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Fisiologia do Aparelho Respiratório Ana Paula Couto Davel 2013 Sistema Respiratório Funções: Suprir os tecidos de O2; Remover o CO2 produzido pelo metabolismo celular; equilíbrio ácido-base; fonação; defesa imunológica; controle térmico. O2 CO2 Mecânica Respiratória # Entender como o ar chega aos alvéolos e como ele sai. Estrutura da Árvore Respiratória Estrutura da árvore respiratória Zona Transporte (vias aéreas superiores + árvore traqueobrônquica) Funções: sistema condutor de ar para a zona respiratória Vias aéreas superiores: aquecer, umidificar e filtrar o ar Zona Transporte Vias aéreas superiores: - Células secretoras de muco - Células ciliadas - removem partículas inaladas Estrutura da Árvore Respiratória Estrutura da árvore respiratória Características físicas da árvore respiratória Área de seção transversa Resistência das vias aéreas R = 8 l r4 = viscosidade l= comprimento r= raio (área s. transversa- r) Fluxo = Δ pressão/ resistência Resistência das vias aéreas R = 8 l r4 = viscosidade l= comprimento r= raio Velocidade do ar Velocidade (cm/s) – deslocamento / tempo V = F ( A = área total de secção transversa ) A Características físicas da árvore respiratória Fluxo de ar nas vias aéreas Número de Reynolds (Re) Re= D V - densidade do ar D – diâmetro da via aérea V – velocidade do fluxo - viscosidade Quanto maior Re: maior probabilidade de turbulência Vias aéreas centrais área seção transversa, resistência, fluxo, velocidade, turbilhonamento do ar Vias aéreas periféricas área seção transversa, resistência, fluxo, velocidade, Características físicas da árvore respiratória Vias respiratórias centrais e periféricas Zona Transporte Inervação Sistema Nervoso Autônomo Controle do diâmetro bronquiolar • Nervoso Autonômico – Simpático • β2-adrenérgico: broncodilatação – Parasimpático • Acetilcolina via receptor M3: broncoconstrição • Humoral/ Local • Histamina, leucotrienos >> broncoconstrição Zona Transporte Inervação receptores -adrenérgicos Noradrenalina, Adrenalina Broncodilatação NA, Adre Zona Transporte Carbacol Isoproterenol Receptor -adrenérgico causa dilatação da traquéia e de brônquios Anéis de traquéia Zona de transição Aparecimento de sacos alveolares Zona Respiratória Vias respiratórias centrais, periféricas e alvéolos Zona Respiratória Função: Trocas gasosas 70 a 100 m2 (contato do organismo com o meio externo) Estrutura dos alvéolos Principal sítio de trocas gasosas ao nível do pulmão S A 100 µm A: alvéolo S: septo inter-alveolar C: capilar C Pneumócito Pneumócito Fluxo = Δ pressão/ resistência Para haver fluxo de ar precisa ocorrer gradiente de pressão Músculos inspiratórios e expiratórios Elasticidade do pulmão Pleuras e espaço intrapleural Mecânica Respiratória Músculos Inspiratórios Músculos Expiratórios - Diafragma - desligamento dos inspiratórios (passivo) - Intercostais externos - reto abdominal - Músculos acessórios - obliquos e intercostais internos Músculos inspiratórios - Diafragma Inervação pelos nervos frênicos (c3, c4, c5) Músculos inspiratórios - Diafragma Expansão do tórax céfalo-caudal, látero-lateral e antero-posterior Músculos inspiratórios – Intercostais externos Conectam costelas adjacentes Músculos inspiratórios – Intercostais externos Inervação pelos nervos intercostais do mesmo nível expansão do tórax látero-lateral e antero-posterior Movimento “alça de balde” Músculos inspiratórios assessórios Escalenos: elevação das duas primeiras costelas Esternomastoideo: elevação do esterno músculos do pescoço Papel importante no exercício físico e em lesões cervicais altas Músculos Expiração Passivo (respiração normal) - reto abdominal - Intercostais internos Papel no exercício e na expiração forçada - oblíquos Fluxo = Δ pressão/ resistência Para haver fluxo de ar precisa ocorrer gradiente de pressão Músculos inspiratórios e expiratórios Elasticidade do pulmão Pleuras e espaço intrapleural Mecânica Respiratória Elasticidade pulmonar: “Propriedade que permite o corpo voltar a sua forma original após deformação” Histerese Pulmonar Fibras colágenas Elasticidade Pulmonar: Propriedades do tecido: - Fibras da matriz extracelular Tensão superficial Interdependência dos alvéolos Interdependência dos alvéolos Conexão com a pleura visceral e espaço intrapleural Interdependência dos alvéolos Conexão com os vasos sanguíneos intrapulmonares Lei de Laplace (Pressão = tensão/ raio) Surfactante e a mecânica respiratória Tensão superficial Tensão superficial Surfactante e a mecânica respiratória Pneumócito II: surfactante e a mecânica respiratória Pneumócito Pneumócito Produção de surfactante Efeito do surfactante na tensão superficial Efeito do surfactante na tensão superficial Rico em fosfolipídeos - partes hidrofóbicas e hidrofílicas – diminui tensão superficial Maior efeito nos alvéolos de menor raio Co-existem 300 milhões da alvéolos com raios diferentes, mas pressão similar Ausência do surfactante em bebês prematuros: risco de morte Efeito do surfactante na tensão superficial SEM SURFACTANTE COM SURFACTANTE Força elástica do pulmão – tendência à retração Propriedade elástica da parede torácica Tórax, diafragma, parede abdominal e mediastino Retração elástica do pulmão e retração elástica da caixa torácica PLESSÃO INTRAPLEURAL NEGATIVA Pressão intrapleural no fim da exp.: ~ -4 mmHg (subatmosférica) Pleuras visceral e Parietal e o Espaço Intrapleural Diferenças nos valores de pressão intrapleural Alvéolos mais insuflados no ápice do que na base Alvéolos da base mais complacentes – maior ventilação Entendendo as pressões respiratórias Para haver fluxo de ar precisa ocorrer gradiente de pressão Pressões no ciclo respiratório P transpulmonar = P alveolar – P intrapleural Lei de Boyle Volumes e Capacidades Respiratória Espirômetro (1) Inspiração(2) Expiração Espirometria: testes de função pulmonar Volumes e Capacidades Pulmonares Ventilação pulmonar vs. alveolar Volume de ar que entra e sai dos pulmões por min dos pulmões > alvéolos Vol. corrente: 500 mL vol. alveolar: 350 mL e vol. espaço morto: 150 mL Espaço morto fisiológico: espaço morto anatômico + espaço morto alveolar Ventilação alveolar (V) . Volume Frequência Corrente x respiratória = ventilação
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