APG 21

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APG 21
Objetivos: 
Compreender a fisiologia do trabalho mecânico pulmonar
· O sistema respiratório exerce um papel fundamental que o torna indispensável para a sobrevivência de toda e qualquer célula do corpo: é responsável pela captação de oxigênio (O2) a partir da atmosfera para o sangue e pela remoção de dióxido de carbono (CO2) do sangue para o meio externo. 
Funções: 
· Manutenção do equilíbrio ácido-base: eliminação de + ou – CO2 (acidose e alcalose)
· Vocalização: a emissão de sons, como a que ocorre durante a fala e o canto, depende da ativação de músculos respiratórios e da consequente geração de fluxo de ar pelas vias respiratórias, o qual faz vibrar as cordas vocais
· Defesa contra agentes invasores inalados: muco, cílios, “pelos” do nariz
· Biossíntese e metabolismo: os pulmões estão envolvidos na síntese e na conversão de vários compostos biologicamente ativos
· Termorregulação: conforme o ar inspirado flui pelas vias respiratórias, é aquecido e, dessa forma, sua eliminação na expiração promove perda de calor, o que contribui para o controle da temperatura corporal.
ESTRUTURA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
· Formado por: pulmões, as vias respiratórias, a caixa torácica, os músculos respiratórios e os grupos de neurônios controladores desses músculos.
· Cada pulmão é revestido externamente por uma membrana dupla – a pleura –, formada por dois folhetos: a pleura visceral, que reveste os pulmões; e a pleura parietal, que reveste a face interna da caixa torácica (liq. Pleural: peq. Quant. De liq. entre as pleuras, facilita o deslizamento durante os mov. Respiratórios)
· Cavidade nasal/boca -> nasofaringe/orofaringe -> glote -> laringe -> árvore traqueobrônquica-> brônquios principais (direito e esquerdo) -> brônquios lobares -> brônquios segmentares... Cada divisão dá origem a uma nova geração de vias respiratórias, sendo a traqueia considerada a geração 0 (zero). No homem, o ar percorre 23 gerações de vias respiratórias até chegar aos sacos alveolares.
· Até a 16a geração de vias respiratórias, que correspondem aos bronquíolos terminais, não ocorrem trocas gasosas. Por isso, essa região é denominada “espaço morto anatômico” ou “zona de condução”. A inabilidade de realizar trocas gasosas justifica-se pelo fato de essas vias respiratórias serem desprovidas de alvéolos. No entanto, outras funções são atribuídas à zona de condução, como limpeza/depuração do ar inalado, condução do ar em direção à região de troca gasosa, umidificação e aquecimento do ar. Dessa maneira, a zona de condução assegura que, independentemente das características e da composição inicial do ar inspirado, ele chegará aos alvéolos úmido, aquecido e praticamente livre e de partículas. 
· Os alvéolos começam a surgir a partir da 17a geração. A partir dessas unidades – denominadas bronquíolos respiratórios –, as trocas gasosas começam a ocorrer.
· Toda a região a partir dos bronquíolos respiratórios até os sacos alveolares é denominada anatomicamente de ácino (zona respiratória). Existem 3 gerações de bronquíolos respiratórios ( 17°, 18° e 19°) os alvéolos aumentam em número ao longo dessas gerações. Por não ser totalmente revestida de alvéolos, essa região é comumente chamada de “zona de transição”
· Os bronquíolos respiratórios vão originar os ductos alveolares (cada bronquíolo gera de 2 a 10 ductos, que originam os sacos alveolares).
· O pulmão humano tem cerca de 300 milhões de alvéolos
· 16° geração:Até esse ponto, o fluxo surge por convecção, com alta velocidade e de modo turbulento, mas a partir das gerações subsequentes, pelo aumento de área, a velocidade do fluxo diminui consideravelmente.  (onde ocorre a difusão)
· Muitas partículas inaladas que penetram na região dos bronquíolos terminais não avançarem nas gerações seguintes, pois as partículas maiores, por sua massa maior, têm pouco potencial de difusão. Portanto, sofrem deposição por sedimentação na parede dos bronquíolos terminais, o que torna essa região particularmente suscetível aos efeitos de poluentes atmosféricos e demais partículas inaladas.
ALVÉOLOS E MEMBRANA ALVÉOLO-CAPILAR
· Unidades funcionais das trocas gasosas (paredes extremamente finas, com ar e coberto por capilares)
· O epitélio contém: pneumócitos de tipo I e II e macrófagos alveolares
· Pneumócitos tipo I: células pavimentosas, extr. Finas -> trocas gasosas (difusão)
· Pneumócitos tipo II: células cúbicas especializadas na produção do surfactante pulmonar (diminui a tensão superficial alveolar-> estabilidade alveolar: evita o colapso
· Macrófagos alveolares: fagocitam materiais que possam ter alcançado aquela região
MECANISMOS DE FILTRAÇÃO DO AR E LIMPEZA DAS VIAS RESPIRATÓRIAS
 Muco, pelos das narinas, cílios do epitélio faríngeo e laríngeo.
A função ciliar é prejudicada por vários fatores, como desidratação, tabagismo, infecções recorrentes, anestésicos inalatórios e exposição crônica ao álcool.
fisiologia mecânica do sistema respiratório
· O ato mecânico da ventilação pulmonar requer a contração rítmica e coordenada de músculos respiratórios, a qual gerará uma diferença de pressão entre os pulmões e o ambiente externo, possibilitando a entrada ou a saída de ar dos pulmões.
MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS E A RESPIRAÇÃO
· Inspiração e expiração 
· Diferença de pressão
· Os músculos respiratórios são músculos estriados esqueléticos que se diferenciam dos outros músculos estriados esqueléticos periféricos, por apresentarem maior capacidade oxidativa, maior resistência à fadiga, maior densidade vascular e maior fluxo sanguíneo. Os músculos respiratórios são funcionalmente classificados como inspiratórios e expiratórios.
Diafragma: principal músculo da respiração
*Separa a caixa toráxica da cavidade abdominal.
*Formado por uma porção muscular periférica e uma porção tendínea não contrátil central.
*porção vertebral (origem nas értebras lombares), porção central (origem face interna das 10a, 11a e 12a costelas) e porção esternal (origem face interna das 10a, 11a e 12a costelas).
*obs: O diafragma tem orifícios que possibilitam a passagem da artéria aorta, da veia cava e do esôfago.
 *A inervação motora do músculo diafragma é dada pelos nervos frênicos esquerdo e direito, que se originam bilateralmente dos ramos ventrais dos segmentos das vértebras cervicais (C3 a C5).
Músculos intercostais: divididos em internos e externos
· Curtos, delgados e tendinosos 
· Inspiração: contração dos Mm. Intercostais externos
· Expiração: contração dos Mm. Intercostais internos
· Inervados pelos nervos intercostais motores anteriores
Músculos escalenos: (anterior, posterior e médio)
· A contração do escaleno eleva as duas primeiras costelas e o esterno
Músculos abdominais: Os músculos da parede abdominal, como o retroabdominal, o transverso e os oblíquos externos e internos, são os principais músculos respiratórios envolvidos com a expiração e alguns comportamentos específicos, como a tosse, a defecação e o vômito.
 Músculos das vias aéreas superiores: presentes na faringe e na laringe
· Durante a respiração, há uma atividade coordenada de músculos presentes na faringe e na laringe, importantes para a estabilidade e o controle do diâmetro das vias respiratórias superiores. O genioglosso é um músculo extrínseco da língua, e sua contração promove a protusão e o rebaixamento da língua, aumentando o diâmetro da faringe e reduzindo a resistência à passagem do ar. Sua atividade é controlada pelo nervo hipoglosso (12a par de nervos cranianos; ver Figura 30.3). Há também músculos constritores (p. ex., músculo tiroaritenoide) e dilatadores laringeais (p. ex., músculo cricoaritenoide), que promovem, respectivamente, a adução ou a abdução da laringe durante a respiração. Tais músculos recebem inervação motora do nervo laríngeo recorrente, o qual constitui um ramo do nervo vago (10o par de nervos cranianos; ver Figura 30.3). Além da respiração, tais músculos são essenciais para o controle do fluxo de ar durante a vocalização e a deglutição.
Músculos acessórios da respiração:  recrutados em situações em que a demandaventilatória ultrapassa a capacidade dos músculos respiratórios primários ou em condições de disfunção desses. 
· (
Em pacientes com lesão medular alta (tetraplegia), tal músculo é preservado, tornando-se o músculo primário da inspiração. Outros músculos acessórios da inspiração, recrutados em situações de aumento da demanda metabólica, são: peitoral maior, peitoral menor, trapézio e serrátil anterior.
)Esternocleidomastóideo: origina-se no processo mastoide do osso occipital e insere-se no manúbrio do esterno e na porção medial das clavículas. A contração desse músculo eleva o esterno e expande o gradil costal superior, promovendo o aumento dos volumes pulmonares.
 (
Stephen Hawking
 
A ELA causa fraqueza muscular progressiva, inclusive fraqueza dos músculos responsáveis pela 
respiração
. A insuficiência ventilatória (capacidade de fazer o ar entrar e sair dos pulmões) é uma causa importante de morte dos pacientes com ELA
)
Contração muscular durante a inspiração e a expiração
Inspiração
 (
Em situações de esforço respiratório, como no exercício físico, a amplitude dos movimentos do diafragma pode alcançar até 10 cm. Além disso, os músculos acessórios da inspiração são recrutados a fim de promover uma otimização da ventilação e, consequentemente, melhorar a ventilação pulmonar.
)Durante a inspiração, o diafragma contrai-se, retifica-se e abaixa-se em direção à cavidade abdominal. Na respiração em repouso, a amplitude do movimento do diafragma é de, aproximadamente, 1 cm. Concomitantemente à contração do diafragma, os músculos escalenos e intercostais externos contraem-se, elevando o esterno e tracionando as costelas para cima e para fora, o que aumenta a dimensão anteroposterior da caixa torácica. Tal movimento das costelas durante a inspiração é chamado de braço de bomba, pois lembra o movimento de uma bomba de água manual mexendo-se para cima e para longe da bomba. O aumento do diâmetro lateral das costelas durante a inspiração é comparado com a alça de balde que se ergue, afastando-se da lateral do balde (Figura 30.4). Dessa maneira, a contração dos músculos inspiratórios promove o aumento do volume torácico, tornando possível a entrada de ar para os pulmões.
Expiração
Na respiração em repouso, a saída do ar dos pulmões é impulsionada de modo passivo. Ao final da expansão torácica, a atividade dos nervos motores inspiratórios é cessada, promovendo o relaxamento dos músculos inspiratórios. Assim, o diafragma eleva-se, e os pulmões e a caixa torácica retornam à posição inicial de repouso de modo gradual, devido às forças elásticas de recolhimento dos tecidos distendidos durante a inspiração. Além disso, no início da fase expiratória, os músculos constritores das vias respiratórias superiores contraem de modo a aumentar, transitoriamente, a resistência à passagem do ar e, assim, reduzir a velocidade do fluxo expiratório. Essa diminuição transitória da velocidade do fluxo expiratório durante a fase inicial da expiração também é acompanhada pela redução gradual da contração do diafragma. A duração da expiração é, em média, de 1,5 a 2 vezes maior que a fase inspiratória.
Discutir a capacidade volumétrica dos pulmões
· A avaliação dos volumes e das capacidades pulmonares é importante, pois possibilita detectar e diagnosticar disfunções pulmonares obstrutivas ou restritivas, verificar a evolução clínica de patologias e analisar a eficiência de medidas terapêuticas.
· Técnica para avaliar: espirometria = “medida da respiração”
· Tal técnica utiliza o espirômetro – aparelho conectado na boca do paciente que possibilita a medição do volume e da velocidade do ar respirado.
· Volume corrente: volume de ar movido a cada inspiração e expiração espontânea. Em repouso, o volume corrente de um adulto em repouso é de, aproximadamente, 500 mℓ
· Volume de reserva inspiratório: o volume de ar movido durante uma inspiração máxima voluntária, avaliado a partir de uma inspiração espontânea.
· Volume de residual: o volume de ar que permanece nos pulmões, mesmo após a expiração máxima.
As capacidades pulmonares são:
· •Capacidade inspiratória: volume inspiratório máximo a partir de uma expiração espontânea. Corresponde à soma dos volumes correntes e do volume de reserva inspiratório.
· •Capacidade residual funcional: volume de ar existente nos pulmões após uma expiração espontânea. É determinada pela soma dos volumes de reserva expiratório e volume residual.
· •Capacidade vital: volume de ar mobilizado entre a inspiração e a expiração máximas, correspondendo à soma dos volumes de reserva inspiratório, corrente e de reserva expiratório
· •Capacidade pulmonar total: quantidade total de ar existente nos pulmões após uma inspiração máxima. Equivale à soma de todos os volumes pulmonares.
Propriedades elásticas dos pulmões
· A Cp (complacência pulmonar) elevada condiz com um pulmão facilmente distensível. Por sua vez, a Cp reduzida indica um pulmão rígido e com dificuldade de distensão. E perde a sua elasticidade (balão soprado diversas vezes)
· A “AUMENTO” da complacência pulmonar (Cp) ocorre, naturalmente, com o avanço da idade. Mas, pode também, estar associada a patologias como por exemplo no enfisema pulmonar.
Propriedades elásticas da caixa torácica
Assim como o pulmão, a parede torácica, composta por tórax, diafragma, parede abdominal e mediastino, apresenta fibras elásticas que determinam sua capacidade de expansão e retração (ver Figura 30.7). Em condições de repouso, a parede torácica tende a se expandir. Tal força é importante para se contrapor à força de recolhimento pulmonar, o que evita o colapso alveolar. Condições como cifoescoliose acentuada, obesidade, distúrbios na musculatura abdominal ou volume excessivo das mamas podem alterar a complacência da parede torácica e, assim, prejudicar a ventilação pulmonar.
INTERAÇÃO PULMÃOCAIXA TORÁCICA E GERAÇÃO DO FLUXO DE AR
· A movimentação do fluxo de ar ocorre por diferença de pressão (tende a ir para locais de menos pressão)
· Inspiração: P ar nos pulmões é menor que P atmosférica 
· Expiração: A P dentro dos pulmões torna-se maior que a atmosfera
· Lei de Boyle: Pressão e volume de um gás são inversamente proporcionais
Pressão intrapulmonar: pressão do ar dentro dos pulmões,
· Inspiração: contração M-> aumento do vol -> diminuição da pressão intrapulmonar/ interalveolar (pressão dentro menor que fora, ar entra) o ar para de entrar quando a pressão intrapulmonar se iguala à atmosférica.
· Expiração: Contração M (intercostais internos + abdominais) -> aumento da P intrapulmonar -> o ar sai 
 (
Pneumotórax:
 Lesão por objetos cortantes ou fraturas nas costelas, o ar entra na cavidade toráxica e comprime o pulmão, podendo fazer ele colabar caso não haja intervenção (Curativo de 3 pontas: impede que o ar entre na cavidade toráxica na inspiração, mas permite que o ar saia, funciona como uma válvula.)
)Pressão intrapleural: Pressão do liquido contido entre as pleuras visceral e parietal
Musculatura lisa dos brônquios
O tônus da musculatura lisa dos brônquios está sob o controle do sistema nervoso autônomo, promovendo bronco-constrição (contração) ou broncodilatação (relaxamento), dependendo do estímulo. A estimulação parassimpática e a liberação de acetilcolina por terminações vagais promovem a contração das células musculares lisas, via ativação dos receptores muscarínicos, aumentando a resistência das vias respiratórias. Tal ativação pode acontecer em razão da estimulação de receptores sensoriais, presentes na traqueia e nos brônquios, por agentes irritantes, como fumaça de cigarro, poeira ou ar frio. Contudo, a estimulação simpática, vista em situações de exercício físico, proporciona o relaxamento das células musculares lisas dos brônquios, reduzindo a resistência das vias respiratórias. Tal efeito depende da ação da norepinefrina em receptores adrenérgicos do tipo beta-2. Os agonistas seletivos beta-2 adrenérgicos são comumente utilizados na prática clínica no tratamento de doenças que causam broncoconstrição, como a asma
Revisar a hematosee o transporte de gases
Hematose:
 (
A alcalose respiratória é a diminuição primária da P
co
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 (hipocapnia) decorrente de aumento da frequência e/ou do volume respiratório (hiperventilação). O aumento da ventilação ocorre, em geral, como resposta fisiológica a hipóxia (p. ex. alta altitude), 
acidose metabólica
 e aumento de demandas metabólicas (p. ex., febre) 
)Transporte de O2: dissolvido no sangue (2%) bike
Hb: grande afinidade com o 02. Se liga e transporta-o (20%) carro
+ Hb MAIOR eficiência no transporte de 02
Quantidade de O2 no sangue:
Cianose: pouca quantidade de O2 nos tecidos, Hb SEM oxigênio
Relacionar o sistema nervoso com os mecanismos regulatórios do sistema respiratório