FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO

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TRABALHO DE FISIOLOGIA DA
RESPIRAÇÃO
VENTILAÇAO
A ventilação é o processo pelo qual o ar move-se para dentro e fora dos pulmões. Ventilação alveolar é uma expressão mais especifica que se refere ao movimento do ar para dentro e fora dos alvéolos, o local básico de troca de gases nos pulmões, de modo que a ventilação alveolar e o componente maior dessa função.
Mecanismos da Ventilação 
O seu sistema respiratório começa no focinho com as narinas. Ao contrário de outros animais, o Cavalo não respira pela boca, usando somente as narinas.As suas narinas têm a capacidade de se dilatarem quando o Cavalo precisa de aumentar o fluxo de ar para os pulmões.
Durante a inspiração, o ar move-se através das vias respiratórias superiores e desce em direção aos alvéolos graça a um gradiente de pressão hidrostática. Tal gradiente é gerado pela expansão pulmonar que aumenta o volume das vias respiratórias nos pulmões, mas reduz a pressão nos mesmos. Os valores negativos (inspiração e positivo (expiração das pressões intrapulmonares tem relação com a ressabo atmosférica (760 mmHG ao nível do mar), de maneira que a pressão negativa é menor do que a atmosférica e a positiva maior.
A expiração em um animal em repouso e um processo passivo que não requer contração muscular. O relaxamento dos músculos contraídos durante a inspiração permite que as propriedades elásticas intrisecas dos pulmões funcionem, bem como o retorno da parede torácica ao seu volume original. Esse retorno aumenta a pressão intrapulmonar pois é maior do que a pressão atmosférica, e assim o ar é forçado para fora dos pulmões.
Quando os animais se exercitam, os músculos requerem mais oxigênio, e portanto o consumo de oxigênio aumenta. O consumo máximo de oxigênio no cavalo é três vezes maior que o consumo máximo de oxigênio em uma vaca de peso corpóreo similar. As espécies mais aeróbias como oseqüinos, têm um volume máximo de consumo de oxigênio mais alto pois a densidade mitocondrial do músculo esquelético é maior que nas espécies menos aeróbias.
A expiração forçada é um processo ativo que força mais ar para fora dos pulmões. A expiração forçada requer a contração dos músculos abdominais para forçar as vísceras contra o diafragma e a contração de outros músculos para puxar as costelas em direção caudal. Isso causa um aumento ainda maior na pressão intrapulmonar e força mais o ar para fora do que ocorreria a expiração passiva. Assim, mesmo com a expiração mais forçada, ainda permanece um volume residual de ar nos pulmões.
Os eqüinos são uma exceção a essa regra geral e têm uma fase ativa para a expiração mesmo em repouso.
Ofegar e o mecanismo para dissipar calor e caracteriza-se por aumento na frequência ventilatória mas com reduzido volume corrente (o volume de ar movimentado a cada respiração). Quando os animais estão ofegantes, há um aumento mínimo da ventilação alveolar porque o aumento no movimento do ar ocorre primordialmente nas vias respiratórias superiores, que não são locais de troca de gases. Essas vias respiratórias são consideradas espaço morto anatômico. O espaço morto fisiológico inclui o espaço moro anatômico e quaisquer alvéolos em que não possam ocorrer as trocas normais de gases.
Durante exercício a atividade dos músculos respiratórios aumenta. Nos mamíferos corredores a meio galope e a galope, mas não a trote, a ventilação é sincronizada com o passo. A inspiração ocorre quando os membros anteriores estão distendidos e os posteriores estão acelerando o animal para frente. A expiração ocorre quando os membros anteriores estão em contato com o solo.
TROCAS GASOSAS
O ar atmosférico, que respiramos, é composto basicamente dos seguintes elementos: Nitrogênio, Oxigênio, Gás Carbônico e Água.
As trocas gasosas acontecem entre os vasos capilares as paredes dos alvéolos em seu ponto menos espesso, onde a membrana é constituída de célula epitelial pavimentosa Tipo I. Com essa característica troca gasosa de O2 e CO2 se dá por difusão simples.
Só é possível ocorrer essa troca gasosa entre o meio externo e o interno devido a maior concentração de uma região concentrada para outra em menor concentração.
 
PO2 -gás oxigênio
PCO2 - gás carbônico
O2 - oxigenio
CO2 – gás carbonico
Hb - hemoglobina
HbO2 – oxiemoglobina
1 - Transporte de O2
Respiração pulmonar
O sangue venoso que foi bombeado pelo ventrículo direito chega aos pulmões passando pelos capilares pulmonares, nesse momento o O2é passa dos alvéolos para vasos capilares onde ele é capturado pela hemogloblina. O sangue venoso após ser oxigenado transforma-se em sangue e este e enviado através da veia pulmonar ate o coração. Essa transformação é chamada de hematose.
A hemoglobina é uma proteína constituída por quatro cadeias polipeptídicas associadas a um grupamento químico denominado grupo heme, que contém ferro. Uma molécula de hemoglobina (Hb) é capaz de se combinar com quatro moléculas de gás oxigênio, formando a oxiemoglobina.
A função da hemoglobina é absorver e transportar o oxigênio no sangue e liberá-lo no tecido. Isso ocorre graças à capacidade de seus átomos de ferro se ligarem com o oxigênio, reversivelmente.
Hb + 4 O2 ------->Hb (O2)4
Respiração Sistêmica
Através desta, o sangue rico em oxigênio, fluirá por vasos capilares. Ao passar por tecidos que se encontram com baixa concentração de oxigênio, este se difunde do sangue para os tecidos e depois para as células, que o consomem constantemente, através da respiração celular. Em troca, estas mesmas células fornecem o gás carbônico que, em maior concentração no interior destas células e nos tecidos do que no sangue, difundem-se em sentido contrário, isto é, das células para os tecidos e destes para o sangue.
Após esse processo o sangue retorna ao pulmão que através dos alvéolos captura o CO2 eliminando-o através da expiração. 
2 - Transporte de CO2
Existem 3 formas desse gás ser transportado no sangue: 
dissolvido na forma de H2CO3; (5%)
associado à hemoglobina (carbaminohemoglobina); (23%)
e a maior parte é transportado na forma de íons HCO3- (conhecido como transporte iso-hídrico). (70%)
Quando o CO2 passa para o sangue, ele se transforma em H2CO3 (acido carbônico) por uma simples reação de hidratação, e a seguir se dissocia em íons hidrogênio e bicarbonato.
CO2 + H2O <--------> H2CO3 <--------> H+ + HCO3
No entanto, a reação de hidratação ocorre espontaneamente numa velocidade muito baixa. Sendo assim, o gás carbônico se difunde para o interior das hemácias, onde a reação de hidratação se processa rapidamente graças à presença da enzima anidrase carbônica. A anidrase carbônica acelera a hidratação do CO2. Uma vez formado dentro das hemácias, o H2CO3 se dissocia e os íons bicarbonato podem, então, ir para o plasma. Esse bicarbonato e importante para tamponar o sangue, mantendo o Ph em 7,4.
Ao chegar aos pulmões – onde a PCO2 é baixa – o processo se inverte: o HCO3- retorna às hemácias e regenera o H2CO3, a anidrase carbônica agora age no sentido inverso produzindo CO2, que finalmente sai para os alvéolos e é expirado.
Transporte de gases no sangue
Tanto os oxigênios como o dióxido carbono dissolvem-se no plasma, e as pressões parciais de cada um são uma medida da quantidade dissolvida. Contudo, a quantidade de cada gás transportado como um gás transportado como um gás dissolvido é muito pequeno em comparação com a de cada um transporte de outras formas no sangue.
A maior parte do oxigênio no sangue é encontrada quimicamente ligada à hemoglobina nos eritrócitos. Nas pressões parciais de oxigênio normalmente encontradas no ar alveolar (cerca de 100 mmHg ) , a hemoglobina está quase completamente saturada com oxigênio ( i. e ., as moléculas de hemoglobina não podem mais ligar-se a outras de oxigênio ). Normalmente, a hemoglobina nos eritrócitos também está quase completamente saturada com oxigênio á medida que o sangue passa atravésdos capilares pulmonares. Nas pressões parciais de oxigênio observando geralmente no sague venoso (40 mm Hg) uma grande quantidade de hemoglobina ainda tem oxigênio ligado a ela. 
Alguns fatores afetam a capacidade de ligações química da hemoglobina ao oxigênio. 
Aumento na temperatura;
Redução do pH;
Aumento na concentração de dióxido de carbono diminui a capacidade de ligação hemoglobina ao dióxido de carbono e diminui a capacidade de ligação da hemoglobina ao oxigênio. 
Tais fatores alteram a relação entre a saturação da hemoglobina e a pressão parcial do oxigênio, de modo que a saturação é menor em determinada pressão parcial.
Temperatura elevada, pH baixo e alta concentração de dióxido de carbono ocorrem nos tecidos com altos índices metabólicos. (P. ex., músculo esquelético em exercício). Os efeitos desses fatores sobre a relação entre a hemoglobina e o oxigênio são úteis, porque mais oxigênio é liberado da hemoglobina e levado para as células metabolizantes quando o sangue passa por tais áreas.
Quase todo o dióxido de carbono que entra no sangue da circulação sistêmica difunde-se para os eritrócitos. Parte do dióxido de carbono combina-se quimicamente com a hemoglobina nos eritrócitos para forma carbamino-hemoglobina. 
Quando os eritrócitos que levam carbamino-hemoglobina chegam aos capilares pulmonares nos pulmões, a reação é revertida, de modo que o dióxido de carbono pode difundir-se para ser expirado. A maior parte do dióxido de carbono que entra nos eritrócitos é convertida em ácido carbônico sob a influência da enzima anidrase carbônica. 
O ácido carbônico dissocia-se rapidamente em um íon de hidrogênio e um íon de bicarbonato no eritrócito. O íon de hidrogênio é tamponado pela hemoglobina no eritrócito e o íon de bicarbonato deixa o eritrócito e entra no plasma. É nessa forma (íon de bicarbonato no plasma) que a maior parte do dióxido de carbono é transportada dos tecidos periféricos pelo sangue para os pulmões. Nos pulmões as reações se invertem, de maneira que o dióxido de carbono pode ser reformado e expirado dos alvéolos.
CONTROLE DA VENTILAÇÃO
A contração e o relaxamento do musculo esquelético geram as forças que movem o ar para dentro e fora dos pulmões. Embora os músculos esqueléticos da respiração possam ser controlados conscientemente.
Os centros reflexos respiratórios consistem principalmente em três grupos bilaterais de células nervosas no tronco encefálico e que tem um efeito definido sobra a respiração quando estimulados eletricamente.
Ritimicidade Medular
É responsável pelo ajuste da taxa respiratória e consiste basicamente em um centro inspiratório, onde os neurônios são tonicamente ativos, disparando a um ritmo por variações regulares de seus potenciais de membrana. Os neurônios expiratórios também ficam nessa área, mas não descarregam espontaneamente e, portanto são ativos normalmente apenas durante a expiração forçada.
Quimiorreceptores centrais 
Na medula do tronco encefálico, que respondam a alterações nas concentrações de íons de hidrogênio no liquido intersticial do encéfalo e estimulam o centro de inspiratório a aumentar a ventilação quando tais concentrações aumentam. Como o dióxido de carbono do sangue difunde se rapidamente para os líquidos intersticiais do encéfalo, e nos líquidos corporais esta em equilíbrio com o ácido carbônico, um aumento do dióxido de carbono sanguíneo aumenta a concentração de íons de hidrogênio no encéfalo e estimula a ventilação. Os efeitos de alterações no dióxido de carbono sanguíneos sobre a ventilação são tão pronunciados que ele é considerado o regulador mais importante da ventilação na maioria das condições.
Quimiorreceptores Periféricos
Detectam alterações na concentração sanguínea do íon de hidrogênioe no conteúdo de oxigênio. Aumentos na concentração de íons de hidrogênio ou reduções no conteúdo sanguíneo de o². Iniciam contribuições neurais para aumentar a ventilação. Todavia, os efeitos desses quimiorreceptores periféricos são menos pronunciados do que os dos centrais, de modo que as alterações na concentração sanguínea de íons de hidrogênio ou no conteúdo de oxigênio precisam ser acentuadas para superar o efeito de dióxido de carbono sanguíneo.
Outra regulação do centro inspiratório e do ritmo respiratório é um arco reflexo que envolve receptores de estiramento no parênquima pulmonar, na pleura visceral e nos bronquíolos. Tais receptores são estimulados a medida que o pulmão é insuflado durante a inspiração e impulsos aferentes são transmitidos para os nervos vagos no tronco encefálico, onde o centro inspiratório é inibido.