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28-06-23 Sistema respiratório Funções: Realizar as trocas gasosas Capacitação de 02 Eliminação de CO2 Controle do Ph sanguíneo Filtrar e aquecer o ar inspirado Olfação Emissão de sons Ventilação pulmonar Processo de respiração Ventilação pulmonar (processo mecânico): Respiração pulmonar (trocas gasosas entre alvéolos e sangue): Respiração tecidual (trocas entre sangue e as células teciduais): Divisão · Zona de condução – só passara o ar · Laringe · Faringe · Traqueia · Brônquios e bronquíolos · Zona respiratória – ocorre as trocas gasosas · Bronquíolos respiratório · Ductos alveolares · Vias aéreas superiores: estruturas fora do tórax · Vias aéreas inferiores: dentro da cavidade tórax Pulmões Estrutura pareadas Capacidade de expansão Quando o tórax expande o seu volume, ocorre também expansão dos pulmões, o que possibilita o fluxo de ar para dentro dos pulmões. Os movimentos dos pulmões quase não têm atrito devido a pleura Pleura Auxilia na proteção mecânica e movimentação pulmonar durante a respiração Pleura visceral: envolve ambos os pulmões Pleura costal: dorsalmente Espaço intrapleural: espaço entre a pleura visceral e costal Narinas Entrada de ar no sistema Abertura para as cavidades nasais Cavidade nasais São separadas pelo septo nasal Conchas nasais: as mucosas são bem vascularizadas e serve para aquecer e umidificar o ar inalado. Faz o resfriamento do sangue Células ciliadas (umidificação) Epitélio olfatório Funções não respiratória: fareja, senti odor Seios paranasais Auxiliam na circulação de ar e produção de muco Redução do peso dos ossos da face Conferem ressonância a voz Faringe Permite sons Pregas vocais Nasofaringe Orofaringe Laringofaringe: órgão de fonação (produção de sons). Em aves é siringe que é o órgão de fonação Epiglote: durante alimentação ela se fecha e impedir que o bolo alimenta passe para a traqueia Traqueia: principal passagem para o ar até os pulmões Anéis incompletos em mamíferos: possibilitando a variação de diâmetro, que pode aumentar durante uma maior necessidade ventilatória Anéis completos em aves Capilares alveolares Tem que ter ventilação e sangue para haver a troca Alvéolos pulmonares Principais locais de difusão de gás entre o ar e o sangue A distância de difusão é mínima Nesse local, o sangue venoso das artérias pulmonares transforma-se em sangue arterial e retorna ao átrio esquerdo pelas veias pulmonares. Morfologia pulmonar Pulmão esquerdo menor – por causa do coração Hilo pulmonar – comunicação com os pulmões Princípios do mecanismo respiratório Ciclos respiratórios: consiste em uma fase de inspiração (ativa), seguida de uma fase de expiração (passiva) Inspiração: envolve a dilatação do tórax e dos pulmões, acompanhada da entrada de ar Expiração: é quando há o impedimento ao fluxo de saída do ar Ciclos respiratórios complementares é caracterizado por uma inspiração rápida e profunda, seguida de expiração de maior duração. Não existe no cavalo · Tipos de respiração · Costal: caracteriza-se pela movimentação pronunciada das costelas. Na existência de afecções abdominais dolorosas, como peritonite, em que o movimento das vísceras agravaria a dor, a respiração costal pode predominar · Abdominal: caracteriza-se por movimentos visíveis do abdome, em que o abdome se protrai durante a inspiração e se retrai durante a expiração. Normalmente, predomina a respiração de tipo abdominal Estado da respiração Variações na respiração Eupneia: normal Dispneia: dificuldade para respirar Hiperpneia: aumento da profundidade e/ou frequência. Pode ser observado após esforço físico Polipneia: frequência aumentada e rápida (superficial) Apneia: quando tem parada cardíaca Taquipneia: aumento (rapidez) da frequência Braquipneia: diminuição da respiração Frequência respiratória Números de ciclos respiratórios em um minuto Além das variações observadas entre espécies, a frequência respiratória pode ser afetada por outros fatores, como tamanho corporal, idade, exercício físico, excitação, temperatura ambiente, gestação, grau de enchimento do trato digestório e estado de saúde Sons pulmonares Sons respiratórias: qualquer som que acompanhe o movimento de ar através da árvore traqueobrônquica Ruídos respiratórias: são extrínsecos ao mecanismo de produção normal de sons do trato respiratório e consistem em sons anormais sobrepostos aos sons respiratórios. E ainda pode ser classificado em estertores e sibilos. Volumes e capacidades pulmonares Capacidade: mais de um volume · Capacidade inspiratória · Volume corrente: é o volume de ar que é inspirado ou expirado durante um ciclo respiratório · Volume de reserva inspiratória: é o volume de ar que ainda pode ser inalado após a inspiração do volume corrente · Capacidade residual · Volume de reserva expiratória: é o volume de ar que ainda pode ser exalado após a expiração do volume corrente · Volume residual: o volume de ar que permanece nos pulmões Capacidade pulmonar total: a soma de todos os volumes (capacidade máxima de expansão do pulmão) Capacidade vital: é a soma de todos os volumes sobre e acima do volume residual; é a quantidade máxima de ar que pode ser inspirada após expiração forçada Capacidade inspiratória: é a soma do volume corrente e do volume de reserva inspiratório Capacidade residual funcional: é a soma do volume de reserva expiratório e o volume residual Aspectos físicos e mecânicos da respiração A respiração acontece por diferença de pressão Respiração forçada Inspiração: Expiração: Por que os pulmões não colabam? Porque existe uma pressão negativa entre as pleuras · Pressão intrapulmonar · Pressão intrapleural: é a pressão no tórax fora dos pulmões · Sempre vai ser negativo 03-07-23 Tendência pulmonar á retração A tensão tende a contrair e a pressão tende a expandir os alvéolos Surfactante e volume residual: quando não há movimento alveolar existe um equilíbrio entre as forças de expansão e contração Surfactante Composição: fosfolipídios, proteínas e íons Tem uma parte hidrópica e outra hidrofóbica Previne o colabamento dos alvéolos Previne edema Melhora as trocas gasosas Ação lubrificante Síntese pelo pneumócito tipo II (presente na parede dos alvéolos), os pneumócito tem inclusões lipídicas que são secretas no surfactante dentro dos alvéolos O surfactante é produzido nas ultimas horas antes do nascimento Função do surfactante A redução da tensão superficial da água Impedir o colapso do parênquima pulmonar ao final da expiração Complacência pulmonar Determina a capacidade de distensão pulmonar A complacência é a média da distensibilidades dos pulmões · Forças elásticas dos pulmões · Força elástica do tecido pulmonar propriamente dito: são determinadas em grande parte pelas fibras elastina e de colágeno, entrelaçadas no parênquima pulmonar. Nos pulmões vazios elas estão contraídas e dobradas, e quando o pulmão expande elas são estiradas e desdobradas · Forças elásticas causadas pela tensão superficial do líquido que reveste as paredes internas dos alvéolos e outros espaços aéreos pulmonares: Nos pulmões cheios por solução salina, não existe interface ar-líquido; portanto, o efeito da tensão superficial não está presente — apenas as forças elásticas dos tecidos estão operando neste caso. A superfície da água também está tentando se contrair, o que tende a forçar o ar para fora do alvéolo, pelo brônquio, e, ao fazer isso, induz o colapso do alvéolo. O efeito global é o de causar força contrátil elástica de todo o pulmão que é referida como força elástica da tensão superficial. Os fatores que afetam a complacência consistem em condições que destroem o tecido pulmonar ou provocam fibrose ou edema, ou que impedem de algum modo a expansão do pulmão. Qual o efeito da ausência do surfactante na complacência pulmonar? Diminuir a complacência; precisar de uma maior pressão Resistência ao fluxo de ar: Se o comprimento for aumentado quatro vezes, logo a pressão precisa ser elevada quatro vezes para manter o fluxo de ar constante. Entretanto, se o raio do tubo for reduzido à metade, a pressão precisa ser então aumentada16 vezes para manter o fluxo constante. Troca gasosas Princípios físicos das trocas gasosas · Físicas dos gases · Lei de Boyle: volume é inversamente proporcional a pressão. Se a massa e a temperatura de um gás em uma câmara permanecem constantes, porém a pressão é elevada ou reduzida, o volume do gás varia inversamente com a pressão; por exemplo, se a pressão for elevada, ocorre diminuição do volume. · Lei de Henry: que está relacionada com os volumes dos gases dissolvidos em água. Especificamente, a quantidade de gás dissolvido na água em equilíbrio é afetada pela pressão do gás à qual a água é exposta, bem como pelo coeficiente de solubilidade do gás, e é diretamente proporcional a cada um deles: · Lei de Laplace: Pressão parcial Transferência dos gases A pressão é causada por múltiplos impactos de moléculas em movimento contra uma superfície A pressão é diretamente proporcional á concentração das moléculas de gás Na fisiologia respiratória, lidamos com misturas de gases, principalmente oxigênio, nitrogênio e dióxido de carbono. A intensidade da difusão de cada um desses gases é diretamente proporcional à pressão causada por apenas esse gás, que é denominada pressão parcial do gás Os gases transportam por difusão simples Difusão dos gases Hematose pulmonar A difusão efetiva é determinada pela diferença entre as duas pressões parciais. Se a pressão parcial for maior na fase gasosa nos alvéolos, como normalmente é verdadeiro no caso do oxigênio, então mais moléculas se difundirão para o sangue do que na outra direção. Terminologia na ventilação Normoventilação: ventilação normal Hiperventilação: ventilação alveolar aumentada além das necessidades metabólicas. Hipoventilação: ventilação alveolar diminuída abaixo das necessidades metabólicas. A hipoventilação aguda provoca acidose respiratória · Espaço morto · Anatômico: não há troca gasosa (nariz, faringe e traqueia) · Fisiológico: alvéolos e vasos que não tem troca gasosa Relação de ventilação e perfusão (V/Q) V: ventilação alveolar Q: fluxo sanguíneo V/Q = 0 (não há ventilação) V/Q = infinito (não há ventilação) Transporte de oxigênio Maior quantidade de hemácias mais oxigênio será transportado Oxiemoglobina: combinação do oxigênio com a hemoglobina Quanto mais rápido o O2 for absorvido, menor sua concentração nos alvéolos. A concentração de O2 nos alvéolos e também sua pressão parcial são controladas pela intensidade de absorção de O2 pelo o sangue e pela a intensidade da entrada de O2 nos pulmões Papel da hemoglobina: transportar o oxigênio dos pulmões para as mais diversas partes do organismo 05-07-23 Transporte de dióxido de carbono CO2 é transportado no sangue para os alvéolos e sendo removido dos alvéolos pela a ventilação Dexemoglobina: hemoglobina sem oxigênio Aceleração a reação diacarbonica (dentro da hemácia) Hemácias tem uma proteína trocadora (saí bicarbonato e entra cloreto) Sangue venoso tem mais cloreto que o arterial Carbono hemoglobina: Carboxiemoglobina: Efeito de haldane: O efeito do oxigênio sobre os íons hidrogênio e a captação e liberação de dióxido de carbono da hemoglobina Regulação da respiração Centro respiratório Centro pneumotáxico: presente na porção rostral da ponte Tempo de expiração diminui se tem aumento do centro pneumotáxico Controle padrão respiratório (PC02 e Ph) A capacidade de difusão do CO2 nunca foi medida porque o CO2 se difunde através da membrana respiratória tão rapidamente que a Pco2 média no sangue pulmonar não difere muito da Pco2 nos alvéolos (diferença média inferior a 1 mmHg) Controle do padrão respiratório (O2) Quimiorreceptor periférico: se estiver abaixo de 95, dispara aumenta mais Respiração nas aves Sacos aéreos Ventilação é sempre ativo, tanto na inspiração como na expiração Traqueia Anéis completos: não tem capacidade de expansão Espaço morto maior: permite maior capacidade de ar FR= 1/3 da FR de um mamífero Volume corrente maior Siringe: fica no final da traqueia e é responsável pelo os sons das aves Aspectos anatômicos Brônquios · Brônquio primário: tem uma camada de musculo liso bem desenvolvido que é responsável por alterar o diâmetro interno do brônquio primário · Brônquio secundário: muitos dos brônquios secundário medioventrais e laterolaterias abrem-se nos sacos aéreos cervicais · Brônquio terciário (parabronquios): é considerado o pulmão das aves; é onde ocorre as trocas gasosas · Neopulmonares: presente em algumas aves · Pulsopulmonares: presente em todas as aves As aves não tem alvéolos Sacos aéreos Capacidade grande de expansão Não fazem trocas gasosas É formado por tecido conjuntivo fibroso Sacos aéreos cranial Sacos aéreos caudal Mecânica ventilatório das aves As aves não possuem diafragma muscular, mas dependem dos músculos cervicais, torácicos e abdominais para a inspiração e a expiração, ambas as quais são processos ativos que exigem atividade muscular Durante a inspiração, os músculos inspiratórios sofrem contração, e o volume interno da cavidade toracoabdominal aumenta. Como os sacos aéreos são as únicas estruturas significativas de volume-complacência na cavidade corporal, o seu volume também aumenta Trocas gasosas Maior eficiência nas trocas gasosas Diversos fatores podem limitar a eficiência da troca gasosa no pulmão aviário, incluindo o desequilíbrio da ventilação e perfusão, barreiras à difusão e falta de homogeneidade dentro do pulmão PaCo2 – fluxo sanguíneo cerebral PaC02 alta – vasodilatação PaCo2 baixa – vasoconstrição Hemoglobina aviária · Tipos de hemoglobina · Hemoglobina A: menor afinidade pelo o oxigênio · Hemoglobina D: Em geral, a hemoglobina aviária exibe maior cooperatividade com o oxigênio do que a hemoglobina de outros vertebrados. A cooperatividade é o fenômeno pelo qual a ligação de uma molécula de oxigênio à hemoglobina facilita a ligação da próxima molécula de oxigênio e assim por diante até a ligação de quatro moléculas de oxigênio por molécula de hemoglobina P50 baixa: significa que a hemoglobina possui alta afinidade pelo oxigênio, favorecendo a captação de oxigênio Reservas de oxigênio Mioglobina Está presente nos musculo vermelho Serve como reservatório de oxigênio Presente em aves aquáticas (ex: pinguim) Presente em mamíferos aquáticos (golfinho, baleia) Privação de oxigênio: image1.png