S R - Estrutura e função

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SISTEMA 
RESPIRATÓRIO
ESTRUTURA E FUNÇÃO
UMA VISÃO GERAL
Funções dos pulmões: participam do equilíbrio térmico, manutenção do pH plasmático (com liberação de CO2), filtragem eventual de êmbolos trazidos pela circulação venosa, defesa contra agentes agressores e fonação.
Equilíbrio térmico: Com o aumento da ventilação pulmonar há perda de calor e água
Filtragem de êmbolos: o endotélio da circulação pulmonar contém enzimas que degradam essas massas
Também: contém receptores para a sensação do olfato, filtra o ar inspirado e produz sons.
Respiração: troca de gases entre a atmosfera, o sangue e as células.
Consiste em três passos:
1º Ventilação pulmonar (respiração) – inspiração (entrada) e expiração (saída) de ar entre a atmosfera e os pulmões;
2º Respiração externa (pulmonar) – troca de gases entre os pulmões e o sangue;
3º Respiração interna (tecidual) – troca de gases entre o sangue e as células.
ORGANIZAÇÃO MORFOFUNCIONAL DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
UMA VISÃO GERAL
Estruturalmente:
(1) Sistema Respiratório Superior
Nariz, faringe e estruturas associadas
(2) Sistema Respiratório Inferior
Laringe, traqueia, brônquios e pulmões
TORTORA, Gerard J. Corpo humano: fundamentos de Anatomia e Fisiologia. – 4 ed. – artmed, 2000. P. 407
UMA VISÃO GERAL
Funcionalmente: 
(1) Porção condutora: cavidades e tubos que conduzem o ar aos pulmões
Nariz, faringe, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos
(2) Porção respiratória: onde ocorrem as trocas gasosas
Bronquíolos respiratórios, ductos alveolares, sáculos alveolares e alvéolos pulmonares
FONTE: Google Imagens
ORGANIZAÇÃO MORFOFUNCIONAL DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Superfície pulmonar – 70 a 100m2, distribuída por 480 milhões de alvéolos pulmonares, variando de 270 a 790 milhões, dependendo do indivíduo.
Apenas 0,5 mµ - espessura do tecido que separa o gás alveolar do sangue.
ORGANIZAÇÃO MORFOFUNCIONAL DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Zona de transporte gasoso: vias aéreas superiores e árvore traqueobrônquica
Zona de transição: bronquíolos respiratórios
Da 17ª a 19ª geração
Canais de Lambert
Zona respiratória: ductos, sacos alveolares e alvéolos
Da 20ª a 23ª geração
ZONA DE TRANSPORTE
Ar inspirado: filtrado, umidificado e aquecido até se igualar a temperatura corporal
Vantagens da respiração pulmonar: 
Filtração e umidificação do ar inspirado
Contudo, pode apresentar maior resistência a entrada de ar, em especial na presença de pólipo, adenoide ou congestão da mucosa nasal
O que gera? Respiração feita pela boca, principalmente.
Durante atividade física: respiração feita pelas duas vias
Pólipo nasal
FONTE: Google Imagens
Adenóide
Congestão nasal
FONTE: Google Imagens
ZONA DE TRANSPORTE
Árvore traqueobrônquica ou zona de transporte aéreo – se estende da traqueia até os bronquíolos terminais
Espaço morto anatômico = 150 mL
Traqueia: se bifurca com brônquio fonte direito e esquerdo (1ª geração)
2ª geração/subdivisão: brônquios lombares
3ª geração/subdivisão: brônquios segmentares
16ª geração: brônquios terminais
Brônquio fonte direito: menor ângulo com a traqueia
O que causa?
Esse pulmão recebe a maioria dos corpos estranhos inalados.
A divisão a partir da traqueia ocorre por dicotomia
Sexta geração de vias aéreas: ocorre trifurcação
FONTE: Google Imagens
FONTE: Instagram
ZONA DE TRANSPORTE
A cada bifurcação há geração de turbulência = impacto de partículas = remoção de partículas
Progressiva bifurcação = aumento da área de seção transversa total do sistema tubular = diminuição da velocidade do ar
West, John b. Fisiologia respiratória: princípios básicos. – 8 ed. – Porto alegre: artmedp, 2010. p. 13
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ZONA DE TRANSIÇÃO E RESPIRATÓRIA
Bronquíolos terminais se dividem em respiratórios (possuem alvéolos)
Ductos alveolares são recobertos por alvéolos – ácinos
Mais prevalente nos pulmões – 2,5L e 3L em repouso
Movimento de ar nos alvéolos ocorre por difusão
Pressão necessária para movimentar o ar nas vias aéreas = 2cmH2O (indivíduo saudável) e 500cmH2O (indivíduo fumante)
Diâmetro de um segmento alveolar – 7 a 10 µm
Cada eritrócito demora 0,75 segundos na rede capilar
Unidade alveolocapilar = alvéolo + septo alveolar + rede capilar
Alvéolo – dilatações formadas por células pavimentosas
Diâmetro: 250µm
Septo alveolar – vasos sanguíneos + fibras elásticas e colágenas + terminações nervosas + poros de Kohn 
Superfície alveolar: células pneumócito tipo 1, pneumócito tipo 2 e macrófagos alveolares
ZONA DE TRANSIÇÃO E RESPIRATÓRIA
Pneumócito tipo 1 (célula alveolar escamosa) – mais frequente, com pouca organela citoplasmática e sem potencial mitótico
Pneumócito tipo 2 (célula alveolar granular) – esférica, com muitos microvilos na superfície, com grânulos osmóticos (corpúsculos lamelares) que armazenam e secretam surfactante
Podem se regenerar e se transformar em tipo 1
ZONA DE TRANSIÇÃO E RESPIRATÓRIA
Macrófagos alveolares – estão em pequena porcentagem, ficam na superfície alveolar e fagocitam corpos estranhos
Inervação – basicamente autônoma
Inervação motora e sensorial da dor
Vias respiratórias e no parênquima pulmonar (não há)
Pleura (há)
Sistemas parassimpático, simpático e Não Adrenérgico e Não Colinérgico (NANC) inibitório e excitatório.
ZONA DE TRANSIÇÃO E RESPIRATÓRIA
Parassimpático: tônus broncomotor, mais presente nas vias respiratórias centrais
Simpático: mais difusas e generalizadas
Nervos adrenérgicos: glândulas mucosas, vasos sanguíneos e gânglios nervosos
NANC – conjunto de fibras do sistema nervoso autônomo que não tem como neurotransmissores, a norepinefrina e a acetilcolina
Inibitório – relaxamento dos músculos lisos (óxido nítrico)
Excitatório – neurocinina A, substância P e peptídeo relacionado a calcitonina (broncoconstrição)
ZONA DE TRANSIÇÃO E RESPIRATÓRIA
Fonte: AIRES., M.M. Fisiologia . - 5. Ed., 2018, p. 940. 
Fonte: AIRES., M.M. Fisiologia . - 5. Ed., 2018, p. 940. 
Fonte: AIRES., M.M. Fisiologia . - 5. Ed., 2018, p. 940. 
West, John b. Fisiologia respiratória: princípios básicos. – 8 ed. – Porto alegre: artmedp, 2010. P. 51
West, John b. Fisiologia respiratória: princípios básicos. – 8 ed. – Porto alegre: artmedp, 2010. P. 14
West, John b. Fisiologia respiratória: princípios básicos. – 8 ed. – Porto alegre: artmedp, 2010. P. 15
Estabilidade alveolar
Pulmão: 500 milhões de bolhas de 0,3mm
Alvéolos tendem ao colapso por conta da tensão superficial
Secreção de surfactante para resolver esse problema
Colapso ocorre com frequência em patologias
Ex. atelectasia
TESTE SEU CONHECIMENTO
1. Em relação à membrana alveolocapilar do pulmão humano: 
a) A parte mais fina tem uma espessura de 3 µm. 
b) A área total é de aproximadamente 1 m2. 
c) Cerca de 10% da parede alveolar é ocupada por capilares.
d) Se a pressão nos capilares se eleva a níveis não fisiológicos, a membrana pode ser danificada. 
e) O oxigênio atravessa a membrana por transporte ativo.
2. Quando o oxigênio se move do gás alveolar, através do lado fino da membrana alvéolo- -capilar, para a hemoglobina, atravessa as seguintes camadas, nesta ordem: 
Epitélio, surfactante, interstício, endotélio, plasma e membrana eritrocitária. 
Surfactante, epitélio, interstício, endotélio, plasma e membrana eritrocitária. 
Surfactante, endotélio, interstício, epitélio, plasma e membrana eritrocitária. 
Epitélio, interstício, endotélio, plasma e membrana eritrocitária. 
Surfactante, epitélio, interstício, endotélio e membrana eritrocitária.
3. Qual é a Po2 (em mmHg) do gás inspirado úmido de um alpinista no pico do Monte Everest (assumindo-se uma pressão barométrica de 247 mmHg)? 
32 
42 
52 
62 
72
4. Em relação às vias aéreas humanas: 
O volume da zona condutora é de aproximadamente 50 mL. 
O volume pulmonar em repouso é de aproximadamente 5 L. 
Um bronquíolo respiratório pode ser diferenciado de um bronquíolo terminal porque o último tem alvéolos nas suas paredes. 
Em média, há cerca de três ramificações das vias aéreas condutoras, antes do primeiroalvéolo aparecer nas suas paredes.
Nos ductos alveolares, o fluxo de gás predominante é o difusivo, e não o convectivo
5. Em relação aos vasos sanguíneos pulmonares: 
As veias pulmonares formam um padrão de ramificação similar ao das vias aéreas. 
O diâmetro médio dos capilares é de aproximadamente 50 µm. 
A circulação brônquica tem aproximadamente o mesmo fluxo sanguíneo da circulação pulmonar. 
Em média, no repouso, o sangue despende cerca de 0,75 segundo durante sua passagem nos capilares. 
A pressão média na artéria pulmonar é de aproximadamente 100 mmHg.
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MOVIMENTOS RESPIRATÓRIOS
Introdução
Aumento da capacidade pulmonar e queda de pressão no interior do sistema = ar sugado para dentro dos pulmões (inspiração)
Inspiração = contração da musculatura inspiratória
Expiração – diminuição do volume pulmonar e expulsão de gás
1,3 a 1,4 mais longa que a inspiração
Ocorre sem pausa até a inspiração
Não há contração da musculatura expiratória (em repouso)
Musculatura inspiratória relaxa lentamente = expulsão suave de gás
Contração dos músculos inspiratórios – causado por impulsos nervosos dos centros respiratórios (tronco cerebral), áreas corticais superiores e da medula (resposta a estímulos reflexos dos fusos musculares)
Automatismo do sistema respiratório – mantém o ritmo normal da respiração
Pode ser modificado por:
estímulos de outros locais do sistema nervoso;
Por alterações químicas no sangue e/ou no líquido cafalorraquidiano
Movimentos respiratórios estão sob o controle volitivo, até certo ponto
Mas ocorrem, normalmente, de forma automática
Podemos causar modificações na respiração = distúrbio da homeostase = centro respiratório comandará respostas compensatórias que vencerão os estímulos corticais
Introdução
Esqueléticos estriados com maior resistência à fadiga, fluxo sanguíneo elevado, maior capacidade oxidativa e densidade capilar.
Músculos respiratórios
Inspiração
Referências
AIRES, Margarida de Mello. Fisiologia. - 5. ed. - Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2018.
TORTORA, G. J. Corpo humano: fundamentos de anatomia e fisiologia. 4 ed., Porto Alegre: ArtMed, 2000.
WEST, John B. Fisiologia respiratória: princípio respiratório. – 8 ed. – Porto Alegre: Artmed, 2010.