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@cura.radical Sistema respiratório O sistema respiratório é constituído pelo nariz, pela faringe, pela laringe, pela traqueia, pelos brônquios e pelos pulmões Funções - Possibilitar as trocas gasosas: ingestão de O2 para entregá-lo às células corporais e remoção do CO2 produzido pelas células do corpo; - Ajudar a regular o pH do sangue; - Conter receptores para o sentido do olfato, filtrar o ar inspirado, produzir sons vocais (fonação) e eliminar água e calor. Anatomia Suas partes podem ser classificadas de acordo com sua estrutura ou função. Estruturalmente, o aparelho respiratório é constituído por duas partes: (1) O sistema respiratório superior inclui o nariz, a cavidade nasal, a faringe e estruturas associadas; (2) o sistema respiratório inferior inclui a laringe, a traqueia, os brônquios e os pulmões. Funcionalmente, o sistema respiratório também é formado por duas partes. (1) A zona condutora consiste em várias cavidades e tubos interconectados (intrapulmonares e extrapulmonares). Estes incluem o nariz, a cavidade nasal, a faringe, a laringe, a traqueia, os brônquios, os bronquíolos e os bronquíolos terminais; sua função é filtrar, aquecer e umedecer o ar e conduzi-lo para os pulmões. (2) A zona respiratória consiste em tubos e tecidos nos pulmões onde ocorrem as trocas gasosas. Estes incluem os bronquíolos respiratórios, os ductos alveolares, os sacos alveolares e os alvéolos e são os principais locais de trocas gasosas entre o ar e o sangue. Nariz O nariz é um órgão especializado no sistema respiratório que consiste em uma parte externa visível e uma parte interna (intracraniana) chamada de cavidade nasal. A parte externa do nariz é a parte visível na face; consiste em uma estrutura de suporte constituída por osso e cartilagem hialina recoberta por músculo e pele e revestida por túnica mucosa. O frontal, os ossos nasais e as maxilas formam a estrutura óssea da parte externa do nariz. A estrutura cartilaginosa do nariz é formada por várias porções de cartilagem hialina ligadas entre si e a determinados ossos do crânio por tecido conjuntivo fibroso. Os componentes da estrutura cartilaginosa são a cartilagem do septo nasal, que forma a parte anterior do septo nasal; as cartilagens nasais acessórias inferiormente aos ossos nasais; e as cartilagens alares, que formam uma parte das paredes das narinas. Como é formada por cartilagem hialina maleável, a estrutura cartilaginosa do nariz é um pouco flexível. Na face inferior do nariz estão duas aberturas chamadas de narinas. As estruturas internas do nariz têm três funções: (1) aquecimento, umidificação e filtragem do influxo de ar; (2) detecção de estímulos olfatórios; (3) modificação das vibrações da fala à medida que elas passam pelas grandes e ocas câmaras de ressonância. A ressonância se refere a prolongar, amplificar ou modificar um som pela vibração. A cavidade nasal é um espaço grande na face anterior do crânio que se encontra inferiormente ao osso nasal e superiormente à cavidade oral; Uma estrutura vertical, o septo nasal, divide a cavidade nasal nos lados direito e esquerdo. A parte anterior do septo nasal é composta principalmente por cartilagem hialina; o restante é formado pelos ossos vômer, lâmina perpendicular do etmoide, maxila e palatinos. Anteriormente, a cavidade nasal se funde ao nariz; posteriormente, comunica-se com a faringe por meio de duas aberturas chamadas de cóanos. Ductos dos seios paranasais (que drenam muco) e os ductos lacrimonasais (que drenam lágrimas) também se abrem na cavidade nasal. Os seios paranasais são cavidades em determinados ossos cranianos e faciais revestidos por túnica mucosa que são contínuos com o revestimento da cavidade nasal. Os ossos do crânio que contêm seios paranasais são o frontal, o esfenoide, o etmoide e a maxila. Além de produzir muco, os seios paranasais servem como câmaras de ressonância para um som ao falar ou cantar. As paredes laterais da cavidade nasal são formadas pelos ossos etmoide, maxila, lacrimal, palatino e concha nasal inferior; o etmoide também forma o teto do nariz. Os palatinos e os processos palatinos da maxila, que juntos constituem o palato duro, formam o assoalho da cavidade nasal. As estruturas ósseas e cartilagíneas do nariz ajudam a manter o vestíbulo do nariz e a cavidade nasal pérvios, ou seja, desobstruídos. A cavidade nasal está dividida em uma parte respiratória inferior maior e um parte olfatória superior menor. A região respiratória é revestida por epitélio colunar pseudoestratificado ciliado com diversas células caliciformes, que é frequentemente chamada de epitélio respiratório. A parte anterior da cavidade nasal logo no interior das narinas, chamada de vestíbulo do nariz, é circundada por cartilagem; a parte superior da cavidade nasal é circundada por osso Quando o ar entra pelas narinas, passa primeiro pelo vestíbulo do nariz, que é revestido por pele contendo pelos grossos que filtram grandes partículas de poeira. Três conchas formadas por projeções das conchas nasais superior, média e inferior se estendem de cada parede lateral da cavidade nasal. Perto de alcançar o septo nasal, as conchas se subdividem em cada lado da cavidade nasal em várias estruturas semelhantes a cavernas – os meatos nasais superior, médio e inferior. Túnicas mucosas revestem a cavidade nasal e suas conchas. O arranjo das conchas e meatos aumenta a área de superfície da cavidade nasal e evita a desidratação por aprisionamento de gotículas de água durante a expiração. Conforme o ar inspirado circula pelas conchas e meatos, é aquecido pelo sangue nos capilares. O muco secretado pelas células caliciformes umedece o ar e retém as partículas de poeira. A drenagem do ducto lacrimonasal também ajuda a umedecer o ar e às vezes é assistida por secreções dos seios paranasais. Os cílios movem o muco e as partículas de poeira retidas em direção à faringe, onde podem ser engolidas ou cuspidas, removendo assim as partículas do sistema respiratório. As células receptoras olfatórias, as células de sustentação e as células basais se encontram na região respiratória, que está perto da concha nasal superior e septo adjacente. Essas células formam o epitélio olfatório. Este contém cílios, mas não há células caliciformes. Faringe É um tubo em forma de funil com aproximadamente 13 cm de comprimento que começa nos cóanos e se estende para o nível da cartilagem cricóidea, a cartilagem mais inferior da laringe. A faringe encontra-se discretamente posterior às cavidades nasal e oral, superior à laringe, e imediatamente anterior às vértebras cervicais. Sua parede é constituída por músculos esqueléticos e é revestida por túnica mucosa. Músculos esqueléticos relaxados ajudam a manter a faringe patente. A contração dos músculos esqueléticos auxilia na deglutição. A faringe atua como uma passagem para o ar e comida, fornece uma câmara de ressonância para os sons da fala e abriga as tonsilas, que participam das reações imunológicas contra invasores estranhos. A faringe pode ser dividida em três regiões anatômicas: (1) nasofaringe; (2) orofaringe; (3) laringofaringe. A parte superior da faringe, chamada de parte nasal da faringe, encontra-se posterior à cavidade nasal e se estende até o palato mole. O palato mole, que forma a porção posterior do céu da boca, é uma partição muscular em forma de arco entre as partes nasal e oral da faringe que é revestida por túnica mucosa. Há cinco aberturas na sua parede: dois cóanos, dois óstios que conduzem às tubas auditivas e a abertura paraa parte oral da faringe. A parede posterior também contém a tonsila faríngea. Por meio dos cóanos, a parte nasal da faringe recebe o ar da cavidade nasal, juntamente com o muco com pó. A parte nasal da faringe é revestida por epitélio colunar pseudoestratificado ciliado, e os cílios movem o muco para baixo em direção à parte mais inferior da faringe. A parte nasal da faringe também troca pequenos volumes de ar com as tubas auditivas para equalizar a pressão do ar entre a orelha média e a atmosfera. A porção intermédia da faringe, a parte oral da faringe, encontra-se posterior à cavidade oral e se estende desde o palato mole inferiormente até o nível do hioide. Ela tem apenas uma abertura para ela, a fauce, a abertura da boca. Esta porção da faringe tem funções respiratórias e digestórias, servindo como uma via comum para o ar, a comida e a bebida. Como a parte oral da faringe está sujeita à abrasão por partículas de alimentos, é revestida por epitélio escamoso estratificado não queratinizado. Dois pares de tonsilas, as tonsilas palatina e lingual, são encontradas na parte oral da faringe. A parte inferior da faringe, a parte laríngea da faringe começa no nível do hioide. Em sua extremidade inferior, se abre no esôfago (tubo alimentar) posteriormente e na laringe (pregas vocais) anteriormente. Como a parte oral da faringe, a parte laríngea da faringe é tanto uma via respiratória quanto digestória e é revestida por epitélio escamoso estratificado não queratinizado. Laringe Laringe é uma pequena conexão entre a parte laríngea da faringe e a traqueia. Encontra-se na linha média do pescoço anteriormente ao esôfago e às vértebras cervicais IV a VI. A parede da laringe é composta por nove fragmentos de cartilagem Três ocorrem isoladamente: ➢ Cartilagem tireóidea; ➢ Epiglote ➢ Cartilagem cricóidea Três ocorrem em pares: ➢ Cartilagens aritenóidea; ➢ Cuneiforme; ➢ Corniculada. Os músculos extrínsecos da laringe conectam as cartilagens a outras estruturas na garganta; os músculos intrínsecos conectam as cartilagens entre si. A cavidade da laringe é o espaço que se estende desde a entrada da laringe até a margem inferior da cartilagem cricóidea. A parte da cavidade da laringe acima das pregas vestibulares (cordas vocais falsas) é chamada de vestíbulo da laringe. A parte da cavidade da laringe abaixo das pregas vocais é chamada de cavidade infraglótica. A cartilagem tireóidea (pomo de Adão) consiste em duas lâminas fundidas de cartilagem hialina que formam a parede anterior da laringe e conferem a ela um formato triangular. A epiglote é um segmento grande de cartilagem elástica em forma de folha. se move para cima e para baixo como um alçapão. Durante a deglutição, a faringe e a laringe se movem para cima. A elevação da faringe amplia-a para receber alimentos ou bebidas; a elevação da laringe faz com que a epiglote se mova para baixo e cubra a glote, fechando-a. A glote é composta por um par de pregas de túnica mucosa, as pregas vocais (cordas vocais verdadeiras) na laringe, e o espaço entre elas é chamado de rima da glote. A cartilagem cricóidea é um anel de cartilagem hialina que forma a parede inferior da laringe. O par de cartilagens aritenóideas são segmentos triangulares formados principalmente por cartilagem hialina localizados na margem posterior superior da cartilagem cricóidea. O par de cartilagens corniculadas, peças em forma de chifre de cartilagem elástica, está localizado no ápice de cada cartilagem aritenóidea. O par de cartilagens cuneiformes, cartilagens elásticas em forma de taco anteriores às cartilagens corniculadas, apoia as pregas vocais e as faces laterais da epiglote. A túnica mucosa da laringe forma dois pares de pregas um par superior chamado de pregas vestibulares (cordas vocais falsas) e um par inferior chamado de pregas vocais (cordas vocais verdadeiras). O espaço entre as pregas vestibulares é conhecido como rima do vestíbulo. O ventrículo da laringe é uma expansão lateral da parte média da cavidade da laringe inferior às pregas vestibulares e superior às pregas vocais. Embora as pregas vestibulares não atuem na produção da voz, têm outras funções importantes. Quando elas estão unidas, atuam no prender a respiração contra a pressão na cavidade torácica, como pode ocorrer quando uma pessoa faz força para levantar um objeto pesado. As pregas vocais são as principais estruturas envolvidas na produção da voz. O ar que passa pela laringe vibra as pregas e produz som (fonação) pela criação de ondas de som na coluna de ar na faringe, no nariz e na boca. A variação do tom do som está relacionada com a tensão nas pregas vocais. Quanto maior a pressão do ar, mais alto o som produzido pela vibração das pregas vocais. Traqueia A traqueia é uma via tubular para o ar com aproximadamente 12 cm de comprimento e 2,5 cm de diâmetro. Está localizada anteriormente ao esôfago e se estende desde a laringe até a margem superior da vértebra TV, onde se divide em brônquios primários direito e esquerdo. As camadas da parede da traqueia, da profunda à superficial, são a (1) túnica mucosa, (2) tela submucosa, (3) cartilagem hialina e (4) túnica adventícia (composta de tecido conjuntivo areolar). A túnica mucosa da traqueia consiste em uma camada de epitélio colunar pseudoestratificado ciliado e uma camada subjacente de lâmina própria que contém fibras elásticas e reticulares. Ela oferece a mesma proteção contra poeira que a túnica que reveste a cavidade nasal e a laringe. A tela submucosa consiste em tecido conjuntivo areolar que contém glândulas seromucosas e seus ductos. Os 16 a 20 anéis horizontais incompletos de cartilagem hialina se assemelham à letra C, estão empilhados uns sobre os outros e estão ligados por tecido conjuntivo denso. A parte aberta de cada anel de cartilagem em formato de C está voltada posteriormente em direção ao esôfago e é cruzada por uma membrana fibromuscular. Nessa membrana estão fibras musculares lisas transversais – chamadas músculo traqueal – e tecido conjuntivo elástico, que possibilita que o diâmetro da traqueia mude sutilmente durante a inspiração e a expiração; isso é importante para manter o fluxo de ar eficiente. Os sólidos anéis de cartilagem em formato de C fornecem um suporte semirrígido para manter a desobstrução de modo que a parede traqueal não colapse para dentro (especialmente durante a inspiração) obstruindo a passagem de ar. A túnica adventícia da traqueia é composta por tecido conjuntivo areolar que une a traqueia aos tecidos circunvizinhos. Brônquios Na margem superior da vértebra TV, a traqueia se divide em um brônquio principal direito, que vai para o pulmão direito, e um brônquio principal esquerdo, que vai para o pulmão esquerdo. O brônquio principal direito é mais vertical, mais curto e mais largo do que o esquerdo. Como resultado, um objeto aspirado tem maior probabilidade de entrar e se alojar no brônquio principal direito do que no esquerdo. Tal como a traqueia, os brônquios principais contêm anéis incompletos de cartilagem e são revestidos por epitélio colunar pseudoestratificado ciliado. No ponto em que a traqueia se divide em brônquios principais direito e esquerdo – Carina. A túnica mucosa da carina é uma das áreas mais sensíveis de toda a laringe e traqueia para desencadear um reflexo da tosse. Ao entrar nos pulmões, o brônquio principal se divide formando brônquios menores – os brônquios lobares, uma para cada lobo do pulmão. (O pulmão direito tem três lobos, o pulmão esquerdo tem dois.) Os brônquioslobares continuam ramificando-se, formando brônquios ainda menores, chamados brônquios segmentares, que irrigam segmentos broncopulmonares específicos dentro dos lobos. Os brônquios segmentares então se dividem em bronquíolos. Os bronquíolos também se ramificam repetidamente e o menor dos ramos ramifica-se em tubos ainda menores chamados bronquíolos terminais. Estes bronquíolos contêm células exócrinas bronquiolares, células colunares não ciliadas intercaladas entre as células epiteliais. As células exócrinas bronquiolares podem proteger contra os efeitos nocivos de toxinas inaladas e substâncias cancerígenas, produzem surfactante e funcionam como célulastronco, que dão origem a várias células do epitélio. Os bronquíolos terminais representam o fim da zona de condução do sistema respiratório. Esta extensa ramificação da traqueia até os bronquíolos terminais se assemelha a uma árvore invertida e é comumente chamada árvore bronquial. Pulmões Os pulmões são órgãos cônicos pareados na cavidade torácica, são separados um do outro pelo coração e por outras estruturas do mediastino, que dividem a cavidade torácica em duas câmaras anatomicamente distintas. Cada pulmão é fechado e protegido por uma túnica serosa de camada dupla chamada pleura. A camada superficial, chamada de pleura parietal, reveste a parede da cavidade torácica; a camada profunda, a pleura visceral, recobre os pulmões propriamente ditos Entre a pleura visceral e a pleura parietal há um pequeno espaço, a cavidade pleural, que contém um pequeno volume de líquido lubrificante que é secretado pelas membranas. Este líquido pleural reduz o atrito entre as membranas, o que lhes possibilita deslizar facilmente uma sobre a outra durante a respiração. O líquido pleural também faz com que as duas membranas adiram uma à outra um fenômeno chamado de tensão superficial. Cavidades pleurais separadas circundam os pulmões esquerdo e direito. Os pulmões se estendem desde o diafragma até a região discretamente superior às clavículas e encontra-se contra as costelas anterior e posteriormente. A larga parte inferior do pulmão, a base, é côncava e se encaixa sobre a zona convexa do diafragma. A parte superior estreita do pulmão é o ápice. A superfície do pulmão apoiada sobre as costelas, a face costal, coincide com a curvatura arredondada das costelas. A face mediastinal (medial) de cada pulmão contém uma região, o hilo do pulmão, por meio da qual os brônquios, os vasos sanguíneos pulmonares, os vasos linfáticos e os nervos entram e saem (Figura 23.9E). Estas estruturas são mantidas unidas pela pleura e tecido conjuntivo e constituem a raiz do pulmão. Medialmente, o pulmão esquerdo também contém uma concavidade, a incisura cardíaca, em que o vértice do coração se encontra. Em razão do espaço ocupado pelo coração, o pulmão esquerdo é aproximadamente 10% menor do que o pulmão direito. Embora o pulmão direito seja mais espesso e mais largo, é também um pouco mais curto do que o pulmão esquerdo, porque o diafragma é maior no lado direito, acomodando o fígado que se encontra inferiormente a ele. Uma ou duas fissuras dividem cada pulmão em lobos. Ambos os pulmões têm uma fissura oblíqua, que se estende inferior e anteriormente; o pulmão direito tem também uma fissura, a fissura horizontal do pulmão direito. A fissura oblíqua no pulmão esquerdo separa o lobo superior do lobo inferior. No pulmão direito, a parte superior da fissura oblíqua separa o lobo superior do lobo inferior; a parte inferior da fissura oblíqua separa o lobo inferior do lobo médio, que é limitado superiormente pela fissura horizontal. Cada lobo recebe seu próprio brônquio lobar. Assim, o brônquio principal direito dá origem a três brônquios lobares chamados brônquios lobares superior, médio e inferior; o brônquio principal esquerdo dá origem aos brônquios lobares superior e inferior. No pulmão, os brônquios lobares dão origem aos brônquios segmentares, que são constantes tanto em origem quanto em distribuição – existem 10 brônquios segmentares em cada pulmão. O segmento de tecido pulmonar que cada brônquio segmentar supre é chamado segmento broncopulmonar Cada segmento broncopulmonar dos pulmões tem muitos pequenos compartimentos, chamados lóbulos; cada lóbulo é envolvido por tecido conjuntivo elástico e contém um vaso linfático, uma arteríola, uma vênula e uma ramificação de um bronquíolo terminal. Os bronquíolos terminais subdividem- se em ramos microscópicos chamados bronquíolos respiratórios. Eles também tem alvéolos ramificando-se de suas paredes. Os alvéolos participam das trocas gasosas; portanto, os bronquíolos respiratórios iniciam a zona respiratória do sistema respiratório. Conforme os bronquíolos respiratórios penetram mais profundamente nos pulmões, o revestimento epitelial passa de cúbico simples para escamoso simples. Os bronquíolos respiratórios por sua vez se subdividem em vários (2 a 11) ductos alveolares, que consistem em epitélio escamoso simples. As vias respiratórias da traqueia aos ductos alveolares contêm aproximadamente 25 ordens de ramificação; a ramificação da traqueia em brônquios primários é chamada de ramificação de primeira ordem; aquela dos brônquios principais em brônquios lobares é chamada ramificação de segunda ordem, e assim por diante até os ductos alveolares. Alvéolos Em torno da circunferência dos ductos alveolares estão diversos alvéolos e sacos alveolares. Um alvéolo é uma evaginação em formato de taça revestida por epitélio escamoso simples e apoiada por uma membrana basal fina e elástica; um saco alveolar é constituído por dois ou mais alvéolos que compartilham uma abertura comum. As paredes dos alvéolos são formadas por dois tipos de células epiteliais alveolares. As células alveolares do tipo I (epiteliais escamosas pulmonares), mais numerosas, são células epiteliais escamosas simples que formam um revestimento quase contínuo da parede alveolar. As células alveolares do tipo II, também chamadas células septais, existem em menor número e são encontradas entre as células alveolares do tipo I. As finas células alveolares do tipo I são os principais locais de trocas gasosas. As células alveolares do tipo II, células epiteliais arredondadas ou cúbicas com superfícies livres contendo microvilosidades, secretam líquido alveolar, o que mantém úmida a superfície entre as células e o ar. Incluído no líquido alveolar está o surfactante, uma complexa mistura de fosfolipídios e lipoproteínas. O surfactante reduz a tensão superficial do líquido alveolar, o que diminui a tendência de colabamento dos alvéolos e, assim, mantém a sua perviedade. 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. Subjacente à camada de células alveolares do tipo I está uma membrana basal elástica. Na face externa dos alvéolos, as arteríolas e vênulas do lóbulo se dispersam em uma rede de capilares sanguíneos que consistem em uma camada única de células endoteliais e membrana basal. A troca de O2 e CO2 entre os alvéolos nos pulmões e o sangue se dá por difusão através das paredes alveolares e capilares, que juntos formam a membrana respiratória. Estendendo-se do alvéolo ao plasma sanguíneo, a membrana respiratória é composta por quatro camadas ➢ Uma camada de células alveolares dos tipos I e II, e macrófagos alveolares associados que constituem a parede alveolar.➢ Uma membrana basal epitelial subjacente à parede alveolar. ➢ Uma membrana basal capilar que muitas vezes está fundida à membrana basal epitelial. ➢ O endotélio capilar. Apesar de ter várias camadas, a membrana respiratória é muito fina – tem somente 0,5 µm de espessura, aproximadamente 1/16 do diâmetro de um eritrócito – para possibilitar a rápida difusão dos gases. Estima-se que os pulmões contenham 300 milhões de alvéolos, proporcionando uma imensa área de superfície de 70 m2 para as trocas gasosas. Ventilação Pulmonar O processo de troca gasosa no corpo, chamado de respiração, tem três passos básicos: - A ventilação pulmonar, ou respiração, é a inspiração (inalação) e expiração (exalação) do ar e envolve a troca de ar entre a atmosfera e os alvéolos dos pulmões. Na ventilação pulmonar, o ar flui entre a atmosfera e os alvéolos dos pulmões em decorrência das diferenças de pressão alternadas produzidas pela contração e pelo relaxamento dos músculos respiratórios. A taxa de fluxo de ar e o esforço necessário para a respiração também são influenciados pela tensão superficial alveolar, complacência dos pulmões e resistência das vias respiratórias. - A respiração externa (pulmonar) é a troca de gases entre os alvéolos dos pulmões e o sangue nos capilares pulmonares através da membrana respiratória. Neste processo, o sangue capilar pulmonar ganha O2 e perde CO2. - Respiração interna (tecidual) é a troca de gases entre o sangue nos capilares sistêmicos e as células teciduais. Nesta etapa, o sangue perde O2 e ganha CO2. Dentro das células, as reações metabólicas que consomem O2 e liberam CO2 durante a produção de ATP são denominadas respiração celular. Mudanças de pressão durante a ventilação pulmonar O ar se move para dentro dos pulmões quando a pressão de ar intrapulmonar é menor do que na atmosfera. O ar se move para fora dos pulmões quando a pressão de ar intrapulmonar é maior do que a pressão do ar na atmosfera. Inspiração Pouco antes de cada inspiração, a pressão do ar dentro dos pulmões é igual à pressão do ar na atmosfera, que ao nível do mar é de aproximadamente 760 milímetros de mercúrio (mmHg), ou 1 atmosfera (atm). Para o ar fluir para os pulmões, a pressão intra-alveolar tem de se tornar mais baixa do que a pressão atmosférica. Esta condição é alcançada aumentando o tamanho dos pulmões. O primeiro passo na expansão dos pulmões durante a inspiração tranquila normal envolve a contração do principal músculo inspiratório, o diafragma, com a resistência dos intercostais externos O músculo mais importante da inspiração é o diafragma, um músculo esquelético em formato de cúpula que forma o assoalho da cavidade torácica. A contração do diafragma faz com que ele se achate, abaixando a sua cúpula. Isto aumenta o diâmetro vertical da cavidade torácica. A contração do diafragma é responsável por aproximadamente 75% do ar que entra nos pulmões durante a respiração tranquila. Os próximos músculos mais importantes à inspiração são os intercostais externos. Quando estes músculos se contraem, eles elevam as costelas. Como resultado, há aumento nos diâmetros anteroposterior e lateral da cavidade torácica. A contração dos intercostais externos é responsável por aproximadamente 25% do ar que entra nos pulmões durante a respiração tranquila normal. Durante inspirações profundas e forçadas, os músculos acessórios da inspiração também atuam no aumento do tamanho da cavidade torácica. Os músculos são assim chamados porque têm pouca contribuição, se é que têm alguma, durante a inspiração tranquila normal, mas durante o exercício ou ventilação forçada podem se contrair vigorosamente. Os músculos acessórios da inspiração incluem os músculos esternocleidomastóideos, que elevam o esterno; os músculos escalenos, que elevam as duas primeiras costelas; e o músculo peitoral menor, que eleva as costelas III a V. Como tanto a inspiração tranquila normal quanto a inspiração durante o exercício ou ventilação forçada envolvem a contração muscular, o processo de inspiração é dito ativo. Expiração É também decorrente de um gradiente de pressão, mas neste caso o gradiente é no sentido oposto: a pressão nos pulmões é maior do que a pressão atmosférica. A expiração normal durante a respiração tranquila, ao contrário da inspiração, é um processo passivo, pois não há contrações musculares envolvidas. Em vez disso, a expiração resulta da retração elástica da parede torácica e dos pulmões, sendo que ambos têm uma tendência natural de retornar à posição inicial depois de terem sido distendidos. Duas forças dirigidas para dentro contribuem para a retração elástica: (1) a retração das fibras elásticas que foram distendidas durante a inspiração e (2) a força para dentro da tensão superficial decorrente da película de líquido alveolar. A expiração começa quando a musculatura inspiratória relaxa. À medida que o diafragma relaxa, sua cúpula se move superiormente, graças a sua elasticidade. Conforme os músculos intercostais externos relaxam, as costelas são deprimidas. Estes movimentos reduzem os diâmetros vertical, lateral e anteroposterior da cavidade torácica, o que diminui o volume do pulmão. Por sua vez, a pressão alveolar aumenta. O ar então flui da área de pressão mais elevada nos alvéolos para a área de pressão mais baixa na atmosfera. A expiração torna-se ativa apenas durante a respiração forçada, como ocorre ao tocar um instrumento de sopro ou durante o exercício. Nestes momentos, os músculos expiratórios abdominais e intercostais internos se contraem, o que aumenta a pressão nas regiões abdominal e torácica. A contração dos músculos abdominais move as costelas inferiores para baixo e comprime as vísceras abdominais, forçando assim o diafragma superiormente. A contração dos músculos intercostais internos, que se estendem inferior e posteriormente entre costelas adjacentes, puxa as costelas inferiormente. Embora a pressão pleural seja sempre menor do que a pressão alveolar, pode exceder brevemente a pressão atmosférica durante uma expiração forçada, como durante a tosse. OBS: Outros três fatores afetam a taxa de fluxo de ar e a facilidade da ventilação pulmonar: - A tensão superficial do líquido alveolar; - A complacência dos pulmões; - A resistência das vias respiratórias. Volumes e capacidades pulmonares ➢ Volumes • Volume Corrente (VC) - É a quantidade de ar que entra nos pulmões na inspiração ou a quantidade de ar que sai dos pulmões na expiração, esse valor é, em média, de 500 mL. • A ventilação minuto (VM) – o volume total de ar inspirado e expirado a cada minuto – é dada pela frequência respiratória multiplicada pelo volume corrente: VM = 12 ciclos/min × 500 ml/respiração = 6 l/min • Em um adulto típico, aproximadamente 70% do volume corrente (350 ml) alcança efetivamente a zona respiratória do sistema respiratório – bronquíolos respiratórios, ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos – e participa na respiração externa. Os outros 30% (150 ml) permanecem nas vias respiratórias de condução do nariz, faringe, laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos e bronquíolos terminais. Coletivamente, as vias respiratórias de condução com ar que não é submetido à troca respiratória são conhecidas como espaço morto anatômico • Taxa de ventilação alveolar é o volume de ar por minuto que efetivamente alcança a zona respiratória. No exemplo dado, a taxa de ventilação alveolar seria de: 350 ml/respiração × 12 incursões respiratórias/min = 4.200 ml/min.• Volume de Reserva Inspiratório (VRI) - É a quantidade de ar que pode ser inspirada sobre e além do volume corrente normal, esse volume equivale a 1500 mL. • Volume de Reserva Expiratório (VRE) - É a quantidade extra de ar que pode ser expirado sobre e além do volume corrente normal, esse volume equivale até 2500 mL. • Volume Residual (VR) - É a quantidade de ar que ainda permanece nos pulmões após uma expiração forçada, esse volume é em torno de 1500 mL e só pode ser medido através da pletismografia. ➢ Capacidades • As capacidades pulmonares correspondem a soma de dois ou mais volumes pulmonares. • Capacidade Vital – É a soma do volume corrente, volume de reserva inspiratório e volume de reserva expiratório, equivalendo a aproximadamente 4500 mL. • Capacidade Inspiratória - É a soma dos volumes corrente mais o volume de reserva inspiratório, equivalendo a aproximadamente 2000 mL. • Capacidade Pulmonar Total – É a soma de todos os volumes, ou seja, o volume corrente, volume de reserva inspiratório, volume de reserva expiratório e o volume residual, equivalendo a aproximadamente 6000 mL. • Capacidade Residual Funcional - É a soma do volume corrente mais o volume de reserva expiratório, esse valor equivale a 3000 mL. Trocas gasosas A respiração externa ou troca gasosa pulmonar é a difusão do O2 do ar nos alvéolos pulmonares para o sangue dos capilares pulmonares e a difusão do CO2 na direção oposta. A respiração externa nos pulmões converte o sangue venoso (discretamente depletado de O2) que vem do lado direito do coração em sangue oxigenado (saturado com O2) que retorna para o lado esquerdo do coração A troca de O2 e CO2 entre os capilares sistêmicos e as células teciduais é chamada de respiração interna ou trocas gasosas sistêmicas. Conforme o O2 deixa a corrente sanguínea, o sangue oxigenado é convertido em sangue venoso. Ao contrário da respiração externa, que ocorre somente nos pulmões, a respiração interna ocorre nos tecidos de todo o corpo. Controle da respiração • Área de ritmicidade medular no bulbo. • Área pneumotáxica. Localizada na parte superior da ponte, transmite impulsos inibitórios para a área inspiratória. A principal função dela é desligar a área inspiratória antes que os pulmões fiquem muito cheios de ar. Esses impulsos têm, então, a finalidade de diminuir a duração da inspiração, enquanto a área pneumotáxica estiver mais ativa, a frequência da respiração será mais rápida. • Área apnêustica A área apnêustica está localizada na parte inferior da ponte, essa área vai enviar sinais ativando e prolongando a inspiração, resultando em uma inspiração longa e intensa. Quando a área pneumotáxica está ativa, os sinais da área apnêustica são anulados.
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