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Fisiologia Sistema Respiratório Funções:Na atmosfera contém: 20% Oxigênio 5% Gás Carbônico 79% Nitrogênio • Fornece O2 e elimina CO2 • Equilíbrio ácido-base • Defesa contra infecções • Produção de componentes vasoativos • Fonação • Olfação • Termorregulação FUNÇÃO PRINCIPAL: Prover oxigênio aos tecidos e remover dióxido de carbono Como? - Ventilação Pulmonar - Difusão de oxigênio e dióxido de carbono entre alvéolos e sangue - Transporte de oxigênio e dióxido de carbono pelo sangue e líquidos corporais e suas trocas com as células - Regulação da ventilação VOLUME TOTAL DE AR INSPIRADO POR MINUTO Ventilação Minuto= (Vem + Va) X Fr/60s Volume Corrente = Volume de cada respiração PO2 Alveolar < PO2 Ar inspirado Trocas de oxigênio/gás carbônico contínuas Inspiração Expiração Falta de Ventilação alveolar Depressão do SNC Danos a nervos periféricos Causas da falta de ventilação alveolar: Obstrução em vias aéreas Doença pulmonar grave Excesso de Ventilação alveolar Hipóxia Elevação de temperatura Elevação da produção de H+ Trajeto do ar: O ar entra pelas narinas, nasofaringe, laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos, alvéolos pulmonares onde ocorrerá a hematose. Células usam oxigênio (O2) para as reações metabólicas e produzem ATP (o oxigênio tem baixa solubilidade em água) • Essas reações liberam dióxido de carbono (CO2) • CO2 em excesso produz acidez – tóxico para célula – precisa ser eliminado Ação sistema nervoso Autônomo Simpático e Parassimpático na respiração Os brônquios são dilatados pela estimulação simpática, porém o sistema simpático provoca uma vasoconstrição muito moderada sobre os vasos sanguíneos do pulmão. Além disso a estimulação simpática permite o alargamento das vias respiratórias. Enquanto que o parassimpático faz a constrição dos brônquios, com isso o estreitamento das vias respiratórias. Não possui ação sobre os vasos sanguíneos do pulmão. Divisão Funcional Porção Condutora: • Cavidade nasal • Faringe • Laringe Não há trocas gasosa • Traqueia • Brônquios Função da porção condutora – filtrar, umedecer e ajustar a temperatura do ar inspirado. Porção Respiratória ou Trato Respiratório Inferior: • Bronquíolos • Ductos alveolares Hematose • Alvéolos Função – permitir a troca passiva de gases entre a atmosfera e o sangue. • Localizados na caixa torácica; • Limitados anteriormente pelo esterno, posteriormente pela coluna vertebral e inferiormente pelo diafragma; • Elástica Pleura visceral é uma fina membrana de tecido conjuntivo-elástico que envolve os pulmões Pleura parietal reveste toda a cavidade torácica em sua face interna Líquido pleural é um ultrafiltrado do plasma que permite a movimentação dos pulmões sem qualquer atrito no interior do tórax Obs: Inervação sensitiva só ocorre na pleura. Fase Inspiratória + Fase Expiratória Inspiração: Aumento do tamanho do tórax e pulmões (entrada de ar) Tórax – aumenta de tamanho por contração do Diafragma e Músculos Intercostais Diafragma – separação músculo tendíneo entre tórax e abdômen Músculos intercostais – localizados entre as costelas Inspiração: Entrada de ar nos pulmões, requer mais força que expiração (PROCESSO ATIVO); Os músculos intercostais e o diafragma se contraem, o diafragma abaixa e as costelas elevam-se alongando a caixa torácica e elevando as costelas. Esse processo faz com que o volume do tórax aumente e a pressão no interior dos pulmões diminua, ficando, aproximadamente, 2 mmHg abaixo da pressão atmosférica. A diminuição da pressão intrapulmonar causa a entrada de ar nos pulmões. Expiração: Saída de ar dos pulmões, pode ser ativa ou passiva -Ativa = Somente em cavalos, respiração acelerada ou doenças. Nesse processo, tanto o diafragma como os músculos intercostais relaxam, fazendo com que a caixa torácica retorne ao seu tamanho normal. Nesse momento, ocorre a retração dos pulmões e o consequente aumento da pressão pulmonar, que chega a 4 mmHg. O aumento da pressão força a saída do ar para o meio. Sons Pulmonares: Velocidade do ar diminui da traqueia para bronquíolos (sem som) Auscultação: escutar sons pulmonares com estetoscópio. Alvéolos Os alvéolos são grupamentos parecidos com uvas nas extremidades dos bronquíolos. Sua principal função é a troca gasosa entre o ar no alvéolo e o sangue. Cada alvéolo é composto por uma camada simples e fina de troca. Dois tipos de células epiteliais são encontrados nos alvéolos, os Pneumócitos, sendo eles: Pneumócito I: Maiores e mais finas de modo que os gases podem se difundir rapidamente através delas (envolvido nos processos de troca). Pneumócito II são menores, mas sintetizam e secretam o SURFACTANTE. O Surfactante mistura-se com o fluido do alvéolo para facilitar a expansão dos pulmões durante a respiração, impedindo assim, que o pulmão colabe. Mecanismo da Respiração • Após inspirado, entrando pelas narinas (cavidade nasal), o ar passa para a faringe, uma região que comunica o sistema digestório ao respiratório através de uma válvula denominada epiglote; • A cavidade nasal possui células epiteliais que a revestem e protegem. Essas células produzem muco que umedece as vias respiratórias e retém partículas sólidas e bactérias presentes no ar que inspiramos como se fosse um filtro. Portanto, é nas cavidades nasais que o ar que inspiramos é filtrado, umedecido e aquecido; • Durante o processo respiratório, a epiglote permite a passagem de ar de forma a não fechar a abertura de acesso à laringe em relação à glote; • Em seguida, o ar inspirado atinge então a região da laringe (estrutura formada por cartilagem), local onde se encontra as cordas vocais que proporcionam a voz, a partir da emissão de uma corrente de ar que vibra as pregas vocais produzindo o som; • A epiglote se encontra no início da laringe e é uma espécie de lâmina que se encontra por detrás da língua e que serve para fechar a ligação da faringe com a glote durante a deglutição. Essa cartilagem evita a comunicação entre os aparelhos respiratório e digestivo; • A epiglote funciona como uma espécie de válvula da laringe, que é um dos órgãos do aparelho respiratório; • Imediatamente o ar percorre a traqueia, que se divide (bifurca) em dois ramos chamados brônquios, um em direção ao pulmão direito (que contém três lóbulos) e o outro para o pulmão esquerdo (com dois lóbulos); • Dos brônquios partem numerosos canalículos (os bronquíolos), e em suas terminações encontram-se os alvéolos; • Nos alvéolos ocorrem as hematoses, processo em que os gases se difundem de acordo com o gradiente de concentração (do meio de maior concentração para o de menor concentração) HEMATOSE PULMONAR “consiste na troca gasosa que ocorre nos alvéolos’ pulmonares. • O oxigênio que é inspirado chega até os alvéolos pulmonares, onde ocorre a troca gasosa (através de suas finas paredes), com o sangue dos capilares, sendo que o oxigênio presente nestas estruturas passa para a corrente sanguínea (antes o sangue era venoso, passa a ser arterial) e o gás carbônico presente nos capilares passa para o interior dos alvéolos por difusão. O O2 se liga nas hemácias e é distribuído pelo corpo na circulação sanguínea (como o oxigênio tem baixa solubilidade em água, é necessário um pigmento transportador, a hemoglobinapara o o2 se ligar); • Este gás, por sua vez, será eliminado para o ambiente durante o movimento de expiração, passando por todo o trato respiratório (bronquíolos, brônquios, traqueia, laringe, faringe, fossas nasais ou pela cavidade oral). A oxiemoglobina é um composto formado quando a hemoglobina mistura-se com o oxigênio. Anemia: eritrócitos: hemoglobina : O2 Policitemia : eritrócitos: hemoglobina: O2 Saturação A saturação de oxigênio é definida como a proporção de oxi-hemoglobina com a concentração total de hemoglobina presente no sangue (isto é oxi-hemoglobina + hemoglobina reduzida). Dissociação É a separação do O2 com a hemácia, e distribuição nos tecidos. HEMOGLOBINA Pigmento avermelhado: O2 cor azulada: O2 CIANOSE O que desvia a curva para a DIREITA (exercício físico, por exemplo): - Diminuição do pH (acidose) - Aumento de temperatura - Aumento de CO2 - Aumento de 2,3DPG. E o que desvia a curva para a ESQUERDA (repouso, por exemplo): - Aumento do pH (alcalose) - Diminuição de temperatura - Diminuição de CO2 - Diminuição de 2,3DPG. Exercício: consumo elevado de oxigênioA mioglobina é uma proteína cuja principal função é transportar o oxigênio nos músculos. Sua estrutura é muito similar à da hemoglobina, que transporta o oxigênio no sangue. A mioglobina é também considerada um pigmento, pois é responsável por proporcionar a cor vermelha dos músculos. A mioglobina contida nos músculos pode ser liberada no sangue após uma lesão muscular séria, especialmente após um infarto do miocárdio ou até na urina, em alguns casos. A dosagem da mioglobina no sangue ou urina pode ajudar a diagnosticar diversas doenças. Eleva o Débito cardiáco: Eleva o fluxo de sangue para pulmões Eleva fluxo nos músculos (controle intrínseco) Equinos: contração esplênica (limitada) Eleva a captação muscular de oxigênio Eleva gradiente Perda da afinidade (eleva CO2 e diminui pH) Mioglobina muscular Mecanorreceptores e Quimiorreceptores QUIMIORRECEPTORES “MONITORAM O OXIGÊNIO, DIÓXIDO DE CARBONO E CONCENTRAÇÃO DE H+” INTERSTÍCIO PULMONAR (PRÓXIMO AOS CAPILARES) Mecanorreceptores “Situados ao 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 apnéia é mantida”. • Receptores de estiramento –Controle do volume corrente - reflexo Hering-Beuer - nervos vagos •Receptores irritantes: Pulmão –Cigarro, ar frio, poeira – Causa= tosse, muco e broncoconstricção. •Receptores Justacapilares (J) -edema –Respiração rápida e lenta -dispnéia 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). Aferentes vagais broncoparenquimatosos Possuem papel preponderante na regulação do ritmo respiratório, já que com a vagotomia, há uma redução em 50% da frequência respiratória. 1.Revestimento Mucociliar O epitélio respiratório (pseudoestratificado, ciliado, não-queratinizado) é a mucosa que reveste boa parte do trato respiratório, estendendo-se das Cavidade Nasal até os brônquios. Esse muco é responsável pela filtração, aquecimento, e umidificação do ar inspirado. A filtração é possível graças à presença de muco secretado pelas células caliciformes e dos cílios que orientam seus batimentos em direção à faringe, impedindo a entrada de partículas estranhas no pulmão; enquanto o aquecimento é garantido pela rica vascularização do tecido, principalmente nas fossas nasais. A traqueia é formada por anéis incompletos de cartilagem em forma de "C", feixes musculares lisos, uma capa interna de epitélio respiratório, e mais externamente de tecido conjuntivo que envolve todas essas estruturas. Inferiormente se subdivide e dá origem a dois brônquios que penetram no pulmão pelo hilo do pulmão. Os brônquios, à medida que penetram no pulmão, vão sofrendo sucessivas ramificações até virarem bronquíolos terminais. 2.Macrófagos alveolares Fagócitos mononucleares, redondos e granulares, encontrados nos alvéolos dos pulmões. Estas células ingerem pequenas partículas inaladas, resultando em degradação e apresentação do antígeno para células imunocompetentes. 3. Citocinas PROTEÍNAS PRODUZIDAS POR MONÓCITOS, CÉLULAS EPITELIAIS E ENDOTELIAIS LESIONADAS. ATRAEM CÉLULAS INFLAMATÓRIAS FUNÇÕES METABÓLICAS Recebe o DC Elevada superfície endotelial metabolização e eliminação de substâncias -serotonina, noradrenalina, bradicinina, angiotensina.... A Importância da Respiração A respiração é fundamental para manter o bom funcionamento dos pulmões e de todo corpo humano, sendo essencial para a vida. A respiração correta gera uma série de benefícios ao organismo onde produzem pressões no ventre que atuam de forma eficiente e direta melhorando a digestão. Também contribui para eliminar as toxinas que se formam no corpo, modificando os resíduos, equilibrando as funções orgânicas e ajudando no fortalecimento de organismos debilitados. Estudos relatam que tornar a respiração mais lenta e profunda ajuda a acalmar e relaxar o organismo, diminuindo as batidas do coração. Além disso, a respiração correta ajuda melhorar a elasticidade dos pulmões, mantendo um bom equilíbrio entre os gases no corpo.
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