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MOVIMENTOS RESPIRATÓRIOS No processo de respiração é importante a geração de um fluxo aéreo. Fluxo aéreo corresponde a entrada de ar nos nossos pulmões, nos nossos alvéolos. Para gerar esse fluxo aéreo existe uma fórmula para determinar quanto de ar consegue penetrar nos nossos alvéolos. Quando falamos da diferença de pressão, estamos falando da tendência que o ar tem de sair do local de maior pressão para o local de menor pressão. Essa diferença de pressão está relacionada com a parte externa (ar atm) em relação com a pressão intra alveolar (pressão dentro dos alvéolos). Essas diferenças de pressão correspondem a Lei de Boyle – lei para ambientes isotérmicos. Temos três variáveis: pressão e volume – controlam o fluxo aéreo. Logo, para volumes elevados temos uma pressão baixa, e para volumes baixos temos uma pressão alta. Isso é o que acontece com o nosso pulmão. Quando ele expande, o volume aumenta e a pressão cai; e quando ele diminui de volume a pressão aumenta. Eu preciso alterar o volume do pulmão para alterar a sua pressão. Para gerar essas alterações de volume, dependemos da expansão ou redução da caixa torácica; pois, a pleura parietal que está colada com a caixa torácica, está colada com a pleura visceral, que está colada com o pulmão; logo, se eu faço expansão da caixa torácica, eu puxo as duas pleuras e o pulmão e ele vai fazer a expansão. Se essa caixa torácica for solta, ela vai retornar e junto com ela o pulmão. Todo esse movimento (expansão e redução de caixa torácica) depende de músculos. Temos esse momento de REPOUSO (valores zero) na transição da inspiração para expiração (ocorre em milissegundos), permite a troca gasosa. Para essas alterações de volume vamos ter a contração de músculo esquelético. Para nossa respiração temos dois controles específicos: o controle voluntário e o controle involuntário. Toda ÁREA DE CONTROLE VOLUNTÁRIO está no CÓRTEX. A ÁREA DE CONTROLE INVOLUNTÁRIO está no TRONCO ENCEFÁLICO (controlando a respiração participam PONTE e BULBO). Quando o nosso corpo percebe a necessidade de manter a homeostase, perdemos o controle voluntário e se sobrepõe o controle involuntário (objetivo de manter o indivíduo vivo). Dentro desses dois locais existem centros específicos de controle, que vão fazer o ajuste da respiração, ou a geração da respiração; centros esses, que a gente vai estudar mais adiante. A partir desses centros são emitidos neurônios, e como são músculos esqueléticos, são neurônios que levam informação via sinapse. A imagem ao lado serve para observarmos as alterações de pressão. Nela percebemos que quando a pressão intra alveolar (gráfico vermelho) cai ocorre aumento do volume (gráfico preto). A pressão torácica e do alvéolo vão aumentar e isso está relacionado com a contração muscular. MÚSCULOS RESPIRATÓRIOS Os neurônios que controlam músculo esquelético são neurônios mielinizados. Eles se conectam as fibras musculares formando unidades motoras (temos unidades motoras grandes e unidades motoras pequenas). A maioria dos músculos respiratórios possui unidade motora pequena (músculos de contração especifica, contração mais fina). Esses músculos possuem fibras do tipo I (oxidativa – resistência, atividade aeróbica – produção de ácido lático é baixa e a fadiga demora mais para acontecer. A sua adaptação é o aumento de mitocôndrias, aumento de vascularização, aumento de mioglobina – adaptação para o aumento de resistência evitando a fadiga) e fibras do tipo II (glicolíticas – atividade anaeróbica; fadigam rapidamente, pois utilizam glicose, tem produção de ácido lático. A sua adaptação é o aumento de sarcômero). Por exemplo: o diafragma é um músculo que está contraindo constantemente, ele não pode fadigar com facilidade, logo, a maioria das suas fibras são de tipo I (dor na região do diafragma quando estamos correndo, além de outros fatores, está relacionado com a fadiga muscular). Na atividade dos músculos respiratórios não é muito comum o aumento de sarcômeros. Encontramos uma maior hipertrofia em situações especificas, como: quando uma pessoa é tetraplégica e ela usa muito o esternogleidomastóide (ECOM – inervado pelo 11º par craniano, ou seja, ele não é afetado pelas lesões mais altas), fazendo com que se possa observar essa hipertrofia. Quando a pessoa faz uma atividade física, ou seja, pega peso, ela está fazendo uma atividade anaeróbica. Logo, ocorrerá uma adaptação de fibras do tipo II através do aumento de sarcômero e o músculo sofre hipertrofia. MOTONEURÔNIO As fibras musculares são colinérgicas, logo, seu principal neurotransmissor é a acetilcolina. Na imagem observamos a acetil-CoA + Colina, ação enzimática. Despolarizou, entrou o cálcio, fundiu a vesícula, liberou neurotransmissor, ele vai se ligar aos seus receptores e gerar contração muscular. Em seguida ele é quebrado pela actilcolinesterase, o acetado é eliminado e a colina volta para ser utilizado. Prejuízos nessa sinapse também podem prejudicar o funcionamento do músculo. MÚSCULOS RELACIONADOS À INSPIRAÇÃO 1-) DIAFRAGMA -Principal músculo da inspiração. -Ele está ATIVO, principalmente, na INSPIRAÇÃO DE REPOUSO. (A respiração é dividida em respiração de repouso e de esforço. Na respiração de esforços os músculos mais utilizados são os músculos acessórios). -Na RESPIRAÇÃO DE REPOUSO: a nossa INSPIRAÇÃO é um PROCESSO ATIVO, pois ocorre contração de músculos, enquanto, a nossa EXPIRAÇÃO é um PROCESSO PASSIVO (não ocorre nenhuma contração muscular para expiração em repouso; com a tendência de sempre o pulmão colabar. Não tem gasto de energia e ocorre a retração elástica (tendência natural) que expulsa o ar do pulmão). -Na INSPIRAÇÃO DE REPOUSO, o DIAFRAGMA É O PRINCIPAL músculo, porém, ele recebe ajuda do ESCALENO (não é um músculo acessório) e do PARAESTERNAL. -O diafragma é um músculo esquelético que tem formato de cúpula na sua parte superior e na parte de baixo tem forma cilíndrica. -É comum se referir ao diafragma como um músculo, mas já se tem observado que são dois músculos que formam o diafragma. Ele é dividido em músculo COSTAL e CRURAL. -A parte COSTAL se insere nas COSTELAS (corresponde as 6 ultimas costelas, inclusive, as 2 últimas, que são flutuantes, o diafragma se insere mais no ápice/ponta dessas costelas) e no ESTERNO (apêndice xifoide). -A parte CRURAL ou VERTEBRAL vai se inserir nas VÉRTEBRAS (três primeiras vertebras lombares – L1, L2, L3) e nos LIGAMENTOS ARQUEADOS. -Temos o TENDÃO CENTRAL (Centro Tendíneo), que está localizado na região de CÚPULA e que é a parte não contrátil. As bordas, onde o musculo está se inserindo nas costelas, chamamos de ZONA DE APOSIÇÃO (aposição pelo fato de está justaposto, colado nesse local). -Quando o diafragma contrai, ele contrai no sentido cranial, ele contrai a musculatura para cima. Só que a região do central não é contrátil, e quando ele contrai o diafragma desce, ao descer, ele faz abertura dos alvéolos. Ele abre, principalmente o pulmão, no sentido crânio- caudal. Acreditava-se que a região de cúpula não tinha alteração da forma, ou seja, acreditava- se que quando o diafragma descia, que ele descia na região de cúpula, porém, já se sabe que ela muda o formato e adquire um formato esferoide. Na contração as costelas vão se abrir para o lado e para cima. Se o diafragma contraísse sozinho (sem a ajuda de outros músculos), as costelas superiores tenderiam a diminuir. Deve haver uma resistência superior e inferior para que o diafragma não suba ou desça demais. Na respiração em repouso o diafragma pode descer em torno de 1cm,mas em uma respiração em reforço o diafragma pode descer até 10cm. -Inervado principalmente pelo NERVO FRÊNICO (se forma do terceiro ao quinto seguimento cervical – C3 a C5) que leva a informação para o diafragma. -O diafragma tem uma reserva funcional (quando um órgão, mesmo perdendo parte dele, consegue exercer a mesma função. Nesse caso o diafragma não está perdendo parte dele, mas sim parte da sua inervação) muito grande, logo, quando ocorre uma lesão ou corte do nervo frênico de um lado, o outro lado consegue fazer o papel muito bem. Isso só é possível porque o diafragma é inervado bilateralmente. As artérias que vão levar informação para o diafragma são: ARTÉRIA FRÊNICA SUPERIOR, ARTÉRIA FRÊNICA INFERIOR, ARTÉRIAS MAMILARES e algumas ARTÉRIAS INTERCOSTAIS. Essas artérias fazem ANASTOMOSE, logo, a obstrução de uma delas pode não levar a um acometimento importante do diafragma. Isso é importante, para se manter a circulação constante para ele, principalmente, por ele ser um músculo que está se contraindo de forma continua, precisando, constantemente de nutrientes, oxigênio, ATP, para manter esse funcionamento. 2-) INTERCOSTAIS -Temos os INTERCOSTAIS INTERNOS e INTERCOSTAIS EXTERNOS. Essa divisão corresponde a posição deles em relação a superfície. O externo está mais próximo da superfície e o interno mais distante, mais voltado para a cavidade torácica. -Temos visto que os INTERNOS estão relacionados com a EXPIRAÇÃO e os EXTERNOS estão relacionados com a INSPIRAÇÃO. Isso é comum devido a posição das fibras. Chamamos de intercostais internos e externos INTERÓSSEOS porque eles estão com as suas inserções entre as costelas na parte óssea. O externo vem da parte posterior em direção a parte anterior (de trás para frente), os internos vêm em direção da parte anterior para a posterior; porém tem uma parte do interno que está na parte de cartilagem, logo, quando ele chega nessa parte nós o chamamos de INTERCOSTAL INTERNO INTERCONDRAL (é esse intercondral, que está entre as cartilagens, que chamamos de PARAESTERNAIS – próximo ao esterno). Estão do 1º até o 11º espaço intercostal. -Antigamente achava-se que a contração desses músculos estava relacionada com a direção das fibras. Ex.: No caso dos externos, tem a inserção na parte posterior que vai em direção a parte anterior, como essa parte inferior teria maior torque, no momento da contração das fibras, ele ficaria fixo em cima e o de baixo móvel, logo, o externo contrairia e faria o movimento abrindo/elevando as costelas. Já o interno seria o inverso, o torque maior seria em cima, e quando contraísse, a parte de baixo ficaria fixa e a de cima solta fazendo o rebaixamento/fechando dessas costelas. Porém, isso já mudou. Hoje já sabemos que a inervação desses músculos está nos NERVOS INTERCOSTAIS DE 1 A 11 NA INTERVAÇÃO DO SEGMENTO TORÁCICO T1 a T11, se você estimular somente os nervos, isolando todo o resto, não tem interferência nenhuma sobre a sua vida, e realmente os intercostais internos são expiratórios e externos são inspiratórios. Porém, A NÍVEL DE MECÂNICA RESPIRATÓRIA, isso tem modificado bastante; hoje, há se observa, que TANTO O INTERNO QUANTO O EXTERNO, PODEM SER TANTO INSPIRATÓRIO QUANTO EXPIRATÓRIO, ou seja, eles podem exercer as duas funções, o que acaba “destruindo” essa teoria das direções das fibras. Logo, a gente só considera as direções das fibras se estudar o nosso corpo isoladamente, porém, nosso corpo não funciona de forma isolada, um músculo não se contrai sozinho sem a influência de outro. -Se primeiro, a MUSCULATURA CONTRAÍDA FOR A MUSCULATURA DA REGIÃO DO ESFORÇO, QUE SUSTENTA AS COSTELAS E NÃO DEIXAM ELAS REBAIXAREM, tanto o INTERCOSTAL INTERNO COMO O EXTERNO NÃO TER AÇÃO INSPIRATÓRIA. Mas se primeiro, a musculatura contraída for a MUSCULATURA ABDOMINAL, QUE SEGURA AS COSTELAS PARA BAIXO, esses dois músculos VÃO TER AÇÃO EXPIRATÓRIA. O que se discute hoje é que os músculos intercostais têm mais uma FUNÇÃO POSTURAL durante a respiração do que uma função respiratória. -Os PAESTERNAIS vem de cima para baixo, logo, toda vez que eles contraírem, vão elevar a costela, ou seja, tem uma ação INSPIRATÓRIA (isso de forma mais especifica está muito maior na costelas superiores que inferiores – até porque nas costelas inferiores nós sabemos que é uma cartilagem para as ultimas costelas). Na imagem abaixo, podemos observar que no momento da INSPIRAÇÃO, quando o gradil costal aumenta e a cavidade abdominal tem expansão, sempre temos contração dos PARAESTERNAIS e dos ESCALENOS junto com o DIAFRAGMA. Logo, esses músculos são considerados como musculatura PRIMÁRIA da respiração, e não acessória. 3-) ESCALENOS -Antigamente eram considerados músculos acessórios, porém isso não é mais aceito hoje, pois foi comprovado que eles estão SEMPRE ATIVOS NOS MOVIMENTOS INSPIRATÓRIOS. Logo, são considerados MÚSCULOS PRIMÁRIOS. -Estão divididos em ESCALENO ANTERIOR, ESCALENO MÉDIO e ESCALENO POSTERIOR. -Estão INSERIDOS nos PROCESSOS TRANSVERSO DAS CINCO ÚLTIMAS VÉRTEBRAS CERVICAIS (C3-C7). A INSERÇÃO DISTAL dos ESCALENOS ANTERIOR e MÉDIO é a 1ª COSTELA, do ESCALENO POSTERIOR é a 2ª COSTELA. Logo, quando os escalenos se contraírem eles elevam as costelas. -A INERVAÇÃO acompanha a inserção, ou seja, segmento DAS CINCO ÚLTIMAS VÉRTEBRAS CERVICAIS (C3-C7). Respiração em ESFORÇO -Quando se respira em esforço pode ser usada musculatura acessória. Logo, músculos que normalmente tem um papel postural podem entrar em ação para ajudar na INSPIRAÇÃO. -Peitoral maior, grande dorsal, serrátil, trapézio, etc, podem servir como músculos acessórios da inspiração. A porção medial do peitoral maior pode ter um efeito expiratório. -Existe um músculo que é dado essencialmente como um musculo acessório INSPIRATÓRIO que o ESTERCLEIODOMASTÓIDEO (ECOM), está ativo em pacientes tetraplégicos, asmáticos, indivíduos fazendo atividade física, com dificuldade respiratória, etc. Ou ele está bem desenvolvido ou bem contraído. Uma das INSERÇÕES mais importante dele é no PROCESSO MASTOIDEO e ele vai se inserir de forma distal na CLAVÍCULA e no MANÚBRIO EXTERNO. Sua INERVAÇÃO é no 11º par craniano (NERVO ACESSÓRIO). Ele também tem algumas inervações de C1 e C2. Ou seja, em lesões altas em tetraplégicos ele pode não ser atingido. -A musculatura intrínseca da laringe não é necessariamente uma musculatura inspiratória da caixa torácica. Porém, ela é importante para o CURSO AÉREO. Temos o músculo CRICOARITENÓIDEO POSTERIOR que faz a abdução (abre) das cordas vocais, em toda inspiração esse músculo está contraído, caso isso não aconteça a tendência é que a glote se feche e haja uma dificuldade na passagem do ar. MÚSCULOS RELACIONADOS À EXPIRAÇÃO -Os músculos acessórios da expiração são: Musculatura Abdominal: RETO ABDOMINAL, OBLÍQUOS INTERNO e EXTERNO, e TRANSVERSO DO ABDÔMEN. Temos também o TRANSVERSO DO TORÁX. -Eles possuem a mesma direção das fibras de músculos inspiratórios já comentados e ao se contrair vão aumentar a pressão intra-abdominal, forçar o diafragma (aumenta a pressão intratorácica) e colocar o ar para fora (forçando os alvéolos). -O diafragma não é expiratório, o que acontece é uma retração elástica, pois ele pega o pulmão, puxa e depois solta, ou seja, ele só relaxa, não empurra os alvéolos, ele só retorna a sua posição.