Sistema Respiratório

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Sistema Respiratório – Fisiologia
(M. F. G.)
Fonte: Fisiologia Humana – Silverthotn (cap. 17)
Funções primárias do SR:
- Troca gasosa entre a atmosfera e o sangue -> segundo o princípio de Fluxo de massa/fluxo global/fluxo por pressão;
- Regulação homeostática do pH do corpo;
- Proteção contra patógenos e substancias irritantes inaladas;
- Vocalização.
SR é uma fonte significativa da perda de água e calor do corpo.
Fluxo de ar: região de ↑pressão para a região de ↓ pressão.
Epitélio respiratório internalizado -> limita o contato com o exterior; cria um ambiente úmido para as trocas e protege a superfície de trocas contra danos.
Bomba muscular que cria gradiente de pressão variado = estrutura musculoesquelética do tórax.
INSPIRAÇÃO: entrada de ar nos pulmões 
EXPIRAÇÃO: saída de ar dos pulmões
A RESPIRAÇÃO EXTERNA pode ser subdividida em 4 processos integrados, o que a diferencia da respiração celular (reação intracelular entre o O2 e moléculas orgânicas para produzir CO2, água e energia na forma de ATP). As 4 etapas da respiração externa são: 
- Troca de ar entre atmosfera e pulmão (VENTILAÇÃO) S.Resp. 
- Troca de O2 e CO2 entre pulmão e sangue (hematose) S.Resp.
- Transporte de O2 e CO2 no sangue S.Circ.
- Troca de gases entre o sangue e as células (hematose) S.Circ.
* SC e SR funcionam de maneira coordenada
Se divide em: TRATO RESPIRATÓRIO SUPERIOR (boca, cavidade nasal, faringe e laringe) e INFERIOR/PORÇÃO TORACICA (traqueia, brônquios, bronquíolos, alvéolos, pulmão).
Pulmões são circundados pela pleura; suas bases repousam sobre o diafragma. 
*Contém várias camadas de tecido conectivo elástico e capilares; é uma dupla membrana – parietal e visceral - unidas pelo LÍQUIDO PLEURAL que evita o atrito e mantem o pulmão aberto evitando assim o colapso de suas paredes, fazendo-as aderir à caixa torácica. 
As vias aéreas aquecem, umedecem e filtram o ar inspirado
- respiração bucal menos eficiente que a respiração nasal. 
 *A dor no peito ao se exercitar ocorre quando inspiramos pela boca e o ar não é devidamente aquecido.
- filtração -> epitélio ciliado e mucoso da traqueia e brônquios (MOVIMENTO MUCOCILIAR)
 * Muco secretado pelas células caliciformes do epitélio; contem imunoglobulinas
ALVÉOLOS: local onde ocorrer as trocas gasosas; constituem a maior parte do tecido pulmonar; composto de uma única camada de epitélio contendo 2 tipos de epiteliais: tipo I (células maiores; pavimentosas) e tipo II (células menores que secretam surfactantes; formato cubico).
- tecido conectivo entre as células alveolares contém muitas fibras de elastina e de colágeno que geram retração elástica quando o tecido pulmonar é estirado.
- CIRCULAÇÃO PULMONAR é um sistema de baixa pressão e alta taxa de fluxo. 
 SANGUE ↓O2 → TRONCO PULMONAR → ARTÉRIAS PULMONARES (D e E) → PULMÕES
 (Hematose)
 ↓
 ÁTRIO ESQUERDO 
- Contem cerca de 0,5L de sangue
-Os pulmões recebem o debito cardíaco total do VD
- No corpo e no pulmão fluem o mesmo volume de sangue por minuto 
- Pressão arterial média = 25/8 mmHg
 * baixa resistência pulmonar (↓ comprimento total dos vasos e ↑ área das arteríolas)
O sistema linfático remove eficientemente os líquidos filtrados deixando mínimo o volume do liquido intersticial pulmonar e, consequentemente, deixando pequena a distância entre o capilar e o endotélio para que os gases se difundam (espessura máxima = 1,5µm)
Mudanças no volume da cavidade torácica durante a ventilação causam gradientes de pressão que geram fluxo de ar.
INSPIRAÇÃO => ↑Vol. Torácico ↓ Pressão alveolar → ar entra no SR
EXPIRAÇÃO => ↓Vol. Torácico ↑Pressão alveolar → ar sai do SR
*FLUXO DE MASSA/GLOBAL: tudo se movimenta e não só partes da mistura gasosa.
OBS: na inspiração ocorre contração do diafragma, dos m. intercostais e do m. escaleno. As costelas vão para cima e para o lado, se afastando da coluna vertebral.
VENTILAÇÃO: é o fluxo de ar entre atmosfera e alvéolos. 
- Frequência respiratória normal: 12 a 20 ventilações/min
- Um ciclo respiratório = 1 inspiração + 1 expiração
- Os volumes pulmonares mudam durante a ventilação causando um gradiente de pressão e, consequentemente, fluxo de ar.
FUNÇÃO PULMONAR: quantidade de ar que a pessoa move durante a respiração em repouso e depois em esforço máximo (uso de expirômetro)
VOLUMES PULMONARES: Para mulheres são tipicamente mais baixos.
- VOLUME CORRENTE (VC): ar que se move em uma inspiração (500ml)
- VOLUME DE RESERVA INSPIRATÓRIO (VRI): volume inspirado além do VC (300ml)
- VOLUME DE RESERVA EXPIRATÓRIO (VRE): volume espirado após uma expiração espontânea (1100ml)
- VOLUME RESIDUAL (VR): volume presente mesmo sem o VRE; pulmões estirados (1200ml)
CAPACIDADE PULMONAR: é a soma de dois ou mais volumes pulmonares 
-CAPACIDADE VITAL(CV) = VRI+VRE+VC → É a capacidade máxima de ar que se move voluntariamente a cada respiração
- CAPACIDADE TOTAL = CV+VR
- CAPACIDADE INSPIRATÓRIA = VC+VRI
- CAPACIDADE RESIDUAL FUNCIONAL = VRE+VR
Fluxo de ar α ∆P/R
As relações pressão-volume de Boyle são as bases para a ventilação pulmonar (PV=P’V’)
Ao final da inspiração a Palveolar = Patm; os impulsos dos neurônios motores somáticos que realizam a inspiração ativa, cessam e os músculos inspiratórios por eles inervados relaxam -> expiração passiva
Espiração ativa: voluntario ou ventilação maior que 30 a 40 ciclos/min
A pressão intrapleural no liquido entre as pleuras geralmente é subatmosférica 
*Corte -> entrada de ar -> colapso pulmonar →PNEUMOTÓRAX
*Nunca se equilibra com a Patm pois a caixa torácica é fechada. 
MÚSCULOS DA RESPIRAÇÃO: 
INSPIRAÇÃO: diafragma(a), intercostais internos e externos(b), esternocleidomastoideo(c) e escaleno(d).
*a e b → m. principais (respiração de repouso/espontânea/basal)
*c e d → m. acessórios (inspiratórios) 
EXPIRAÇÃO: inibição dos músculos inspiratórios. 
*m. acessórios (expiratórios) →intercostais internos e m. abdominais
COMPLACÊNCIA: capacidade do pulmão de se estirar → CP=∆V/∆P
ELASTICIDADE: capacidade de retornar à posição de repouso após relaxamento; é mantida pela matriz extracelular pulmonar e tensão superficial.
↓ complacência ↑ trabalho para estirar o pulmão
*doenças pulmonares restritivas tem baixa complacência (ex. FIBROSE PULMONAR)
SURFACTANTES: substâncias químicas que facilitam a expansão pulmonar reduzindo o trabalho respiratório; rompem a força coesiva entre as moléculas de agua, reduzindo a tensão superficial do liquido alveolar e, consequentemente, a resistência do pulmão ao estiramento.
- lipoproteínas
- dipalmitoilfosfatidilcolina
- se concentram nos alvéolos menores
O diâmetro das vias aéreas determina a RESISTÊNCIA DAS VIAS AÉREAS(R) das mesmas (influencia o trabalho respiratório)
 R=LN/r⁴
L= comprimento do sistema
N= viscosidade da substancia que flui do sistema
r = raio dos tubos do sistema 
 - 90% é atribuído a traqueia e aos brônquios (↓ área de secção total)
 - controle neural primário dos bronquíolos é feito por neurônios parassimpáticos que causa broncoconstrição para evitar a inalação de tóxicos.
TRABALHO RESPIRATÓRIO: consome de 3 a 5% de energia diariamente.
-T. ELÁTICO: expandir pulmões contra forças elásticas do pulmão e tórax 
-T. DE RESISTENCIA TECIDUAL: vender a viscosidade pulmonar e das estruturas da parede torácica
- T. DE RESISTENCIA DAS VIAS AEREAS: vencer a resistência aérea e movimentar o ar para dentro.EFICIÊNCIA DA RESPIRAÇÃO: determinada pela frequência e amplitude respiratórias
Ventilação pulmonar total = freq. Respiratório x VC
- ESPAÇO MORTO ANATÔMICO: volume de ar que fica nas vias aéreas normalmente (150ml)
 Ventilação alveolar = FV x (VC-EM)
É preciso que ocorra +- 20 ciclos respiratórios para que todo o ar do trato respiratório seja renovado 
A composição dos gases nos alvéolos varia muito pouco durante a respiração normal
HIPERVENTILAÇÃO: ↑PO2 ↓CO2
HIPOVENTILAÇÃO:↓PO2 ↑PCO2
→PO2 alveolar = 100mmHg
→PCO2 alveolar = 40 mmHg
Ventilação e fluxo sanguíneo são ajustados.
CORRELAÇÕES CLINICAS: 
FIBROSE CISTICA: Secreção inadequada de íons reduz o transporte de líquidos nas vias aéreas. Os cílios ficam presos a um muco viscoso que não pode ser eliminado, causando infecções recorrentes.
MIASTENIA GRAVE: Os receptores de acetilcolina das placas motoras terminais dos músculos esqueléticos são destruídos.
Qualquer DOENÇA NEURODEGENERATIVA que afete os mm pode afetar a ventilação.
SINDROME DA ANGUSTIA RESPIRATORIA DO RECEM NASCIDO: Ocorre em bebês prematuros pela falta de surfactantes nos alvéolos; a respiração fica dificultada.