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1 2 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ................................................................................... 4 2 SISTEMA CARDIOVASCULAR ......................................................... 4 2.1 Coração ....................................................................................... 5 2.2 Tecido cardíaco ........................................................................... 7 2.3 Ciclo cardíaco .............................................................................. 8 2.4 Debito cardíaco ........................................................................... 9 2.5 Sistema e regulação .................................................................. 10 2.6 Câmaras cardíacas ................................................................... 11 2.7 Valvas cardíacas ....................................................................... 14 2.8 Coronárias ................................................................................. 17 2.9 CIRCULAÇÃO VENOSA CORONÁRIA .................................... 19 2.10 Vasos sanguíneos .................................................................. 20 3 FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR (SCV) ................. 21 3.1 A circulação do sangue ............................................................. 25 3.2 A dinâmica da pressão nas artérias .......................................... 30 3.3 Controle do sistema cardiovascular pelo SNA .......................... 31 4 SISTEMA RESPIRATORIO ............................................................. 35 4.1 Cavidade nasal .......................................................................... 37 4.2 Faringe ...................................................................................... 40 4.3 Laringe ...................................................................................... 40 4.4 Traqueia .................................................................................... 41 4.5 Brônquios .................................................................................. 43 4.6 Bronquíolos ............................................................................... 44 3 4.7 Ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos ........................ 45 4.8 FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATORIO ........................... 46 4.9 Equilíbrio ácido-básico e controlo do pH do sangue ................. 49 5 REFERENCIA BIBLIOGRAFICA ..................................................... 50 4 1 INTRODUÇÃO Prezado aluno! O Grupo Educacional FAVENI, esclarece que o material virtual é semelhante ao da sala de aula presencial. Em uma sala de aula, é raro – quase improvável - um aluno se levantar, interromper a exposição, dirigir-se ao professor e fazer uma pergunta , para que seja esclarecida uma dúvida sobre o tema tratado. O comum é que esse aluno faça a pergunta em voz alta para todos ouvirem e todos ouvirão a resposta. No espaço virtual, é a mesma coisa. Não hesite em perguntar, as perguntas poderão ser direcionadas ao protocolo de atendimento que serão respondidas em tempo hábil. Os cursos à distância exigem do aluno tempo e organização. No caso da nossa disciplina é preciso ter um horário destinado à leitura do texto base e à execução das avaliações propostas. A vantagem é que poderá reservar o dia da semana e a hora que lhe convier para isso. A organização é o quesito indispensável, porque há uma sequência a ser seguida e prazos definidos para as atividades. Bons estudos! 5 2 SISTEMA CARDIOVASCULAR Fonte: tuasaude.com O sistema cardiovascular é constituído pelos vasos sanguíneos, artérias, veias, capilares e coração. É responsável por toda a circulação sanguínea, isso é, transporta os nutrientes e oxigênio por todo o corpo, além de remover gás carbônico e metabólitos (DUTRA, 2018). 2.1 Coração O coração é um órgão muscular, oco, tem forma de cone e funciona de modo similar a duas bombas, contrátil e propulsora. O órgão realiza dois movimentos básicos: sístole (contração) e diástole (relaxamento), de acordo com a despolarização e repolarização de suas cargas elétricas intra e extracelulares, estimuladas por íons como: sódio, potássio, magnésio, cálcio. São conduzidas por um sistema nervoso próprio, capaz de produzir automaticamente seus estímulos elétricos, iniciados por células especializadas que formam o nódulo sinoatrial, localizado na parede posterior do átrio direito (GUYTON, 2006). 6 Sua divisão é conhecida como ápice, base e mais três faces: esternocostal, diafragmática e pulmonar. A base é formada pelos átrios direito e esquerdo. As veias cavas superior e inferior e as veias pulmonares penetram no coração pela base. É também a porção posterior do coração em posição anatômica. O ápice é contralateral a base e tem formato arredondado, formada pela parte inferolateral do ventrículo esquerdo e onde ocorre o batimento apical (DANGELO, 1988 apud DUTRA, 2018). Quanto às cavidades do coração, são subdivididas em quatro câmaras: átrios e ventrículos localizados à direita e à esquerda. O átrio direito se comunica com o ventrículo direito por meio do óstio atrioventricular direito, no qual existe uma estrutura direcionadora do fluxo, a valva atrioventricular direita (tricúspide) (MONTANARI, 2016). O mesmo ocorre à esquerda, por meio do óstio atrioventricular esquerdo, cuja comunicação de fluxo é por meio da valva atrioventricular esquerda (mitral). As cavidades direitas são separadas das esquerdas pelos septos interatrial e interventricular. A câmara esquerda (ventrículo) proporciona a força necessária para o sangue circular por todos os tecidos do corpo. Sua função é vital porque, para sobreviver, os tecidos necessitam receber continuamente oxigênio e nutrientes (DUTRA, 2018). O coração adulto normalmente bombeia em torno de 5 litros de sangue por minuto durante toda vida, em média o órgão tem entre 13 e 15 cm altura, 9 cm de largura e 6 cm de espessura. Nos homens, pesa entre 280 e 340 g e nas mulheres entre 230 e 280 g (POTTER, 2005 apud DUTRA, 2018). O coração permanece apoiado sobre o diafragma, perto da linha média da cavidade torácica, região denominada mediastino e entre os revestimentos dos pulmões (pleuras). Cerca de 2/3 de massa cardíaca ficam à esquerda da linha média do corpo. Sendo que uma das extremidades do coração é o ápice, dirigida para frente, para baixo e a esquerda e, no nível do quinto espaço intercostal. A porção mais larga do coração, oposta ao ápice, é a base, dirigida para trás, para cima e para a direita. Fica próxima aos vasos mais largos e sua parte superior ao nível da segunda costela e está voltada para o pulmão direito e se estende da superfície inferior à base; a borda esquerda, também chamada 7 borda pulmonar, fica voltada para o pulmão esquerdo, estendendo-se da base ao ápice. Como limite superior se encontra os grandes vasos do coração e posteriormente a traqueia, o esôfago e a artéria aorta descendente (DUTRA, 2018). A função do órgão se dá pelo sangue que entra pelo átrio direito sem oxigênio, por meio da veia cava superior que recebe sangue da parte superior do coração e a cava inferior dos órgãos inferiores. Logo, o sangue sai do átrio direito e vai para o ventrículo direito que, imediatamente bombeia o sangue para o tronco pulmonar, ramifica em artérias pulmonares (direita e esquerda), até chegar aos vasos capilares que irrigam os pulmões. Após a oxigenação do sangue, o retorno ao átrio esquerdo ocorre pelas veias pulmonares, segue para o ventrículo esquerdo bombeando sangue rico em oxigênio para aorta ascendentee, consequentemente, para todo o organismo (MONTANARI, 2016). Em repouso, o coração bate de 60 a 100 bpm (batimentos por minuto), em adultos e adolescentes sob condições fisiologicamente normais. 2.2 Tecido cardíaco O pericárdio é uma membrana fibroserosa em forma de bolsa, que recobre e protege o coração e raízes dos grandes vasos. Possui duas membranas: uma composta por tecido fibroso, ou seja, pericárdio fibroso e a membrana interna, chamada de pericárdio seroso e formada por duas lâminas (parietal e visceral). Esta possui um líquido seroso que preenche o espaço entre as duas lâminas, lubrificando o coração e evitando o atrito em cada batimento. Assemelha-se a uma túnica, que repousa sobre o diafragma e se prende a ele (WOODS, 2005 apud DUTRA, 2018). O miocárdio é a camada mais espessa do coração, sendo formado por fibras musculares e tecido conjuntivo fibroso, responsável pela sustentação da musculatura cardíaca. Esse tipo de músculo permite que o coração se contraia e, portanto, impulsione sangue ou o force para o interior dos vasos sanguíneos (DUTRA, 2018). 8 A camada interna do coração é chamada de endocárdio, composta por tecido conjuntivo e epitelial, é responsável pela cobertura interna das paredes atriais e ventriculares. A superfície lisa e brilhante permite que o sangue corra facilmente sobre ela. O endocárdio também reveste as valvas e é contínuo com o revestimento dos vasos sanguíneos que entram e saem do coração (DUTRA, 2018). 2.3 Ciclo cardíaco Denominado ciclo cardíaco, os eventos que ocorrem desde o início de um batimento cardíaco até o seguinte acontecem em duas fases: sístole e diástole, ou seja, contração e relaxamento. O ciclo cardíaco é dividido em 5 etapas, sendo elas: diástole atrial e ventricular, sístole atrial, contração ventricular isovolumé- trica, ejeção ventricular e relaxamento ventricular (DUTRA, 2018). De acordo com Dutra (2018) a diástole atrial e ventricular, o ciclo cardíaco se inicia quando a bomba cardíaca (átrios e ventrículos) está relaxando. Na sequência, os átrios se enchem com sangue proveniente das veias cavas (tanto superior, quanto inferior), e, posteriormente, ocorre o enchimento dos ventrículos, gerando a contração. Quando os ventrículos relaxam, as válvulas atrioventriculares se abrem e o fluxo passa dos átrios para os ventrículos. Segundo autor citado, cerca de 80% do enchimento ventricular ocorre de forma passiva, durante o relaxamento ventricular. A sístole atrial, portanto, é responsável por apenas 20% do enchimento dos ventrículos. A contração ventricular isovolumétrica ocorre enquanto os átrios se contraem, a onda de despolarização se move lentamente por meio do nó AV até o ápice do coração. A sístole ventricular tem seu início no ápice e conduz o sangue na direção da base do coração (DUTRA, 2018). O fluxo sanguíneo propicia o fechamento das valvas atrioventriculares, que impedem o refluxo para os átrios. Nessa fase, as valvas atrioventriculares se encontram fechadas, o sangue fica represado; mesmo assim, os ventrículos continuam a se contrair. Enquanto os 9 ventrículos iniciam a contração, os átrios repolarizam e relaxam (WOODS, 2005 apud DUTRA, 2018). Ainda de acordo com o autor, com relação à ejeção ventricular, quando os ventrículos se contraem, eles geram pressão suficiente para abrir as valvas semilunares e o sangue é conduzido para as artérias. Ao final da contração ventricular, essas cavidades voltam a relaxar, a pressão ventricular diminui a níveis inferiores aos das artérias, e o sangue começa a refluir para o coração. Quando as valvas semilunares se fecham, os ventrículos tornam-se câmaras isoladas. As valvas AV permanecem fechadas à pressão ventricular, que, embora menor, ainda é superior à pressão dos átrios. Quando a pressão ventricular é menor que a dos átrios, as valvas AV se abrem. O volume sanguíneo varia entre 4 e 5 litros, cerca de 80% se encontra nas veias, no coração direito e nos vasos da pequena circulação. Devido à sua grande elasticidade e capacidade, o sistema de baixa pressão atua como reservatório de sangue, que pode ser usado mediante constrição das veias. Com funções cardíacas e pulmonares normais, a pressão venosa central (2 a 8 mmHg ou 3 a 11 cmH 2 0) é uma boa variável para medir o volume sanguíneo (DUTRA, 2018). 2.4 Debito cardíaco O débito cardíaco (DC) pode ser obtido por meio do cálculo de multiplicação da frequência cardíaca (bpm) pelo volume sistólico. Quando há o aumento da frequência e/ou do volume sistólico, haverá também a elevação do débito cardíaco (DUTRA, 2018). Ainda de acordo com o autor, o débito cardíaco se distribui pelos órgãos dispostos paralelamente na circulação sistêmica. A perfusão das artérias coronárias do músculo cardíaco não deve cair, pois o distúrbio da função cardíaca comprometerá toda a circulação sistêmica. Os rins recebem de 20 a 25% do DC. Todo DC flui por meio da circulação pulmonar, pois se encontra em 10 série com a circulação sistêmica. Por meio do tronco pulmonar e das duas artérias pulmonares, o sangue pobre em oxigênio alcança os pulmões, onde é oxigenado. A drenagem de todo o fluxo ocorre pelas veias pulmonares para retorno ao átrio esquerdo. A resistência na circulação pulmonar é apenas uma fração da resistência periférica total na circulação sistêmica, de modo que o coração direito precisa produzir uma pressão média bem menor do que o esquerdo. A maior resistência na circulação sistêmica é oferecida pelas pequenas artérias e arteríolas, por isso, são denominados vasos de resistência (POTTER, 2005 apud DUTRA, 2018). 2.5 Sistema e regulação O coração é um músculo estriado, de contração involuntária e seu funciona- mento acontece por meio de dois sistemas: simpático/parassimpático e sistema intrínseco. O simpático e parassimpático são inerentes ao sistema nervoso autô- nomo e o intrínseco da lei de Starling (DUTRA, 2018). O mecanismo Starling, é a capacidade intrínseca do coração de se adaptar às variações do retorno venoso. Quanto maior for o estiramento do músculo durante o enchimento cardíaco, maior será à força de contração e a quantidade de sangue bombeado pelo corpo (GUYTON, 2006). No sistema autônomo, o bombeamento cardíaco depende dos complexos simpático e parassimpático. A liberação de noradrenalina e de catecolaminas no coração modifica o DC e as resistências periféricas, por alterar a força de contração das fibras do miocárdio e a frequência cardíaca (GUYTON, 2006). No sistema autônomo simpático há predomínio da ação excitatória, aumentando a frequência cardíaca, a força de contração e a excitabilidade e, consequentemente, a quantidade de sangue bombeado. Já o sistema parassimpático tem predomínio inibitório sobre o sistema cardiovascular, diminuindo a frequência cardíaca, a força de contração e a quantidade de sangue bombeado (PALOMO, 2007 apud DUTRA, 2018). 11 2.6 Câmaras cardíacas Átrios e ventrículos direitos e esquerdos. Fonte: Adaptação de DUTRA, 2018 do Atlas de Anatomia Humana. 5.ed. Rio de Janeiro, Elsevier, 2011 As câmaras cardíacas são divididas em: átrios (câmaras superiores) recebem o sangue e os ventrículos (câmaras inferiores) bombeiam o sangue para fora do coração. Os átrios possuem paredes finas e entre eles existe uma parede divisória chamada de septo interatrial, onde se localiza uma depressão denominada de fossa oval, isso é decorrente do forame oval que é espontaneamente fechado após o nascimento. Já os ventrículos são separados pelo septo interventricular (DUTRA, 2018). O autor citado afirma que o átrio direito forma a borda direita do coração, tem a parede posterior de tecido liso e a parede anterior de tecido rugoso devido à presença de cristas musculares, chamados músculos pectinados. Recebe 12 sangue ricoem dióxido de carbono (venoso) da veia cava superior, veia cava inferior e seio coronário. A veia cava superior recebe o sangue proveniente da cabeça e parte superior do corpo, já a cava inferior recebe sangue das extremidades (órgãos e estruturas abaixo do coração) do corpo e por último, seio coronário que recebe o sangue que nutriu o miocárdio conduzindo-o ao átrio direito. O ventrículo direito recebe sangue do átrio direito e o bombeia para o pulmão (circulação pulmonar) (NETTER, 2011 apud DUTRA, 2018). O átrio esquerdo é uma cavidade de parede fina, com paredes posteriores e anteriores lisas, que recebe o sangue já oxigenado por meio de quatro veias pulmonares. O sangue passa do átrio esquerdo para o ventrículo esquerdo, por meio da valva mitral, que tem apenas duas cúspides. O ventrículo esquerdo for- ma o ápice do coração e recebe sangue oxigenado do átrio esquerdo e o bombeia para o corpo (circulação sistêmica). A parede ventricular esquerda é mais espessa que a do ventrículo direito. Essa diferença se deve à maior força necessária para bombear sangue para a circulação sistêmica (DUTRA, 2018). 13 Fonte: Adaptação de DUTRA, 2018 do Atlas de Anatomia Humana. 5.ed. Rio de Janeiro, Elsevier, 2011 Átrio direito Fonte: Adaptação de DUTRA, 2018 do Atlas de Anatomia Humana. 5.ed. Rio de Janeiro, Elsevier, 2011 Ventrículo direito 14 Fonte: Adaptação de DUTRA, 2018 do Atlas de Anatomia Humana. 5.ed. Rio de Janeiro, Elsevier, 2011 2.7 Valvas cardíacas Válvula atrioventricular esquerda ou mitral 15 Fonte: Adaptação de DUTRA, 2018 do Atlas de Anatomia Humana. 5.ed. Rio de Janeiro, Elsevier, 2011 O aparelho valvar é constituído por quatro valvas: pulmonar, tricúspide, aórtica e mitral. Trata-se de um conjunto de estruturas que torna possível a abertura e o fechamento dos canais de comunicação entre as câmaras e as grandes artérias do coração. Produzem o sentido do fluxo de sangue no coração, ou seja, dos átrios para os ventrículos, ventrículos para a aorta e artérias pulmonares. A abertura e o fechamento das valvas são determinados pela pressão. São compostas por anel fibroso, cúspides, cordas tendíneas e músculos papilares (GUYTON, 2006). O anel fibroso é responsável pela sustentação das cúspides que são membranas de tecido conjuntivo ligadas ao anel fibroso e às demais cúspides. As cordas tendíneas são filamentos de tecido conjuntivo que prendem as cúspides aos músculos papilares, responsáveis por evitar sua inversão durante a sístole (NOBRE, 2005 apud DUTRA, 2018). Valvas mitral e tricúspide (atrioventriculares): são valvas de entrada, que se fecham quando os ventrículos se contraem, e o sangue empurra as cúspides para cima em direção aos átrios. Com o fechamento dessas valvas há o 16 impedimento do fluxo retrogrado dos ventrículos para os átrios. À medida que as cúspides se fecham, as cordas tendíneas são esticadas quando empurradas completamente no sentido dos átrios (DUTRA, 2018). Mitral: possui duas cúspides (anterior e posterior) e localiza-se entre o átrio e o ventrículo esquerdo Tricúspide: localizada entre o átrio e o ventrículo direito, impede que o sangue retorne do ventrículo para o átrio direito. Essa valva é constituída por três lâminas membranáceas, esbranquiçadas e irregularmente triangulares (válvula anterior, posterior e septal), de base implantada nas bordas do óstio e o ápice dirigido para baixo e preso as paredes do ventrículo por intermédio dos músculos papilares: anterior, posterior e septal (DUTRA, 2018). Válvula atrioventricular direita ou tricúspide. Fonte: Adaptação de DUTRA, 2018 do Atlas de Anatomia Humana. 5.ed. Rio de Janeiro, Elsevier, 2011 As valvas pulmonar e aórtica (semilunares): a valva pulmonar se localiza entre o ventrículo direito e o tronco da artéria pulmonar. Já a valva aórtica está entre o ventrículo esquerdo e a aorta. Ambas são consideradas valvas de saída, por orientarem o fluxo do sangue dos ventrículos e por se fecharem quando a 17 pressão no tronco da artéria pulmonar e aorta se tornam maior do que a pressão dos ventrículos (DUTRA, 2018). Pulmonar: a valva do tronco pulmonar também é constituída por pequenas lâminas, porém estão dispostas em concha, denominadas válvulas semilunares (anterior, esquerda e direita) (HERLIHY, 2002 apud DUTRA, 2018). Aórtica: do ventrículo esquerdo o sangue sai para a maior artéria do corpo, a aorta e o sangue também flui para as artérias coronárias. A partir da aorta ascendente, o sangue percorre pelo arco aórtico, aorta transversal e descendente (aorta torácica e aorta abdominal). Seus ramos conduzem sangue para todo o corpo (DUTRA, 2018). 2.8 Coronárias As artérias coronárias são responsáveis pela irrigação e oxigenação do coração, de acordo com autor citado, percorrem os sulcos da superfície cardíaca e recebem o nome de artérias coronárias epicárdicas (GUYTON, 2006). Para melhor compreensão do conteúdo, a anatomia coronária será apresentada baseada em imagens de cineangiocoronariografia. Trata-se de um método diagnóstico invasivo amplamente utilizado para avaliar a presença, gravidade e extensão de doença aterosclerótica coronária e assim facilitar a tomada de decisão terapêutica nos pacientes. Essas imagens são obtidas por meio de um equipamento de fluoroscopia, feitas em diversas projeções anatômicas e em pelo menos duas incidências ortogonais diferentes de uma mesma artéria. Posteriormente, a cineangiocoronariografia será descrita em um capítulo específico. Os óstios das coronárias, direita e esquerda, situam-se na base (raiz) da aorta. Anatomicamente são definidas como: artéria coronária direita (ACD), artéria coronária esquerda (ACE), artéria descendente anterior e ramos (ADA), artéria circunflexa e ramos (ACX) (DUTRA, 2018). 18 Artéria coronária direita (ACD) A ACD se origina do seio de Valsalva direito e percorre o sulco atrioventri- cular direito em direção a parede posterior do ventrículo esquerdo, originando habitualmente a artéria do nó sinusal e ramos marginais para o ventrículo direito. Quando dominante (vide abaixo) seu trajeto ultrapassa a crux cordis, onde origina o ramo descendente posterior (DP), e se continua como ramo ventricular posterior (VP) (GUYTON, 2006). Artéria coronária esquerda (ACE) A coronária esquerda e seus ramos (artérias descendente anterior, circunflexa e ramos marginais e diagonais) são fundamentais para o bombeamento do coração, porque mantêm o átrio esquerdo e a maior parte do ventrículo esquerdo oxigenados. O tronco coronário esquerdo (TCE) se origina do seio aórtico esquerdo e passa atrás do tronco pulmonar (GUYTON, 2006). Normalmente, tem trajeto horizontalizado ou assume leve trajeto caudocranial e divide-se em artéria descendente anterior (ADA) e artéria circunflexa (ACX). Ocasionalmente, o TCE termina em uma trifurcação, originando o ramo diagonalis, que se direciona lateralmente à ADA (CESAR, 2000 apud DUTRA, 2018). Artéria descendente anterior e ramos (ADA) A ADA se localiza posterior ao tronco pulmonar e com trajeto anterior a aurícula atrial esquerda para alcançar o sulco interventricular até o ápice. A ADA dá origem aos ramos septais e diagonais e irriga a parede anterolateral do VE (ventrículo esquerdo) (GUYTON, 2006). Artéria circunflexa e ramos (ACX) 19 Nasce na porção distal do tronco da coronária esquerda, percorre para a face posterior do coração, para passar abaixo da aurícula atrial esquerda e atingir o sulco atrioventricular esquerdo. A ACX pode dar origem ao ramo DP (descendente posterior), e possui ramos atriais, posterolaterais e posteroinferiores (GUYTON, 2006). Padrão de Dominância Existe grande variabilidade anatômica quanto a extensão e diâmetrodas principais artérias epicárdicas, sendo o sistema complementar; de modo que não exista cruzamento de artérias. Assim, quando um paciente apresenta a ADA muito desenvolvida, ultrapassando o ápex e irrigando parte da parede inferior, o ramo DP será de menor expressão. O mesmo vale para a ACD e a ACX, quando uma dessas é muito desenvolvida, a outra tende a ser de menor expressão (DUTRA, 2018). Ainda de acordo com autor citado, dentro desse contexto, chama-se artéria dominante, àquela responsável por originar o ramo descendente posterior, irrigando assim o septo inferior. Em 90% da população está artéria se origina da ACD e neste caso se atribui o nome de dominância direita. No restante da população o padrão de dominância é esquerdo, a ACX se estende a parede posterior e origina o ramo DP – ou é balanceado, tanto a ACD quanto a ACX são responsáveis por irrigar cada qual parte desse segmento. 2.9 CIRCULAÇÃO VENOSA CORONÁRIA A circulação venosa coronária ocorre nas proximidades às artérias coronárias. Coletam o sangue por meio de vasos que desembocam no seio coronário e posteriormente no átrio direito. Parte desse conteúdo chega às câmaras cardíacas por meio de pequenas veias (SILVA, 2000 apud DUTRA, 2018). Sistema coronário venoso (principais vasos) 20 Fonte: Adaptação de DUTRA, 2018 do Atlas de Anatomia Humana. 5.ed. Rio de Janeiro, Elsevier, 2011 2.10 Vasos sanguíneos Os vasos sanguíneos são compostos por três túnicas (exceto os capilares), sendo túnica íntima, que é camada interna, composta por um revestimento endotelial e formando uma superfície lisa. Camada do meio (túnica média) é composta por tecido elástico e músculo liso, apresentando-se mais espessa nas artérias do que nas veias. A camada externa, túnica adventícia é composta por tecido conjuntivo e bastante resistente (GUYTON, 2006). De acordo com Dutra (2018) as arteríolas, artérias e capilares são tubos cilíndricos, elásticos, que transportam o sangue sob alta pressão. A aorta é a principal artéria do corpo humano, se divide em ascendente, arco aórtico, torácica e descendente e, se ramificam até formar as demais artérias de grande importância na circulação sistêmica chegando as arteríolas. Essas se dividem 21 em redes densas de vasos microscópicos, intimamente em contato com os tecidos e são denominados capilares. Os capilares são definidos por camadas de endotélio, de paredes permeáveis responsáveis pela troca de líquidos, nutrientes e eletrólitos. Já as veias são caracterizadas como vasos que transportam o sangue dos tecidos para o coração, promovendo retorno de volume ao sistema cardiovascular. Suas paredes são finas e elásticas, devido à baixa pressão sanguínea. Já as vênulas possuem paredes mais finas, são constituídas por músculo liso e tecido elástico geralmente menor em relação às paredes das arteríolas. 3 FISIOLOGIA DO SISTEMA CARDIOVASCULAR (SCV) Fonte: hiperclinicaslz.com O sistema cardiovascular (SCV) ou circulatório é uma ampla rede de tubos complacentes de vários tipos e calibres, que atende a todas as partes do corpo. Dentro desses tubos flui o sangue, impulsionado pelas contrações rítmicas do coração (WANDERLEY, 2005). 22 O principal objetivo do SCV é o fornecimento de oxigênio (O2) e nutrientes aos diferentes tecidos do organismo. De acordo com autor citado, para que isso ocorra, os seguintes órgãos são essenciais: • O sangue – meio de transporte de O2, nutrientes, resíduos metabólicos, etc.; • O leito vascular – sistema de tubos complacentes responsável pela condução do sangue; • O coração – bomba pulsátil responsável pela manutenção do fluxo sanguíneo nos vasos. Além de transporte de O2 e nutrientes entre as diversas partes do corpo, o SCV é também responsável por: transporte de resíduos metabólicos, transporte de hormônios, intercâmbio de materiais, distribuição de mecanismos de defesa, coagulação sangüínea, transporte de calor. Coração O coração possui um sistema especializado para a geração e transmissão de impulsos elétricos rítmicos que causam contrações do miocárdio. O principal elemento desse sistema é o nódulo sinoatrial, chamado também nó ou nódulo sinusal, que é o responsável pela geração dos impulsos rítmicos; é um oscilador natural que gera um sinal quasiperiódico com uma frequência média de 72 bpm (1,2 Hz). O nó sinusal localiza-se perto da junção entre o átrio direito e a veia cava superior e é constituído por um aglomerado de células musculares especializadas (MALK, 1996 apud WANDERLEY, 2005). Outros elementos desse sistema são o nó atrioventricular (nó AV) e o sistema de Purkinje, que formam o sistema de condução propriamente dito, pois embora o impulso possa percorrer perfeitamente todas as fibras musculares, este sistema transmite os impulsos elétricos com uma velocidade aproximadamente 6 vezes maior do que o músculo cardíaco normal Note-se que, na ausência de impulsos do nó sinusal (oscilador principal), o nó atrioventricular continua oscilando, contudo a uma frequência menor (40 – 60 bpm); e na ausência dos dois osciladores anteriores, o sistema de Purkinje também 23 funciona como um oscilador gerando impulsos rítmicos a uma frequência de 20 btm. No funcionamento normal, acontece um encarrilhamento de frequência onde a frequência do nó sinusal é imposta aos outros dois osciladores (WANDERLEY, 2005). Segundo o autor, após a geração do impulso no nódulo sinusal, este gera uma contração dos átrios e é transmitido pelas paredes do átrio direito, por feixes de fibras especializadas chamadas vias in- ternodais, a uma velocidade ≈ 0,5 m/s até atingir o nódulo atrioventricular. O impulso elétrico é então retransmitido para todo o coração pelo feixe de His e fibras de Purkinje, resultando em uma contração dos ventrículos. A velocidade de condução no sistema de Purkinje é de 1 a 4 m/s. Este retardo na transmissão do impulso nos átrios permite que os átrios esvaziem todo o seu conteúdo nos ventrículos. À medida que o impulso cardíaco se propaga pelos tecidos do coração, correntes elétricas disseminam-se pelos tecidos adjacentes e uma pequena proporção dessas correntes atingem a superfície do corpo. Para registrar esses sinais, eletrodos são colocados em lados opostos do coração de modo a registrar a diferença de potencial. Este sinal é conhecido como Eletrocar- diograma (ECG). Um eletrocardiograma de uma pessoa saudável é apresentado na Figura abaixo, composto por uma onda P, um complexo QRS e uma onda T. O complexo QRS é formado por três ondas, a onda Q, a onda R e onda S (WANDERLEY, 2005). A onda P é conseqüência de correntes geradas pela despolarização dos átrios antes da sua contração, e o complexo QRS é causado por correntes geradas na despolarização dos ventrículos antes da contração, i.e., quando a onda de despolarização se propaga através dos ventrículos. A onda T é conseqüência da repolarização dos ventrículos. 24 Figura- À direita uma ilustração de um eletrocardiograma mostrando as ondas P, Q, R, S e T; e, à esquerda, dados reais de um eletrocardiograma de uma pessoa sadia. Um batimento cardíaco corresponde a uma contração, e a sucessão de eventos entre dois batimentos cardíacos é chamado de ciclo cardíaco. Usualmente o ciclo cardíaco é dividido da seguinte maneira: • Contração isovolumétrica; • Ejeção; • Relaxação isovolumétrica; • Enchimento. As fases 1 e 2 determinam a sístole, as fases 3 e 4 a diástole. ilustra os diferentes eventos do ciclo cardíaco. Cada ciclo é iniciado pela geração de um potencial de ação (pulso elétrico) no nódulo sinoatrial. 25 Ciclo cardíaco 3.1 A circulação do sangue A circulação sangüínea se divide em circulação sistêmica, também chamada de grande circulação ou circulação periférica,pois distribui e coleta o sangue na maioria dos órgãos com exceção do pulmão; e em circulação pulmonar, responsável em levar sangue do ventrículo direito (pobre em O2) para os pulmões e de volta para o átrio esquerdo (rico em O2) (WANDERLEY, 2005). O leito vascular é classificado da seguinte maneira de acordo com autor: • Artérias – vasos com paredes resistentes que transportam o sangue em alta pressão; 26 • Arteríolas – últimas ramificações do sistema arterial. Possuem uma parede forte e mecanismos de regulação capazes de contrair alterando assim a luz do vaso; • Esfíncteres pré-capilares – estruturas musculares que contornam os capilares, permitindo sua abertura ou fechamento, constituído de fibras musculares lisas; • Capilares – redes delgadas e permeáveis, estabelecem a conexão entre sistema arterial e venoso. É nos capilares que acontece a troca de O2 – CO2 e nutrientes; • Vênulas – coletam o sangue do vaso; coalescem gradualmente em veias progressivamente maiores; • Veias – condutos para o transporte do sangue dos tecidos para o coração. Ao contrário das artérias, a pressão nas veias é muito baixa. Atuam como reservatório de sangue. Ainda segundo autor, a fisiologia da circulação sanguínea humana pode ser dividida em dois processos distintos, mas notavelmente harmonizados: • O bombeamento de sangue pelo coração, e o transporte de sangue para todos os tecidos do corpo por intermédio do leito vascular (ou vasos sanguíneos). • O sangue supre todos os tecidos do corpo com as substâncias necessárias para a sobrevivência. É vital, pois, que o fornecimento do sangue seja amplo para as demandas dos tecidos. A Mecânica da Circulação Examine-se, para um primeiro entendimento de como o sangue é transportado ao longo do corpo, três fatores que influenciam o modo como o sangue circula pelo sistema cardiovascular (WANDERLEY, 2005). • Fluxo sanguíneo; • Pressão Arterial; 27 • Resistência periférica. De acordo com autor, usa-se aqui a expressão pressão sanguínea para incluir ambos os casos, a circulação arte- rial e a venosa. As veias não têm músculos, mas são atuadas por outros músculos do corpo, que as “espremem”, provocando um peristaltismo que ajuda a impelir o sangue venoso. A preocupação maior, naturalmente, é com a circulação arterial sistêmica. Neste caso, fala-se de pressão arterial. O fluxo sanguíneo é a quantidade de sangue que se move, que se desloca, por uma área do corpo, ou por todo o sistema cardiovascular, num dado período de tempo. Embora o fluxo total de sangue seja determinado pelo débito cardíaco (a quantidade de sangue que o coração é capaz de bombear por minuto, o fluxo de sangue para áreas específicas do corpo pode variar num dado período de tempo. Os órgãos diferem quanto às suas necessidades, de um momento para o outro, e os vasos sanguíneos podem sofrer ou não constrição, por parte dos seus diversos mecanismos de controle, no intuito de regular o fluxo sanguíneo local para as diversas áreas, em resposta às necessidades imediatas dos tecidos. O fluxo sanguíneo pode, consequentemente, aumentar em algumas regiões e diminuir em outras regiões, simultaneamente (WANDERLEY, 2005). A pressão sanguínea é a força que o sangue exerce contra a parede de um vaso sanguíneo, dividida pela área deste. Segundo Wanderley (2005) devido à atividade cardíaca, a pressão é maior no trecho, de qualquer artéria, que fica do lado do coração. Por um curto espaço de tempo, no final da sístole, há uma inversão. E, no período diastólico, o sangue arterial vai da artéria aorta para as coronárias; portanto, se aproximando do coração. Por causa do efeito da resistência periférica, que será discutida logo a seguir, a pressão dentro das artérias, ou de qualquer vaso sanguíneo, à medida que cresce a distância (em termos do comprimento do vaso; a integral de linha ao longo do vaso) do coração. Este gradiente de pressão faz com que o sangue se mova a partir do coração e então retorne a este, sempre se movendo de áreas de alta pressão para áreas de baixa pressão. A resistência periférica é a oposição ao fluxo 28 sanguíneo resultante do atrito que se desenvolve à medida que o sangue passa, numa corrente, pelos vasos sanguíneos. Três fatores afetam a resistência dos vasos: • A viscosidade do sangue; • O raio do vaso; • O comprimento do vaso. A viscosidade do sangue é uma medida da sua “espessura” e é causada pela presença de proteína e elementos do plasma (a parte fluida do sangue). À medida que a viscosidade de um fluido cresce, sua velocidade de fluxo na passagem por um tubo decresce. A viscosidade do sangue em pessoas saudáveis, hígidas, normalmente não se altera, mas certas condições, como, por exemplo, células sanguíneas demais ou de menos, pode modificá-la (GUYTON, 1981 apud WANDERLEY, 2005). O controle do raio do vaso sanguíneo é o método principal para o controle do fluxo sanguíneo. Isto é realizado contraindo-se ou relaxando o músculo liso dentro das paredes dos vasos. Para se perceber melhor porque o raio tem um efeito tão pronunciado no fluxo sanguíneo, há que se explorar a relação física entre o sangue e a parede do vaso. Em contato direto com a parede do vaso, o sangue flui relativamente devagar por causa do atrito entre ele e o revestimento interno do vaso. O fluido no centro do vaso (ao redor do eixo), em contraste, flui mais livremente, pois não está “se esfregando” na parede. Quando se contrasta vasos de raio grande com vasos de raio pequeno, vê-se que, proporcionalmente, mais sangue está em contato com a parede nos vasos de raio menor, e portanto o fluxo sanguíneo é notadamente “freiado” nos vasos de raio pequeno (WANDERLEY, 2005). Ainda segundo o autor citado, o fluxo de um fluido ao longo de um tubo cilíndrico pode ser laminar ou turbulento. O primeiro é caracterizado por um perfil longitudinal de velocidade que exibe uma frente de onda parabólica suave. O fluxo no centro do tubo, ao longo do seu eixo, tem a maior velo- cidade e o fluido em contato com as paredes, teoricamente, não se move. O fluxo turbulento é caracterizado por um movimento desorganizado em muitas direções, 29 apresentando muitos redemoinhos. A frente de onda torna-se um plano (fica “quadrada”). Um parâmetro adimensional, chamado número de Reynolds (Re), prediz se o fluxo, por um tubo cilíndrico, será laminar ou turbulento. Ele é dado por: Onde: • velocidade média do fluido (cm/s, por exemplo); • d – diâmetro do tubo (cm); • ρ – densidade do fluido (g/cm3); • η – viscosidade do fluido (Poise). Sabe-se que se Re exceder 200, o fluxo turbulento começa em pontos em que ocorrem bifurcações nos tubos. Se Re exceder 2000, o fluxo será turbulento, mesmo em tubos suaves e retos. A viscosidade do sangue é geralmente cerca de 0,03 Poise e a sua densidade é de cerca de 1,05. A velocidade média na aorta é cerca de 0, 3 m/s; a velocidade média em um vaso capilar é cerca de 10−3 m/s (1 mm/s). No sistema circulatório humano normal, os sítios primários em que ocorrem os fluxos turbulentos são o arco da aorta e a artéria pulmonar (GUYTON, 2006). Durante a rápida ejeção do sangue pelos ventrículos, a alta velocidade dele e o aumento transitório no diâmetro desses vasos contribuem para o aumento de Re em vários milhares de unidades, provocando assim um fluxo turbulento. Nas grandes artérias, Re normalmente alcança várias centenas de unidades em ramos principais, levando a algumas turbulências nestes ramos também. Certas condições cardiovasculares podem produzir fluxos turbulentos, os quais, por sua vez, aumentam o trabalho exigido e os gastos energéticos do coração (GUYTON, 1981 apud WANDERLEY, 2005). Segundo o autor citado acima, a viscosidade representa a resistência ao fluxo devida ao atrito interno do fluido. Fluidosditos newtonianos permanecem 30 não afetados pela taxa de fluxo, enquanto os fluidos não newtonianos exibem uma viscosidade que é uma função das condições de fluxo. Visto que o sangue é, sob o ponto de vista mecânico, essencialmente uma suspensão de partículas (células sanguíneas) em um líquido aquoso (plasma), a viscosidade dele depende de vários fatores, a saber: • À medida que o fluxo decresce, a viscosidade cresce (isto é, o sangue é um fluido não newtoniano); • À medida que os hematócritos (percentual do volume sanguíneo composto de células vermelhas) crescem, a viscosidade aumenta; • Quando o sangue atinge arteríolas de cerca de 1 mm de diâmetro, as células sanguíneas, que têm a forma de lentilhas, parecem alinhar-se ao longo da direção do fluxo laminar, reduzindo, por conseguinte, a viscosidade; • Nos capilares, as células sanguíneas se espremem numa fila única, indiana, aumentando assim a viscosidade aparente. Embora o comprimento do vaso não mude, em geral, numa pessoa saudável, qualquer aumento no seu comprimento provoca um correspondente decrescimento no fluxo. Este efeito é causado principalmente pelo atrito entre o sangue e a parede do vaso. Dados, por conseguinte, dois vasos de mesmo diâmetro, o vaso mais comprido terá uma resistência maior e, portanto, ceteris paribus, um fluxo de sangue reduzido (GUYTON, 2006). 3.2 A dinâmica da pressão nas artérias Como o coração é uma bomba pulsátil, o sangue entra nas artérias de forma intermitente, a cada batimento cardíaco, produzindo pulsos de pressão no sistema arterial. A pressão máxima atingida durante um ciclo é chamada de pressão sistólica (Ps); seu valor está em torno de 120 mm Hg; a pressão mínima é chamada de pressão diastólica (Pd); cerca de 80 mm Hg. A diferença entre estas duas pressões é chamada de pressão de pulso (Pp). A 31 Figura mostra três ciclos da pressão arterial de uma mulher de 27 anos de idade e índice de massa corpórea (VADE MECUM, 2004 apud WANDERLEY, 2005). 3.3 Controle do sistema cardiovascular pelo SNA Sistema nervoso autônomo O sistema nervoso autônomo, chamado também vegetativo, é a parte do sistema nervoso responsável pela regulação das funções internas do organismo: cardiovascular, pulmonar, renal, digestiva, entre outras, para garantir a homeostase, um ritmo de base harmoniosa e para permitir uma adaptação do organismo a toda mudança deste ritmo de base. Esta regulação ocorre independente de toda vida consciente. O sistema nervoso autônomo possui dois ramos: um ramo chamado parassimpático ou vagal, cujo mediador químico terminal é a acetilcolina e um outro ramo chamado simpático cujo mediador químico terminal é a noradrenalina (VERMEIREN, 1996 apud WANDERLEY, 2005). A transmissão do influxo nervoso no ramo simpático é mais lenta que no ramo parassimpático. Estes dois ramos possuem efeitos antagonistas, em geral, nos sistemas em que atuam; sobre o ritmo cardíaco, nitidamente, o 32 parassimpático possui um efeito moderador enquanto que o simpático possui um efeito acelerador. No que concerne ao sistema cardiovascular, o objetivo do sistema nervoso autônomo é manter em todas as partes do corpo uma pressão adequada para a oxigenação dos tecidos (WANDERLEY, 2005). O sistema nervoso autônomo age, fundamentalmente, em duas partes do sistema cardiovascular para regular a pressão: no coração e nos vasos. O controle nervoso do coração O sistema nervoso autônomo controla o automatismo cardíaco pelo intermédio do balanço simpático-parassimpático permitindo ao coração modular o seu ritmo. De acordo com autor citado, embora o coração possua seus próprios sistemas intrínsecos de controle (e.g., Lei de Starling) a eficácia da ação cardíaca só é alcançada mediante os impulsos reguladores do sistema nervoso central, por intermédio do SNA simpático e vagal. A estimulação dos nervos paras- simpáticos causa os seguintes efeitos sobre o coração: • diminuição da frequência dos batimentos cardíacos (efeito cronotrópico negativo); • diminuição na velocidade de condução dos impulsos por intermédio do nódulo AV (atrioventricular), aumentando o período de retardo entre a contração atrial e a ventricular (efeito dromotrópico negativo); • diminuição da força de contração do músculo atrial (efeito inotrópico negativo). A estimulação dos nervos simpáticos apresenta efeitos opostos sobre o coração: • aumento da frequência cardíaca (efeito cronotrópico positivo); • aumento na velocidade de condução dos impulsos por intermédio do nódulo AV (átrio- ventricular), aumentando o período de retardo entre a contração atrial e a ventricular (efeito dromotrópico positivo); 33 • aumento da força de contração (efeito inotrópico positivo); • aumento do fluxo sanguíneo através dos vasos coronários visando a suprir o aumento da nutrição do músculo cardíaco. Todos esses efeitos podem ser resumidos, dizendo-se que a estimulação vagal diminui as atividades do coração, enquanto a simpática aumenta a atividade cardíaca como bomba, algumas vezes aumentando a capacidade de bombear sangue em até 100%. Note-se que uma estimulação simpática é sempre acompanhada de uma inibição vagal, e vice-versa (WANDERLEY, 2005). O controle nervoso do leito arterial Nos vasos, o efeito mais importante do sistema nervoso autônomo é a vasoconstrição (ativa) pelo ramo simpático. Alterando o diâmetro e a rigidez dos vasos (principalmente nas arteríolas), o sistema nervoso autônomo aumenta a pressão arterial; reciprocamente, uma inibição simpática provoca um relaxamento (vasodilatação passiva) dos vasos (GUYTON, 1981). A maior parte dos vasos está, no repouso, em um estado de tensão média, este nível de tensão é chamado de tônus muscular. A desenervação provoca uma dilatação parcial dos vasos (MONTI, 2002 apud WANDERLEY, 2005). O barorreflexo A malha do baroreceptor é um mecanismo de realimentação do SCV que usa o SNA para ajustar a atividade cardíaca e a pressão venosa de maneira a manter a pressão arterial em determinado nível. O mecanismo neural mais importante para o controle do débito cardíaco é o reflexo barorreceptor ou barorreflexo. Este reflexo é iniciado por receptores de pressão, chamados pressorreceptores ou barorreceptores; os principais estão localizados nas paredes dos seios carotídeos e no arco da aorta. Uma elevação da pressão arterial é 34 detectada e provoca um aumento na frequência de pulsos gerados pelo baroreceptor para o sistema nervoso central. Um sinal é então realimentado através do SNA para o SCV, permitindo a regulação da pressão arterial (KEENER, 1998 apud WANDERLEY, 2005). Segundo autor citado, o barorreflexo, por exemplo, ocorre quando uma pessoa se levanta após passar um tempo deitado. Imediatamente ao levantar- se, a pressão arterial na parte superior do corpo diminui, devido ao efeito da gravidade, podendo provocar tontura ou perda de consciência. A diminuição da pressão arterial nos barorreceptores provoca um reflexo imediato, resultando uma forte estimulação do SNA simpático, minimizando a queda de pressão. A parte mais importante do SNA para o controle da circulação é o SNA simpático, o qual possui enervação em quase todos os vasos sanguíneos, com exceção dos capilares. Os efeitos principais de uma estimulação do simpático são segundo Wanderley, 2005: • a contração de pequenas artérias e arteríolas (pela estimulação dos músculos que as circundam) para aumentar a resistência ao fluxo sanguíneo e, portanto, diminuir o fluxo nos tecidos; • constrição das veias, diminuindo a quantidade de sangue no sistema venoso; e • estimulação do músculo cardíaco, aumentado o ritmo cardíaco e a força de contração (e, portanto, o volume de ejeção). O efeito dos barorreceptores é aumentar a estimulação simpáticae diminuir a parassimpática quando face a uma diminuição da pressão arterial. Um diagrama em blocos representando o barorreflexo é apresentado na figura de acordo com Wanderley, 2005. 35 4 SISTEMA RESPIRATORIO 36 Fonte: drigornery.com O sistema respiratório é constituído por todos os órgãos que participam na ventilação e troca de O2 e CO2 entre o sangue e o ar. Estes órgãos são o nariz e fossas nasais, faringe e laringe, traqueia, brônquios e pulmões. Participam ainda o tórax ósseo, musculatura respiratória e pleura (CARDOSO, 2018). As cavidades nasais e os seios nasais são forrados de epitélio colunar ciliado com funções de filtrar, humedecer e aquecer o ar. A abertura entre a cavidade nasal e a faringe dá-se o nome de coana (MONTANARI, 2016 apud BATALHA, 2018). Permite o transporte do O2 para o sangue, a fim de ser distribuído para as células, e a retirada do CO2, dejeto do metabolismo celular, do sangue para o exterior. Ele está envolvido na fala e nele ocorre ainda o olfato e, implicado com este, a percepção de sabores mais apurados (LOWE, 2015). Ainda o sistema pode ser dividido em uma porção condutora, que conduz o ar para os locais onde se dão as trocas gasosas, e uma porção respiratória, onde ocorre a troca de gases entre o ar e o sangue. A porção condutora é formada por: cavidades nasais, faringe, laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos e bronquíolos terminais. A porção respiratória consiste em: bronquíolos respiratórios, ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolo (CARDOSO, 2018). 37 4.1 Cavidade nasal Fonte: HASSAN, 2009 A cavidade nasal é dividida em metades simétricas pelo septo nasal. Ela contém o vestíbulo, a área olfatória e a área respiratória. O vestíbulo corresponde ao segmento inicial da cavidade nasal (1,5cm), situado na parte externa do nariz e comunica-se com o exterior através das narinas. Seu epitélio é estratificado pavimentoso, sendo queratinizado na porção anterior, contínua à epiderme da face. A presença de pelos (vibrissas) e a secreção de glândulas sebáceas protege contra a entrada de poeira. A cartilagem hialina dá sustentação (GARTNER, 2007). No teto da cavidade nasal e na parte superior das paredes laterais e do septo nasal, há a área olfatória. O epitélio é pseudoestratificado colunar, constituído pelas células olfatórias, células de sustentação, células em escova e células basais. As células olfatórias são neurônios bipolares, com o dendrito http://www.atlasdocorpohumano.com/ 38 voltado para a superfície e o axônio penetrando o tecido conjuntivo e dirigindo- se para o sistema nervoso central. Os axônios das células olfatórias formam o nervo olfatório (nervo craniano I). As células de sustentação são colunares e com microvilos. Além do suporte físico, secretam proteínas de ligação aos odorantes. As células em escova são também colunares e com microvilos, mas a superfície basal está em contato sináptico com fibras nervosas do nervo trigêmeo (nervo craniano V). Elas parecem estar envolvidas na transdução da sensação geral da mucosa. As células basais são pequenas e arredondadas. São células-tronco e originam as células olfatórias e as células de sustentação (LOWE, 2015). A secreção serosa das glândulas ofatórias (ou de Bowman) dissolve as substâncias odoríferas para permitir sua percepção pelas células olfatórias; contém IgA, lactoferrina, lisozima e proteínas de ligação a odorantes, e, pelo fluxo contínuo, remove os compostos que estimularam o olfato, mantendo os receptores aptos para novos estímulos (CARDOSO, 2018). A maior parte da cavidade nasal é a área respiratória e é assim denominada porque o seu epitélio é típico do sistema respiratório, ou seja, pseudoestratificado colunar ciliado com células caliciformes. O muco secretado pelas células caliciformes aprisiona as partículas inaladas e é deslocado pelo batimento dos cílios para a faringe, onde é deglutido ou expectorado (JUNQUEIRA, 2013 apud MONTANARI, 2016). A área superficial é aumentada pelas conchas nasais e pelos seios paranasais. As conchas nasais (superior, média e inferior) são projeções ósseas das paredes laterais da cavidade nasal, e os seios paranasais são cavidades nos ossos da face que se comunicam com a cavidade nasal por uma série de orifícios. Ambas estruturas são revestidas pelo epitélio do tipo respiratório, ou seja, pseudoestratificado colunar ciliado com células caliciformes (MONTANARI, 2016). 39 Fonte: co.pinterest.com De acordo com autor citado, o muco dos seios paranasais é drenado para a cavidade nasal pela atividade ciliar. O tecido conjuntivo da cavidade nasal e dos seios paranasais é ricamente vascularizado, permitindo a umidificação e o aquecimento do ar. Possui glândulas seromucosas, cuja secreção serosa contribui para a umidificação e contém enzimas, como a amilase ou a lisozima, e a secreção mucosa suplementa aquela das células caliciformes para capturar o material inalado. Na lâmina própria da cavidade nasal, há muitas células de defesa, sendo os eosinófilos abundantes nas pessoas com rinite alérgica. A lâmina própria da cavidade nasal adere-se ao pericôndrio ou ao periósteo subjacente. As paredes cartilaginosas e ósseas proporcionam rigidez durante a inspiração (MONTANARI, 2016). https://co.pinterest.com/ 40 4.2 Faringe A faringe é um canal comum ao sistema digestivo e respiratório que se divide em três regiões anatómicas: nasofaringe, orofaringe e laringofaringe. Posterior à cavidade nasal, há a nasofaringe, cujo epitélio é pseudoestratificado colunar ciliado com células caliciformes. Sob este, há a tonsila faríngea. As células do tecido linfoide examinam antígenos inalados e desencadeiam a resposta imunológica. O ar também passa pela orofaringe, que, pelo atrito do alimento, é revestida por epitélio estratificado pavimentoso (MONTANARI, 2016). 4.3 Laringe A laringe vai da 3ª até à 6ª vértebra cervical sendo sustentada pelas cartilagens da tireóide e cricóide. A cartilagem tireóide (pomo de adão) são duas lâminas que são fundidas na linha mediana e a cartilagem cricóide forma o único anel completo de cartilagem (BATALHA, 2018). O epitélio que reveste a laringe apresenta pregas, as cordas vocais, capazes de produzir sons durante a passagem de ar (MONTANARI, 2016). É um tubo com cerca de 4cm de diâmetro e 4 a 5cm de comprimento, que impede a entrada de alimentos e líquido para o sistema respiratório e permite a produção de sons. Seu epitélio é pseudoestratificado colunar ciliado com células caliciformes e, na superfície lingual e na metade superior da superfície laríngea da epiglote, que fazem contato com o bolo alimentar na sua passagem para o esôfago, e nas pregas vocais, que sofrem o atrito da corrente do ar durante a fala, é estratificado pavimentoso. A lâmina própria da laringe, exceto nas pregas vocais, contém glândulas seromucosas. Subjacente há peças de cartilagem hialina (tireoide, cricoide e parte inferior das aritenoides) e de cartilagem elástica (epiglote, parte superior das aritenoides e cartilagens corniculadas e cuneiformes) (LOPES, 2010). 41 As cartilagens mantêm a laringe aberta, permitindo a passagem do ar e, em virtude da ação dos músculos intrínsecos e extrínsecos da laringe, de músculo estriado esquelético, podem se mover, impedindo a entrada de alimento durante a deglutição. O músculo estriado esquelético: o músculo vocal, que se liga aos músculos intrínsecos da laringe. E há ainda, entre o epitélio e o músculo vocal, o ligamento vocal, de tecido elástico, contribuindo para a sua ação MONTANARI, 2016 apud BATALHA, 2018). 4.4 Traqueia Fonte: HASSAN, 2009 A traquéia estende-se da cartilagem cricóide (C6) até o ângulo esternal (T5) onde os brônquios se bifurcam (carina)sendo formada por 16 a 20 peças de cartilagem em forma de C, o círculo é completado por músculo liso involuntário e as cartilagens unidas por tecido fibroelástico. A traquéia tem uma localização medianamente e anterior ao esófago, e apenas na sua terminação, se desvia para a direita. Internamente é forrada por mucosa, onde abundam glândulas, e o epitélio é ciliado, facilitando a expulsão de mucosidades e corpos estranhos (MONTANARI, 2016). 42 De acordo com autor citado a árvore brônquica é constituída por dois pulmões (direito e esquerdo) envolvidos por uma membrana serosa denominada pleura. A pleura é uma membrana serosa fina e transparente composta por duas camadas que reveste os pulmões (pleura visceral) e o interior da parede torácica (pleura parietal). Entre estas duas membranas (espaço pleural) existe uma pequena quantidade de líquido que permite o deslizamento de uma sobre a outra em cada movimento respiratório. A acumulação de ar ou líquido em excesso neste espaço provoca um quadro clínico denominado pneumotórax (acumulação de ar) ou derrame pleural (acumulação de liquido). A inflamação da pleura denomina-se pleurite. O pulmão direito tem um lobo superior, um lobo médio e um lobo inferior. O pulmão esquerdo tem um lobo superior e um lobo inferior. Cada bronquíolo termina em pequenas bolsas formadas por células epiteliais achatadas recobertas por capilares sanguíneos, denominados alvéolos, cuja função é a hematose. O ar pode entrar diretamente nos alvéolos ou indiretamente através dos poros de Kohn e Lambert. Nesta última situação diz-se que estamos perante uma ventilação colateral ou fluxo aéreo colateral. O suprimento sanguíneo deriva da artéria aorta, através das artérias pulmonares e o nervoso é feito pelo sistema nervoso autônomo - SNA (MONTANARI, 2016). A base de cada pulmão apoia-se no diafragma que é um órgão músculo-membranoso que separa o tórax do abdômen. Juntamente com os músculos intercostais controla os movimentos respiratórios (MONTANARI, 2016 apud BATALHA, 2018). Constitui um tubo com 10 a 12cm de comprimento e 2 a 3cm de diâmetro. É revestida por epitélio pseudoestratificado colunar ciliado com células caliciformes. O tecido conjuntivo subjacente é ricamente vascularizado, o que umidifica e aquece o ar. Tem glândulas mucosas e seromucosas, e a secreção das células caliciformes e das glândulas forma um tubo mucoso, que é deslocado em direção à faringe pelo batimento ciliar, retirando as partículas inspiradas. Os 43 cílios não alcançam a camada de muco, porque interposto entre eles há o fluido seroso (MONTANARI, 2016). Segundo Montanari (2016) a traqueia apresenta 16 a 20 peças de cartilagem hialina em C, com as extremidades unidas por músculo liso. Os anéis cartilaginosos evitam o colapso da parede. A contração do músculo diminui a luz, aumentando a velocidade do fluxo de ar, o que é importante para expulsar partículas estranhas no reflexo da tosse. A traqueia é envolvida pela adventícia: tecido conjuntivo frouxo, rico em células adiposas, comum aos órgãos vizinhos, como o esôfago e a tireoide. 4.5 Brônquios De acordo com autor citado, a traqueia bifurca-se nos brônquios primários (ou principais), que, ao entrarem nos pulmões, ramificam-se em três brônquios secundários (ou lobares) no pulmão direito e dois no esquerdo: um para cada lobo pulmonar. Eles se ramificam nos brônquios terciários (ou segmentares): 10 deles no pulmão direito e oito no pulmão esquerdo. O epitélio é pseudoestratificado colunar ciliado com células caliciformes. No tecido conjuntivo subjacente, há glândulas seromucosas, e as células de defesa podem se acumular em nódulos linfáticos. Nos brônquios extrapulmonares, assim como na traqueia, a cartilagem hialina é em forma de C, e o músculo liso está localizado posteriormente, entre as extremidades da cartilagem. Nos brônquios intrapulmonares, a cartilagem é irregular, o que faz com que, no corte histológico, sejam visualizados pedaços de cartilagem, e o músculo liso está disposto internamente à cartilagem (MONTANARI, 2016 apud BATALHA, 2018). Ainda de acordo com autor, além de transportar o ar, a árvore brônquica aquece-o pela presença de vasos sanguíneos na sua proximidade, umidifica-o pela secreção serosa das glândulas e limpa-no através do muco das células caliciformes e das glândulas e o movimento dos cílios. 44 4.6 Bronquíolos A ramificação dos brônquios terciários resulta nos bronquíolos (primários). Cada bronquíolo ramificase geralmente em cinco a sete bronquíolos terminais. Cada um destes origina, por sua vez, dois bronquíolos respiratórios. Distalmente há uma simplificação das estruturas constituintes, uma diminuição da altura do epitélio e uma redução no tamanho da luz (MONTANARI, 2016). Os bronquíolos têm menos do que 1mm de diâmetro. O epitélio é simples colunar ou cúbico ciliado e com células caliciformes ocasionais. Não há glândulas, nem cartilagem, mas o músculo liso é espesso. Os bronquíolos terminais têm diâmetro menor de 0,5mm. São de epitélio simples cúbico ciliado, com células de Clara. Essas células não são ciliadas; possuem retículo endoplasmático rugoso, retículo endoplasmáticlo liso e mitocôndrias em abundância, e exibem um ápice em forma de cúpula, com grânulos de secreção. Produzem um agente tensoativo lipoproteico, que reduz a tensão superficial dos bronquíolos, evitando o seu colabamento. Os bronquíolos terminais apresentam uma delgada camada de tecido conjuntivo com fibras elásticas e uma a duas camadas de células musculares lisas. Nos bronquíolos respiratórios, o epitélio é simples cúbico ciliado, com células de clara, interrompido por células pavimentosas, que correspondem aos alvéolos e permitem as trocas gasosas (MONTANARI, 2016). O epitélio é circundado por tecido conjuntivo e músculo liso. Nos pulmões, o sangue oxigenado e com nutrientes entra com as artérias brônquicas, ramos da aorta torácica, e o sangue a ser oxigenado, trazido do ventrículo direito, entra com as artérias pulmonares. Elas se ramificam, acompanhando a árvore brônquica e originam capilares brônquicos fenestrados e capilares pulmonares contínuos no nível dos bronquíolos respiratórios, onde se anastomosam (MONTANARI, 2016 apud BATALHA, 2018). De acordo com autor citado, o sangue na rede capilar da porção respiratória tornase oxigenado. Os capilares confluem em vênulas e veias pulmonares, as quais levam o sangue oxigenado para o átrio esquerdo a fim de 45 ser distribuído para os tecidos. Da sua origem no anel da valva pulmonar até a junção brônquica/bronquiolar, a artéria pulmonar é uma artéria elástica. Acompanhando os bronquíolos, o bronquíolo terminal e o bronquíolo respiratório, a artéria pulmonar é uma artéria muscular. 4.7 Ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos Cada bronquíolo respiratório ramifica-se em dois a dez ductos alveolares. Eles são condutos constituídos por alvéolos, portanto, de epitélio simples pavimentoso, circundados por fibras reticulares e elásticas e por células musculares lisas. O músculo liso termina nos ductos alveolares. Cada ducto alveolar desemboca em dois ou três sacos alveolares, também de alvéolos (GARTNER, 2007 apud MONTARI, 2016). O alvéolo é um espaço delimitado por epitélio simples pavimentoso, formado pelos pneumócitos do tipo I e do tipo II. Os pneumócitos do tipo I são células pavimentosas, cuja pequena espessura facilita a difusão do O2 para o sangue. Estão unidas por junções de oclusão, o que evita a passagem de fluido extracelular para a luz do alvéolo. Os pneumócitos do tipo II são células cúbicas, com núcleo esférico e citoplasma vacuolizado ao microscópio de luz, devido à presença de corpos lamelares com o surfactante pulmonar, um complexo lipoproteico (fosfolipídios, glicosaminoglicanos e proteínas), queé exocitado da célula e recobre a superfície dos alvéolos, diminuindo a tensão superficial, o que facilita a expansão na inspiração e evita o seu colabamento na expiração (MONTANARI, 2016). Ainda de acordo com o autor, os pneumócitos do tipo II são capazes de se dividir e de se diferenciar em pneumócitos do tipo I, o que é importante para recuperar o parênquima pulmonar em caso de dano. A região formada pelos pneumócitos de dois alvéolos adjacentes com o delgado tecido conjuntivo interposto é o septo interalveolar. No tecido conjuntivo, são encontrados fibroblastos, macrófagos, mastócitos, fibras reticulares e elásticas, substância fundamental e capilares. 46 As fibras reticulares dão sustentação ao parênquima pulmonar, e as fibras elásticas permitem a expansão dos pulmões durante a inspiração e, com a sua retração, ajudam a expelir o ar dos alvéolos (GARTNER, 2007). As trocas gasosas ocorrem nos locais onde o septo interalveolar é bastante estreito (menos de 2µm de largura), restrito aos pneumócitos do tipo I e o capilar, os quais estão tão próximos que as suas lâminas basais se fundem. O O2 presente no alvéolo difunde-se para o sangue, atravessando o pneumócito do tipo I e a sua lâmina basal e a lâmina basal e o endotélio do capilar (barreira hematoaérea). No sangue, o O2 liga-se à hemoglobina do eritrócito. O CO2 presente no sangue pode ser eliminado do organismo fazendo o caminho inverso, e do alvéolo será levado ao exterior pelas vias respiratórias (GARTNER, 2007 apud MONTARI, 2016). Segundo o autor, frequentemente os alvéolos comunicam-se por meio de orifícios na parede alveolar: os poros alveolares. Eles devem equilibrar as diferenças de pressão. Os macrófagos alveolares migram entre os pneumócitos tipo I e entram na luz do alvéolo, onde fagocitam material particulado, bactérias e o surfactante em excesso e secretam enzimas, como lisozima, colagenase, elastase e hidrolases ácidas. Depois da fagocitose, os macrófagos aderem ao muco e são empurrados pelos cílios para a faringe e são eliminados pela deglutição ou expectoração; entram nos bronquíolos respiratórios e terminais, onde passam para os vasos linfáticos e então para os linfonodos, ou podem ainda retornar ao tecido conjuntivo do septo interalveolar e permanecer por toda a vida no indivíduo. 4.8 FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATORIO O sistema respiratório desempenha funções de acordo com Batalha (2018): • trocas de gases entre a atmosfera e o sangue (hematose) - consiste num processo em que o O2 inspirado sofre difusão ao nível dos alvéolos passando para a corrente sanguínea e daí para os tecidos onde sofrerá outra difusão. O CO2 eliminado no metabolismo celular sofre difusão ao 47 nível dos capilares e é transportado até os alvéolos onde sofre nova difusão para ser eliminado para a atmosfera na expiração; • regulação homeostática do pH corporal - os pulmões alteram o pH do corpo retendo ou excretando seletivamente o CO2; • proteção contra substâncias irritantes e patogénicas inaladas -o epitélio respiratório prende e destrói substâncias potencialmente perigosas antes que elas entrem no organismo; • vocalização o movimento do ar ao longo das pregas vocais cria vibrações usadas para falar; • produção de surfactante - produzido nas células epiteliais ou pneumócitos tipo II tem uma função de: redução da tensão superficial; fluidificação do muco brônquico; opsonização de partículas inaladas; atividade bactericida; facilitação da atividade ciliar. A inspiração e a expiração são processos passivos do pulmão uma vez que não se movimenta. A ação do diafragma, dos músculos intercostais e expansibilidade da caixa torácica, garante a expansão do pulmão graças à coesão entre pleura parietal (fixa na caixa torácica) e a pleura visceral (fixa ao pulmão) (BATALHA, 2018 apud SILVA, 2018). A respiração é um processo semiautomático com intervenção do sistema nervoso central (SNC), mais concretamente o bulbo, que é sensível às variações de pH do sangue controlando a amplitude e frequência respiratória e do diafragma que é controlado pelo nervo frénico. O sistema de controlo respiratório é um sistema de feedback negativo. O ramo aferente envia informação ao centro de controlo sobre parâmetros funcionais que capta dos quimiorreceptores carotídeos, aórticos, laríngeos (O2, CO2, pH, temperatura e outros). O ramo eferente envia a informação do centro de controlo (bulbo) que integra as informações, gera e mantém a respiração determinando a execução da decisão (aumento ou diminuição do débito dos músculos respiratórios) (BATALHA, 2018). Os mecanismos de defesa do aparelho respiratório envolvem uma série de fatores que atuam na remoção de partículas inaladas e micro- 48 organismos. A barreira mecânica é o primeiro mecanismo de defesa e, junto com o sistema imunológico, atua com o objetivo de proteger os pulmões contra as infecções (LOPES, 2010 apud BATALHA, 2018). Segundo Batalha (2018) o sistema respiratório apresenta diversos mecanismos de defesa: • Reflexo de tosse; • Cílios e aparelho mucociliar (secura das mucosas reduz movimentos ciliares); • Fecho da glote, interrupção da respiração, espasmo; • Defesas mecânicas (filtração partículas, aquecimento e humidificação do ar inspirado, não absorção de vapores e gases nocivos); • Sistema imunológico (imunidade celular e humoral); • Granulomas (ex. tuberculose). Ainda de acordo com o autor, os reflexos laríngeos são extremamente potentes na inibição da respiração nos recém-nascidos (RN). Podem constituir um risco acrescido a aspiração nasal (iniciar sempre uma aspiração pela boca), a estimulação dos quimiorreceptores laríngeos, a ausência de reflexo de tosse, anemia e hipoglicemia. Acresce que RN e crianças pequenas diferem do adulto nas suas respostas a estímulos como a hipoxemia, ao não manterem uma hiperventilação por muito tempo (ventilação diminui bruscamente para valores críticos) (BATALHA, 2018). Considera-se apneia um período de pausa respiratória > 20 segs. ou por um período mais curto, se a criança desenvolver cianose e palidez. Nos lactentes comparativamente ao adulto o consumo de O2 por unidade de peso é maior e apresenta menores volumes pulmonares e reservas de O2, pelo que pausas respiratórias curtas podem ter repercussões negativas maiores. Cerca de 75% do aquecimento e humidificação do ar inspirado é feito até à carina (bifurcação da traqueia) e o restante nos brônquios. Partículas > 5μm (micrómetro que é a milésima parte do milímetro) são retidas no nariz e só as < 1 μm atingem bronquíolos (BATALHA, 2018). 49 De acordo com autor citado, vários fatores podem comprometer as defesas do sistema respiratório. As glândulas mucosas ocupam quase 1/3 da espessura da parede da via aérea pelo que processos inflamatórios podem comprometer a oxigenação. A capacidade fagocitária dos macrófagos alveolares e o mecanismo mucociliar podem ser comprometidos por fumo, hipoxemia, corticóides, hiperóxia, e alguns anestésicos. A capacidade antibacteriana pode ser comprometida por acidose, infecções virais (sarampo e influenza). A limpeza mucociliar é comprometida por alterações da temperatura, hipotiroidismo, morfina e codeína (PETTA, 2010 apud BATALHA, 2018). 4.9 Equilíbrio ácido-básico e controlo do pH do sangue A acidose metabólica é a acidez excessiva do sangue caracterizada por uma concentração anormalmente baixa de bicarbonato no sangue. A acidose respiratória é a acidez excessiva do sangue causada por um acúmulo de CO2 no sangue em decorrência de uma má função pulmonar ou de uma respiração lenta (BATALHA, 2018). De acordo com autor citado, a respiração desempenha um importante papel na regulação do equilíbrio ácido-básico do organismo. O CO2 é transportado nos eritrócitos e plasma dissolvidoem água de que resulta ácido carbónico (H2CO3), ou seja, CO2+H2O → H2CO3. O H2CO3 decompõe-se em H+, se ↑ H+ existe acidose, se ↓ H+ existe alcalose. O pH normal situa-se entre 7,35 - 7,45. Em caso de hipoventilação (pneumonia, asma, depressão centro respiratório, etc) instala-se acidose respiratória (pCO2↑ e pH ↓). Em caso de hiperventilação (stress, ansiedade, etc.) instala-se alcalose respiratória (pCO2↓ e pH ↑). A pCO2 indica a componente respiratória do equilíbrio ácido-base que numa situação de alcalose ou acidose respiratória está alterada, ao contrário da acidose ou alcalose metabólica (BATALHA, 2018). 50 5 REFERENCIA BIBLIOGRAFICA ANDRADE J.M. Anatomia coronária com angiografia por tomografia computadorizada multicorte. Radiol Bras. 2006;39(3):233–236. BARROS A.L.B.L. Anamnese e exame físico: avaliação diagnóstica de enfermagem no adulto. Porto Alegre: Artmed, 2003. BATALHA L. M. C. Anatomofisiologia pediátrica (Manual de estudo –versão 1). Coimbra: ESENFC; 2018. BRITTO, R.R., BRANT, T.C.S. e PARREIRA V.F.; Recursos Manuais e Instrumentais em Fisioterapia Respiratória. Editora Manole, São Paulo, 2009. CARDOSO, F. Anatomia e fisiologia do aparelho respiratório Teoria e exercícios comentados- Curso EBSERH, 2018. CARVALHO, C.R.C; FERREIRA, J C; COSTA, E L V. Ventilação Mecânica: Princípios e Aplicações. 1ª ed. São Paulo: Atheneu, 2015. CESAR L.A.M, TIMERMAN A. Manual de cardiologia. 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