Fisiologia Respiratória

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Fisiologia Respiratória
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SISTEMA RESPIRATÓRIO
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INSPIRAÇÃO E EXPIRAÇÃO
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1- a ventilação pulmonar, que é a renovação cíclica do gás alveolar pelo ar atmosférico;
2- a difusão do oxigênio (O2) e do dióxido de carbono (CO2) entre os alvéolos e o sangue;
3- o transporte, no sangue e nos líquidos corporais, do O2 (dos pulmões para as células) e do CO2 (das células para os pulmões);
4- a regulação da ventilação e de outros aspectos da respiração.
O estudo da Fisiologiada Respiração pode ser 
dividido em quatro grandes eventos funcionais:
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Pressões Parciais do Ar
Pressão Atmosférica Padrão (ao nível do mar) = 760 mmHg
Nitrogênio (N2) é 79.04% do ar; a pressão parcial do nitrogênio (PN2) = 600.7 mmHg
Oxigênio (O2) é 20.93% do ar; PO2 = 159.1 mmHg
Dióxido de Carbono (CO2) é 0.03%; PCO2 = 0.2 mmHg
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Ventilação pulmonar
É o ar que entra e sai dos pulmões em cada ciclo respiratório
Inspiração - ativa
Expiração – passiva
Depende da necessidade metabólica , complacência e da resistência tóraco-abdominal 
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Difusão Pulmonar
Reabastecer o suprimento de oxigênio no sangue que foi depletado pela produção energética oxidativa
Remover o dióxido de carbono do sangue venoso que retorna
Ocorre através de uma fina membrana respiratória
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ESTRUTURA DAS VIAS AÉREAS
Zona de condução
Traquéia
Brônquios 
Bronquíolos 
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ESTRUTURA DAS VIAS AÉREAS
Zona respiratória
Bronquíolos respiratórios
Ductos alveolares
Sacos alveolares 
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Volumes do pulmão
Espaço morto anatômico
 Aproximadamente 150 ml ou 2x o peso corporal
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Fatores que alteram EM. Anatômico 
Altura 
Idade
Posição da cabeça e pescoço
Medicamentos
Padrão respiratório
Patologias
Prótese respiratória
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Espaço Morto Alveolar
Ar contido nos alvéolos, que não participa das trocas gasosas
Não existe em normais 
Espaço Morto Fisiológico
EMA + EM.Alveolar
em normais EMF=EMA
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Ventilação total ou VM =VC x FR
Ventilação alveolar = (VC – EMA) x FR
normal 2 a 2,5L/min/m2 de superfície corporal
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Fatores que alteram EM alveolar
Redução da perfusão alveolar
Aumento da pressão alveolar
Aumento do diâmetro dos sacos alveolares 
Aumento da espessura da membrana alvéolo capilar
Hiperpnéia 
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O CICLO RESPIRATÓRIO
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Volumes e Capacidades
Pulmonares
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VC = 5 a 8 x peso ideal
VER = 1100 ml
VIR = 3000 ml
VR = 1200 ml
CP = soma de dois volumes
CI = VC + VIR ----3500 ml
CRF = VR + VER ----2300ml
CV = VIR +VER+VC ----4600ml
CPT= VC+VR+VIR+VER
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VOLUMES PULMONARES
http://www.abacon.com/plowman/respit.html 
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VT: “Tidal Volume”
Volume corrente
(VT):
volume de ar inspirado e expirado em cada ciclo ventilatório normal.
(~500ml)
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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):
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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):
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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):
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CAPACIDADES PULMONARES
VOLUMES PULMONARES
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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).
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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
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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
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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
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Diferenças na Ventilação
Causas:
Anatomia da caixa torácica
Maior capacidade periférica de expansão pulmonar
Diafragma
Peso do pulmão
Pressão intrapleural
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Pressão intrapleural
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Zona 1 – Ápice pulmonar
PA > Pa > Pv
Zona 2 – intermediária
 Pa> PA> Pv
Zona 3 – Base pulmonar
 Pa >Pv > PA
 
Distribuição sanguínea do no pulmão
Pa: Pressão arterial
PA: Pressão alveolar
Pv: Pressão venosa 
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Surfactante 
Surfactante Alveolar é uma espécie de detergente secretado dentro dos alvéolos pela membrana alveolar, essa substância reduz a tensão superficial do líquido presente nos alvéolos.
É uma lipoproteína que diminui a força de coesão entre moléculas de água localizadas na membrana alveolar; suas células secretoras são globosas e denominadas Pneumócitos II.
 Sua produção começa na 30ª semana de gestação e é essencial que esteja sendo produzido em quantidade suficiente ao nascimento do feto, pois do contrário haverá o colabamento dos alvéolos quando o recém-nascido entrar em contato com o ar. 
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Tamanho do alvéolo e a ação do surfactante sobre a pressão de retração
Alvéolo grande 
 Baixa pressão de retração
Alvéolo pequeno
 Alta pressão de retração
Alvéolo pequeno com surfactante
 Baixa pressão de retração 
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Dipalmitilfosfatidilcolina
DPPC
Células alveolares tipo II
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Artérias Pulmonares e vias aéreas
Pulmonary arteries and airways
Veias Pulmonares e vias aéreas 
Pulmonary veins and airways
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Transporte de gases pelo sangue
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Transporte de O2 pelo sangue
Dissolvido: a quantidade dissolvida e proporcional a pressão parcial do gás
Combinado com hemoglobina ( maior parte)
HB + O2 -----HbO2 ( oxi-hemoglobina) 
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Capacidade do O2
Combinar-se com Hb
Gramas de Hb x 1,34 ml de O2
Em 100 ml de sangue: 15 gramas de Hb 
Dissolvido
 1 ml de sangue temos 0,000031
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Transporte de Oxigênio
A concentação de hemoglobina determina a capacidade carreativa do sangue.
O aumento de íons H+ (acidez) e a temperatura muscular atraem uma maior quantidade de oxigênio local.
O treinamento afeta diretamente o transporte de oxigênio para o músculo.
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Hipoventilação
É a diminuição da ventilação
Fr aumentada ou diminuída
Causas
Depressão do centro respiratório
Lesões da parede torácica
Alterações neuromusculares
Aumento da resistência das VA
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Shunt 
Sangue que entra no sistema arterial sem passar por áreas ventiladas.
2 a 5 % do DC ( fisiológico)
 É o sg. que chega ao coração E (não oxigenado) e volta pelas veias ázigos
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Hipoxemia 
É a diminuição da PaO2
Causas:
Hipoventilação
Shunt
Alteração de difusão
Desigualdade relação V/Q
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Curva de dissociação Oxigênio-Hemoglobina
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Atividades que desviam para direita
Exercício
Aumento de temperatura
Aumento da PaCo2
Aumento 2-3 DPG (difosfoglicerato)
Diminuição do PH
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Atividades que desviam para esquerda
Redução da temperatura
Redução da PaCo2
Redução do 2-3 DPG
Aumento do PH
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Transporte de Dióxido de Carbono
Dissolvido no plasma sanguíneo (7% a 10%)
Como íons bicarbonato (60% a 70%)
Ligado a Hemoglobina (carbaminohemoglobin) (20% a 33%)
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Problemas respiratórios durante o exercício
Dispnéia – Sensação de falta de ar. Durante o exercício causa a inabilidade de reajustar a PCO2 e H+ sanguíneo devido a condição pobre dos musculos respiratórios
Hiperventilação—aumento excessivo na ventilação que estrapola as necessidades metabolicas por oxigênio. A hiperventilação voluntária diminui o impulso ventilatório pelo aumento sanguíneo do pH.
Manobra de Valsalva—técnica respiratória para prender e pressurizar o ar dos pulmões; a permanência por longos períodos pode reduzir o débito cardíaco. Esta técnica é comumente utilizada durante levantamento de pesos e pode ser perigosa.
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Regulação da Respiração
A) Sensores – coleta as informações
B) Controle central – coordena as informações e envia impulsos
C) Efetores – realizam a ventilação ( músculos)
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Parte Automática 
– Impulsos se originam na Ponte e Bulbo
Centro respiratório Bulbar: 
Neurônios Insp/- região dorsal do bulbo, responsável pelo ritmo respiratório.
- Neurônios exp/- região ventral – expiração forçada
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Parte Automática 
2) Centro apnêustico: Porção inferior da ponte. Tem efeito excitatório sobre a área inspiratória do bulbo prolongando a inspiração ( aumento da amplitude)
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Parte Automática 
3) Centro Pneumotástico: Porção superior da Ponte. Inibe a inspiração, regulando o volume inspiratório e FR.
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Parte voluntária – Córtex Cerebral
1) Quimirreceptores Centrais- Situados na parte superior do Bulbo ( saída do 9 e 10 nervos).
 
- Aumento da PCO2- Ex. no DPOC - retenção do CO2
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Parte voluntária – Córtex Cerebral
2) Quimiorreceptores Periféricos- Localizados nos corpos carotídeos, e corpos aórticos – responsáveis pelo aumento da ventilação e PCO2
- Respondem ao aumento das concentrações de CO2 e H+ ou a diminuição dos níveis sanguíneos de oxigênio pelo aumento da respiração
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Parte voluntária – Córtex Cerebral
3) Receptores Pulmonares- de distensão pulmonar
Irritantes (fumaça, ar frio), broncoespasmo
- Justacapilar- aumento do liquido interticial da parede 
 alveolar
- Outros articulares e musculares e barorreceptores 
 arteriais ( aumento da PA na hipoventilação ou dispnéia) 
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Regulação Respiratória
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Forças elásticas e resistidas
Devem ser vencidas para conseguir encher os pulmões
 Elásticas - Complacência
 - Surfactante 
 - Pressão pleural 
Resistivas - R. Pulmonar (fluxo)
 R. Tecidual (atrito) 
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Resistências das vias aéreas
Resistência: é a pressão entre os alvéolos e boca divididos pelo fluxo 
Fluxo: quantidade de ar que se desloca ao longo da via aérea e é expresso em litros.
Fluxo laminar: ocorre em pequenas vias aéreas 
Fluxo turbulento: desorganizado, alta velocidade, ocorre principalmente na traquéia
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Fatores que determinam a Resistência das VA
Volume pulmonar – diminuição de volume tem aumento na resistência
Contração da musculatura lisa – broncoespasmo
Densidade e viscosidade do ar – mergulho, aumenta a densidade 
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