FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA

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(PROVA teorica dia 2/10 no bloco 3 sala 38)
(prova pratica 9/10 bloco sala 38)
FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA
ESTRUTURA E DINÂMICA DA RESPIRAÇÃO
OBJETIVOS DA RESPIRAÇÃO
Promover oxigênio (O2) aos tecidos e remover o dióxido de carbono (CO2).
A respiração pode ser dividida em quatro funções principais:
1.2-FUNÇÕES PRINCIPAIS DA RESPIRAÇÃO
a- VENTILAÇÃO PULMONAR
- Que significa o influxo e o efluxo de ar entre a atmosfera e os alvéolos pulmonares.
b- DIFUSÃO DE OXIGÊNIO E DIÓXIDO DE CARBONO ENTRE OS ALVÉOLOS E O SANGUE.
c- TRANSPORTE DE OXIGÊNIO E DIÓXIDO DE CARBONO NO SANGUE e líquidos corporais e suas t]rocas com as células de todos os tecidos do corpo.
d- REGULAÇÃO DA VENTILAÇÃO.
1.3- ESTRUTURA DO SISTEMA
1.3.1- COMPONENTES
O sistema respiratório humano é constituído por um par de pulmões e por vários órgãos que conduzem o ar para dentro e para fora das cavidades pulmonares. 
 
Esses órgãos são as fossas nasais, a boca, a faringe, a laringe, a traquéia, os brônquios, os bronquíolos e os alvéolos, os três últimos localizados nos pulmões.
1.3.2- DIAFRAGMA
A base de cada pulmão apóia-se no diafragma.
Órgão músculo-membranoso que separa o tórax do abdômen.
Presente apenas em mamíferos.
Promove, juntamente com os músculos intercostais, os movimentos 
respiratórios.  
Localizado logo acima do estômago, o nervo frênico controla os movimentos do diafragma.
 VENTILAÇÃO PULMONAR
1.4.1-CONCEITO
- Significa o influxo e o efluxo de ar entre a atmosfera e os alvéolos pulmonares.
1.4.2- MOVIMENTOS DE AR
1°-INSPIRAÇÃO
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 conseqüente redução da pressão interna (em relação à externa), forçando o ar a entrar nos pulmões.
2°-EXPIRAÇÃO
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 conseqüente aumento da pressão interna, forçando o ar a sair dos pulmões.  
1.5-MECÂNICA DA VENTILAÇÃO PULMONAR
1.5.1-- MÚSCULOS QUE PRODUZEM A EXPANSÃO E CONTRAÇÃO
PULMONARES
Os pulmões podem ser expandidos e contraídos de duas maneiras (métodos):
1º Método- Por movimento de descida e subida do diafragma para aumentar ou diminuir a cavidade torácica 
2º Método- Pela elevação e depressão das costelas para aumentar e diminuir o diâmetro ântero-posterior da cavidade torácica.
1.5.2-MOVIMENTOS DO DIAFRAGMA
a- A respiração tranquila normal é realizada quase inteiramente pelo 
 1º MÉTODO:
1°- Isto é, pelo MOVIMENTO DO DIAFRAGMA.
Durante A INSPIRAÇÃO:
- A contração diafragmática puxa as superfícies inferiores dos pulmões para baixo promovendo a entrada do ar.
c-Depois, durante A EXPIRAÇÃO:
- O diafragma simplesmente relaxa, 
- e o recuo elástico dos pulmões,
- parede torácica 
- e estruturas abdominais comprimem os pulmões e expele o ar.
2°- O 2º MÉTODO PARA EXPANSÃO DOS PULMÕES
É elevar a caixa torácica.
Isso expande os pulmões porque, na posição de REPOUSO NATURAL:
- AS COSTELAS INCLINAM-SE INFERIORMENTE
- Possibilitando, desta forma, que o esterno recue em direção à coluna 
 vertebral.
Mas, quando a caixa torácica é elevada:
- AS COSTELAS se projetam quase diretamente para frente
- Fazendo com que O ESTERNO também se mova anteriormente, para longe da coluna.
- Aumentando o diâmetro ântero-posterior do tórax em cerca de 
 20% durante a inspiração máxima, em comparação com a expiração.
PORTANTO, TODOS OS MÚSCULOS QUE ELEVAM A CAIXA TORÁCICA
- São classificados como músculos da inspiração,
TODOS AQUELES QUE DEPRIMEM A CAIXA TORÁCICA:
- São classificados como músculos da expiração. 
MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS
1°- MÚSCULOS DA INSPIRAÇÃO
São todos aqueles que elevam a caixa torácica.
 OS MAIS IMPORTANTES são:
- Intercostais externos.
Mas, outros que auxiliam são:
Músculos esternocleidomastóideos: que elevam o esterno
Serráteis anteriores: que elevam muitas costelas 
Escalenos: que elevam as duas primeiras costelas.
2°-MÚSCULOS EXPIRATÓRIOS
Os músculos que puxam a caixa torácica para baixo durante a expiração são principalmente:
RETO ABDOMINAL
INTERCOSTAIS INTERNO
1.6- DINÂMICA DA RESPIRAÇÃO
1.6.1- MOVIMENTOS DO AR PARA DENTRO E PARA FORA DOS
PULMÕES E AS PRESSÕES QUE CAUSAM O MOVIMENTO
O pulmão é uma estrutura elástica que colapsa como um balão e expele todo o ar pela traquéia toda vez que não há força para mantê-lo inflado.
O pulmão “flutua” na cavidade torácica, cercado por uma fina camada de líquido pleural que lubrifica o movimento dos pulmões dentro da cavidade.
Uma sucção contínua do excesso de líquido para o interior dos canais linfáticos mantém uma leve tração entre a superfície VISCERAL da pleura pulmonar e a superfície PARIETAL da pleura da cavidade torácica. 
Portanto, os pulmões são presos à parede torácica como se estivessem colados, no entanto eles estão bem lubrificados e podem deslizar livremente quando o tórax se expande e contrai.
1.6.2- PRESSÃO ALVEOLAR E SUAS MUDANÇAS DURANTE A
RESPIRAÇÃO
Pressão alveolar é a pressão do ar dentro dos alvéolos pulmonares.
Quando a glote está aberta e não há fluxo de ar para dentro ou para fora dos pulmões:
As pressões em todas as partes da árvore respiratória, até os alvéolos, são iguais à pressão atmosférica
Que é considerada a pressão de referência zero nas vias aéreas- isto é, 0 centímetro de pressão de água.
Para causar o influxo de ar para os alvéolos durante a inspiração:
A pressão nos alvéolos deve cair para um valor ligeiramente 
 ABAIXO da pressão atmosférica (abaixo de 0).
Durante a INSPIRAÇÃO NORMAL:
- A pressão alveolar diminui para cerca de –1 centímetro de água.
- Essa pressão ligeiramente negativa é suficiente para puxar 0,5 litros 
 de ar para o interior dos pulmões nos 2 segundos necessários para 
 uma inspiração normal e tranquila.
Durante a EXPIRAÇÃO, a pressão contrária ocorre:
A pressão alveolar sobe para cerca de + 1 centímetro de água e
E força aquele 0,5 litro de ar inspirado para fora dos pulmões
Durante os 2 a 3 segundos de expiração.
2- DIFUSÃO DE OXIGÊNIO (O2) E DIÓXIDO DE CARBONO (CO2)
TROCAS GASOSAS ATRAVÉS DA MEMBRANA RESPIRATÓRIA
ETAPA DO PROCESSO RESPIRATÓRIO:
- DIFUSÃO OXIGÊNIO E DO DIÓXIDO DE CARBONO-
Depois que os alvéolos são ventilados com ar fresco, a próxima etapa do processo respiratório é a:
1º- Difusão do O2 dos alvéolos para o sangue pulmonar
2º- Difusão do CO2 na direção oposta, para fora do sangue.
O processo de difusão é simplesmente o movimento aleatório de moléculas em todas as direções através da membrana respiratória e líquidos adjacentes.
CONCENTRAÇÃO DE OXIGÊNIO
PRESSÃO PARCIAL DO OXIGENIO NOS ALVÉOLOS
O oxigênio é continuamente absorvido dos alvéolos pelo sangue pulmonar:
- E novo oxigênio é continuamente respirado pelos alvéolos a partir da atmosfera.
Quando mais rápido o oxigênio for absorvido:
- Menor a sua concentração nos alvéolos.
Por outro lado:
- Quanto mais rápido o oxigênio é respirado pelos alvéolos a partir da atmosfera:
- Maior se torna a sua concentração.
Portanto, a concentração de oxigênio nos alvéolos, e também sua pressão parcial, são controlados:
Pela taxa de absorção de oxigênio pelo sangue e
Pela taxa de entrada de novo oxigênio nos pulmões pelo processo respiratório.
e- A uma taxa normal de ventilação alveolar de 4,2l/MIN:
- A P.O2 nos alvéolos é de 104mmHg
-E uma taxanormal de absorção de O2 de 250ml/min
CONCENTRAÇÃO E PRESSÃO PARCIAL DE CO2
NOS ALVÉOLOS
O CO2 é continuamente formado no corpo:
- E então transportado no sangue para os alvéolos
- E é continuamente removido dos alvéolos pela ventilação.
Portanto:
- As concentrações e as pressões parciais tanto do O2 quanto do CO2 nos alvéolos são determinadas:
1°- Pelas taxas de absorção ou excreção dos dois gases e 
2°- pela quantidade de ventilação alveolar.
2.4-- DIFUSÃO DE GASES ATRAVÉS DA MEMBRANA RESPIRATÓRIA
A troca gasosa entre o ar alveolar e o sangue pulmonar se dá: 
-Através das membranas de todas as porções terminais dos pulmões
- Não apenas nos próprios alvéolos.
Todas essas membranas são conhecidas coletivamente como:
- Membrana respiratória
- Também denominada membrana pulmonar.
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TRANSPORTE DE O2 e de CO2 NO SANGUE E NOS LÍQUIDOS TECIDUAIS
SIGNIFICADO
Quando o O2 se difunde dos alvéolos para o sangue pulmonar:
- Ele é transportado para os capilares dos tecidos periféricos quase inteiramente em combinação com a hemoglobina.
A presença de hemoglobina nas hemácias:
- Permite que o sangue transporte 30 a 100 vezes mais oxigênio
- Do que seria transportado na forma de oxigênio dissolvido na 
 água do sangue.
Nas células dos tecidos corporais:
- O oxigênio reage com diversos nutrientes 
- Formando grandes quantidades de CO2.
Este CO2 penetra nos capilares dos tecidos:
- E é transportado de volta aos pulmões.
O CO2, assim como o O2:
- Também se combina com diversas substâncias químicas no sangue
- Que aumentam o transporte de CO2 em 15 a 20 vezes.
TRANSPORTE DE OXIGÊNIO DOS PULMÕES PARA OS TECIDOS CORPORAIS
DINÂMICA DA DIFUSÃO DO OXIGÊNIO
Os gases podem mover-se de um ponto para outro por difusão:
- E a causa desse movimento sempre é uma diferença de pressão
 parcial do primeiro ponto para o outro.
Assim, o oxigênio difunde-se dos alvéolos para os sangue dos capilares pulmonares porque:
- A pressão parcial do oxigênio (PO2) nos alvéolos (104mmHg)
 - É maior do que a PO2 no sangue capilar pulmonar (40mmHg).
Nos outros tecidos do corpo:
 - Uma PO2 maior no terminal arterial do capilar (104mmHg) que 
 líquido intersticial (40 mmHg) que circunda as células teciduais 
 - E deste para dentro das células adjacentes, numa PO2 
 intracelular que varia de valor tão baixo quanto 5mmHg a tão 
 alto quanto 40mmHg, tendo em média 23 mmHg.
3.2.2- DINÂMICA DA DIFUSÃO DO DIÓXIDO DE CARBONO
Por outro lado, quando o O2 é metabolizado pelas células formando CO2:
- A pressão intracelular do CO2 (PCO2) aumenta para um valor elevado (46mmHg)
- O que faz com que o CO2 difunda-se para os capilares teciduais (45mmHg).
Depois que o sangue fui para os pulmões, o CO2 difunde-se para fora do sangue aos alvéolos:
- Porque a PCO2 no sangue capilar pulmonar (45mmHg)
- É maior do que nos alvéolos (40mmHg).
Assim, o transporte de oxigênio e dióxido de carbono pelo sangue depende:
Tanto da difusão
Quanto do fluxo de sangue.
TRANSPORTE DE O2 NO SANGUE
3.3.1- IMPORTÂNCIA DA HEMOGLOBINA (Hb)
Normalmente, cerca de 97% de oxigênio transportado dos pulmões para os tecidos é:
- Transportado em combinação química com a hemoglobina nas hemácias.
 Os 3% restantes encontram-se:
- No estado dissolvido, na água do plasma e das células.
Sendo assim, em condições normais:
- O oxigênio é levado aos tecidos quase totalmente pela 
 hemoglobina.
3.3.2- QUANTIDADE MÁXIMA DE O2 QUE PODE COMBINAR
COM A HEMOGLOBINA NO SANGUE
O sangue do indivíduo normal contém:
1º- Cerca de 15 gramas de Hb por 100 mililitros de sangue.
2º- Cada grama de Hb pode ligar-se, no máximo, a 1,34 mililitros de O2.
3º- Por conseguinte, 15 gramas x 1,34 ml = 20,m1 
4º- O que significa que, em média, a Hb contida em 100 ml de sangue
5º- Pode combinar-se com o total de, quase exatamente, 20 ml de
 O2:
 - Quando a Hb está 100% saturada. 
6º- Essa quantidade é habitualmente expressa como:
		- 20 volumes por cento.
3.3.3- QUANTIDADE DE O2 LIBERADA PELA Hb NOS TECIDOS
No SANGUE ARTERIAL normal, com saturação de 97%:
- A quantidade total de O2 ligado à hemoglobina é de cerca de 
 19,4 mililitros por 100 mililitros de sangue.
Ao passar pelos CAPILARES DOS TECIDOS:
- Essa quantidade diminui, em média, para 14,4 mililitros: 
- PO2 de 40mmHg 
- Com saturação de Hb de 75%. 
Assim, em CONDIÇÕES NORMAIS:
- Cerca de 5 mililitros de O2 são transportados
- Dos pulmões para os tecidos 
- Em cada 100 mililitros de sangue.
TRANSPORTE DE DIÓXIDO DE CARBONO NO SANGUE
3.4.1- QUANTIDADE DE CO2 TRANSPORTADA
O transporte de CO2 é mais simples que o transporte do O2:
Visto que, até mesmo em condições anormais, 
O CO2 geralmente pode ser transportado em quantidades muito
maiores do que o oxigênio.
Nas condições normais de repouso:
São transportados, em média, 4 mililitros de dióxido de carbono dos tecidos para os pulmões em cada 100 mililitros de sangue.
FORMAS QUÍMICAS EM QUE O CO2 É TRANSPORTADO
1°- TRANSPORTE DE CO2 NO ESTADO DISSOLVIDO
Pequena parcela do dióxido de carbono é transportada:
No estado dissolvido para os pulmões.
A PCO2 no sangue venoso é de 45 mmHg, 
Enquanto a do sangue arterial é de 40 mmHg.
 Cada 100 mililitros de sangue transportam:
Apenas, 03 mililitros de dióxido de carbono na forma dissolvida.
Isso corresponde a, apenas, cerca de 7% de todo o dióxido de carbono normalmente transportado.
Transporte do CO2 em combinação a hemoglobina é de 23%
2°-TRANSPORTE DE CO2 NA FORMA DE ÍON BICARBONATO
O dióxido de carbono dissolvido no sangue reage com a água:
Formando o ÁCIDO CARBÔNICO (H2CO3).
Essa reação ocorreria de modo excessivamente lento:
Não fosse a presença, no interior dos eritrócitos
Da enzima denominada de anidrase carbônica
Que catalisa a reação do CO2 com a água
Acelerando a reação por cerca de 5.000 vezes.
Rapidamente o ácido carbônico (H2CO3) formado nos eritrócitos:
- Dissocia-se em íons hidrogênio e íons bicarbonato (H+ e HCO3-).
A seguir, a maior parte dos íons hidrogênio (H+):
- Combina-se com a hemoglobina nos eritrócitos
- Visto ser a hemoglobina um tampão ácido-básico potente.
Por sua vez, muito dos íons bicarbonato (HCO3-):
- Difundem-se dos eritrócitos para o plasma
f- A combinação reversível do CO2 com a H2O nos eritrócitos:
	- Sob a influência da anidrase carbônica
	- É responsável por cerca de 70% do CO2 
- Transportado dos tecidos para os pulmões.
g- Assim, esse meio de transporte do dióxido de carbono é:
	- Sem dúvida, o mais importante 
	- De todos os mecanismos de transporte do CO2.
3°- TRANSPORTE DO CO2 EM COMBINAÇÃO COM A HEMOGLOBINA- 
 - CARBAMINOEMOGLOBINA- (CO2Hb)
Além de reagir com a água, o dióxido de carbono reage:
- Diretamente com radicais amino da molécula de hemoglobina
- Formando o composto denominado carbaminoemoglobina (CO2Hb).
Essa combinação entre o dióxido de carbono e a hemoglobina:
-É uma reação reversível
- Que ocorre através de ligação frouxa
- De modo que o dióxido de carbono é facilmente liberado nos 
 alvéolos
- Onde a PCO2 é menor que nos capilares teciduais.
4- REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO
a- Em condições normais, o sistema nervoso ajusta a ventilação alveolar:
	-Quase exatamente de acordo com as necessidades do organismo
	- De modo que a pressão do oxigênio (PO2) e a do CO2 (P CO2))
	- No sangue arterial dificilmente se alteram
	- Mesmo durante a realização de exercício físico e na maioria dos 
 outros tipos de estresse respiratório.
CENTRO RESPIRATÓRIOO centro respiratório é composto por diversos grupos de neurônios:
- Localizados bilateralmente no bulbo e na ponte.
O centro respiratório é dividido em 3 grupos de neurônios:
 GRUPO RESPIRATÓRIO DORSAL
- Localizado na porção dorsal do bulbo
- Responsável, principalmente, pela INSPIRAÇÃO.
- Desempenha o papel mais importante no controle da respiração.
GRUPO RESPIRATÓRIO VENTRAL
- Situado na porção ventrolateral do bulbo
- Que pode determinar tanto a expiração quanto a inspiração
- Dependendo dos neurônios do grupo que são estimulados.
CENTRO PNEUMOTÁXICO
- Localizado dorsalmente na porção superior da ponte
- Que ajuda a controlar a frequência e o padrão (respiração + profunda, respiração – profundo) da respiração.
CONTROLE QUÍMICO DA RESPIRAÇÃO
4.2.1- FUNÇÃO
O OBJETIVO FINAL DA RESPIRAÇÃO CONSISTE:
- Em manter concentrações apropriadas de oxigênio, dióxido de 
 carbono e íons hidrogênio nos tecidos.
O EXCESSO de CO2, ou de íons H+ no sangue exerce, principalmente:
- Ação direta sobre o próprio centro respiratório
- Produzindo acentuada intensificação dos sinais motores
- Tanto inspiratórios quanto expiratórios para os músculos 
 respiratórios.
Por outro lado, o oxigênio (O2):
- NÃO exerce efeito DIRETO:
- Significativo sobre o centro respiratório do cérebro
- No controle da respiração.
O oxigênio atua quase inteiramente:
- Sobre quimiorreceptores periféricos
- Que se localizam nos corpos carotídeos e aórticos
- Os quais, por sua vez, transmitem sinais nervosos apropriados
- Ao centro respiratório para o controle da respiração.
O SISTEMA DOS QUIMIORRECEPTORES PERIFÉRICOS PARA O CONTROLE DA ATIVIDADE RESPIRATÓRIA
4.3.1- PAPEL DO OXIGÊNIO NO CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Além do controle da atividade respiratória pelo próprio 
centro respiratório:
- Existe, ainda, outro mecanismo disponível para controlar a respiração.
- Trata-se do SISTEMA QUIMIORRECEPTORES(terminações nervosas
) PERIFÉRICOS. 
b- Esses quimiorreceptores são importantes para:
	- Detectar as alterações do oxigênio no sangue.
c- Quando a concentração de oxigênio no sangue arterial cai abaixo do
 normal:
	- Os quimiorreceptores são intensamente estimulados. 
d- Os quimiorreceptores transmitem sinais nervosos para o centro 
 respiratório localizado no encéfalo:
	-Ajudando a regular a atividade respiratória. 
Volume corrente – é o volume de ar inspirado ou expirado em cada respiração normal
-A quantidade é de cerca de 500 mililitros no homem adulto
Volume de reserva expiratória
É o Maximo volume extra de ar que pode ser expirado numa expiração forçada após o final de uma expiração corrente norma 
Normalmente é de cerca de 1.100ml
Volume residual É o volume de ar que fica nos pulmões após a expiração mais forçada
-este volume é de cerca dde 1.200ml
Capacidades pulmonares
Capacidade inspiratória 
 - É igual ao volume corrente mais o volume reserva inspiratório(cerca de 3.500 ml)
Capacida residual funcional
- É igual ao volume de reserva expiratória mais o volume residual.
-È a quantidade de ar que permanece nos pulmões 
Capacidade vital – É igual ao volume corrente(500ml) mais o volume de reserva inpiratorio e mais o volume de reserva expiratório.
-cerca de 4.600ml
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