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SISTEMA RESPIRATÓRIO As funções principais da respiração podem ser resumidas da seguinte forma: - A respiração possui o objetivo de prover oxigênio aos tecidos + remover o dióxido de carbono. Parece simples MAS são existentes vários mecanismos, princípios físico- quimicos que estão envolvidos nessa difusão de gases através da membrana – Para ser possível alcançar esse objetivo da respiração, podemos dividir esse processo respiratório em etapas/componentes: 1ª etapa) O componente da ventilação pulmonar que significa o influxo e o efluxo de ar entre a atmosfera e os alvéolos. - Significa a entrada (influxo) de ar rico em oxigênio da atmosfera para o pulmão, para que em nível de alvéolos ocorra a hematose (troca de CO2 por O2), e assim ocorre a saída (efluxo) de um ar rico em CO2 para a atmosfera. 2ª etapa) Ocorre a difusão de O2 e CO2 entre os alvéolos e o sangue. - NÃO basta o oxigênio chegar somente ao pulmão é necessário que ocorra uma difusão de gases entre os alvéolos e o sangue. - Os alvéolos são altamente vascularizados Nós possuímos pequenos vasos que envolvem ao alvéolo e permite a difusão do oxigênio e gás carbônico ao alvéolo – e este permita sua troca no sangue (sai CO2 entra O2). 3ª etapa) Ocorre o transporte de O2 e CO2 no sangue e nos líquidos corporais e suas trocas com as células de todos os tecidos corporais. 4ª etapa) Ocorre a regulação da ventilação através dos centros respiratórios Que seria o centro respiratório com a participação do bulbo. - Nós sabemos que o processo da respiração é voluntário e involuntário também Em até certo ponto conseguimos controlar o processo de respiração, MAS a partir de certo momento o bulbo assume esse controle, tornando-se involuntário. OUTRAS FUNÇÕES IMPORTANTES DA RESPIRAÇÃO Equilíbrio ácido-base O equilíbrio ácido-base corresponde à remoção do excesso de CO2 do organismo por meio da respiração. - Lembrando que o excesso de CO2 no sangue pode reduzir o valor do PH propiciando uma acidez sanguínea. Produção de sons Através do fluxo do ar das cordas vocais e da boca. - Os sons são produzidos quando o ar passa através das cordas vocais, e isso irá emitir os sons (voz). Defesa pulmonar A inspiração de microrganismos se torna inevitável. O Sistema Respiratório apresenta mecanismos de defesa realizados a partir da atuação de diferentes órgãos. - Os mecanismos envolvidos nessa defesa varia desde os pêlos presentes na região nasal, como a produção de muco (mucinas), um sistema imune bem atuante, que retém os microrganismos e outras substâncias indesejadas. SISTEMA RESPIRATÓRIO É formado pelas vias respiratórias e pelos pulmões. Os órgãos que compõem as vias respiratórias são: - Cavidades nasais - Faringe - Laringe - Traqueia - Brônquios – bem como as suas ramificações menores. ANTIBIOTICOTERAPIA DAS DOENÇAS RESPIRATÓRIAS O uso de antibióticos para tratar doenças respiratórias é muito comum E os antibióticos podem produzir uma ação antimicrobiana através de diversos mecanismos: 1) Antibióticos que irão inibir a duplicação cromossômica ou da transcrição genética. 2) Antibióticos que fazem a inibição da atuação de enzimas que produzem substâncias que são essenciais ao metabolismo da bactéria. - Um exemplo seria a inibição de enzimas bacterianas sobre o folato Sendo que o folato é importante sobre o metabolismo bacteriano. - Enzimas importantes para formar a parede celular, ou para o processo de reprodução. 3) Antibióticos que causam danos a membrana plasmática bacteriana. - A membrana plasmática é seletiva, onde além dela possuir uma função estrutural importante, ela possui a função de selecionar o que entra e o que sai da bactéria Quando essa seletividade é perdida, pode ocorrer a entrada de substancias que são indesejadas e produzir a morte da bactéria OU impedir a entrada de substancias essenciais para o metabolismo bacteriano. 4) Antibióticos que causam inibição da síntese de proteínas. - Lembrando que a síntese proteica começa no ribossomo, nas suas subunidades (30s e 50s). 5) Antibióticos que causam inibição da síntese da parede celular bacteriana. - Esse é o mecanismo de ação corresponde aos dos antibióticos amplamente utilizados para o tratamento das infecções das vias respiratórias. - Os B-lactamicos são uma grande classe, cujo seu mecanismo de ação está na parede celular bacteriana. - A parede celular da bactéria (amarelo) envolve externamente a membrana plasmática Dessa forma, a parede celular é a estrutura mais externa da célula bacteriana. - Os antibióticos que estão envolvidos na inibição da síntese da parede celular são bactericidas na sua grande maioria. ESTRUTURA E FUNÇÃO DA PAREDE CELULAR A parede celular das bactérias é uma rede tridimensional de polímeros de açúcares, unidos através de ligação cruzada peptídica, que circunda a célula no lado externo de sua membrana citoplasmática. A parede celular da bactéria é formada por peptídeoglicano: - Peptídeo Proteínas - Glicano Açúcares (glicose). A parede celular também pode ser chamada de mureína, que vem do latim murus, que seria a região mais externa (como o muro da casa). A parede celular possui importância crítica para as bactérias, em virtude de sua resistência à tração Ou seja, a parede celular permite que a célula mantenha a sua pressão osmótica intracelular em diferentes ambientes. - A bactéria precisa desenvolver mecanismos de sobrevivência (adaptação) – ela NÃO consegue se deslocar de um ambiente para outro quando ele se torna aversivel a sua sobrevivência – Então a parede celular permite a bactéria aguentar diversas modificações do organismo. - Em um organismo o ambiente pode alterar a pressão, temperatura, valor de PH E a parede celular permite que a bactéria resista a essas alterações do meio. - Quando a bactéria está em um meio onde a concentração é diferente EX: A bactéria estar em um meio hipotônico (concentração de soluto é maior dentro da bactéria do que fora dela), e a bactéria por meio da parede celular irá barrar essa entrada de soluto (água) para dentro dela, provocando sua lise. Quando essas diferenças de concentrações entre a bactéria e o meio externo estão separados somente por uma membrana semipermeável acontece o deslocamento de água por osmose do meio menos concentrado para o meio mais concentrado com maior facilidade Então essa bactéria pode ficar mais turgida e mais vulnerável a possuir sua lise mais rapidamente – a parede celular vem para barrar esse mecanismo. ARQUITETURA DA PAREDE CELULAR BACTERIANA Nós podemos encontrar paredes celulares diferentes nas bactérias, dependendo da classificação de gram. Bactéria GRAM + - Sua parede celular consiste simplesmente em uma camada de mureína. - Essas bactérias possuem uma camada de mureína espessa. - Essas bactérias NÃO possui um folheto externo envolvendo a parede celular. Bactérias GRAM – - Sua parede celular possuem uma segunda camada dupla de lipídios, denominada membrana externa Ou seja, membrana plasmática – parede celular – folheto externo. - Apresentam uma camada delgada de mureína. - Sua parede celular possui a presença de porinas (importante para o acesso de antibióticos hidrofílicos). - É muito mais fácil um antibiótico entrar na bactéria GRAM + do que na bactéria GRAM - Isso porque a parede celular (mureína) NÃO é formada por estruturas altamente justapostas, há espaço entre seuscomponentes – então fármacos hidrofílicos ou hidrofóbicos, moléculas com pesos moleculares diferentes conseguem atravessar essa parede celular com certa facilidade. - Porem na parede celular da bactéria GRAM -, o seu folheto externo irá fornecer uma resistencia adicional a passagem de fármacos O antibiótico consegue passar, MAS ele irá contar com a participação das PORINAS. - As PORINAS são proteínas transmembranas que estão no folheto externo fazendo a comunicação da parede celular externa (mureína) com o meio externo O antibiótico terá que entrar por meio dessas porinas. Micobactérias - Possuem parede celular análoga a das Gram-negativas. - Diferença: folhetos da membrana externa. Nas micobactérias são assimétricos quanto a seu tamanho e composição. OBS: Saber do tipo de parede celular da bactéria é importante para saber o espectro de ação do antibiótico Alguns antibióticos possuem função em gram + e NÃO em gram – justamente por essas diferenças na composição. - Além disso, o tipo de parede celular possui correlação com a facilidade que alguns medicamentos possuem de penetrar a membrana plasmática e a parede celular de algumas bactérias e NÃO de outras. BIOSSÍNTESE DA PAREDE CELULAR BACTERIANA Nós dividimos o processo de biossíntese de parede bacteriana em 3 etapas. 1) Os monômeros de mureína (menor unidade básica formadoras da parede celular) são sintetizadas no citoplasma. - Assim que ocorre a formação do monômero, ele precisa unir-se a outros monômeros, ou seja ocorrer a sua polimerização. 2) Ocorre a translocação + polimerização dos monômetro de mureína na membrana citoplasmática da bactéria. - Podemos ver que a junção de um monômero com outro (polimerização) NÃO ocorre no citoplasma, mas sim na membrana plasmática Por isso ocorre essa translocação dos monômeros para a membrana plasmática. 3) Ocorre ligação cruzada dos polímeros de peptídeoglicano nos espaços periplasmáticos. - Essa última etapa é a que será INIBIDA pelos B-LACTÂMICOS (Cefalosporinas, Monobactâmicos, Carbapenêmicos). - Essa ligação cruzada dos monômeros de mureína ocorre através da ação da enzima transpeptidase bacteriana. BIOSSINTESE 1) A Glicose + Glicosaminas sofrem processos de amidação + fosforilação Formando-se 1 monômero de mureína. - Lembrando que isso ocorre no citoplasma bacteriano (dentro da célula). - A parede celular é externa, então esse monômero deve ser mandado para a região externa da bactéria. 2) Então o monômero de mureína é transportado do citoplasma para a membrana plasmática. - Na membrana plasmática então ocorre a união de um monomero ao outro (polimerização). - Ao final do processo montamos uma cadeia linear de monômeros de mureína Porém a estrutura da parede é tridimensional. 3) A última etapa é a união desse polímeros uns aos outros, formando uma rede tridimensional, através de um grupo de enzimas transpeptidases. Ou seja, nessa última etapa os monômeros fazem ligações cruzadas (catalisadas pelas enzimas transpeptidases) a fim de se tornarem tridimensionais. - É justamente esse grupo de enzimas transpeptidases o ALVO dos B- lactâmicos Eles irão inibir as transpeptidases bacterianas. Entrarão nesse grupo: Penicilinas Cefalosporinas Monobactâmicos Carbapenemos
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