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Sistema Respiratório Profª Marise do Vale Simon Sistema Respiratório É formado por um conjunto de órgãos responsáveis -Pelas Trocas Gasosos (O2 e CO2) -Pelo ajuste do pH dos líquidos corporais -Pela produção de som (fonção) -Movimentos aéreos protetores e reflexos (tosse e espirro) Vias Aéreas Superiores Vias Aéreas Inferiores Vias Aéreas Condutoras Nariz e Cavidade Nasal Faringe A faringe também funciona como caixa de ressonância para certos sons da fala Anatomia Externa da Laringe Caixa de voz Tec Conjuntivo Anatomia Interna da Laringe Anatomia das Cordas Vocais Cordas Vocais – Fonação Interior da Laringe • Durante a respiração normal , as cordas vocais encontram-se bastante abertas • Durante a fonação, as cordas vocais vibram com a passagem de ar • Seu encurtamento e distensão modula m o som • A frequência do som e determinada pelo comprimento das cordas vocais • Cordas vocais mais curtas = voz aguda • Cordas vocais mais longas = voz grave Inspiração Fonação Cordas Vocais e Fonação Traqueia Árvore Brônquica Pulmões – Estruturas Elásticas Os pulmões colapsam toda vez que não existir força que os mantenham inflados Alvéolos Pulmonares Cel Alveolar I Cel Alveolar II ou Septais Junto à parede alveolar estão os macrófagos Cada pulmão possui cerca de 350 milhões de alvéolos, propiciando uma superfície de 70m2 para trocas gasosas Suprimento Sanguíneo para os Pulmões Os pulmões recebem sangue através de dois conjuntos de artérias: 1. Artérias Pulmonares (direita e esquerda) 2. Artérias Bronquiais As Artérias Pulmonares são as únicas artérias que transportam sangue desoxigenado Etapas da Respiração 1. Ventilação Pulmonar – Influxo e Efluxo de Ar entre a Atmosfera e os Alvéolos Pulmonares; 2. Difusão de Oxigênio e Dióxido de Carbono entre os Alvéolos e o Sangue; 3. Transporte de Oxigênio e Dióxido de Carbono no Sangue e nos Líquidos Corporais; 4. Regulação da Ventilação Ventilação Pulmonar- Influxo e Efluxo de Ar entre a Atmosfera e os Alvéolos Pulmonares Diferença de Pressão Lei de Boyle O volume de um gás varia inversamente com a sua pressão Fatores Associados à Ventilação Pulmonar 1. Músculos que produzem expansão e contração dos pulmões Ventilação Pulmonar Influxo e Efluxo de Ar entre a Atmosfera e os Alvéolos Pulmonares Diferença de Pressão Numa Inalação Normal (-1cm H2O) (cerca de 500ml de ar) A diferença de pressão é de 1-3 mmHg Numa Inspiração forçada (-10cm H2O) (cerca de 3L de ar entram no pulmão). A Diferença de pressão é de até 100mmHg Fatores Associados à Ventilação Pulmonar 2. Pressão Pleural - Pleura Visceral e Pleura Parietal Pressão pleural normal no início da inspiração = -5cm H2O Pressão pleural durante uma inspiração normal = 7,5cm H2O 3. Pressão alveolar - Associada ao tamanho do alvéolo Quando a glote encontra-se aberta e não está ocorrendo influxo ou efluxo de ar, a pressão em todas as partes do aparelho respiratório é igual à pressão atmosférica , seu valor de referência é 0 (zero). Para que o ar seja inspirado é preciso que a pressão alveolar fique ligeiramente menor que a pressão atmosférica, passe de 0 para valores negativos , -1cm H2O. Essa pressão ligeiramente negativa é suficiente para puxar 0,5 litro de ar para dentro dos pulmões. Pressão Parcial dos Gases Presentes no Ar Pressão Atmosférica (760 mmHg ou 1 ATM) = PN2 + PO2 + PH2O + PCO2 + Poutros gases PN2 = 0,786 x 760 mmHg = 597,4 mmHg – 78% PO2 = 0,209 x 760 mmHg = 158,8 mmHg – 21% PH2O = 0,004 x 760 mmHg = 3,0 mmHg – 0,3% PCO2 = 0,0004 x 760 mmHg = 0,3 mmHg – 0,04% Poutros= 0,0006 x 760 mmHg = 0,5 mmHg – 0,06% TOTAL = 760,0 mmHg Quanto maior a solubilidade de um gás maior será a sua velocidade de difusão Complacência Pulmonar É o grau de extensão dos pulmões por cada unidade de aumento da pressão transpulmonar (sse houver tempo suficiente para atingir um equilíbrio) A complacência de cada pulmão é de cerca de 200ml de ar por centímetro de pressão de água transpulmonar. Pressão Transpulmonar é a diferença entre a pressão alveolar e a pressão pleural. * As forças elásticas pulmonares de tensão tendem a aumentar quando o líquido surfactante encontra-se presente no líquido alveolar. Variações de Pressão e Complacência Pulmonar Pressão Alveolar • Inspiração Normal a Pressão Alveolar diminui até cerca de 3 mmHg (-3 mmHg) • Expiração Normal a Pressão Alveolar aumenta até cerca de 3 mmHg (+3 mmHg) Pressão Intrapleural • Inspiração Normal a Pressão Intrapleural diminui em até 8 mmHg (-8mmHg) • Expiração Normal a Pressão Intrapleural se eleva em 2 mmHg (+2 mmHg) A complacência pulmonar é a medida da variação de volume de ar nos pulmões em função da variação de pressão Fatores que alteram a Complacência Pulmonar -Elasticidade da Caixa Torácica e do Pulmão -Doenças (enfisema, fibrose, etc.) -Maior Tensão superficial dos alvéolos (Síndrome da Angústia Respiratória do Recém–nascido). -Presença excessiva de líquido na Cavidade Pleural -Distrofias musculares que afetam a função dos músculos respiratórios em elevar e baixar a caixa torácica. Frequência Respiratória Numa respiração normal corrente são inalados cerca de 500 ml de ar e a frequência respiratória é de 12 a 16 movimentos respiratórios por minuto Isso significa dizer que a cada minuto são inspirados de 6 a 8 litros de ar para dentro dos pulmões Volumes e Capacidades Pulmonares Espirômetro Volumes e Capacidades Pulmonares Volumes Pulmonares Volume Corrente (VC)=500ml Vol. de Reserva Inspiratória (VRI) = 3.000ml Vol de Reserva Expiratória (VRE) = 1.100ml Vol Residual (VR) = 1.200ml Capacidades Pulmonares Cap. Inspiratória (CI) = VC+VRI = 3.500 ml Cap. Residual Funcional (CFR) = VRE+VR = 2.300 ml Cap.Vital (CV)=CI + VRE = 4.600ml Cap. Pulmonar Total (CPT) = CV + VR = 5.800 ml Trocas Gasosas Nível Alveolar Pressão Atmosférica (760 mmHg ou 1 ATM) = PN2 + PO2 + PH2O + PCO2 + Poutros gases PN2 = 0,786 x 760 mmHg = 597,4 mmHg – 78% PO2 = 0,209 x 760 mmHg = 158,8 mmHg – 21% PH2O = 0,004 x 760 mmHg = 3,0 mmHg – 0,3% PCO2 = 0,0004 x 760 mmHg = 0,3 mmHg – 0,04% Poutros= 0,0006 x 760 mmHg = 0,5 mmHg – 0,06% TOTAL = 760,0 mmHg Transporte de O2 e CO2 no Sangue hemoglobina A Qto > a Pressão de O2 > sua ligação à hemoglobina H2O+CO2= H2CO3 + Anidrase Carb = H + + HCO3 - Estrutura Molecular da Hemoglobina Variantes de Hemoglobina Hemoglobina A - O ferro se encontra no estado ferroso (Fe+2) Metemoglobina – O ferro se encontra no estado férrico (Fe+3) e por isso o O2 não se liga Hemoglobina Fetal (HbF) – maior afinidade ao O2 que a Hemoglobina A, por possuir um maior número de cadeias alfa e beta na sua molécula. Hemoglobina S (HbS) – variante anormal da hemoglobina (anemia falciforme), menor afinidade pelo O2 devido a mutação que substitui o Ácido Glutâmico por Valina na cadeia beta da Hemoglobina. Variantes de Hemoglobina Maior afinidade ao O2 e CO2 Menor afinidade ao O2 e CO2 Fatores que Interferem na Difusão de Gases 1. Força Motriz – diferença de pressão do gás através da membrana 2. Massa Molecular e Solubilidade (CO2 é 20 vezes mais solúvel que o O2) 3. Capacidade Difusional dos Pulmões (DP) – Combinação de área e espessurada membrana que reveste os alvéolos com coeficiente de difusão do gás. Regulação da Respiração A respiração é regulada pelo Centro Respiratório, formado pelo: 1. Bulbo (Medula Oblonga) Área de Ritmicidade Medular- Controla o ritmo da respiração: -Inspiração – Impulsos nervosos se propagam para os músculos intercostais externos e diafragma - Expiração- Impulsos gerados na região expiratória propagam-se pelos m. intercostais externos 2. Ponte: - Área Pneumotáxica – controla a transição entre inspiração e expiração limitando a duração da inspiração - Área Apnêustica envia estímulos para a área inspiratória prolongando a inspiração Referências COSTANZO, L.S. Fisiologia , 4ª edição, Rio de Janeiro, Editora Elsevier, 2011. 496 pag. TORTORA, G.J.,DERRICKSON, B. Princípios de Anatomia e Fisiologia, 12ª edição, Rio de Janeiro, Editora Guanabara Koogan, 2014. 1203 pag. HALL, J.E., GUYTON, A. C. Tratado de Fisiologia Médica, 12ª edição, Rio de Janeiro, Editora Elsevier, 2011. 1151 pag. KOEPPEN, B.M., STANTON, B. A. Berne & Levy Fisiologia, 6ª edição, Rio de Janeiro, Editora Elsevier, 2009. 864 pag.
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