AULA 14 FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA MECÂNICA RESPIRATÓRIA Cópia

Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original

*
MECÂNICA RESPIRATÓRIA
Prof. Valdecir Castor Galindo Filho
*
A principal função do sistema respiratório é a troca de oxigênio e dióxido de carbono, entre o ambiente externo e as células do corpo
*
FUNÇÕES DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
Troca dos gases entre a atmosfera e o sangue;
Regulação homeostática do pH;
Equilíbrio térmico e hidrossalino;
Proteção contra substâncias irritantes e
 patógenos inalados;
Filtração de êmbolos;
Função bioquímica;
Vocalização.
*
SISTEMA RESPIRATÓRIO
*
SISTEMA REsPIRATÓRIO
*
ZONA DE CONDUÇÃO E ZONA RESPIRATÓRIA
FUNÇÕES: 
Levar e trazer ar das vias aéreas respiratória
Aquecer e umedecer o ar
Filtrar o ar
FUNÇÕES:
Estruturas que são revestidas por alvéolos, e participam das trocas gasosas.
*
ZONA DE CONDUÇÃO
Nariz
Nasofaringe
Laringe
Traquéia
Brônquios
Brônquíolos
Brônquíolos terminais
*
ZONA RESPIRATÓRIA
Inclui as estruturas
que são revestidas por alvéolos, e participam das trocas gasosas.
 - Bronquíolos respiratórios – estruturas transicionais.
 - Ductos alveolares- completamente revestidos por alvéolos.
 - Sacos alveolares
*
REVESTIMENTO DAS VIAS AÉREAS
*
A musculatura lisa das VA é inervada pelo SNA, onde 
Inervação simpática (receptores 2)
Dilatação brônquica 
Constricção dos vasos sanguíneos
Diminuição da secreção glandular.
Inervação parassimpática (receptores muscarínicos)
Constricção brônquica 
Dilatação dos vasos sanguíneos
Aumento da secreção glandular.
*
Parassimpático
Simpático
(-)
(+)
*
veja aqui texto e animação online
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm 
O CICLO RESPIRATÓRIO
*
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm 
veja aqui texto e animação online
O CICLO RESPIRATÓRIO
*
O CICLO RESPIRATÓRIO
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm 
veja aqui texto e animação online
*
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm 
veja aqui texto e animação online
O CICLO RESPIRATÓRIO
*
http://www.lib.mcg.edu/edu/eshuphysio/program/section4/4ch3/s4ch3_4.htm 
veja aqui texto e animação online
O CICLO RESPIRATÓRIO
*
MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS
Estudar a respiração sem fazer referência especial aos músculos respiratórios é o mesmo que estudar circulação sem mencionar o coração.
(John Sharp)
*
MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS
Trapézio superior
Rombóides
Peitoral maior e menor
Denteado (póstero-superior)
Esplênio
Asa do nariz
Elevador da escápula
Pequenos mm. do pescoço
Abdutores da laringe
Adutores da laringe
Denteado (póstero-inferior)
Quadrado lombar
Trinagular do esterno
*
MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS
*
MECÂNICA RESPIRATÓRIA
Alvéolos- são evaginações saculares da parede dos brônquios respiratórios, ductos alveolares e sacos alveolares.
 - 300 mil alvéolos.
 - Diâmetro de 200.
 - Parede alveolar
delgada 
 - Pneumócitos tipoII
 - Surfactante pulmonar
 
*
MECÂNICA RESPIRATÓRIA
Tensão superficial- ocorre devido a atração as moléculas de líquido pulmonar e as moléculas de gás, o qual favorece ao fechamento dos alvéolos.
*
MECÂNICA RESPIRATÓRIA
Surfactante pulmonar- líquido responsável pela diminuição da tensão superficial.
Sintetizado pelas células alvéolares do tipo II
 Vantagens do surfactante
Reduz a tensão superficial do líquido
Aumenta a complacência pulmonar- reduzindo o trabalho dos pulmões.
 
*
*
Medidas das funções pulmonares: 
Espirometria
Volumes e capacidades pulmonares
*
VOLUMES PULMONARES
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
*
VT: “Tidal Volume”
Volume corrente
(VT):
volume de ar inspirado e expirado em cada ciclo ventilatório normal.
(~500ml)
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
VC
*
Volume de reserva inspiratória (VRI):
volume de ar que ainda pode ser inspirado ao final da inspiração do volume corrente normal (~3.000ml)
Volume corrente
(VT):
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
VRI
*
Volume de reserva expiratória (VRE):
volume de ar que, por meio de uma expiração forçada, ainda pode ser exalado ao final da expiração do volume corrente normal
(~1.100ml)
Volume corrente
(VT):
Volume de reserva inspiratória (VRI):
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
VRE
*
Volume de reserva inspiratória (VRI):
Volume corrente
(VT):
Volume residual (VR): 
volume de ar que permanece nos pulmões mesmo ao final da mais vigorosa das expirações (~1.200ml). Não pode ser medido por espirometria
Volume de reserva expiratória (VRE):
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
VR
*
CAPACIDADES PULMONARES
VOLUMES PULMONARES
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
*
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
Capacidade inspiratória (CI): VT + VRI
Essa quantidade de ar é aquela que uma pessoa pode inspirar, partindo do nível expiratório basal e enchendo ao máximo os pulmões (~3.500ml).
CI
*
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
Capacidade inspiratória (CI): VT + VRI
Capacidade Residual Funcional (CRF):
VRE + VR
Essa quantidade de ar (~2.300ml) é a que permanece nos pulmões ao final da expiração normal. Não pode ser calculada por espirometria
CRF
*
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
Capacidade inspiratória (CI): VT + VRI
Capacidade Vital (CV):
VRI + VT + VRE
É a maior quantidade de ar que uma pessoa pode expelir dos pulmões após tê-los enchido ao máximo e, em seguida, expirado completamente (~4.600ml)
Capacidade Residual Funcional (CRF):
VRE + VR
CV
*
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
Capacidade inspiratória (CI): VT + VRI
Capacidade Pulmonar Total (CPT):
VRI + VT + VRE + RV
É o maior volume que os pulmões podem alcançar (~5.800ml) ao final do maior esforço inspiratório possível.
Capacidade Vital (CV):
VRI + VT + VRE
Capacidade Residual Funcional (CRF):
VRE + VR
CPT
*
Padrões de Índices Espirométricos 
VEF1 – Volume expiratório forçado no primeiro segundo: 
 O volume de ar expirado no primeiro segundo do sopro
CVF - Capacidade vital forçada:
	O volume total de ar que pode ser forçadamente expirado em uma respiração
Relação VEF1/CVF:
	A fração de ar expirado no primeiro segundo relativo ao volume total expirado 
*
VEF1 e CVF em Indivíduos Normais, com Doença Obstrutiva
e com Doença Restritiva 
*
http://www.owensboro.kctcs.edu/gcaplan/anat2/notes/Notes4%20Function%20of%20the%20Respiartory%20System.htm 
Ventilação pulmonar = volume corrente x frequência respiratória
VP = 500 ml/incursão resp. x 12 ciclos/minuto = 6,0 litros/minuto
FACTORS AFFECTING VENTILATION 
*
VOLUMES PULMONARES
Nem todo o ar mobilizado na ventilação pulmonar será eficáz para a troca gasosa = espaço morto
*
Espaço Morto 
Espaço Morto Anatômico
Espaço Morto Fisiológico: Espaço Morto Anatômico + Espaço Morto Funcional dos Alvéolos
*
CONCEITO DE COMPLACÊNCIA PULMONAR
Complacência é o grau de expansão que os pulmões experimentam para cada unidade de aumento de pressão transpulmonar.
Complacência descreve a distensibilidade pulmonar, ou seja, é a facilidade com que um objeto pode ser deformado.
Ser humano adulto e normal: 200 ml/cmH2O, isto é: cada vez que a pressão transpulmonar aumenta em 1cmH2O, a expansão pulmonar é de 200ml.
*
Pressão pleural (cm H20)
Variação do volume pulmonar (litros)
-2
-4
-6
-8
0,25
0,0
0,50
cheio de salina
cheio de ar
inspiração
expiração
Forças elásticas pulmonares:
-forças elásticas do tecido pulmonar (1/3)
-forças causadas pela tensão superficial alveolar (2/3)
Não há tensão superficial
*
Fig. 26-7 Fibrosis/emphysema pressure/volume curve. Berne et al., 2004
TLC: capacidade pulmonar total
*
MECÂNICA RESPIRATÓRIA
RELAÇÃO ENTRE FLUXO DE AR, PRESSÃO E RESISTÊNCIA- o fluxo de ar é diretamente
proporcional ao diferença de pressão entre a boca e os alvéolos e inversamente proporcional a resistência das vias aéreas.
 Q = P
 R
Onde:
Q- fluxo de ar
P- gradiente de pressão
R- resistência das vias aéreas
*
MECÂNICA RESPIRATÓRIA
3.1- Resistência das vias aéreas
Lei de Poiseuille- onde o fluxo de ar é inversamente proporcional a resistência.
 
 R= 8nl
 r4
Onde:
R- resistência
n- viscosidade do ar respirado
l- comprimento da via aérea
R- raio da via aérea
*
MECÂNICA RESPIRATÓRIA
FATORES QUE ALTERAM A RESISTÊNCIA DAS VIAS AÉREAS
Diâmetro das Vias Aéreas
 - SNP- contração das vias aéreas - asma
 - SNS- bronodilatação das vias aéreas- tratamento da asma (Agonista 2).
*
MECÂNICA RESPIRATÓRIA
FATORES QUE ALTERAM A RESISTÊNCIA DAS VIAS AÉREAS
Volume Pulmonar
Altos volumes pulmonares  Maior tração  Diminuição da resistência das vias aéreas
Baixos volumes pulmonares  Menor tração  Aumento da resistência das vias aéreas
*
INTERCÂMBIO GASOSO
Prof. Valdecir Castor Galindo Filho
*
VENTILAÇÃO (V), PERFUSÃO (Q) E RELAÇÃO V/Q
VENTILAÇÃO é o processo através ocorre a entrada e saída entre os pulmões e atmosfera.
PERFUSÃO é o processo através do qual ocorrem as trocas de O2 e CO2 entre alvéolo e sangue capilar.
Existem diferenças regionais na ventilação e perfusão causadas, principalmente, pelos efeitos da gravidade.
*
DISTRIBUIÇÃO DA VENTILAÇÃO
Ventilação: varia de ápice para base. 
Na postura ereta, (se fosse de cabeça para baixo seria o inverso)
É maior na BASE e  progressivamente ao se aproximar do ápice.
ZIN, In: AIRES, 1999
*
DISTRIBUIÇÃO DO FLUXO SANGUÍNEO (PERFUSÃO)
Perfusão: varia de ápice para base. 
É maior na BASE e  progressivamente ao se aproximar do ápice
Deve-se a diferenças regionais da pressão hidrostática no interior dos vasos sanguíneos, causadas pela gravidade.
ZIN, In: AIRES, 1999
*
DISTRIBUIÇÃO DO RELAÇÃO V/Q
Embora, tanto V quanto Q sejam maiores em base do que em ápice, a RELAÇÃO V/Q é maior no ápice porque:
No ápice, ventilação > perfusão, portanto relação V/Q>1
*
DISTRIBUIÇÃO DO RELAÇÃO V/Q
Na base, ventilação < perfusão, portanto relação V/Q<1
Se V>Q, relação V/Q>1,
Normal, indivíduo hígido é V/Q total do pulmão = 0,8
*
ALTERAÇÕES DA RELAÇÃO V/Q
Efeito Shunt
Efeito Espaço Morto
Normal
*
TRANSPORTE DE GASES
 O transporte de gases no organismo é regido por diferença de pressão.
 Pressão de O2 e CO2 no ar traqueal e alveolar e no sangue arterial e venoso (tabela 1)
*
TRANSPORTE DE GASES
*
INTERCÂMBIO GASOSO
TROCAS GASOSAS: refere-se a difusão de oxigênio e gás carbônico, entre os pulmões e os capilares teciduais do corpo.
*
TRANSPORTE DE GASES
DIFUSÃO
Barreira alvéolo-capilar ou hematoaérea (membrana respiratória): 
 líquido que banha os alvéolos
Epitélio alveolar
 Membrana basal epitelial
 Espaço intersticial
 Membrana endotelial
 Endotélio capilar
*
Formas de transporte dos gases em solução:
Gás dissolvido
Gás fixado- O2, CO2 e o CO + Hb
Gás quimicamente modificado
 CO2+H20  H2CO3  H+ + HCO3-
 Anidrase carbônica
TRANSPORTE DE GASES
*
*
Dissolvido no sangue-2% 
Fixado a Hemoglobina- 98%
TRANSPORTE DE OXIGÊNIO
*
TRANSPORTE DE OXIGÊNIO
COMBINADO COM A HEMOGLOBINA
A hemoglobina (Hb) ocupa 1/3 da molécula da hemácia.
No adulto, a Hb é formada por 4 cadeias de aa (2 cadeias  e 2 cadeias ).
No feto, a Hb é formada por 4 cadeias de aa (2 cadeias  e 2 cadeias ). Cadeias  apresentam maior afinidade pelo O2.
HB é responsável pela anemia falciforme.
*
TRANSPORTE DE OXIGÊNIO
COMBINADO COM A HEMOGLOBINA
 A cada cadeia de aa, está ligado um grupo heme
Heme: protoporfirina + ferro ferroso (Fe++)  oxihemogloniba (HbO2).
Oxihemogloniba (HbO2): Afinidade pelo O2 < Afinidade pelo CO (fumaça do cigarro, gás domiciliar, motores a explosão)
Heme: protoporfirina + ferro férrico (Fe+++)  metemoglobina  não tem afinidade pelo O2
*
TRANSPORTE DE OXIGÊNIO
COMBINADO COM A HEMOGLOBINA
 Cada molécula de Hb transporta 4 moléculas de O2 (4 grupos heme).
Quantidade de Hb no sangue: expressa em g/100 ml ou g%. No homem hígido a taxa de Hb no sangue é de aproximadamente 15g%.
1 g de Hb é capaz de fixar 1,39 ml de O2  taxa de Hb x 1,39 = Capacidade de oxigênio.
*
Curva de Dissociação da Oxihemoglobina
*
Fatores que Alteram a Curva de Dissociação da Oxihemoglobina
pH
*
Fatores que Alteram a Curva de Dissociação da Oxihemoglobina
Temperatura
*
Fatores que Alteram a Curva de Dissociação da Oxiemoglobina
2,3 DPG Hemático
CO2
*
TRANSPORTE DE CO2
Transporte no plasma (~10%)
 5% dissolvido.
 1% combinando a aminas livres: compostos 
 carbamínicos.
4% sob a forma de H2CO3 (ácido carbônico)  H+ + CO-3  HCO-3 (íon bicarbonato).
*
TRANSPORTE DE CO2
Difusão para interior da hemácia (~90%)
 63% junta-se a H2O  H2CO3 H+ + CO-3 HCO3-  difunde-se para o plasma.
5% dissolvido no interior da hemácia  Quanto maior a PCO2  maior quantidade de CO2 dissolvido.
21% combinado com a Hb  carbamino-hemoglobina (HbCO2).
*
TRANSPORTE DE CO2
Curva de dissociação do CO2
 Quanto menor a saturação de O2 (SO2)  maior a afinidade CO2-Hb: Efeito Haldane.
*
*
CONTROLE NEUROQUÍMICO DA VENTILAÇÃO
Prof. Valdecir Castor Galindo Filho
*
INTRODUÇÃO
Diversas situações : exercício, estresse, alterações térmicas, fala, deglutição.
Ajustes ventilatórios com objetivo de assegurar:
1.Oxigenação dos tecidos;
2.Remoção do CO2 dos tecidos.
*
Características do Controle da Ventilação em Mamíferos
 PCO2  [H+]  pH
Resposta à hipóxia.
Resposta à hipercapnia.
*
CONTROLE DA VENTILAÇÃO
*
CONTROLE QUÍMICO DA VENTILAÇÃO
RECEPTORES
Quimiorreceptores
Percepção dos teores de O2, CO2 e H+ do sangue.
Periféricos e centrais.
*
CONTROLE QUÍMICO DA VENTILAÇÃO
Quimiorreceptores periféricos
Localizados no exterior das artérias Aorta (aórticos) e Carótida (carotídeos)
São sensíveis às variações de O2 (PO2), CO2 (PCO2) e pH do sangue arterial 
*
CONTROLE QUÍMICO DA VENTILAÇÃO
Quimiorreceptores periféricos
Hipóxia: despolarização dos quimio periféricos  CENTRO RESPIRATÓRIO  aumentar a ventilação
*
CONTROLE QUÍMICO DA VENTILAÇÃO
Quimiorreceptores centrais
Localizados na face ventral do bulbo e são banhados pelo líquido cefalorraquidiano (LCR).
São sensíveis às variações de PCO2 e pH do LCR.
*
CONTROLE QUÍMICO DA VENTILAÇÃO
 Quimiorreceptores Centrais
*
CONTROLE NEURAL DA VENTILAÇÃO
RECEPTORES DE ESTIRAMENTO PULMONAR
Localizam-se na musculatura lisa das vias aéreas.
Informam ao centro respiratório o grau de insuflação pulmonar.
 Se os pulmões enchem-se excessivamente durante a INS CENTRO RESPIRATÓRIO  inibir a inspiração.
São pouco importantes nos seres humanos.
*
CONTROLE NEURAL DA VENTILAÇÃO
RECEPTORES DE IRRITAÇÃO
São mecanorreceptores localizados no epitélio da traquéia, brônquios e bronquíolos.
São estimulados por partículas inertes, corpos estranhos, gases e vapores irritantes que provoquem pequenas deformações nas vias aéreas.
 Estímulos chegam ao centro respiratório por vias aferentes rápidas, produzindo tosse, taquipnéia e broncoconstricção reflexa.
*
CONTROLE NEURAL DA VENTILAÇÃO
RECEPTORES DO NARIZ E VAS
Respondem a estímulos mecânicos e químicos.
Resposta: tosse e espirro.
 Estímulos chegam ao centro respiratório por vias aferentes rápidas, produzindo tosse, taquipnéia e broncoconstricção reflexa
PROPRIOCEPTORES ARTICULARES
NOCICEPTORES e TERMOCEPTORES : dor e calor produzem apnéia e hiperventilação.
*
CONTROLE
NEURAL DA VENTILAÇÃO
CONTROLADORES
CONTROLE AUTOMÁTICO: CENTRO RESPIRATÓRIO (quimiorreceptores e receptores de insuflação pulmonar).
CONTROLE CORTICAL VOLUNTÁRIO.
CONTROLE DE OUTROS CENTROS SUPERIORES: 
Sistema límbico: emoções;
Sistema ativador reticular: sono-vigília.
*
CONTROLE NEURAL DA VENTILAÇÃO
CENTRO RESPIRATÓRIO
Localiza-se no tronco cerebral: ponte e bulbo.
Bulbo: Grupo Respiratório Ventral (GRV) e o Grupo Respiratório Dorsal (GRD).
Ponte: Centro pneumotáxico e Centro Apnêustico.
*
CONTROLE NEURAL DA VENTILAÇÃO
CENTRO RESPIRATÓRIO
Informações dos diversos receptores.

O centro respiratório envia eferências para os motoneurônios medulares e cranianos que controlam os músculos respiratórios.

Ritmo para expansão e retração do pulmão e caixa torácica. 
*
FIM
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*
*