Sistema Respiratório

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SISTEMA	
  VENTILATÓRIO	
  
	
  ASPECTOS	
  CLÍNICOS	
  E	
  FISIOLÓGICOS	
  
FUNÇÕES	
  DO	
  SISTEMA	
  RESPIRATÓRIO	
  
	
  TROCAS	
  GASOSAS	
  
	
  EQUILÍBRIO	
  TÉRMICO	
  
	
  HOMEOSTASE	
  pH	
  PLASMÁTICO	
  
	
  FILTRO	
  DE	
  ÊMBOLOS	
  
	
  ENDOTÉLIO	
  
	
  FONAÇÃO	
  
ANATOMIA	
  
 Vias aéreas superiores 
 Função 
OS	
  MÚSCULOS	
  VENTILATÓRIOS	
  
ORGANIZAÇÃO	
  MORFOFUNCIONAL	
  
O	
  EPITÉLIO	
  	
  
• 	
  Discinesia	
  Ciliar	
  	
  
OS	
  PULMÕES	
  	
  
Movimentos
 Ventilatórios 
 Inspiração 
 Expiração 
Músculos	
  Respiratórios	
  
Caracterís+cas:	
  Maior	
  resistência	
  à	
  fadiga,	
  Fluxo	
  sangüíneo	
  elevado,	
  maior	
  
capacidade	
  oxida+va	
  e	
  densidade	
  capilar.	
  
INSPIRAÇÃO	
  
Diafragma-­‐	
  Mais	
   importante	
  músculo,	
  hemidiafragma	
  direito	
  e	
  esquerdo,	
  Zona	
  de	
  
Aposição=	
  área	
  de	
  inserção	
  nas	
  costelas.	
  Costal	
  (fibras	
  esternais)	
  tendão-­‐	
  ap	
  Xifóide,	
  
Crural	
   (fibras	
   vertebrais)	
   Tendão	
   –terceira	
   Lombar.	
   Frênico,	
   irrigação	
   rica	
   em	
  
anastomoses,	
   força	
   diaf.é	
   medida	
   pela	
   pressão	
   diaf.	
   	
   =	
   	
   pressão	
   abdominal	
   –	
  
pressão	
  pleural.	
  Movimento	
  paradoxal	
  é	
  a	
  inversão	
  do	
  diafragma.	
  
INTERCOSTAIS 
Função não elucidada: Internos – expiração; Externos Inspiração 
Pode ser que a função mude conforme aumento do volume da caixa torácica.(basal) 
Paraesternais - Esterno- Borda superior das costelas (sempre são ativados, mesmo em 
inspiração basal). 
Escalenos – eleva o gradil costal superior (basal) 
Esternocleidomastóideo (acessório) 
Outros- Trapézio, grande dorsal, peitoral maior,...(adutores da laringe) 
EXPIRAÇÃO 
Basal = Passiva, tecidos elásticos armazenam energia e se retraem conforme a 
desativação dos músculos inspiratórios. 
Abdominais- Aumento da pressão abdominal(expiração forçada, tosse) 
Peitoral maior e transverso do tórax (expiração forçada, tosse) 
Volumes e Capacidades, Espaço Morto Ventilação Alveolar 
Freqüência respiratória = 12 – 18 com 
Volume corrente 
Volume minuto 
Eupnéia= respiração normal, sem desconforto. 
Taquipnéia= Aumento da freqüência respiratória 
Bradipnéia= Diminuição da freqüência respiratória 
Hiperpnéia = Aumento do volume corrente 
Hipopnéia = diminuição do volume corrente 
Hiperventilação = aumento da ventilação alveolar 
Hipoventilação = diminuição da ventilação alveolar 
Apnéia = interrupção do movimento respiratório ao final de uma expiração basal 
Apneuse = interrupção do movimento respiratório ao final da inspiração 
Dispnéia = sensação subjetiva de dificuldade respiratória 
Volumes e Capacidades 
Volume corrente = gás insp. ou esp. Espontaneamente a cada ciclo (repouso 
=350- 500mL) 
Volume de reserva Inspiratório = volume máx que pode ser inspirado a partir do 
final de uma inspiração espontânea 
Volume de reserva Expiratório = volume máx que pode ser expirado a partir do 
final de uma expiração espontânea 
Volume residual = volume de gás que permanece nos pulmões após uma 
expiração máxima 
Capacidade Vital = Quantidade de gás mobilizada entre uma inspiração e uma 
expiração máxima ( CV= VAC+VRI+VRE) 
Capacidade Inspiratória = Volume máx. inspirado a partir do final de uma 
expiração espontânea ( CI=VAC+VRI) 
Capacidade residual funcional = quantidade de gás nos pulmões após uma exp. 
espontânea (CRF= VRE+VR) 
Capacidade Pulmonar Total = quantidade de gás nos pulmões ao final de uma 
insp. máx ( CPT= VR+VRE+VAC+VRI) 
Volume	
  Residual	
  	
  
O	
  ESPAÇO	
  PLEURAL	
  	
  
 Pleuras 
 Parietal 
 Visceral 
 Líquido Intrapleural 
 Pressão Intrapleural 
Derrame Pleural 
Mecânica	
  Respiratória	
  
Pulmões	
  x	
  Caixa	
  torácica	
  
Retração	
  x	
  Expansão	
  	
  
MECÂNICA	
  
LEI	
  de	
  HOOKE	
  
Comp	
  =	
  ΔV	
  /	
  ΔP	
  
Elas	
  =	
  ΔP	
  /	
  ΔV	
  	
  
Os tec. do sist. Respiratório 
obedecem a lei de Hooke 
sendo que quanto maior a for 
a dos músculos inspiratórios 
maior será a entrada de ar 
nos pulmões, quando esses 
relaxarem, os tec. retornaram 
ao estado basal 
Tensão	
  Superficial	
  
Coesão 
Lei	
  de	
  Laplace	
  	
   P	
  =	
  4T/	
  R	
  
Pneumócito Tipo II 
SURFACTANTE	
  
Nos	
  alvéolos,	
  P	
  =	
  2T/	
  R	
  
A	
  TS	
  do	
  Surfactante	
  alveolar	
  é	
  
<	
   do	
  que	
   a	
   da	
   solução	
   salina	
  
que	
  recobre	
  os	
  alvéolos.	
  	
  
SURFACTANTE	
  
A	
  TS	
  diminui	
  com	
  a	
  aproximação	
  entre	
  suas	
  moléculas,	
  que	
  acontece	
  na	
  expiração	
  
(alvéolos	
  estão	
  menores),	
  sendo	
  que	
  na	
  inspiração	
  ocorre	
  um	
  aumento	
  da	
  TS	
  alveolar.	
  	
  
Inspiração 
Expiração	
  
SURFACTANTE	
  
Histerese Pulmonar 
- Comp. No pulmão sem 
TS é >. 
-  A Histerese deve-se, 
quase totalmente, a TS. 
-  O ramo insp. não é 
homogêneo (morfologia 
alveolar) 
Perfusão	
  
Perfusão 
Dist. Ao longo do Pulmão 
Base Ápice 
RELAÇÃO	
  VENTILAÇÃO	
  PERFUSÃO	
  
TRANSPORTE	
  DE	
  GASES	
  NO	
  
ORGANISMO	
  
Rafael	
  Orcy	
  –	
  Fisiologia/	
  UFRGS	
  
Terra	
  
O2	
  =	
  20,93%	
  
CO2	
  =	
  0,04%	
  
N2	
  =	
  79,03%	
  
	
  Gases	
  nobres	
  
Propriedades	
  Físico-­‐Químicas	
  dos	
  gases	
  
Rafael	
  Orcy	
  –	
  Fisiologia/	
  UFRGS	
  
Propriedades	
  Físico-­‐Químicas	
  dos	
  gases	
  
Terra	
  
O2	
  =	
  20,93%	
  
CO2	
  =	
  0,04%	
  
N2	
  =	
  79,03%	
  
Gases	
  nobres	
  60Km	
  
Até	
   60Km	
   de	
   al+tude	
  mantém-­‐se	
  
essa	
  composição.	
  
Rafael	
  Orcy	
  –	
  Fisiologia/	
  UFRGS	
  
Propriedades	
  Físico-­‐Químicas	
  dos	
  gases	
  
Terra	
  
60Km	
  
Porém,	
   conforme	
   aumenta	
   a	
  
al+tude	
  temos	
  rarefação	
  do	
  ar.	
  
>	
  pressão	
  
<	
  pressão	
  
Rafael	
  Orcy	
  –	
  Fisiologia/	
  UFRGS	
  
Terra	
  
O2	
  =	
  20,93%	
  
CO2	
  =	
  0,04%	
  
N2	
  =	
  79,03%	
  
	
  Gases	
  nobres	
  
Patm=	
  PO2	
  +	
  PCO2	
  +	
  PN2	
  
FiO2	
  =	
  20,93%	
  =	
  0,2093	
  
Propriedades	
  Físico-­‐Químicas	
  dos	
  gases	
  
Rafael	
  Orcy	
  –	
  Fisiologia/	
  UFRGS	
  
Terra	
  
O2	
  =	
  20,93%	
  
Patm=	
  PO2	
  +	
  PCO2	
  +	
  PN2	
  
Propriedades	
  Físico-­‐Químicas	
  dos	
  gases	
  
Pparcial	
  O2	
  =	
  21%	
  da	
  Pressão	
  total	
  (Patm)	
  
Pp	
  O2	
  =	
  21%	
  x	
  760mmHg	
  
Pp	
  O2	
  =	
  159,1	
  mmHg	
  
Rafael	
  Orcy	
  –	
  Fisiologia/	
  UFRGS	
  
Pressão	
  Atmosférica	
  
PO2 = Patm x 21% 
Lei de Henry 
A quantidade de um gás 
dissolvido em um líquido 
é = Pp x Coef de Dif. 
Propriedades	
  Físico-­‐Químicas	
  dos	
  gases	
  
Rafael	
  Orcy	
  –	
  Fisiologia/	
  UFRGS	
  
Ar seco Gás 
traqueal 
Gás 
alveolar 
Sangue 
arterial 
Sangue 
venoso 
Misto 
PO2 159,1 149,2 100 95 39 
PCO2 0,3 0,3 40 40 46 
PH2O 0 47 47 47 47 
PN2 600,6 563,5 573 573 573 
Ptotal 760 760 760 755 705 
Propriedades	
  Físico-­‐Químicas	
  dos	
  gases	
  
Pressão	
  do	
  H2O(v)	
  a	
  37°C	
  =	
  47mmHg	
  	
  
Traquéia=	
  Ptotal	
  –	
  47mmHg	
  =	
  713mmHgDIFUSÃO 
 Difusão 
 Área (75-100m2) 
 Espessura (0,5µm) 
 Pressão 
Lei de Fick 
TROCAS GASOSAS 
 Difusão 
 Área 
 Espessura 
 Pressão Barreira	
  Alvéolo	
  Capilar	
  
-­‐ Líquido	
  que	
  banha	
  os	
  alvéolos	
  
-­‐ 	
  Epitélio	
  Alveolar	
  
-­‐ 	
  Membrana	
  basal	
  do	
  epitélio	
  
-­‐ 	
  Estroma	
  alveolar	
  
-­‐ 	
  Membrana	
  basal	
  do	
  endotélio	
  
-­‐ 	
  Endotélio	
  capilar	
  
TROCAS GASOSAS 
Tempo	
  de	
  permanência	
  hemácia	
  –	
  capilar	
  =	
  0,75s,	
  
repouso;	
  0,25s,	
  exercício.	
  
 	
  ΔPO2	
  =	
  60mmHg	
  
 	
  ΔPCO2	
  =	
  6mmHg	
  
CO2	
  é	
  20x	
  mais	
  dif.	
  que	
  
o	
  O2	
  
Transporte	
  do	
  Oxigênio	
  
  	
   Dissolvido	
   no	
   plasma	
   e	
   no	
   citoplasma	
   das	
  
Hemácias	
  -­‐	
  3%	
  →	
  Pressão	
  de	
  O2	
  sangüínea	
  
 	
  Ligado	
  a	
  Hemoglobina	
  →	
  97%	
  
HEME	
  
O2	
  ou	
  CO	
  (200	
  a	
  300x)	
  
Saturação	
  da	
  Hemoglobina	
  
HbO2	
  x	
  100	
  
Hb	
  Total	
  
Saturação	
  da	
  Hemoglobina	
  
-­‐ Repouso	
  95%	
  O2	
  –	
  Hemog	
  
-­‐ 	
  99%	
  em	
  exercício.	
  
-­‐ 	
  A	
  SpO2	
  normal	
  é	
  de	
  97%	
  
Fatores	
  que	
  modifica	
  a	
  afinidade	
  do	
  O2	
  com	
  
a	
  Hemoglobina	
  
 Aumento	
  da	
  Temperatura;	
  
 	
  2,3	
  DPG;	
  
 	
  PCO2	
  
 E	
  a	
  diminuição	
  do	
  pH	
  
Aumentam	
  a	
  dissociação	
  da	
  Hb	
  
com	
  O2	
  
Transporte	
  do	
  CO2	
  
Células	
  do	
  
Corpo	
  
200mLC02/min	
  
Curva	
  de	
  dissociação	
  do	
  CO2	
  
Conteúdo	
  total	
  de	
  O2	
  e	
  CO2	
  
Controle	
  da	
  Respiração	
  
 	
  Homeostase	
  do	
  meio-­‐interno	
  
Controle	
  da	
  Respiração	
  
Receptores	
  
-­‐	
  Quimio	
  (	
  O2,	
  CO2,	
  e	
  H+)	
  
Periféricos	
  	
  	
  	
  	
  	
  Centrais	
  (	
  O2)	
  
Aór+cos	
  	
  Carosdeos	
  
-­‐Amplamente	
  Vascularizados	
  	
  
H2	
  
CO2	
  +	
  H2O	
  
Quimioceptores	
  
-­‐ Carosdeos	
  	
  
-­‐ 	
  Aór+cos	
  
(Altamente	
  vascularizados)	
  
Receptores	
  Periféricos	
  
Controle	
  da	
  Respiração	
  
Receptores	
  Periféricos	
  
-­‐ Mecano	
  	
  
 	
  Es.ramento	
  Pulmonar	
  (Adaptação	
  lenta)	
  –	
  Vias	
  aéreas	
  
Reflexo	
  de	
  insuflação	
  de	
  Breuer-­‐Hering	
  
 	
  Irritação	
  (adaptação	
  Rápida)	
  –	
  Tosse,	
  Broncoespasmo.	
  
 	
  “	
  J	
  “-­‐	
  Justacapilares	
  –	
  Edema	
  
 	
  Outros	
  
Controle	
  da	
  Respiração	
  
Receptores	
  Centrais	
  
Z.	
  Rostral	
  
Z.	
  Intermediária	
  
Z.	
  Caudal	
  
Changes in PCO2, pH, and PO2. 
Changes in PCO2, pH, and PO2. 
Changes in PCO2, pH, and PO2. 
Controladores	
  
Tronco	
  cerebral	
  (Ponte	
  e	
  Bulbo)	
  –	
  Centro	
  respiratório	
  
Bulbo	
  –	
  Respiração	
  espontânea	
  
Controle	
  Voluntário	
  –	
  Córtex	
  	
  
Controle	
  Respiratório