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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS ARAPIRACA CURSO DE MEDICINA ALUNO: JOÃO PAULO GOMES DA SILVA CASO 02, MÓDULO 09 OBJETIVOS: CIRCULAÇÃO PULMONAR, TROCA GASOSA, REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO. CIRCULAÇÃO PULMONAR Artérias sistêmicas e pulmonares têm diferentes estruturas, refletindo as diferentes funções desses dois sistemas circulatórios. • Circulação sistêmica: distribui sangue através dos numerosos órgãos: gradiente de pressão muito alto. • Circulação pulmonar: distribui o fluxo de sangue em uma distância hidrostática muito menor. No sentido de manter uma eficiente troca gasosa pulmonar, a principal função da circulação pulmonar é interagir com o débito ventricular direito, e, ao mesmo tempo, manter as pressões pulmonar e capilar em níveis constantemente baixos. É importante falar que um equilíbrio adaptativo é preservado mesmo com um débito cardíaco vinte vezes acima do normal. A relação entre pressão e fluxo na circulação pulmonar é, em geral, linear. Características próprias da circulação pulmonar: •É servida por um ventrículo que não pode gerar pressão alta. •Pressão média circ. pulmonar: 15mmHg (sistêmica: 100mmHg) •A resistência pulmonar corresponde a 1/10 da resistência vascular sistêmica (RVS). •Vol. Sangue: 450mL (9% sangue total circulante). •Vol. Sangue capilares: 70mL e o tempo de permanência é de 0,8 seg. UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS ARAPIRACA CURSO DE MEDICINA •Distribuição do fluxo sanguíneo é desigual no interior dos pulmões –diferença de pressão hidrostática entre os vasos (30cmH20 entre a base e o ápice pulmonar). •Zonas de West: 3 zonas: -ZONA 1: PA>Pa>Pv -não há fluxo se sangue durante qualquer parte do ciclo cardíaco; -ZONA 2: Pa>PA>Pv -fluxo sangue intermitente; -ZONA 3: Pa>Pv>PA -fluxo sangue contínuo. •Dentro da circulação pulmonar o fluxo sanguíneo precisa ser direcionado para alvéolos bem ventilados (oxigenados), para uma boa adequação da relação ventilação/perfusão. •Resposta vasoconstritora a condições hipóxicas, como um mecanismo de “feed-back” para regular a relação ventilação/perfusão •A hipóxia alveolar parece ser o estímulo mais importante para a vasoconstrição hipóxica pulmonar (VHP), e o sítio de ação parece mais ser em pequenos vasos extra-alveolares, que são capazes de aumentar durante a inspiração e não são afetados por alterações da pressão alveolar. TROCA GASOSA Os alvéolos pulmonares são recobertos por uma grande rede de capilares favorece a difusão dos gases. O gás carbônico que se encontra em grande concentração no sangue dos capilares difunde-se para o ar alveolar. Já o gás oxigênio presente no ar difunde-se para o interior dos capilares. Esse processo é conhecido como hematose. A troca gasosa acontece em três locais principais: UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS ARAPIRACA CURSO DE MEDICINA O gás oxigênio que entra no sangue penetra nas hemácias, combinando-se com a hemoglobina. O transporte de oxigênio só é possível graças à presença dessa proteína, que é capaz de combinar-se com quatro moléculas de oxigênio e formar a oxiemoglobina. Ao chegar nos tecidos, o gás oxigênio desprende-se da oxiemoglobina e é utilizado pelas células no processo de respiração celular. Grande parte do gás oxigênio é transformada, nesse processo, em gás carbônico, que se difunde das células para os capilares. Ele é então levado pelo sangue até os pulmões onde se dirige para o interior dos alvéolos. É importante frisar que apenas parte do gás carbônico é transportada pela hemoglobina (carboemoglobina), sendo que a grande maioria é levada através do plasma na forma de íons bicarbonato. E por que o ar alveolar não contém a mesma concentração gasosa do ar atmosférico? 1 - Ele é parcialmente e lentamente substituído pelo ar atmosférico; 2 - O O2 é constantemente absorvido do ar alveolar; 3 - O CO2 sofre constante difusão do sangue pulmonar para os alvéolos; 4 - O ar atmosférico é um edificado nas vias respiratórias. Há fatores que influenciam na velocidade de difusão dos gases através da membrana respiratória: 1. Espessura da membrana respiratória; ex. edema. 2. Área de superfície da membrana respiratória; ex. enfisema, remoção de um pulmão 3. Coeficiente de difusão do gás na membrana respiratória; ex. CO2 = 0,57, O2 = 0,024 4. Diferença de pressão entre os lados da membrana respiratória; ex. PO2 = número de moléculas que colide com a membrana respiratória PCO2 = número de moléculas que tentam escapar do capilar alveloar UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS ARAPIRACA CURSO DE MEDICINA REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO A regulação da respiração pode ser nervosa, química ou mecânica e consiste em respostas integradas de três elementos básicos: 1. Receptores, que recebem informação e enviam-na para os 2. Centros Respiratórios, que coordenam a informação e activam ou inibem a acção dos 3. Músculos da Respiração, responsáveis pela Ventilação. Centros respiratórios bulbares Grupo respiratório dorsal (GRD) – Encontra-se no núcleo do feixe solitário, e recebe os aferentes dos pares dos nervos cranianos IX e X (glossofaríngeo e vago). Enviam eferentes para os motoneurônios frênicos, no diafragma, e para o grupo respiratório ventral (dois tipos de neurônios respiratórios). Grupo respiratório ventral (GRV) – Possui neurônios inspiratórios que enviam eferentes para os músculos intercostais e escalenos, e neurônios expiratórios, comandando os músculos abdominais. Localiza-se no nível dos núcleos retro e para-ambíguo. Recebe informações do GRD. Centro pneumotáxico – Encontra-se no núcleo parabraquial medial e atua modulando a interrupção da inspiração. Essa interrupção se dá através de variados estímulos químicos ou mecânicos. Pode também transmitir sinais hipotalâmicos para os centros bulbares, o que explicaria as respostas ventilatórias às emoções e às variações de temperatura. Controle central da respiração • Controle cortical – Apesar de ser um ato involuntário, a respiração pode ser controlada pelo córtex, tornando-se uma atividade consciente. • Subst. reticular ativadora ascendente – Importa para o indivíduo acordado, menos dependente dos aferentes periféricos. • Quimiorreceptores centrais - Situados na porção ânterolateral do bulbo, são banhados pelo LCE (líquido cérebro-espinhal). O CO 2 se difunde com grande facilidade pelo LCE, e quando a concentração alveolar de CO 2 aumenta, reflexamente a ventilação tem sua frequência aumentada. Essa resposta central reflete a sua grande sensibilidade ao aumento da capnia (concentração de CO 2, e não ao aumento da hipóxia, já que o O2 não possui efeito sobre esses quimiorreceptores centrais. Mas como ocorre a ativação desses receptores? Com a difusão de dióxido de carbono pelo LCE, há liberação de íons H+, esses íons, por sua vez, é que estimulam os centros já mencionados. Controle periférico da respiração • Quimiorreceptores periféricos – São dois tipos: carotídeos (localizados na divisão da artéria carótida comum em externa e interna). São pequenos nódulos rosados de baixo peso. Possuindo vascularização especial, suas fibras nervosas se reúnem no IX par craniano (glossofaríngeo). Estipula-se que a resposta à hipóxia seja quase que totalmente consequência do estímulo dos corpos carotídeos. A acidose induz a hiperventilação e a alcalose o oposto (hipoventilação). UNIVERSIDADE FEDERAL DE ALAGOAS CAMPUS ARAPIRACA CURSO DE MEDICINA • Aferentes vagais broncoparenquimatosos – Possuem papel preponderante na regulação do ritmo respiratório, já que com a vagotomia, há uma redução em 50% da frequência respiratória. • Mecanorreceptores – Situadosao longo da árvore brônquica, nas vias respiratórias centrais e conectados às grandes fibras mielinizadas. São sensíveis ao estiramento, e, portanto, à insuflação pulmonar. A adaptação é lenta, e representa o clássico reflexo de inibição de Hering-Breuer: inspiração chama a expiração. Ao se manter a distensão pulmonar, a apneia é mantida. • Receptores de irritação – Fibras mielinizadas oriundas no epitélio nasal e da árvore brônquica. São ativados por variações significativas da pressão intrapulmonar, pelo CO2 alveolar, pela inalação de gases irritantes, por mediadores histamínicos, etc. Seu papel é broncomotor. • Receptores J – Localizados no interstício pulmonar, em contato com os capilares. Por isso são chamados de justacapilares. Inervação é amielínica e as informações são transportadas pelas fibras C. A ativação destes receptores provoca taquipnéia. • Receptores musculares – São receptores dos músculos estriados, encontrados nos músculos respiratórios. REFERÊNCIAS GUYTON, Arthur C.; HALL, John E. Tratado de fisiologia médica. 11 ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2006. SILVERTHORN, D.U. Fisiologia humana: uma abordagem integrada. Porto Alegre: Artmed, 2010.
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