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Fisiologia do Sistema Respiratório 1. Respiração: Fornece oxigênio (O2) aos tecidos e remover dióxido de carbono (CO2) do organismo. • Divide-se em quatro processos integrados: 1. Ventilação pulmonar: troca de ar entre os alvéolos e a atmosfera. 2. Difusão de O2 e CO2 entre os alvéolos e o sangue. 3. Transporte de O2 e CO2 no sangue e nos líquidos corporais. 4. Trocas de gases entre o sangue e as células (tecidos). 2. O Sistema Respiratório: • Principais órgãos: – Nariz, cavidade nasal, – Faringe – Laringe – Traquéia – Brônquios e suas ramificações – Pulmões e alvéolos 3. Divisão Funncional do Sistema Respiratório: - Zona Condutora – conduz ar para os pulmões. Nariz, faringe, laringe, traquéia, brônquios, bronquíolos e bronquíolos terminais . - Zona Respiratória – local de trocas gasosas . Bronquíolos Respiratórios, ductos alveolares, sacos alveolares, e alvéolos Brônquios e suas Ramificações: • Árvore Brônquica (23 ramificações até alvéolos): - brônquios principais (1/pulmão), - brônquios secundários (1/lobo), - terciários (1/ segmento), - bronquíolos e bronquíolos terminais. • Alterações estruturais X ramificações: - Anéis tornam-se completos e desaparecem. - Cartilagens são substituídas por aumento de músculo liso. • SNA Simpático – relaxamento / dilatação • SNA Parassimpático – contração / constrição Alvéolos: • Local de troca gasosa: sacos côncavos formados por camada epitelial simples • Saco Alveolar – 2 ou mais alvéolos que compartilham um mesmo ducto • Poros Alveolares – comunicação entre 2 alvéolos Tipos de células epiteliais alveolares : Tipo I: formam um camada contínua, mais numerosas e principal local de troca gasosa Tipo II : secretam o surfactante (fluido alveolar que reduz a tendência ao colapso). - Surfactante: substância lipoproteica (90% lipídios) produzida pelo pulmão, que tem como principal função, diminuir a tensão superficial dos alvéolos para que eles não colabem . Previne atelectasias. • Pulmão: Cada pulmão é envolvo por uma membrana = pleura - Pleura parietal – externa contato com aparede torácica - Pleura Visceral – contato direto com os pulmões - Cavidade Pleural: espaço entre as pleuras - Líquido Pleural: lubrificação, reduz a fricção entre as pleuras, produz tensão superficial. 4. Irrigação dos pulmões: Circulação Pulmonar (baixa pressão e alto volume) – Artérias Pulmonares: trazem sangue desoxigenado do VD – Veias Pulmonares: levam sangue oxigenado para o coração. Fisiologia Geral – Profa. Ana Quenia Silva Circulação Sistêmica (alta pressão e baixo volume) - Artérias Bronquiais: trazem sangue oxigenado ao tecido pulmonar, exceto alvéolos. - Veias Bronquiais: levam sangue desoxigenado para o coração. 5. Ventilação Pulmonar: Movimento de entrada e saída de ar dos pulmões. 1. Inspiração: entrada de ar atmosférico nos pulmões 2. Expiração: saída de ar dos pulmões • Gradiente de pressão entre pulmão e ar atmosférico: Lei de Boyle – a pressão de um gás (criada pela colisão das partículas contra as paredes) em um recipiente fechado é inversamente proporcional ao volume do recipiente. Se o recipiente for reduzido, as colisões tornam-se mais frequentes e a pressão aumenta. Músculos respiratórios: Inspiração: - Contração dos MM inspiratórios promove a expansão pulmonar, - A pressão dentro dos alvéolos torna-se inferior à pressão atmosférica o 760 mmHg ou 1 atmosphere (1 atm) - Entrada de ar nos pulmões. O aumento do volume pulmonar faz valer a Lei de Boyle Expiração: • Pressão nos pulmões é maior que a do ar atmosférico • Normalmente ocorre de forma passiva – relaxamento dos músculos, mas pode ser ativa (expiração forçada) – Baseada nas propriedades elásticas da parede torácica e alvéolos – Diafragma (75% da insp) relaxa e ficando côncavo – Intercostais externos (25% da insp) relaxam a rebaixam as costelas. Ocorre a saída de ar dos pulmões Fatores que afetam o fluxo de ar e facilitam a ventilação pulmonar: Tensão Superficial do fluido alveolar - Faz com que o alvéolo assuma o menor diâmetro possível - Gera 2/3 das forças elásticas do pulmão - Previne o colapso alveolar durante a expiração - Ex. Quantidade insuficiente de surfactante – SDR em prematuros. Pressão Intrapulmonar Pressão Transpulmonar Pressão Intrapleural Volume Pulmonar (L) Complacência Pulmonar - Alta complacência = pulmões e paredes torácicas expandem-se facilmente. Está relacionada à elasticidade e tensão superficial. - fibrose , ↓ de surfactante, ↓ flexibilidade torácica, paralisia muscular. Resistência ao fluxo aéreo - Quanto maior o diâmetro das vias respiratórias menor a resistência - Regulada pelo diâmetro dos bronquíolos & estado de contração do músculo liso dos bronquíolos. - Ex. Crise Asmática: aumento da resistência pela constrição dos bronquíolos; Epinefrina dilata os bronquíolos e reduz a resistência. 6. Volumes Pulmonares: • Cerca de 70% do volume total alcança a zona respiratória • Outros 30% permanecem na zona condutora • Espaço morto anatômico (respiratório) Vm: espaço morto anatômico (ar que preenche as vias aéreas e não realiza trocas gasosas). Espaço Morto Fisiológico: ar que chega aos alvéolos, mas não realiza troca gasosa. Ex. Embolia pulmonar. Espirometria: → Volumes: - Volume Corrente - Volume de Reserva Inspiratório - Volume de Reserva Expiratório - Volume Residual → Capacidades: - Capacidade Vital - Capacidade Inspiratória - Capacidade Residual Funcional - Capacidade Pulmonar Total OBS: Volumes e Capacidades pulmonares podem ser alterados por: Sexo, Idade, Superfície Corporal, Atividade Física Postura e patologias. Volume Minuto = volume corrente x frequência respiratória VP = 500 ml/incursão resp. x 12 ciclos/minuto = 6,0 litros/minuto 7. Trocas Gasosas: - Difusão alvéolo-capilar e troca de gases entre capilar e tecidos: • - Transporte de O2 - Oxigênio (O2) é transportado no sangue: – 1.5% dissolvido no plasma – 98.5% ligado à hemoglobina (Hb) nas hemácias (RBCs). 4 O2 por Hb. • Hemoglobina (100%) saturada: os 4 grupos heme carregam O2 Parcialmente saturada quando 1-3 grupos heme carregam O2 • - Curva de Dissociação da Hemoglobina: • Saturação de Hemoglobina em relação à Po2. Não é linear (forma de S). • Mostra como a ligação e liberação de O2 é influenciada pela Po2 • Fatores que alteram a afinidade da Hb pelo oxigênio. • Acidose, PCO2 , Temperatura. • Temperatura: Elevação da temperatura – mais O2 é liberado da Hb, diminui a afinidade da Hb pelo O2. Na hipotermia, o oxigênio permanece ligado. Aumento da acidose (baixo pH), diminui a afinidade da Hb pelo O2 . – Desvia a curva para a direita – Ex. Formação de ácido lático durante o exercício, indica metabolismo anaeróbico. • PCO2 – Desvia a curva para a direita – ↑ PCO2 , faz com que o oxigênio se dissocie mais facilmente da Hb – Baixo pH pode resultar de elevada PCO2 8. Relação Ventilação-Perfusão: - Fatores que alteram a relação ventilação-perfusão • Ventilação: quantidade de gás que chega aos alvéolos • Perfusão: fluxo sanguíneo ao redor dos alvéolos • Ventilação e perfusão devem ser mantidos em níveis adequados para que se realizem trocas gasosas de maneira eficiente. • Alterações na Po2 nos alvéolos causam alterações no diâmetro das arteríolas • ↑ do O2 alveolar, dilatação das arteríolas • ↓ do O2 alveolar, constrição das arteríolas • Alterações na Pco2 nos alvéolos causam alterações no diâmetro dos bronquíolos • ↑ do CO2 alveolar, dilataçãodos bronquíolos • ↓ do CO2 alveolar, constrição dos bronquíolos 9. Controle da Respiração: • Núcleo Pontino - Ponte Interage com centros respiratórios bulbares para suavizar o padrão respiratório (ins /exp). • Núcleo Respiratório Ventral Contém neurônios que controlam os mm usados na expiração ativa ou numa inspiração maior que o normal (exercício intenso). • Núcleo Respiratório Dorsal Contém a maioria dos neurônios inspiratórios que coordenam mm intercostais externos e diagragma. Estes neurônios são estimulados a cada 2s Modulação da respiração por fatores químicos: • Quimiorreflexo: - Receptores localizados próximo aos barorreceptores na bifurcação das carótidas (corpos carotídeos) e no arco Aórtico . - Detectam alterações de hipóxia (baixo O2), hipercapnia (elevado CO2), acidose (alta concentração de H+) e enviam projeções para o centro respiratório para ajustar a frequência respiratória. Influência da Pco2: - ↑ Pco2 (hipercapnia) → acúmulo de CO2 no cérebro → liberação de H+ → H+ estimula quimiorreceptores centrais no bulbo → ↑ f. • Influência da Po2: – ↓ Pco2 (hipóxia <60mmHg) → estimula quimiorreceptores → ↑ f. • Influência do pH: – Pode alterar a f mesmo se o CO2 e O2 estiverem normais – ↓ pH (retenção de CO2 , acúmulo de ácido lático e excesso de corpos cetônicos – diabetes) → ↑ f.
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