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Fisiologia respiratória A função do sistema respiratório é a troca de oxigênio e dióxido de carbono entre o ambiente e as células do organismo. I – Mecânica Respiratória: 1- Conceitos: -Respiração Sistêmica: é dependente da circulação em nível dos capilares. Hematose alveolar ( troca gasosa) - assimila o O2 de origem externa e desassimila o Co2 de origem celular. -Respiração Celular: é um conjunto de reações químicas metabólicas que acontecem dentro das células para a obtenção de energia. C6 H1206 + O2 CO2 + H20 + ATP (38) Não existe respiração celular sem que ocorra a respiração sistêmica Respiração - mecanismo pelo qual o ser fixa oxigênio e libera gás carbônico. Aeróbios Anaeróbios Pulmonar Respiração Branquial Traqueal Cutânea (unicelulares - membranas - simples difusão) 2- Vias aéreas Superiores Componentes anatômicos -nariz ( cavidade nasal) , - nasofaringe ou parte nasal da faringe - parte superior a cavidade nasal - faringe, - laringe, 2- Vias aéreas inferiores -traquéia, -brônquios, -bronquíolos e alvéolos Funções das vias aéreas: -Nariz (cavidade nasal) - Depuração de ar – mucosa nasal produz o muco que serve para prender as partículas sólidas do ar, o ar colide com muitos obstáculos - Umidificação do ar: aumento do percentual de vapor d’água para facilitar a troca gasosa. - Aquecimento do ar: o nariz aquece o ar para que o ar não chegue frio aos pulmões. Epistaxe: é o processo de hemorragia da mucosa nasal, ocorre normalmente quando o tempo está muito quente e seco. - Faringe = região de passagem do ar - Laringe= região de passagem de ar e responsável pela produção do som pela presença das cordas vocais . -As cordas vocais estão situadas no interior da laringe e se constitui de um tecido musculoso com duas pregas. O expulsar do ar fazem as cordas vocais vibrarem produzindo o som pelo qual nos comunicamos -Traquéia = é a parte do sistema respiratório localizados no pescoço que se estende da laringe aos brônquios. É um tubo de anéis cartilaginoso de aproximadamente 10 cm. Na região inferior a traquéia se bifurca, dando origem aos brônquios. Estes são dois tubos curtos, também reforçados por anéis de cartilagem, que conduzem o ar aos pulmões. Árvore brônquica – Brônquios : são tubos que levam o ar para os pulmões, e são divididos em direito e esquerdo a partir da bifurcação da traquéia. Apresentam a estrutura muito semelhante a traquéia . Os brônquios são subdivididos de acordo com as ramificações: brônquios primário , brônquios secundários, brônquios terciários, brônquios segmentares. - Bronquíolos: são as ramificações de menor calibre da árvore brônquica que penetram nos alvéolos pulmonares, região que ocorre a troca gasosa. - substância surfactante = substância importante para que os alvéolos permaneçam abertos, permitindo a troca gasosa. ANATOMIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO Condutos aeríferos (fossas nasais, faringe, traquéia, árvore brônquica) Pulmões (estrutura esponjosa) FUNCIONAMENTO DO APARELHO RESPIRATÓRIO Inspiração / Expiração Processo mecânico - movimentos das estruturas (volume dos pulmões e pressão dos gases) Inspiração Expiração Pressão negativa Pressão positiva entrada de ar saída de ar VENTILAÇÃO 4- Fluxo para dentro e para fora dos pulmões : O sistema nervoso central é responsável pelo controle da respiração situada na região da ponte e do bulbo. ( pressão negativa) – Quando inspiramos o diafragma contrai para baixo e os pulmões se expandem, essa expansão cria uma pressão negativa, ou seja, aumenta o volume e a pressão diminui fazendo o ar entrar. -Músculo inspiratório -Expansão da caixa torácica e portanto dos pulmões -Diafragma ; intercostais externos e músculo da base do pescoço (esternocleidomastóideo) -( pressão positiva) _ Quando expiramos o diafragma relaxa para cima e consequentemente os pulmões se contraem, essa contração cria uma pressão positiva ou seja, diminui o volume da caixa torácica e a pressão interna aumenta fazendo assim com que o ar saia. - músculo expiratório , diafragma -Retração da caixa torácica e portanto dos pulmões -Diafragma ; intercostais externos e músculo da base do pescoço (esternocleidomastóideo) relaxam. Regulação ou controle da Frequência Respiratória O controle da respiração é feito pelo centro respiratório, situado no bulbo e na porção baixa da ponte. Centro respiratório: Zona Pneumotáxica ( controla a frequência e amplitude respiratória ) – PONTE Região sensível a variação na concentração de CO2 e H+ estimulando o aumento da frequência respiratória. Zona inspiratória – região DORSAL DO BULBO – conjunto de neurônios que mandam estímulos para os músculos inspiratórios (diafragma, intercostais externos) Zona expiratória – região VENTRAL NO BULBO - conjunto de neurônios que mandam estímulos nervosos para os músculos expiratórios. (abdominais , intercostais internos Músculos intercostais internos e externos Inspiração expiração Volumes e capacidades pulmonares Os volumes estáticos do pulmão são medidos através da espirometria. Normalmente os indivíduos ficam sentados e respiram para dentro e para fora do espirômetro, promovendo um deslocamentro da sua cúpula . O volume deslocado é registrado sobre o papel calibrado Volumes Pulmonares = 4 VOLUMES PRIMÁRIOS e 4 CAPACIDADES. • Volumes: • Volume Corrente (500 ml) • Volume de Reserva Inspiratório (3.000 ml) • Volume de Reserva Expiratório (1.100 ml) • Volume Residual (1.200 ml) • Capacidades: • Capacidade Vital (4.600 ml) • Capacidade Inspiratória (3.500 ml) • Capacidade Residual Funcional (2.300 ml) • Capacidade Pulmonar Total (5.800 ml) • Fatores que alteram os Volumes e Capacidades pulmonares: • Sexo, Idade, Superfície Corporal, Atividade Física e Postura. - Volume corrente: volume de ar que entra e sai dos pulmões a cada respiração, quando o indivíduo está em vigília e sem atividade física nenhuma. Inclui o volume de ar que preenche os alvéolos somado ao volume de ar que preenche as vias aéreas = 500 mL Volume de reserva inspiratório: é o volume de ar que pode ser inspirado nos pulmões acima e além do volume corrente. = 2.500 ml Volume de reserva expiratório: é o volume de ar que pode ser expirado dos pulmões após o final da expiração do volume corrente– 1.500 ml (a quantidade de ar total que sai é menor para que sejam mantidas as trocas gasosas). Volume residual: volume de ar que permanece no pulmão mesmo após expiração máxima= 1.500 ml. (Este volume não pode ser medido pela espirometria). Capacidades Pulmonares: inclui 2 ou mais volumes pulmonares Capacidade Inspiratória (CI): é composto pelo volume corrente mais o volume inspiratório de reserva . (500ml + 2500 ml = 3.000 ml) Capacidade Vital: é composta pela capacidade inspiratória mais o volume expiratório de reserva , ou cerca de 4.500ml (3.000ml+1500ml). A capacidade vital é o volume que pode ser expirado após inspiração máxima . Seu valor aumenta com o tamanho do corpo, gênero masculino e condicionamento físico e diminui com a idade . Capacidade pulmonar total: Inclui todos os volumes pulmonares: é a capacidade vital mais o volume residual 6.000ml (4.500 ml + 1500 ml) Espaço morto Espaço morto é o volume das vias aéreas e pulmões que não participam da troca gasosa . É a quantidade de ar que não entra em contato com os alvéolos em relação ao volume corrente. 500ml – 150ml = 350 ml entram em contato com os alvéolos por minuto. Troca e Transporte de Gases HEMATOSE Hematose é a troca de gases respiratórios (gás oxigênio e gás carbônico). O local onde ocorre a hematose é que vai determinar o nome da respiração aeróbia. Ex:Respiração aeróbia pulmonar Sempre é difusiva (a favor do gradiente) Alvéolo - 100 mmHg O2 Sangue - 37 mmHg HEMATOSE Troca de gases As trocas gasosas no sistema respiratório se referem à difusão do O2 e CO2 nos pulmões e tecidos periféricos. O O2 e transferido do gás alveolar para o sangue, capilar pulmonar e por ultimo entregue aos tecidos, por onde de difundem para dentro das células. O CO2 é entregue dos tecidos ao sangue venoso , para o sangue capilar pulmonar sendo transferido para o gás alveolar para ser expirado. Pressão parcial de troca Para que ocorra a troca gasosa alguns fatores são essenciais : • Δ da pressão (diferença de pressão) • área (60-70m2) •Espessura Veloc, de troca = Δ P x A x Coeficiente solubilidade / espessura x (Raio 2) peso molecular Sangue Venoso O2 = 40 mmHg CO2 = 45 mmHg Sangue arterial O2 = 100 mmHg CO2 = 40 mmHg Alvéolos O2 = 104 mmHg CO2 = 40 mmHg Tecido O2 = 10 mmHg CO2 = 50 mmHg Δ da pressão (diferença de pressão) Δ O2 = 64 mmHg Δ CO2 = 5 mmHg Δ O2 = 90mmHg Δ CO2 = 10mmHg Transporte dos Gases O2 = 98% transportado ligado a hemoglobina 2% diluído no plasma Cada hemoglobina transporta 4 moléculas de O2 CO2 = É transportado no sangue sob três formas: • CO2 dissolvido 5% •Carbaminoemoglobina ( CO2 ligado à hemoglobina) 3% • Bicarbonato HCO3 - (é a forma mais abundante e importante de transporte de CO2) CO2 + H20 H2CO3 H + + HCO3 - Fisiologia Respiratória X Exercício Físico aumento = Consumo de O2 Produtividade CO2 Ventilação Fluxo Sanguíneo Pulmonar Aumento = Débito Cardíaco Fluxo sanguíneo Pulmonar Diminui = Espaço morto fisiológico
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