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Pulmão – Estrutura e Função Finalidade Primária – Facilitar a permuta de O2 e CO2 entre o meio ambiente externo e o meio ambiente interno. Isto é conseguido pelo movimento de ar para dentro e fora dos pulmões (ventilação) e pelo movimento de O2 e CO2 (difusão). Local: Alvéolos Difusão, pressão parcial, gradientes de pressão Mecânica Ventilatória: O fornecimento de O2 aos músculos ativos começa com a entrada de ar nos pulmões. As variações no tamanho ou volume da caixa torácica em virtude da contração e do relaxamento dos músculos respiratórios resultam em modificações da pressão intrapulmonar. Músculos Ventilatórios: -> Músculos da inspiração: - Os pulmões contribuem passivamente - Longitudinalmente – CONTRAÇÃO DO DIAFRAGMA - Transversalmente e Ântero-Posterior- Contração dos músculos INTERCOSTAIS EXTERNOS. - Músculos inspiratórios acessórios – ESCALENOS, ESTRERNOCLEIDOMASTÓIDEO, TRAPÉZIO E EXTERNSORES DAS COSTAS E PESCOÇO. -> Músculos da expiração: - A expiração no repouso é passiva. - No exercício a expiração é ativa – MÚSCULOS DO RETO ABDOMINAL, TRANSVERSO E OBLÍQUOS ABDOMINAIS. - Músculos INTERCOSTAIS INTERNOS também fazem parte. Músculos Respiratórios e Treinamento - A força e endurance musculares podem ser aumentadas com os programas de treinamento - As alterações na força e na resistência são responsáveis, em parte, pela menor resposta ventilatória ao exercício observada em atletas. - Essas alterações podem explicar os volumes pulmonares ligeiramente maiores em atletas, especialmente nadadores. Custo em O2 da Ventilação - Eficiência ventilatória –menor resposta ventilatória ao exercício. - Custo em O2 no Repouso: 1 a 2% do VO2 corporal - Custo em O2 no Exercício: 8 a 10% do VO2 corporal total Custo em O2 da Ventilação e o Fumo -A nicotina aumenta a resistência das vias aéreas por bronco constrição - Quando não se fuma 24 horas antes do exercício, o custo em O2 da ventilação entre os fumantes é 25% mais baixo, porém ainda cerca 55% mais alto que nos não-fumantes Custo em O2 da Ventilação e Fumo - Duas implicações práticas: 1 – O maior custo em O2 da ventilação acarretado pelo fumo crônico pode privar os músculos ativos de um alto percentual de seu possível suprimento de oxigênio 2 – O custo em O2 da ventilação em fumantes crônicos pode ser reduzido substancialmente com um período relativamente curto de abstinência em relação ao fumo. Alterações na Pressão -> Cavidade Pleural -> Pressão Intra-Pulmonar e Intra-Pleural - A pressão intra-pleural é sempre (em torno de 5mmHg) que a pressão intra-pulmonar e atmosférica. Volumes e Capacidades Pulmonares -> Volumes Pulmonares 1) Volume corrente – 400 a 600 ml 2) Volume de Reserva Inspiratória – 3.100 ml 3) Volume de Reserva Expiratório – 1.200 ml 4) Volume Residual – 1.200 ml -> Capacidades Pulmonares 1) Capacidade vital – VC+VRI+VRE – 4.800 ml 2) Capacidade Pulmonar total – CV+VR – 6.000 ml 3) Capacidade Inspiratória – VC+VRI – 3.600 ml 4) Capacidade Residual Funcional – VRE+VR – 2.500 ml Elasticidade dos Pulmões ->Histerese -Lei de Hook - Volumes diferentes para a mesma pressão -> Sulfactante pulmonar - Tensão superficial -> Interdependência - Paredes alveolares comuns Ventilação-Minuto -> A ventilação é constituída por duas fases: Inspiração e Expiração -> Refere-se à quantidade de ar que inspiramos ou expiramos em um minuto. -> VE= VCxFR VC = volume corrente FR = Frequência Respiratória -> É o volume de ar mobilizado a cada minuto: V = VC xFR Repouso = 0,4 a 0,6 L x 10 a 25 ciclos => 6 a 15 L por min. Exercício = 3,8L x 40 a 50 ciclos => 150 a 190 L por min. Ventilaçao-Minuto x Debito Cardíaco V= VCxFR Repouso= 6 a 15 L por min Exercício = 150 a 190 L por min DC= VSxFC Repouso = 5 a 8 L por min Exercício = 20 a 25 L por min Ventilação e Exercício -> VE aumenta no exercício e o aumento é diretamente proporcional aos aumentos no VO2 e VCO2 -> Nos extremos de intensidade do exercício a VE é desproporcional a VO2. Isto não ocorre com o VCO2. -> VE está mais relacionado com a remoção de CO2 que com o VO2, pelo menos no exercício máximo. -> VE não limita a capacidade aeróbica ( VO2 máx. ) -> Indivíduos treinados apresentam uma VE mais baixa para qualquer carga específica de trabalho durante o exercício. -> Essa menor resposta ventilatória (eficiência ventilatória) é mais pronunciada nos atletas de endurance. -> A razão fisiológica para isso pode estar relacionada a uma menor estimulação dos receptores periféricos ou a influência genéticas, ou familiares. A ventilação varia antes, durante e após os exercícios 1) Alterações antes: - No repouso, a ventilação é regulada por neurônios respiratórios intrínsecos (bulbo) - Imediatamente antes do exercício ocorre um aumento pequeno na VE - Esse aumento é causado pela estimulação “voluntária” dos centros cerebrais superiores ( córtex cerebral ) - Esse comando central age sobre a ára de controle respiratório no bulbo, quando se antecipa à uma sessão de exercícios. 2) Alterações durante o exercício - Um aumento muito rápido após o inicio do exercício, causado principalmente pelo Comando Central (córtex cerebral), como também estímulos nervosos com origem nos receptores articulares\musculares. - Uma elevação mais lenta causada tanto pelo comando central como por estímulo químico (PCO2 e Concentração de H+ no líquor ou no sangue arterial) - Essas modificações estimulam os quimiorreceptores localizados no bulbo ou na aorta e\ou artérias carótidas. - No exercício máximo, o estado-estável não ocorre e a VE continua aumentando até que o exercício seja encerrado - A VE máx. pode alcançar valores acima de 145 e 200 L por min em mulheres e homens atletas, respectivamente. - Nas pessoas destreinadas, o VO2 e o VCO2 são mais baixos e a VE máx. é mais baixa, observando-se uma menor eficiência ventilatória. -Portanto, indivíduos destreinados possuem uma maior VE para determinado VO2 que indivíduos treinados. - Os aumentos na VE são possíveis graças a aumentos na profundidade (VC) quanto na frequência da respiração - VC tende a alcançar um platô para aproximadamente 65% da CV - A partir daí, outros aumentos na VE serão causados por aumentos na FR 3) Alterações após o exercício ( recuperação ) - No momento em que o exercício encerra, ocorre uma queda brusca na ventilação, devido uma redução no Comando central. - Logo após, observa-se uma redução gradual e mais lenta na direção dos valores de repouso - Quanto mais intenso tiver sido o exercício, mais tempo transcorre para a ventilação retornar aos níveis de repouso. - Essa queda ocorre devido à redução na estimulação dos receptores pela diminuição dos níveis de PCO2 e pH no líquor no sangue. Ventilação Alveolar e Espaço Morto Espaço morto fisiológico: anatômico – vias aéreas superiores alveolar – alvéolos sem perfusão sanguínea Fatores que afetam a difusão gasosa -> Espessura da membrana >espessura < difusão -> Superfície da barrira de difusão >área > troca -determinada pelo número de capilares funcionantes ->solubilidade do gás - CO2 é 20 a 30x mais solúvel -> Gradiente de difusão - gradiente de pressão Elasticidade dos pulmões -> Histerese - Lei de Hook - Volumes diferentes para a mesma pressão Transporte dos gases -> Dissolução física - insuficiente -> Combinação química - Hemoglobina-> o sangue é capaz de transportar mais de 20ml de O2 por 100ml e de 60ml de CO2 por 100ml de sangue em combinações químicas que se dissociam prontamente (reversíveis) em função de pequenas alterações nas tensões parciais dos gases. Morte -> Hipóxia¿ Hipercapnia¿ -> A eliminação de CO2 tem menor chance de se tornar um fator limitante nas permutas gasosas do que a oxigenação: - O CO2 é mais solúvel - Fator de segurança -> ANIDRASE CARBÔNICA - Drogas podem inativar o transporte de O2 - Tecidos armazenam CO2 na forma de bicarbonato de carboxila - Não tem defesas contra a faltade O2 Regulação da Ventilação -> Controle Nervoso Central - Bulbo -> Formação Reticular Centro INSPiratório x Centro EXPiratório (inervação recíproca) - Ponte -> Centros de modulação: APNÉUSTICO x PNEUMOTÁCICO -> Controle Nervoso Periférico - Reflexo Hering-Breuer: Tensorreceptores ( brônquios e bronquíolos ) -> Va vagal PPSI -> Apnéustico -> Potenciando a expiração. - Músculos Inspiratórios ( Fusos Musculares ) -> regula a força de contração BULBO -> Formação Reticular. -> Controle Químico - Quimioceptores centrais -> bulbo: respondem a variação de pH e indiretamente PCO2 - Quimioceptores periféricos -> Corpos Carotídeo e Aórtico: respondem a PCO2 pH PO2 PPSE no CENTRO INSPIRATÓRIO. -> Superior -> Cortex e Tálamo (voluntário) -> Inferior -> Proprioceptores e metabólico (involuntário)
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