Fisiologia np2

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SISTEMA RESPIRATÓRIO
Funções:
⚫Trocas de gases entre a atmosfera e o sangue
⚫Regulação homeostática do pH corporal
⚫Proteção contra substâncias irritantes e patógenos
⚫Vocalizaçã
Respiração: Movimentos de gases entre o meio externo e as
células do corpo
➢ Troca de gases entre atmosfera e pulmões
➢Troca de O2 e CO2 entre pulmões e sangue
➢Transporte de O2 e CO2 pelo sangue
➢Troca de gases entre o sangue e as célula
➢Tórax ou cavidade peitoral: ligado aos ossos da coluna vertebral e costelas e seus músculos
associados (ossos e músculos = caixa torácica);
➢cavidade preenchida com 3 bolsas membranosas: saco pericárdico e 2 sacos pleurais
➢ pulmões: tecido esponjoso, cuja maior parte do volume é ocupada por ar
Estrutura do Sistema Respiratório
• cada pulmão: revestido por um saco pleural duplo • unidas pelo fluido pleural
• cria umidade e permite o deslizamento entre as membranas opostas e
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• protege os pulmões da cavidade torácica
• os pulmões aderem à caixa torácica, o que permite que permaneçam parcialmente inflados no
repouso)
CÉLULAS DAS VIAS AÉREAS – PRODUÇÃO DE MUCO
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Fluxo de ar nos pulmões:
•causado por gradientes de pressão (os
músculos da caixa torácica e o diafragma
funcionam como bombas)
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PNEUMOTÓRAX
ar no espaço intrapleural — desfaz as interações do líquido que mantém o pulmão aderido a
caixa torácica
O surfactante pulmonar
É um líquido que reduz de forma
significativa a tensão superficial dentro do
alvéolo pulmonar, prevenindo o colapso
durante a expiração. Consiste em 80% de
fosfolípideos, 8% de lípidos e 12% de
proteínas. A tensão superficial é a força
que atua através de uma linha imaginária
na superfície do líquido. Ela se origina
porque as forças de atração entre as
moléculas adjacentes do líquido são muito
mais fortes do que aquelas entre o líquido
e o gás, resultando em diminuição da
superfície líquida, gerando uma pressão dentro do alvéol
– Pulmões elásticos tendem a colapsar
– Caixa Torácica complacente tende a se expandir
• Complacência: capacidade do pulmão para se distender.
• Elasticidade: essencial para que os pulmões retornem ao volume de repouso.
• A presença de uma camada fluida sobre o alvéolo cria resistência à distensão
• Surfactante: substância química que diminui a tensão superficial da água
Inspiração — Complacência
Expiração — Elastância
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PATOLOGIAS PULMONARES QUE AFETAM A VENTILAÇÃO ALVEOLAR E AS TROCAS GASOSAS
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Volumes e capacidades pulmonares
Testes de função pulmonar: espirômetro (instrumento que mede o volume de ar que é
movimentado em cada respiração)
•Frequência e profundidade
da respiração: eficiência da
respiração
•efetividade da respiração
determinada pela ventilação
pulmonar total ou volume
minuto (volume de ar
movido para dentro e para
fora dos pulmões a cada
minuto)
•ventilação pulmonar total =
frequência da ventilação x
volume corrente
VENTILAÇÃO ALVEOLAR = volume de ar fresco que chega aos alvéolos por minuto
•ventilação alveolar = frequência respiratória x (volume corrente – volume do espaço morto
anatômico);
-é afetada pela frequência e profundidade da respiração
• O movimento das moléculas de um gás a partir do ar para um líquido é diretamente
proporcional:
1. gradiente de pressão do gás
2. solubilidade do gás no líquido (facilidade com que o gás se dissolve no líquido)
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• O dióxido de carbono é cerca de 20 vezes mais solúvel em água do que o oxigênio
3. temperatura
Trocas de gases nos tecidos: depende do gradiente de pressão entre o sangue e os tecidos
Difusão de gases entre o sangue e as células: uso contínuo de oxigênio e produção de dióxido
de carbono (respiração celular);
Célula em repouso: PO2 = 40 mmHg e PCO2 = 46 mmHg
Sangue arterial: PO2 = 100 mmHg e PCO2 = 40 mmHg
Portanto as pressões favorecem a difusão de oxigênio do plasma para as células e difusão
de dióxido de carbono das células para ao plasma
TRANSPORTE DE GASES NO SANGUE - TRANSPORTE DE OXIGÊNIO
—Hemoglobina (Hb): proteína ligante de oxigênio nas hemácias
—O oxigênio é fracamente solúvel em soluções aquosas;
—Conteúdo total de oxigênio no sangue: quantidade dissolvida no plasma + quantidade
ligada à Hb
—Transporte: dissolvido no plasma (cerca de 3ml/l de plasma do sangue arterial – DC
normal de 5 l/min, resultaria em 15 ml/l de oxigênio
Consumo de oxigênio no repouso: 250 ml/min
IMPORTÂNCIA DA HEMOGLOBINA • Transporte de O2 e CO2.
• É a principal proteína das hemáceas (cerca de 280 milhões de moléculas por célula).
• É um tetrâmero constituída por 4 cadeias polipeptídicas (globinas), associadas a 4 anéis
porfirínicos (HEME).
TRANSPORTE DE OXIGÊNIO
•Transporte de oxigênio ligado à Hb: 98% do oxigênio de
um determinado volume de sangue é transportado ligado
à Hb (em concentrações normais de Hb, cerca de 197ml/l
de sangue - DC normal de 5 l/min, chegam às células
quase 1000 ml/min, que é cerca de 4 vezes a quantidade
necessária no repouso
➢A ligação do oxigênio à Hb depende:
• da PO2 do plasma arterial, determinada pela composição do ar inspirado, pela frequência de
ventilação alveolar e pela eficiência da troca gasosa entre o sangue e os pulmões
•do número de sítios de ligação de oxigênio nas hemáceas, que depende de moléculas de Hb
no sangue
• Cada molécula de Hb liga-se a 4 moléculas de oxigênio
• Cada molécula de Hb é constituída por 4 subunidades de globina (proteína) cada qual
envolvendo um átomo de ferro contendo um grupo heme (cada grupo heme consiste em um
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anel de porfirina, formado por carbono, nitrogênio e hidrogênio, com um átomo de ferro no
centro, que se liga de forma reversível ao oxigênio).
• Cada átomo de ferro potencialmente liga-se a uma molécula de oxigênio
•Hemoglobina ligada ao oxigênio: oxiemoglobina (HbO2 ),
o que depende da PO2 do plasma (o oxigênio dissolvido no
plasma difunde-se para dentro das hemácias e liga-se à Hb, o
que acarreta mais difusão de oxigênio dos alvéolos para o
plasma)
•Percentagem de saturação da Hb: percentagem de sítios
disponíveis que estão ligados ao oxigênio. •Se todos os sítios
de todas as Hb estiverem ocupados por moléculas de
oxigênio, o sangue está saturado (100% oxigenado)
•É mais solúvel nos fluidos corporais que o oxigênio, porém
a produção celular supera sua solubilidade no plasma
(aproximadamente 7% do CO2 transportado no sangue
venoso está dissolvido; 93% difundem-se para as hemácias,
onde há conversão de 70% em bicarbonato e 23% liga-se à
Hb, formando a Hb. CO2 )
•70% do CO2 que entra no sangue são transportados para os pulmões na forma de íons
bicarbonato (HCO3 -), dissolvidos no plasma
TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO
A conversão do CO2 em HCO3 - depende da anidrase carbônica, enzima existente nas
hemácias:
• o CO2 dissolvido no plasma difunde-se para a hemácia, onde reage com água, formando
ácido carbônico (reação catalisada pela anidrase carbônica), que se dissocia em um íon
hidrogênio e um íon bicarbonato:
● segue a lei da ação das massas: para que a reação continue ocorrendo, o H+ e o HCO3
- devem ser removidos do citoplasma das hemácias, o que ocorre em 2 etapas:
—HCO3 - deixa as hemácias por troca com cloreto(1:1)
— remoção do H+ do citoplasma das hemácias através da ligação da Hb ao H+ (Hb.H); como
o H+ e o HCO3 - são removidos do citoplasma das hemácias, mais CO2 converte-se em
ácido carbônico)
• Hemoglobina e CO2 : cerca de 23% do CO2 do sangue venoso liga-se à Hb;
• quando o oxigênio deixa seus sítios de ligação na molécula de Hb, o CO2 liga-se com a Hb
livre em grupos amina expostos (NH2 ), formando a carbaminoemoglobina (Hb. CO2 )
•a PCO2 nos alvéolos é mais baixa que a do sangue venoso nos capilares pulmonares;
•o CO2 se difunde para fora do plasma e para dentro dos alvéolos e a PCO2 do plasma
começa a cair. •essa redução da PCO2 do plasma permite que o CO2 se difunda para fora das
hemácias
•a remoção de CO2 das hemácias faz com que o H+ deixe as moléculas de Hb
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REMOÇÃO CO2 DOS PULMÕES
•O cloreto é trocado com bicarbonato (o cloreto retorna para o plasma em troca de bicarbonato, que
volta para as hemácias)
•O bicarbonato e o hidrogêniorefazem o ácido carbônico, que é convertido em dióxido de carbono e
água
•O CO2 livre difunde-se para fora das hemácias e para dentro dos alvéolos