Estrutura e função do sistema respiratório e Fisiologia da mecânica respiratória

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO
Ríllary Monteiro de Almeida Silva
Graduanda em nutrição
Estrutur� � funçã� d� sistem�
respiratóri� � Fisiologi� d� mecânic� respiratóri�
Fisiologia geral da nutrição
Obs: A pressão sai sempre da maior para menor, assim como o sistema
cardiovascular
Funções
a. A principal função do sistema respiratório é promover a
troca gasosa, favorecendo oxigênio para os tecidos e
removendo o gás carbônico resultantes do metabolismos
celular
Porque o oxigênio é importante para nosso organismo?
Ele se torna fundamental para a vida, pois os seres vivos empregam o
oxigênio num processo que libera energia para as suas atividades.
Utiliza o oxigênio como aceptor final da cadeia transportadora de elétrons,
que fornece a produção de energia e ATP para os tecidos funcionarem.
Utiliza o oxigênio como aceptor de hidrogênio (para formar água) e o
produto final é o gás carbônico
b. Manter o pH plasmático em valores da normalidade
c. Participar do equilíbrio térmico já que o aumento da
ventilação acarreta maior perda de calor e água
d. Filtrar eventuais êmbolos trazidos pela circulação venosa
e. Defesa contra agentes agressores (bactérias, partículas de
sílica, cigarro, poluição)
f. Produção e metabolização de substâncias vasoativas,
algumas substâncias produzidas pelo próprio pulmão que
aumentam a vasodilatação
Estrutura
- Composto por vias aéreas superiores(cavidade nasal, nariz,
palato duro, faringe, epiglote, laringe, traquéia) e inferiores com
estruturas especializadas na troca gasosa (pulmões, brônquios,
bronquíolos,..)
Trocas gasosas
- Suprir o organismo com o O² e dele remover o CO²
- Basicamente a troca se dá entre o alvéolo pulmonar e os vasos
sanguíneos (capilares pulmonares) que passam ali.
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- O conjunto dessas trocas gasosas fazem com que haja uma
disponibilidade maior de O²e uma menor de CO² na corrente
sanguínea
O CO² migra para o alvéolo
O² migra para corrente sanguínea (sangue arterial)
Como um alvéolo, uma unidade funcional microscópica permite
que o O² saia em direção até o capilar, enquanto que o CO² vai
da corrente sanguínea em direção para os alvéolos?
- Tem que ocorrer uma diferença de concentração e
pressão para que ele consiga passar do meio de menor
pressão para o de maior pressão
- A pressão do CO² nos capilares tem que ta maior em
relação aos alvéolos , a pressão do O² nos alvéolos tem
que ta maior em relação aos capilares
Quem promove essa diferença de pressão?
- As mecânicas/músculos respiratórios
Troca gasosa entre meio externo e interno
1. O fluxo ocorre a partir de regiões de maior pressão para de menor
pressão
2. Uma bomba muscular cria gradientes de pressão
3. A resistência ao fluxo de ar é influenciado principalmente pelo diâmetro
dos tubos pelos quais o ar está fluindo (o diâmetro também influencia
na pressão, o ar que está no compartimento de maior pressão, tende a
ir para os compartimentos de menor pressão)
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obs: o sangue enviado para aorta, é rico em O² e pobre em CO²
- As trocas que acontecem a nível alveolar(libera O² e recolhe CO²) é o
inverso do que acontece a nível tecidual (recolhe o O² e libera o CO²)
Segmentos do sistema respiratório
Organização do sistema respiratório
1. Zona de transporte/condutora :
Laringe
- proteger as vias aéreas
inferiores e não deixar que
nenhum alimento, saliva ou
outra substância chegue
aos pulmões.
- No ser humano, a laringe,
também é responsável pela
fala (fonação).
Traquéia
Brônquios
Bronquíolos
Bronquíolos terminais
- Cartilagem mantém sistema
de tubos (traquéias e
brônquios) abertos
- Presença de células
secretoras de muco
- Presença de cílios para
remoção de debris
- Musculatura lisa controla o
diâmetro do tubo
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a. Condução do ar até os pulmões
b. Acondicionamento do ar, filtração, umidificação e aquecimento do
ar
2. Zona de transição
a. Transição entre zona de transporte e respiratória- bronquíolos
respiratório que chegam a nível alveolares
3. Zona respiratória
a. Unidade funcional da troca gasosa, com a presença de capilares
sanguíneos que passam por ali
b. Composto por alvéolos, ductos alveolares e sacos alveolares
c. Existem mais de 300 milhões de alvéolos em cada pulmão, e mais
de 280 bilhões de capilares (contendo gases pulmonares)
- A zona respiratória é compatível com a troca gasosa propriamente dita,
por possuírem epitélio muito mais fino.
- A medida que vai em direção aos bronquíolos os compartimento ficam
especializados e os epitélios mais finos, consequentemente, aumentam
a capacidade de troca gasosa
- As zonas de transporte e de transição podem influenciar a respiração
por conta de substâncias vasoativas, podem aumentar e diminuir esses
tubos.
- A medida que aumentam o diâmetro, pode chegar mais ar, enquanto que
a diminuição do diâmetro, diminui a pressão e consequentemente a
chegada de ar
Diferença morfológicas das células ao decorrer do sistema respiratório
- As estruturas vão diminuindo desde a traqueia, a medida que vão
adentrando nos pulmões
- A medida que vai entrando nas vias inferiores, o perfil das células vão
mudando
Mecânic� respiratóri�
- Músculos que produzem a expansão e a contração pulmonar
a. Diafragma
b. Intercostais paraesternais
c. Esternocleidomastóideo: músculo acessório que se origina no
manúbrio do esterno e se insere no processo mastóide.
Basicamente é requisitado em situações especiais
- Inspiração: conjunto de movimentos que permite a entrada de ar nos
pulmões. Nesse processo ocorre a contração do diafragma,
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ocasionando seu abaixamento. Os músculos intercostais também se
contraem fazendo com que as costelas se levantem. Isso faz com que o
tórax aumente de tamanho e a pressão interna dos pulmões torna-se
menor que a externa. Com a redução da pressão intrapulmonar, o ar
acaba entrando pelas vias respiratórias e chegando até os alvéolos para
que ocorram as trocas gasosas.
- Expiração: consiste no conjunto de movimentos que resulta na retirada
do ar do interior das vias respiratórias. Nesse caso, ocorre o
relaxamento dos músculos (diafragma), mas podem ocorrer a contração
de músculos abdominais, nos casos de atividades físicas
Lei de Boyle⇒ Diferença de pressão está relacionada com o volume
do compartimento⇒ expansão e diminuição torácica
Compressão: ↓V⇒ ↑P Descompressão: ↑V⇒ ↓P
Pleura
- Região bastante importante do pulmão para manter a pressão “ótima”
- O saco pleural forma uma dupla membrana envoltória que envolve a
face interna da parede do tórax e a face externa dos pulmões
- O saco pleural é composto pelo líquido pleural, que deve estar em
volume “ótimo”
Tensão superficial e surfactante
- A força que uma molécula de água/alguma solução exerce sobre a outra
Lei de laplace: P = 2Ts/r
Não possuímos alvéolos de diâmetros iguais, desse modo o ar vai ser
direcionado dos alvéolos menores para os alvéolos maiores/maior
volume. Pois a pressão é maior nos alvéolos de menor diâmetro,
colabando os alvéolos de pequeno diâmetro.
- O surfactante pulmonar é um líquido que reduz de forma significativa a
tensão superficial dentro do alvéolo pulmonar, prevenindo o colapso
durante a expiração. A presença do surfactante permite uma pressão
similar em alvéolos de diâmetros diferentes
Espirometria
- É um exame utilizado para medir a quantidade e o fluxo de ar que entra
e sai dos pulmões
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- Volumes respiratórios: É o volume obtido numa respiração normal, ou
seja, quando você respira normalmente, sem forçar. O volume que entra
e sai dos pulmões a cada inspiração e expiração, respectivamente, é o
volume corrente.
Volume corrente (VC) Quantidade dear inspirada
espontaneamente em cada ciclo
respiratório
Volume de reserva inspiratório
(VRI)
Volume máximo que pode ser
inspirado voluntariamente a partir
do final de uma inspiração
espontânea
Volume de reserva expiratório
(VRE)
Volume máximo que pode ser
expirado voluntariamente a partir
do final de uma inspiração
espontânea
Volume residual Volume de gás que permanece no
interior dos pulmões após a
expiração máxima
Capacidade vital (CV) Quantidade de gás mobilizada
entre uma inspiração e uma
expiração máxima. A soma dos
volumes corrente, de reserva
inspiratória e expiratória
Capacidade inspiratória (CD) Volume máximo inspirado a partir
do final de uma expiração
espontânea. Soma dos volumes
corrente e de reserva respiratória
Capacidade residual funcional
(CRF)
Quantidade de gás contida nos
pulmões no final de uma
expiração espontânea. Soma dos
volumes de reserva expiratória e
residual
Capacidade pulmonar total (CPT) Quantidade de gás contida nos
pulmões ao final de uma
inspiração máxima e equivale à
adição dos 4 volumes primários