FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO 2016

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FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO
SISTEMA RESPIRATÓRIO - FUNÇÕES
conjunto de órgãos responsáveis pelo suprimento de oxigênio e pela remoção de dióxido de carbono, além de tornar possível a vocalização pela variação da tensão das cordas vocais quando o ar exalado passa através delas.
CAVIDADE NASAL
 FUNÇÕES DAS VIAS RESPIRATÓRIAS 
CAVIDADE NASAL 
 Aquecer o ar que passa pelas superfícies externas do septo e das conchas nasais (2 a 3% da temperatura corporal); 
Umedecer o ar (2 a 3% de vapor de água)
Filtrar o ar pelos cílios (pêlos) e precipitação de partículas de impurezas que ficam retidas na Mucosa Pituitária. 
MUCOSA NASAL (PITUITÁRIA)– reveste os seios nasais e cavidade nasal e é rica em glds. Mucosas secretoras de muco. Na parte superior da mucosa pituitária temos uma região ricamente vascularizada que aquece o ar. Além disso, a mucosa produz constantemente um muco, que reveste e retém partículas menores e bactérias, e mantém a umidade na região. Portanto, quando respiramos através do nariz o ar é filtrado, aquecido e umedecido. 
Seios Paranasais
Alguns ossos do crânio
(entre eles o frontal, a maxila e o etmóide), apresentam cavidades aéreas denominadas seios paranasais, cujas funções são obscuras embora muitas teorias tenham sido propostas para esclarecê-las.
Seios Paranasais
FUNÇÕES DAS VIAS RESPIRATÓRIAS 
FARINGE
É o tubo comum aos sistemas respiratório e digestório.
Da faringe partem 2 tubos separados: o esôfago (pelo qual caminha o alimento) e a traquéia (que leva o ar aos pulmões).
FUNÇÕES DAS VIAS RESPIRATÓRIAS 
LARINGE
EPIGLOTE – cartilagem com formato de folha. Quando engolimos a epiglote fecha a laringe, impedindo que o alimento penetre na traquéia e obrigando o alimento a descer pelo esôfago.
GLOTE – parte inicial da laringe e mais sensível.
FUNÇÕES DAS VIAS RESPIRATÓRIAS 
LARINGE
 VOCALIZAÇÃO (Voz)
A laringe está adaptada especialmente para agir como instrumento vibratório do ar que entra e sai através da respiração. 
O elemento de vibração é constituído pelas cordas vocais, que estão situadas ao longo das paredes laterais da laringe.
Sua vibração, juntamente com a articulação da cavidade oral, promove a Voz.
FUNÇÕES DAS VIAS RESPIRATÓRIAS 
TRAQUÉIA
A face interna da traquéia esta permanentemente umedecia com muco que tem uma função protetora e umedeficante. 
As pequenas partículas que existem no ar, e que não tenham sido filtradas no nariz, aderem a esse liquido espesso, sendo depois removidas pelo movimento de minúsculos cílios existentes na parede da traquéia e sua eliminação se dá através da tosse.
FUNÇÕES DAS VIAS RESPIRATÓRIAS 
BRÔNQUIOS
A condução do ar continua a medida que penetra nos dois brônquios que , por sua vez, conduzirá o ar ao interior dos pulmões;
Os Brônquios subdividem-se em numerosos bronquíolos ( que, por sua vez, conduzirá o ar até ductos alveolares);
 Ramos terminais do ducto alveolares são circundados completamente por alvéolos.
PULMÕES
ALVÉOLOS PULMONARES
ALVÉOLOS PULMONARES
Os ALVÉOLOS PULMONARES são estruturas terminais da árvore brônquica onde ocorrem as trocas gasosas.
ALVÉOLOS PULMONARES
Um indivíduo adulto apresenta cerca de 750.000.000 de alvéolos, e os mesmos são circundados por vasos capilares.
ALVÉOLOS PULMONARES
Há 300 milhões de alvéolos, criando uma superfície de troca gasosa de, aproximadamente, 100 metros quadrados, em média. É equivale a uma quadra de tênis e é maior que muito apartamento bom.
ALVÉOLOS PULMONARES
Por fora dos alvéolos há redes de capilares sanguíneos, derivadas dos vasos sanguíneos da circulação pulmonar. 
As paredes alveolares são muito finas e são compostas por uma camada única de células epiteliais planas. 
As moléculas de oxigênio (O2) e de dióxido de carbono (CO2) se difundem (passam) com facilidade por essas células, dos alvéolos para os capilares e vice-versa. 
No interior dos alvéolos também se encontram células de formato cúbico, que secretam o Surfactante pulmonar. Essa substância reduz a tensão superficial dos líquidos pulmonares, impedindo que suas paredes se toquem.
OS ALVÉOLOS E O SURFACTANTE
MECÂNICA VENTILATÓRIA
Zona Condutora – É formada pela boca, cavidades nasais, faringe, laringe, brônquios e bronquíolos que em conjunto conectam a zona respiratória dos pulmões ao ar atmosférico. Nela não ocorrem trocas gasosas!!
Por não existir troca gasosa na zona condutora, ela é conhecido como espaço morto anatômico.
 Zona Respiratória – É formada pelos ductos alveolares e alvéolos que coletivamente representam a zona do pulmão onde se processam as trocas gasosas.
Zonas de Condução
(Não há troca gasosa)
Zonas Respiratórias
(Há troca gasosa)
Bronquíolos respiratórios
ZONA DE CONDUÇÃO
Espaço morto anatômico ( Até os bronquíolos terminais ) = 150 ml
ZONA RESPIRATÓRIA
Bronquíolos respiratórios – Ductos alveolares – Alvéolos – Saco alveolar ou Ácino
VENTILAÇÃO X DIFUSÃO
Ventilação Pulmonar — é o processo no qual o ar contido no interior dos pulmões é constantemente renovado. Essa renovação dá-se através de um fluxo aéreo do meio externo para o interior dos pulmões (inspiração) e vice-versa (expiração). 
O fluxo aéreo ocorre de acordo com uma variação de pressão entre o meio intrapulmonar e o meio ambiente e por uma função de condutância que é acarretada indiretamente, pela ação dos músculos respiratórios.
Difusão Pulmonar — Troca de oxigênio (O2) e dióxido de carbono (CO2) entre os pulmões e o sangue (Hematose).
MÚSCULOS RESPONSÁVEIS PELA VENTILAÇÃO PULMONAR
Os músculos intercostais são de dois tipos: os intercostais inspiratórios e os intercostais expiratórios.
 Através da contração dos músculos intercostais inspiratórios, o volume da caixa torácica é aumentado; estes são os músculos usados numa respiração normal. 
Quando esta atividade dos intercostais inspiratórios cessa, a caixa torácica tende a retornar a seu estado  inicial (de volume não expandido), gerando uma força expiratória passiva, não muscular. 
Por outro lado, os músculos intercostais expiratórios tem por função a diminuição do volume da caixa torácica; se os usarmos para a expiração, produzimos uma força inspiratória passiva.
MÚSCULOS RESPONSÁVEIS PELA VENTILAÇÃO PULMONAR
Quando o diafragma contrai, sua forma, passa a ser plana, como a de um prato. Desta maneira, a base da caixa torácica é rebaixada, fazendo com que seu volume aumente e, consequentemente, permita a expansão do volume dos pulmões. 
Esta ação do diafragma faz com que a pressão nos pulmões decaia, permitindo assim que um fluxo de ar penetre nos pulmões, desde que as vias aéreas estejam livres. Como todo este evento acontece devido à contração do diafragma, conclui-se que o diafragma é um músculo específico da Inspiração.
Através de sua contração, o diafragma pressiona o conteúdo abdominal para baixo, o que, por sua vez, empurra a parede abdominal para fora. No entanto, o diafragma só poderá voltar a sua posição original (relaxado) através da ação dos músculos da parede abdominal. 
Com a contração destes músculos, o conteúdo abdominal é empurrado de volta, para dentro da caixa torácica, movendo desta forma o diafragma para cima, o que acaba por provocar a diminuição do volume dos pulmões. Portanto, podemos concluir que os músculos abdominais são músculos Expiratórios.
MECÂNICA VENTILATÓRIA
A inspiração, que promove a entrada de ar nos pulmões, dá-se pela contração da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais. O diafragma abaixa e as costelas elevam-se, promovendo o aumento da caixa torácica, com consequente redução da pressão interna (em relação à externa), forçando o ar a entrar nos pulmões.
A expiração, que promove a saída de ar dos pulmões, dá-se pelo relaxamento da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais. O diafragma eleva-se e as costelas abaixam, o que diminui o volume da caixa torácica, com consequente aumento da pressão interna, forçando o ar a sair dos pulmões.
INSPIRAÇÃO x EXPIRAÇÃO
A inspiração só é possível porque os pulmões se expandem, cedendo à pressão do ar a entrar – extensibilidade pulmonar. 
Na expiração, a expulsão do ar dos pulmões é o resultado da ação de duas forças: força de retração elástica do parênquima pulmonar e a força produzida pela tensão superficial alveolar.
 
Estas forças tendem a afastar os pulmões (folheto visceral) da caixa torácica (folheto parietal) e a produzir o colapso dos pulmões.
MECANISMO DE INSPIRAÇÃO
A inspiração é um fenômeno ativo que requer a contração de certos músculos. 
O diafragma é o principal músculo inspirador, sendo responsável pelas maiores variações nos diâmetros vertical, horizontal e ântero-posterior da caixa torácica, que tem lugar durante a inspiração. 
Na Inspiração eupnéica (sem esforço) distingue-se, ainda, a ação dos músculos escalenos e acessoriamente dos músculos intercostais externos. Estes músculos elevam as costelas produzindo o aumento do diâmetro transversal da caixa torácica.
Na Inspiração forçada a ação do diafragma é potencializada por outros músculos inspiradores; o peitoral maior e o esternocleidomastóideo (ECOM). Em conjunto, estes músculos elevam a grade costal (costelas) proporcionando um ponto fixo aos músculos intercostais externos.
MECANISMO DE EXPIRAÇÃO
A expiração durante a respiração em repouso é um fenômeno passivo, com a retração dos componentes elásticos dos pulmões e parede torácica.
Na expiração forçada, a ação das forças de retração do pulmão são potencializadas pela a intervenção dos músculos torácicos (intercostais internos) e abdominais (parede antero-lateral do abdomen), coletivamente designados músculos expiratórios, reduzindo o volume da caixa torácica.
INSPIRAÇÃO x EXPIRAÇÃO
Em um fluxo Inspiratório a pressão intrapulmonar é menor que a do meio ambiente.
 No fluxo Expiratório a pressão intrapulmonar é maior que a do meio ambiente.
COMPLACÊNCIA PULMONAR
 Denomina-se complacência a medida da elasticidade, expansibilidade e distensibilidade pulmonar. Ou seja, a facilidade em que os pulmões possam ser insuflados.
Os fatores que a determinam a complacência do pulmão são a tensão na superfície dos alvéolos (normalmente baixa), o tecido conjuntivo (colágeno e elastina) dos pulmões e seu conteúdo hídrico interpleural.
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
O sistema respiratório humano comporta um volume total de aproximadamente 5 a 6 litros de ar, que coresponde a Capacidade Pulmonar Total.
Desse volume, apenas meio litro é renovado em cada respiração tranquila, de repouso. Esse volume renovado é o Volume Corrente. Portanto, o volume de uma respiração é chamado de volume corrente (Vc). Vc = 0,5 litros
Se no final de uma inspiração forçada, executarmos uma expiração forçada, conseguiremos retirar dos pulmões uma quantidade de aproximadamente 4 litros de ar, o que corresponde à Capacidade Vital, e é dentro de seus limites que a respiração pode acontecer.
Mesmo no final de uma expiração forçada, resta nas vias aéreas cerca de 1 litro de ar, o Volume Residual (Vr).
VENTILAÇÃO PULMONAR (VE)
A frequência respiratória (F.R.) num adulto normal é, em média, de 12 vezes por minuto (RPM).
A capacidade Ventilatória do Pulmão depende da profundidade dessa respiração (volume corrente) e da frequência da respiração. O Volume médio da Capacidade Ventilatória (VE) do Pulmão é de 4 a 6 litros. E pode ser medida pela fórmula abaixo:
VE (L/min) = Volume Corrente (VC) x Frequência Respiratória (FR)
 
Ventilação (VE)
Repouso: VE (L/min) = 12 (Frm) x 0.5 (L) = 6 L/min
Exercício máximo: VE (L/min) = 60 (Frm) x 3.0 (L) = 180 L/min
VOLUMES E CAPACIDADES PULMONARES
Nunca se consegue encher os pulmões com ar completamente renovado, já que mesmo no final de uma expiração forçada o volume residual permanece no sistema respiratório. 
A ventilação pulmonar, portanto, dilui esse ar residual no ar renovado, colocado em seu interior.
O volume de ar renovado por minuto (ou volume-minuto respiratório) é obtido pelo produto da Frequência Respiratória (FR) pelo Volume Corrente (VC): 
  VMR = FR x VC.
Em um adulto em repouso, temos:
FR = 12 movimentos por minuto
VC = 0,5 litros
Portanto, em um adulto em repouso, temos :
 volume-minuto respiratório = 12 x  0,5 = 6 litros/minuto
TRANSPORTE DE GASES RESPIRATÓRIOS
O transporte de gás oxigênio está a cargo da hemoglobina, proteína presente nas hemácias. 
Cada molécula de hemoglobina combina-se com 4 moléculas de gás oxigênio, formando a oxi-hemoglobina.
Nos alvéolos pulmonares o gás oxigênio do ar difunde-se para os capilares sanguíneos e penetra nas hemácias, onde se combina com a hemoglobina, enquanto o gás carbônico (CO2) é liberado para o ar (hematose).
TRANSPORTE DE GASES RESPIRATÓRIOS
O processo nos tecidos acontece quando o gás oxigênio desliga-se das moléculas de hemoglobina sendo difundido pelo líquido dos tecidos chegando até as células. 
As células utilizam o oxigênio para realizar a queima da Glicose e assim obter a energia (na forma de ATP) necessária para realizar suas atividades.
Ao utilizar o Oxigênio como combustível para queima da Glicose, as células liberam o gás carbônico no líquido tissular. 
A maior parte do gás carbônico liberado pelas células no líquido tissular (cerca de 70%), penetra nas hemácias e reage com a água, formando o ácido carbônico.
O Ácido Carbônico, logo se dissocia e dá origem a íons H+ e bicarbonato (HCO3-) que, difundidos no plasma sanguíneo, vão ajudar a manter o grau de acidez do sangue (controle do pH sanguíneo). 
HEMATOSE (TROCA GASOSA)
A hematose pulmonar, ou troca gasosa ocorre durante a respiração orgânica do ser vivo e é o processo onde o oxigênio (O2) é conduzido até os alvéolos no pulmão, passa para a corrente sanguínea (através dos vasos capilares) onde será conduzido pelas hemácias e futuramente entrar nas células, ocasionando a respiração aeróbia na presença da glicose. 
Na hematose também ocorre o processo de eliminação do dióxido de carbono (CO2), produzido pela combustão combinada da glicose com o oxigênio, como resultado da respiração celular.
MEMBRANA ALVÉOLO-CAPILAR
TROCA GASOSA
© CienTIC - José Salsa, 2005
Fonte:Guyton e Hall. Tratado de Fisiologia Médica. Pg 497.
Fonte:© CienTIC - José Salsa, 2005 
HEMATOSE PULMONAR
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Em relativo repouso, a frequência respiratória é da ordem de 10 a 15 movimentos por minuto. (FR= 10 a 15 ipm)
O controle da respiração é realizado de forma involuntária pelo centro respiratório localizado no Bulbo (Sistema Nervoso Central), que se orienta principalmente pelas concentrações de gás carbônico presente no sangue. 
Do Bulbo partem os nervos responsáveis pela contração dos músculos respiratórios (diafragma e músculos intercostais). Os sinais nervosos são transmitidos desse centro respiratório no Bulbo,e através dos nervos que partem da Medula Espinhal, para os músculos da respiração.
Quando a concentração de gás carbônico está alta no sangue, a consequência é a frequência respiratória aumentar. 
Do contrário quando a concentração do gás carbônico esta baixa no sangue a frequência respiratória diminui.
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
 Controle Neurológico 
 da Ventilação
Ritmo Respiratório - Controlado pelos centros respiratórios.
Bulbo – Centro inspiratório e expiratório.
Ponte – Controla freqüência e profundidade.