante atividades mais intensas somente a retração elástica não é suficiente para comprimir os pulmões sendo necessária uma força adicional que consiste na contração dos músculos abdominais e intercostais internos. CICLO RESPIRATÓRIO Corresponde a um movimento de Inspiração e outro de expiração. Músculos Respiratórios Inspiratórios: - Intercostais externos (unem as costelas) - Esternocleidomastoideo (eleva esterno) - Esterno triangular - Serrátil anterior e Escaleno (eleva costelas) - Peitoral menor - Diafragma (mais importante) Expiratórios: - Reto abdominal (traciona costelas inferiores caudalmente e empurra conteúdo abdominal), - M.peitoral e transverso do tórax - Intercostais internos PRESSÕES QUE MOVIMENTAM O AR Pressão Pleural Consiste na pressão do líquido pleural e é ligeiramente negativa. Durante o repouso é de –5 cm de água e na inspiração alcança –7,5 cm de água. OBS: Estes eventos se invertem na expiração. Pressão alveolar Consiste na pressão do ar dentro dos alvéolos. Quando a glote está aberta não há passagem de ar para dentro ou para fora dos pulmões, assim podemos dizer que a pressão alveolar é de 0 cm de água, ou seja, igual à pressão atmosférica. Entretanto, para ocorrer a entrada de ar é necessário que esta pressão seja reduzida para valores inferiores à pressão atmosférica e, da mesma forma, para ocorrer a saída do ar é necessário o aumento desta pressão para valores acima de 0 mm de água. Pressão transpulmonar Consiste na diferença entre as pressões pleural e alveolar. Esta pressão corresponde à medida das forças elásticas que tendem a colabar o pulmão após cada inspiração, também denominada de força de retração. COMPLACÊNCIA Refere-se ao grau de expansão dos pulmões para cada unidade de aumento na pressão transpulmonar. É determinada pela medição do volume pulmonar para cada unidade de alteração de pressão. HISTERESE PULMONAR Não há concidência entre o ramo inspiratório e expiratório. sistema respiratorio CICLO RESPIRATÓRIO COMPLEMENTAR Corresponde ao ciclo respiratório caracterizado por uma inspiração rápida seguida por uma expiração prolongada. Também chamado de suspiro e parece inexistir no cavalo FORÇAS ELÁSTICAS DO PULMÃO Compreendem dois grupos, as forças elásticas do tecido pulmonar determinadas pelas fibras de elastina e colágeno do parênquima pulmonar, e as forças elásticas determinadas pelo líquido que reveste o alvéolo e outros espaços aéreos internamente. Esta última é responsável por 2/3 das forças elásticas totais. OBS: Esta força exercida pelo líquido é chamada de tensão superficial. INTERDEPENDENCIA Os alvéolos centrais, distantes da cavidade pleural, são igualmente distendidos devido a arquitetura entre os alvéolos que favorece a transmissão das forças até aquelas regiões TRABALHO VENTILATORIO - Trabalho de complacência ou elástica - Trabalho de resistência tecidual - Trabalho de resistência vias aéreas: 1-Geometria da árvore traqueobronquia; 2-Volume pulmonar 3-Complacência das vias áereas 4-Densidade e viscosidade 5-Musculatura lisa dos Bronquíos. VOLUMES E CAPACIDADES Volumes pulmonares - Volume corrente: Volume de ar inspirado ou expirado a cada respiração normal. - Volume de reserva inspiratório: Volume máximo de ar que pode ser inspirado além do volume corrente normal (inspiração forçada). - Volume de reserva expiratório: Volume máximo de ar que pode ser eliminado por uma expiração normal além daquele volume já eliminado pela expiração normal. - Volume residual: Volume de ar que permanece no pulmão após expiração forçada. Capacidades pulmonares - Capacidade inspiratória (VC + VRI): Soma do volume corrente com o volume de reserva inspiratório. Corresponde à capacidade máxima de distensão dos pulmões pela inspiração. - Capacidade funcional residual (VRE+VR): Soma do volume de reserva expiratório com o volume residual. Corresponde ao ar que permanece no pulmão após uma expiração normal. - Capacidade vital (VRI+VC+VRE): Soma do volume de reserva inspiratório com o volume corrente e o volume de reserva expiratório. Corresponde ao volume máximo de ar que pode ser eliminado dos pulmões após uma inspiração forçada. - Capacidade pulmonar total (CV+VR): Soma da capacidade vital com o volume residual. Corresponde ao maior volume que o pulmão pode alcançar. REFLEXO DE TOSSE -Impulsos nervosos aferentes ao bulbo - Inspiração 2,5 litros de ar - Fechamento glote e cordas vocais - Contração músculos abdominais e intercostais - Elevação pressão pulmonar (100 mm Hg) - Abertura epiglote e cordas vocais - Saída ar - Espirro: úvula se abaixa HOMEOSTASE E CONTROLE DA RESPIRAÇÃO Os principais fatores que controlam a respiração são as alterações químicas: Alterações de PCO2, PO2 e pH arteriais são monitorados por receptores chamados quimiorreceptores. Sinais sensoriais são enviados para o centro respiratório no tronco cerebral. Ocorre uma resposta modificando frequência e profundidade da respiração, para a correção das alterações iniciais. CONTROLE DA VENTILAÇÃO QUIMIORRECEPTORES PERIFÉRICOS: Localizados na crosta da aorta e bifurcação das carótidas, monitoram PCO2, pH e PO2 no sangue arterial. A informação vai ao centro respiratório via nervos vagos (aórtico) e glossofaríngeos (carotídeo) QUIMIORRECEPTORES CENTRAIS: Localizados na medula, no assoalho do quarto ventrículo, face ventral do bulbo monitoram o pH associado com os níveis de CO2no líquor. Fazem sinapses diretamente com o centro respiratório RECEPTORES DE ESTIRAMENTO PULMONAR Adaptação lenta, localizados na musculatura lisa das vias aéreas. Responsável pelo grau de insuflação pulmonar. Esses receptores são responsáveis pelo REFLEXO DE INSUFLAÇÃO DE BRELER-HERING. RECEPTORES DE IRRITAÇÃO Adaptação rápida, localizados na traqueia, brônquios e bronquíolos. São estimulados por partículas inertes e corpos estranhos. Quando estimulados, produzem tosse ou taquipneia e broncoconstrição de reflexo. CENTRO RESPIRATÓRIO Está localizado bilateralmente na ponte e no bulbo e compreende 3 grupos de neurônios. O grupo dorsal é responsável pela inspiração, o grupo ventral é responsável pela expiração e pelainspiração e o centro pneumático é responsável pelo controle da freqüência e do padrão da respiração. CONTROLE QUIMICO DA RESPIRAÇÃO No centro respiratório existe uma área quimiossensível influenciada pela concentração de CO2 e H+ no sangue. Nesta área os neurônios são estimulados pelos íons H+, entretanto estes íons não atravessam a barreira hematoencefálica com facilidade. Na verdade, esta área é estimulada indiretamente quando ocorrem alterações na concentração de CO2 no sangue, uma vez que este atravessa a barreira hematoencefálica com facilidade e uma vez atingindo o tecido neuronal, forma o ácido carbônico que se dissocia em H+ e HCO3 -. Os íons hidrogênio provenientes das reações envolvendo o CO2 vão estimular diretamente a área quimiossensível. Os quimiorreceptores periféricos estão localizados principalmente nos corpos carotídeos e aórticos e se comunicam com o centro respiratório. Estes receptores são particularmente sensíveis à pressão do oxigênio no sangue. Entretanto, também podem ser estimulados pelas concentrações de H+ e HCO3 -, mas o efeito destes íons sobre estes receptores é muito menor do que aquele observado na estimulação direta do centro respiratório por estes. Na verdade, este estímulo periférico destes íons é importante apenas para aumentar a rapidez da resposta ao dióxido de carbono no início do exercício. REGULAÇÃO RESPIRATORIA - Acidose Respiratória: Aumento da PCO2, reduz o pH. Pode resultar em casos de hipoventilação. Caso persista a acidose respiratória, o rim retém bicarbonato. - Alcalose Respiratória: Diminuição da PCO2, aumentodo pH. Pode ser causada por hiperventilação alveolar como ocorre em grandes altitudes ou ansiedade. Caso persista,o rim aumenta a eliminação de bicarbonato. - Acidose metabólica: Aumento da produção de ácidos no organismo, reduz o pH. Isso pode ocorrer em Diabetes Mellitus e hipóxia tecidual. Compensação é realizada pelo pulmão pela hiperventilação reflexa, passando a eliminar maior quantidade de CO2; -Alcalose metabólica: Aumento da concentração de bicarbonato, aumento do pH. Pode ser causada por ingestão de álcalis e perda do suco gástrico (aspiração e vômito). A compensação respiratória é realizada pela redução da ventilação. RESPIRAÇÃO NO EXERCÍCIO 1-Resposta por aprendizado prévio: provavelmente em anatecipação ao exercício, por conhecimento prévio. 2-Estímulo neural a partir do córtex motor: estímulo dos músculos e do centro respiratório. 3. Proprioceptores em músculos e articulações: estimulam o centro respiratório. 4. Aumento da temperatura corporal: estimula o centro respiratório. 5. Epinefrina e norepinefrina cirdulantes: produzidas pelas adrenais, estimulam o centro respiratório. 6. Modificações no pH devido ao ácido lático: é outro estímulo. OUTROS FATORES QUE ALTERAM A RESPIRAÇÃO - Controle voluntário: enviando sinais a partir do córtex cerebral para os músculos respiratórios, pode-se mudar a frequência e a profundidade da respiração, prender, falar e etc. O estímulo dos quimiorreceptores pode se sobre por à vontade. - Dor e emoções: dor, medo e ansiedade, agem pelo hipotálamo, estimulando ou inibindo o centro respiratório. Rir e chorar também modifica a respiração. - Irritantes pumonares: Poeira, fumaça, gases, excesso de muco e outros irritantes estimulam receptores nas vias aéreas, que iniciam reflexos protetores de tosse e espirro, para remoção do fator irritante. - Hiperinsuflação pulmonar: Receptores de estiramente na pleura visceral e vias aéreas mais calibrosas mandam sinais inibitórios ao centro respiratório durante inspirações muito profundas, evitando distensão excessiva (Reflexo de Hering Breuer).