FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO

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FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
A respiração consiste de 4 objetivos:
Ventilação pulmonar
Difusão de oxigênio e dióxido de carbono
Transporte de oxigênio e dióxido de carbono no sangue
Regulação da ventilação 
Mecânica Respiratória
-Músculos:
Inspiração 
Diafragma
Intercostais externos(movimento em alça de balde)
Músculos acessórios(esternocleidomastoide e escaleno)- usados em caso de insuficiência respiratória para aumentar o esforço.
Expiração
Em situação normal é uma atividade passiva que não ocorre sob o trabalho de nenhum músculo. No entanto, em situação de esforço, pode envolver o músculo reto abdominal e o intercostal interno.
-Propriedades Elásticas do Pulmão:
Complacência: é a distensão do volume pulmonar dependendo da pressão transpulmonar. Ela é variável conforme o momento do ciclo respiratório. Isso porque a complacência é menor em volumes extremos(muito alto ou muito baixo).
Líquido Surfactante: diminui a tensão superficial presente nos alvéolos, facilita a distensibilidade, já que diminui o esforço que os músculos precisam dispender para expandir os pulmões e contribui aumentando a complacência pulmonar. 
*enfisema pulmonar: aumento de complacência, ou seja, diminui a força de retração do pulmão, dessa forma a força de expansão da parede torácica vence a retração pulmonar. Quando isso acontece o pulmão tende a atingir um volume maior para atingir o equilíbrio, resultando em um tórax em barril.
*fibrose pulmonar: redução da complacência, ou seja, aumenta a força de retração do pulmão, dessa forma a força de retração do pulmão vence a expansão da parede torácica. Quando isso acontece a capacidade pulmonar total vai ser reduzida para atingir o equilíbrio.
-Volumes Pulmonares
Volume Corrente (cerca de 500ml de ar): volume que é inspirado e expirado.
Volume de reserva inspiratória: volume que o individuo consegue armazenar de ar, além do volume corrente.
Volume de reserva expiratório: volume que o individuo consegue expirar além do volume corrente.
Volume Residual: é o volume que fica no pulmão após uma expiração máxima.
-Capacidades Pulmonares (junção de dois volumes)
Capacidade Inspiratória: é a soma do volume de reserva inspiratório com o volume corrente, é a capacidade de respiração de um individuo que começa em uma expiração normal e vai até uma inspiração máxima.
Capacidade Residual: é a soma do volume de reserva expiratório com o volume residual, é a quantidade de ar que permanece nos pulmões após uma respiração normal.
Capacidade Vital: é a soma do volume de reserva inspiratória com o de reserva expiratória, ou seja, é a capacidade máxima de expiração depois de uma inspiração máxima.
Capacidade Pulmonar Total: é a soma do volume de reserva inspiratória com o volume residual, ou seja, é a quantidade máxima que os pulmões conseguem armazenar.
OBS.: Espaço Morto: é o volume de ar que não participa das trocas gasosas, ou seja, volume de ar que não elimina CO2.
Edema Pulmonar
O edema, em geral, é causado pela elevação de pressão do líquido intersticial. Nos pulmões a variação de pressão intersticial tida como normal é negativa, em caso de edema ela passa a ter uma variação positiva, preenchendo rapidamente o espaço intersticial e deixando os alvéolos, que normalmente são secos ou levemente umidificados, com grande quantidade de líquido. 
*Insuficiência Cardíaca Esquerda ou Doença da Válvula Mitral: Pressão Venosa
*Lesão das membranas capilares por infecções (pneumonia ou inalação de gases tóxicos), causando vazamento de proteínas plasmáticas e de líquido do capilar para o interstício do pulmão e para os alvéolos.
Pressão Negativa
Os pulmões precisam de uma pressão negativa gerada fora para mantê-los expandidos, essa pressão negativa é feita pelo espaço pleural que tem uma pressão negativa devido ao bombeamento de líquido pelos vasos linfáticos.
Derrame Pleural
É também causado pelo aumento da pressão, nesse caso pleural, causando acúmulo de líquido na cavidade pleural pela diminuição da drenagem.
(o2) e Po2 nos Alvéolos ≠ (co2) e Pco2 nos Alvéolos 
A uma taxa de absorção de 250ml/min e uma ventilação alveolar normal de 4,2L/min a Po2 é de 104mmHg. 
 Po2 ventilação
A uma taxa de excreção de 200ml/min e uma ventilação normal de 4,2L/min a Pco2 é de 40mmHg. 
 Pco2 ventilação
 Relação Ventilação-Perfusão
	
 V
	
 Q
	
 V/Q
	
 2
	
 1/2
	
 4
	
 1
	
 1
	
 1
	
 1/2
	 
 2
	
 1/4
 
 
Obs.: Sempre que a razão ventilação-perfusão estiver abaixo do normal, há ventilação inadequado, portanto, uma fração de sangue venoso que atravessa os alvéolos não é oxigenada e é denominada sangue desviado. O montante de sangue desviado é chamado de shunt desviado fisiológico.
FIBROSE PULMONAR
ASMA 
BRONQUITE CRÔNICA 
EFISEMA PULMONAR 
Doenças Obstrutivas ≠ Doenças Restritivas
 Baixa Complacência
Aumento da resistência	 Maior frequência respiratória
Diminuição dos fluxos expiratórios Menor volume corrente
O Efeito da Altitude 
Diminuição da Po2 
Diminuição da capacidade de perfusão tecidual
Combinação de Hemoglobina com Monóxido de Carbono
O CO liga-se a molécula de hemoglobina com a mesma facilidade e no mesmo ponto que o O2 se liga. Dessa forma, uma Pco mínima em relação a Po2 normal, já é suficiente para ocupar metade das hemoglobinas do sangue. Em casos de extrema intoxicação com CO o sistema de reflexo barorreceptor não vai agir já que o cérebro é o principal prejudicado, a única solução é a administração de O2 puro e em grande concentração para que possa deslocar o CO.
Fluxo de sangue nos pulmões
Os vasos pulmonares atuam aumentando ou diminuindo seu calibre de acordo com alterações na pressão. A hipóxia tem a importante função de distribuir o fluxo sanguíneo para onde ele for mais eficiente, ou seja, se alguns alvéolos estão mal ventilados e suas concentrações de oxigênio estão em baixa, os vasos adjacentes se contraem, fazendo com que o sangue flua para outras áreas dos pulmões mais bem areadas para ocorrer a troca gasosa, gerando o controle automático da distribuição do sangue.
Efeito dos Gradientes de Pressão Hidrostática 
A pressão hidrostática apresenta valores diferentes de acordo com a área do pulmão. Ou seja, quanto mais inferior, maior a pressão e vice-versa. Tais diferenças de pressão possuem efeitos profundos sofre o fluxo de sangue através das diferentes áreas dos pulmões. Para melhor explicar essas diferenças, geralmente se descreve o pulmão como sendo dividido em 3 zonas. 
Os capilares dos alvéolos são distendidos pela pressão arterial dentro deles e são comprimidos pela pressão do ar alveolar sobre suas paredes externas. Ou seja, se a pressão alveolar for maior que a pressão do capilar os capilares se fecham e o fluxo é interrompido.
1)Ausência de fluxo: pressão alveolar é maior que a pressão arterial em todas as fases do ciclo. 
2)Fluxo intermitente: pressão sistólica é maior que a alveolar, porém a diastólica é menor, ocluindo o vaso . Só ocorre quando a pressão arterial é muito baixa ou quando a alveolar é muito alta para permitir fluxo.
3)fluxo contínuo: pressão capilar pulmonar permanece maior que a alveolar durante todo o ciclo cardíaco.
O fluxo sanguíneo pulmonar aumenta em situação de exercício porque as pressões pulmonares se elevam suficientemente para converter os ápices pulmonares de um padrão de zona 2 para um fluxo de zona 3
Princípios Físicos da Difusão Gasosa
Uma solução gasosa tende a passar do lado mais concentrado para o menos concentrado . Mas a pressão gasosa não é meida apenas pela conentração, a solubilidade é uma característica importante, se a pressão parcial for maior na fase gaosa nos alvéolos, mais moléculas se difundirão parao interiordos vasos e quando a pressão parcial do gás dissolvido no sangue é maior, mais molpeculas tendem a se difundir para os alvéolos.
Obs.: quando ar não umidificado é respirado, a água imediatamente evapora dasuperfície das vias respiratórias e umidifica o ar. A pressão parcial que as molécular de água exercem para escapar através da superfície e se juntar ao ar é denominada pressão de vapor.
Ar Alveolar
 É substituído apenas parcialmente pelo ar atmosférico em cada respiração
 O oxigênio é constantemente absorvido pelo sangue pulmonar a partir do ar alveolar.
 O CO2 difunde-se constantemente do sangue para os para os alvéolos
 O ar atmosférico seco que entra nas vias respiratórias é umidificado antes de atingir os alvéolos.
Difusão através da membrana respiratória:
A membrana das hemáceas geralmente toca a parede capilar, de maneira que é preciso que O2 e CO2 atravessem pequenas quantidades de plasma enquanto se difundem entre o alvéolo e a hemácea, o que aumenta a rapidez da difusão. Os fatores que determinam a difusão dos gases são espessura da membrana, área superficial da membrana, coeficiente de difusão do gás na substância de membrana e a diferença de pressão parcial entre os dois lados da membrana.
Regulação da Respiração
O centro respiratório é composto de grupos de neurônios situados bilateralmente na medula oblonga e na ponte do tronco cerebral.
Grupo Respiratório Dorsal: situado na porção dorsal do bulbo. 
Responsável principalmente pela inspiração, seus neurônios localizam-se na terminação dos nervos vago e glossofaríngeo, nervos que transmitem sinais sensoriais ao centro respiratório a partir de quimiorreceptores periféricos, barorreceptores e vários tipos de receptores nos pulmões. Esse sinal transmitido aos músculos inspiratórios exibe um início débil e uma elevação constante na forma de uma rampa por cerca de 2 segundos depois disso, apresenta uma interrupção abrupta durante 3 segundos o que desativa excitação do diafragma e permite o recuo elástico dos pulmões, produzindo a expiração.
Centro Pneumotáxico: encontrado na porção superior da ponte:
Atua no controle da duração, ou seja, regula frequência e profundidade respiratória. O efeito primário desse centro é o de “desligamento” da rampa inspiratória, isto é, sua função é basicamente limitar a inspiração, o que apresenta um efeito secundário de aumento na frequência respiratória.
Centro Apneustico:
Controla a duração positivamente, ou seja, a ativação dessa área aumenta a duração da fase ativa da área respiratória dorsal.
Grupo Respiratório Ventral: localizado na parte ventrolateral do bulbo
Essa área atua como um mecanismo supra-regulatório quando há necessidade de altos níveis de ventilação pulmonar, particularmente durante atividade física intensa. Ativa os músculos acessórios na inspiração e os músculos intercostais internos na expiração.
Reflexo de Hering-breuer
Esse reflexo atua para impedir a máxima insuflação pulmonar, quando os receptores identificam uma insuflação excessiva (superior a 3 vezes o valor normal), ativam uma resposta de feedback que interrompe a inspiração.
Controle Químico: O2, CO2 e íons Hidrogênio.
O2: O oxigênio não apresenta efeito direto significativo sobre o centro respiratório. Ao contrário, este elemento atua quase que exclusivamente sobre os quimiorreceptores periféricos situados nos corpos carotídeos e aórticos, que transmitem sinais ao centro respiratório para o controle da respiração.
CO2 e H+: O excesso de dióxido de carbono ou de íons hidrogênio no sangue atua de forma direta sobre o centro respiratório, gerando um grande aumento na intensidade de sinais motores inspiratórios e expiratórios para os músculos da respiração. 
A área quimiossensível é ativada PO2 PCO2 [H+]
Os neurônios quimiossensíveis são particularmente estimulados pelos íons hidrogênio, porém estes não atravessam a barreira hematoencefálica com facilidade, gerando uma estimulação menor da área quimiossensível.
Já o CO2 atravessa a barreira hematoencefálica como se ela não existisse, gerando um potente efeito indireto sobre a área quimiossensível. Este efeito advém da reação do CO2 com a água no líquido intersticial do bulbo e no líquido cefalorraquidiano, gerando ácido carbônico que dissocia-se em H+ e HCO3-. O H+ agora próximo à área quimiossensível, exerce a sua função, estimulando-a.