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Sistema respiratório inferior S11P2 Objetivo 1: Compreender a anatomofofsiologia das vias respiratórias inferiores (árvore brônquica e membranas do pulmão) PULMÃO DIREITO: O pulmão direito é maior e mais curto que o esquerdo devido ao espaço ocupado pelo coração. Ele é dividido em três lobos: O trato respiratório inferior consiste em órgãos localizados na cavidade torácica: parte inferior da traquéia, brônquios, bronquíolos, alvéolos e pulmões. • Lobo Superior: É o lobo mais superior e ocupa a região superior do pulmão direito. • Lobo Médio: Localizado abaixo do lobo superior, é o menor dos três lobos do pulmão direito. • Lobo Inferior: O maior dos três lobos, ocupa a parte inferior do pulmão direito. PULMÃO ESQUERDO: O pulmão esquerdo é menor e mais estreito que o direito e possui uma concavidade chamada incisura cardíaca, que acomoda o coração. Ele é dividido em dois lobos: • Lobo Superior: Ocupa a parte superior do pulmão esquerdo. • Lobo Inferior: Localizado abaixo do lobo superior, ocupa a parte inferior do pulmão esquerdo. TRAQUEIA: A traqueia é um tubo cartilaginoso e muscular que conecta a laringe aos brônquios principais. • Função: Sua principal função é conduzir o ar entre a laringe e os pulmões. • Estrutura: A traqueia possui uma estrutura tubular, com cerca de 10 a 12 cm de comprimento e 2 cm de diâmetro. Seu suporte é fornecido pelos anéis de cartilagem hialina em forma de C, que ajudam a manter a passagem do ar aberta. Entre os anéis, há tecido conjuntivo e músculo liso. O epitélio que reveste a traqueia é composto por células cilíndricas ciliadas pseudoestratificadas, que trabalham em conjunto com células caliciformes produtoras de muco para remover partículas e patógenos inalados. BRÔNQUIO: Os brônquios são tubos que se ramificam a partir da traqueia e conduzem o ar para os pulmões. Eles se dividem em brônquios principais, lobares e segmentares. • Brônquios segmentares: Os brônquios lobares se dividem em brônquios segmentares, que fornecem ar aos segmentos broncopulmonares. Cada pulmão possui cerca de 10 segmentos broncopulmonares. • Brônquios principais: São as primeiras ramificações da traqueia e conduzem o ar aos pulmões. Há um brônquio principal direito e um esquerdo, cada um fornecendo ar a seu respectivo pulmão. • Brônquios lobares: Os brônquios principais se dividem em brônquios lobares, que entram nos lobos dos pulmões. Há três brônquios lobares no pulmão direito (um para cada lobo) e dois no pulmão esquerdo. VASOS SANGUÍNEOS: Os vasos sanguíneos nos pulmões são responsáveis pelo transporte de sangue para oxigenação e remoção de dióxido de carbono. • Artérias pulmonares: Essas artérias transportam sangue desoxigenado do coração para os pulmões, onde ocorre a troca gasosa. • Veias pulmonares: São responsáveis por transportar o sangue oxigenado dos pulmões de volta ao coração, para ser bombeado para o resto do corpo. • Ácinos pulmonares: São unidades funcionais dos pulmões, compostas por bronquíolos terminais, ductos alveolares, sacos alveolares e alvéolos. Os ácinos são o local onde ocorrem a troca gasosa e a absorção de oxigênio. HISTOLOGIA • Alvéolos: São pequenas bolsas de ar no final dos ductos alveolares, onde ocorre a troca de gases entre o ar e o sangue. Existem dois tipos principais de células alveolares, bem como macrófagos alveolares. • Tipo I: As células alveolares tipo I são células epiteliais planas e finas, que compõem a maior parte da superfície interna dos alvéolos. Elas são responsáveis pela troca gasosa entre o ar e o sangue nos capilares. • Tipo II: As células alveolares tipo II são células epiteliais cúbicas que secretam surfactante, uma substância lipoproteica que reduz a tensão superficial dentro dos alvéolos, facilitando a expansão pulmonar e prevenindo o colapso alveolar. - • Macrófagos alveolares: Essas células imunológicas estão presentes nos alvéolos e são responsáveis pela fagocitose de partículas e microrganismos inalados, ajudando a manter os pulmões limpos e protegidos contra infecções. • Tecido intersticial: É o tecido que circunda e suporta os alvéolos, os vasos sanguíneos e as vias aéreas. Contém fibras elásticas e colágenas que conferem resistência e elasticidade aos pulmões. • Fibras elásticas: São proteínas estruturais que conferem elasticidade aos pulmões, permitindo que eles se expandam e contraiam durante a respiração. • Fibras colágenas: São proteínas estruturais que conferem resistência e rigidez aos pulmões, ajudando a manter sua forma e integridade estrutural. • Brônquios: São as vias aéreas que se ramificam a partir da traqueia e se estendem até os bronquíolos terminais. A histologia dos brônquios inclui epitélio e cartilagem. • Epitélio: O revestimento interno dos brônquios é composto por células cilíndricas ciliadas pseudoestratificadas que ajudam a remover partículas e muco para fora dos pulmões. Também há células caliciformes que produzem muco. • Cartilagem: Anéis de cartilagem hialina em forma de C fornecem suporte aos brônquios, mantendo as vias aéreas abertas e prevenindo o colapso durante a respiração. • Cavidade pleural: É o espaço virtual entre as duas camadas da pleura (visceral e parietal), que contém líquido pleural. Esse líquido permite que as camadas deslizem suavemente uma sobre a outra durante a respiração, reduzindo o atrito e proporcionando um mecanismo de aderência entre os pulmões e a parede torácica. • A pleura é uma membrana serosa que reveste os pulmões e a cavidade torácica, proporcionando lubrificação e reduzindo o atrito durante a respiração. PLEURA • Pleura visceral: É a camada da pleura que reveste a superfície externa dos pulmões. • Pleura parietal: É a camada da pleura que reveste a cavidade torácica, incluindo as costelas, o esterno e o diafragma. A pleura parietal tem várias partes, como a pleura costal (que reveste as costelas), a pleura mediastinal (que reveste o mediastino) e a pleura diafragmática (que reveste a porção superior do diafragma). A cavidade pleural também ajuda a manter a pressão negativa dentro da cavidade torácica, o que auxilia no processo de expansão dos pulmões durante a inspiração. DIFUSÃO: A troca gasosa ocorre por difusão passiva, onde o oxigênio se move dos alvéolos para os capilares e o dióxido de carbono se move dos capilares para os alvéolos. SISTEMA RESPIRATÓRIO INFERIOR (FISIOLOGIA ) Objetivo 2: Explicar o mecanismo respiratório (pressão, volume e capacidade) VENTILAÇÃO: É o processo de movimentação do ar para dentro e para fora dos pulmões, permitindo a troca de gases entre o ambiente e o sangue. INSPIRAÇÃO: Durante a inspiração, o diafragma e os músculos intercostais se contraem, expandindo a cavidade torácica e diminuindo a pressão intrapleural. Isso faz com que os pulmões se expandam e o ar seja atraído para dentro deles. EXPIRAÇÃO: Durante a expiração, o diafragma e os músculos intercostais relaxam, diminuindo o volume da cavidade torácica e aumentando a pressão intrapleural. Isso faz com que os pulmões se contraiam e o ar seja expelido. TROCA GASOSA: É o processo pelo qual o oxigênio e o dióxido de carbono são trocados entre o ar nos alvéolos e o sangue nos capilares pulmonares. CENTRO RESPIRATÓRIO: Localizado no tronco cerebral, o centro respiratório recebe informações dos quimiorreceptores e mecanorreceptores e ajusta a frequência e a profundidade da respiração. PRESSÃO INTRAPLEURAL: É a pressão dentro da cavidade pleural, geralmente menor que a pressão atmosférica, o que ajuda a manter os pulmões expandidos. COMPLACÊNCIA: Refere-se à facilidade com que os pulmões e o tórax podem ser expandidos. Uma alta complacência indica que os pulmões e o tórax se expandem facilmente, enquanto uma baixa complacência indica rigidez ou dificuldade de expansão. RESISTÊNCIA DAS VIAS AÉREAS: É a força oposta ao fluxo de ar através das vias aéreas durante a respiração. A resistência das vias aéreas pode ser afetada por fatores como o diâmetro das vias aéreas,a viscosidade do muco e a presença de inflamação ou obstrução. Um aumento na resistência das vias aéreas pode tornar a respiração mais difícil e exigir mais esforço dos músculos respiratórios. PRESSÃO ALVEOLAR: É a pressão dentro dos alvéolos, que varia durante a inspiração e a expiração. Durante a inspiração, a pressão alveolar diminui para permitir a entrada do ar, enquanto na expiração, a pressão alveolar aumenta para forçar o ar para fora dos pulmões. MECÂNICA PULMONAR: Envolve as forças e pressões que atuam nos pulmões e vias aéreas durante a respiração. MECANORRECEPTORES: São células sensoriais localizadas nos pulmões e vias aéreas que detectam a expansão e a contração dos pulmões, ajudando a regular a respiração. QUIMIORRECEPTORES: São células sensoriais que monitoram os níveis de oxigênio, dióxido de carbono e pH no sangue e enviam sinais ao centro respiratório para ajustar a frequência e a profundidade da respiração. REGULAÇÃO: O sistema respiratório é regulado para manter os níveis adequados de oxigênio e dióxido de carbono no sangue. TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO: O dióxido de carbono é transportado no sangue de três formas: dissolvido no plasma, ligado à hemoglobina e como íons bicarbonato. TRANSPORTE DE OXIGÊNIO: O oxigênio se liga à hemoglobina nos eritrócitos para ser transportado pelo sangue até as células do corpo. INSPIRAÇÃO: A respiração envolve a inspiração (inalação). Para o ar fluir para os pulmões, a pressão intra-alveolar tem de se tornar mais baixa do que a pressão atmosférica. Essa condição é alcançada aumentando o tamanho dos pulmões. A pressão em um recipiente fechado é inversamente proporcional ao volume do recipiente. Logo, se o tamanho do recipiente fechado for aumentado, a pressão dentro dele vai diminuir: então se o tamanho do recipiente for diminuído, a pressão dentro dele vai aumentar. Essa relação inversa é chamada de lei de Boyle. Pouco antes de cada inspiração, a pressão do ar dentro dos pulmões é igual à pressão do ar na atmosfera, que ao nível do mar é de aproximadamente 1 atm, ou 760 mmHg. Diferenças de pressão causadas por alterações no volume do pulmão forçam o ar para dentro dos pulmões quando inspiramos e expiramos. Para que a inspiração ocorra, os pulmões precisam se expandir, o que aumenta o volume pulmonar e, assim, diminui a pressão nos pulmões para níveis inferiores aos da pressão atmosférica. O primeiro passo na expansão dos pulmões durante a inspiração tranquila normal envolve a contração do diafragma (principal músculo inspiratório), com a resistência dos intercostais externos. O músculo mais importante da inspiração é o diafragma, um músculo esquelético em formato de cúpula que forma o assoalho da cavidade torácica. Ele é inervado por fibras do nervo frênico, que emergem da medula espinal nos níveis cervicais 3,4 e 5. Durante a inspiração normal tranquila, os músculos diafragma e intercostais externos se contraem, os pulmões se expandem e o ar entra nos pulmões; durante a expiração normal tranquila, os músculos diafragma e intercostais externos relaxam e os pulmões recuam, forçando o ar para fora dos pulmões. A contração do diafragma faz com que ele se achate, abaixando a sua cúpula. Isto aumenta o diâmetro vertical da cavidade torácica. Durante a inspiração tranquila normal, o diafragma desce aproximadamente 1 cm, produzindo uma diferença de pressão de 1 a 3 mmHg e inspiração de aproximadamente 500 ml de ar. Na respiração forçada, o diafragma pode descer 10 cm, o que produz uma diferença de pressão de 100 mmHg e a inspiração de 2 a 3l de ar. A contração do diafragma é responsável por aproximadamente 75% do ar que entra nos pulmões durante a respiração tranquila. A gravidez avançada, a obesidade excessiva ou roupas apertadas no abdome podem impedir a descida completa do diafragma. Os músculos intercostais externos também são uns dos mais importantes para a inspiração. Quando eles se contraem, eles elevam as costelas. Com isso, ocorre um aumento nos diâmetros anteroposterior e lateral da cavidade torácica. A contração dos intercostais externos é responsável por aproximadamente 25% do ar que entra nos pulmões durante a respiração tranquila normal. Durante inspirações tranquilas, a pressão entre as duas camadas pleurais na cavidade pleural, chamada de pressão intrapleural é sempre inferior à pressão atmosférica (sub-atmosférica). Pouco antes da inspiração, ela mede aproximadamente 4mmHg a menos do que a pressão atmosférica, ou aproximadamente 756 mmHg a uma pressão atmosférica de 760 mmHg. À medida que o diafragma e os músculos intercostais externos se contraem e o tamanho global da cavidade torácica aumenta, o volume da cavidade pleural também cresce, o que faz com que a pressão intrapleural diminua para aproximadamente 754 mmHg. Durante a expansão do tórax, as pleuras parietal e visceral normalmente estão firmemente aderidas uma à outra, em decorrência da pressão sub-atmosférica entre elas e da tensão superficial criada pelas suas superfícies úmidas adjacentes. Conforme a cavidade torácica se expande, a pleura parietal que reveste a cavidade é "puxada" para fora em todas as direções, e a pleura visceral e os pulmões são puxados com ela. Conforme o volume dos pulmões aumenta desta maneira, a pressão no interior dos pulmões, a chamada pressão alveolar (intrapulmonar), cai de 760 para 758 mmHg. Uma diferença de pressão é então estabelecida entre a atmosfera e os alvéolos. Como o ar flui sempre da região de pressão mais alta para a região de pressão mais baixa, ocorre a inspiração, o que significa que o ar continua fluindo para os pulmões enquanto existir diferença de pressão. Durante inspirações profundas e forçadas, os músculos acessórios da inspiração também atuam no aumento do tamanho da cavidade torácica. Os músculos acessórios da inspiração incluem os músculos esternocleidomastóideos, que elevam o esterno; os músculos escalenos, que elevam as duas primeiras costelas; e o músculo peitoral menor, que eleva as costelas III a V. Os músculos são assim chamados porque têm pouca contribuição, se é que têm alguma, durante a inspiração tranquila normal, mas durante o exercício ou ventilação forçada podem se contrair vigorosamente. Como tanto a inspiração tranquila normal quanto a inspiração durante o exercício ou ventilação forçada envolvem a contração muscular, o processo de inspiração é dito ativo. EXPIRAÇÃO: A expiração (exalação) é o ato de soprar o ar, sendo decorrente de um gradiente de pressão, no sentido oposto ao da inspiração: a pressão nos pulmões é maior do que a pressão atmosférica. Estes movimentos reduzem os diâmetros vertical, lateral e anteroposterior da cavidade torácica, o que diminui o volume do pulmão. A expiração normal durante a respiração tranquila, ao contrário da inspiração, é um processo passivo, pois não há contrações musculares envolvidas. Em vez disso, a expiração resulta da retração elástica da parede torácica e dos pulmões, sendo que ambos têm uma tendência natural de retornar à posição inicial depois de terem sido distendidos. Duas forças dirigidas para dentro contribuem para a retração elástica: • A retração das fibras elásticas que foram distendidas durante a inspiração. • A força para dentro da tensão superficial decorrente da película de líquido alveolar. A medida que o diafragma relaxa, sua cúpula se move superiormente, graças a sua elasticidade. Conforme os músculos intercostais externos relaxam, as costelas são deprimidas. A expiração torna-se ativa apenas durante a respiração forçada, como ocorre ao tocar um instrumento de sopro ou durante o exercício. Por sua vez, a pressão alveolar aumenta para aproximadamente 762 mmHg. O ar então flui da área de pressão mais elevada nos alvéolos para a área de pressão mais baixa na atmosfera. Nestes momentos, os músculos expiratórios (abdominais e intercostais internos) se contraem, o que aumenta a pressão nas regiões abdominal e torácica. A contraçãodos músculos abdominais move as costelas inferiores para baixo e comprime as vísceras abdominais, forçando assim o diafragma superiormente. A contração dos músculos intercostais internos, que se estendem inferior e posteriormente entre as costelas adjacentes, puxa as costelas inferiormente. Embora a pressão pleural seja sempre menor do que a pressão alveolar, pode exceder brevemente a pressão atmosférica durante uma expiração forçada, como a tosse. Objetivo 3: Conhecer a estrutura da caixa torácica (esquelética e muscular)
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