ESTUDO DIRIGIDO sistema respiratório doc

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Estudo Dirigido – Sistema respiratório
1. A função celular normal necessita de um contínuo aporte de oxigênio e da remoção de gás carbônico. Essas necessidades são satisfeitas pela respiração, que é a série de processos envolvidos no transporte de oxigênio, desde o ambiente externo até a célula, e de gás carbônico em sentido contrário. A partir da leitura acima explique:
Cite 4 funções do sistema respiratório:
Fazer a transferência do oxigênio, que é inalado do ar, para o sangue; Fazer a transferência do dióxido de carbono, presente em grande quantidade no sangue venoso, para o ar que é exalado; Ajuda a fazer a regulação da acidez presente nos fluídos do corpo humano; Atua na regulação do pH do sangue; filtrar, aquecer e umidificar o ar que respiramos.
Como os gases oxigênio e gás carbônico são transportados no sangue?
O oxigênio é transportado pela hemoglobina, uma metaloproteína constituída de ferro, que está presente nas hemácias (glóbulos vermelhos).
O processo respiratório espontâneo (basal), levando em consideração os músculos participantes. 
A inspiração é a penetração do ar atmosférico. A expiração é o aumento da pressão sobre os pulmões que expulsa o ar. Os músculos respiratórios são o diafragma e os intercostais. O diafragma se contrai e desde, determinando um aumento do nível torácico. Ao mesmo tempo os músculos intercostais também se contraem levantando as costelas e aumentando o diâmetro torácico. Na inspiração, o diafragma e os músculos intercostais se contraem. Ao se contrair, o diafragma desce e a cavidade torácica aumenta de volume verticalmente. Quando os músculos intercostais contraem, eles levam as costelas e o volume da cavidade torácica aumenta horizontalmente. Com o aumento do volume do tórax, a pressão do ar no interior da cavidade torácica e dos pulmões diminui. Então, a pressão do ar atmosférico torna-se maior que a pressão do ar interno, e o ar atmosférico penetra no corpo indo até os alvéolos pulmonares: é a inspiração. Num segundo movimento, o diafragma e os músculos intercostais relaxam, diminuindo o volume da cavidade torácica. Então, a pressão do ar interno (no interior dos pulmões) aumenta, tornando-se maior que a pressão atmosférica. Assim, o ar sai do corpo para o ambiente externo: é a expiração.
Qual a composição e a função da Membrana Hemato-Respiratória? 
Os gases se movimentam com maior velocidade através de locais de pouca espessura. A membrana respiratória é o local de contato entre células de menor espessura no nosso organismo e por isso facilita a difusão dos gases. No espaço de contato entre a membrana basal do capilar e a membrana basal dos alvéolos temos o líquido intersticial, na membrana Hemato-Respiratória. O CO 2 vai do capilar pra dentro do alvéolo, e o O2 vai de dentro do alvéolo para dentro do capilar. As células de revestimento, seja as do tipo I ou do tipo II são sustentadas por uma lamina basal e por fibras colágenas elásticas e/ou reticulares delgadas. Os alvéolos adjacentes delimitam claramente o espaço septal ou intersticial evidente, mas bastante reduzido, que contem as células mencionadas, fribroblastos, macrófagos e capilares sanguíneos. A barreira hemato-aerea é formada pelos seguintes elementos: celula alveolar de revestimento, lamina basal alveolar, espaço septal, lamina basal associada ao endotélio e celula endotelial. Esta é a vida de difusão fina e mais eficiente. 
2 – O Enfisema pulmonar é definido como uma distensão dos espaços aéreos distais aos bronquíolos terminais, com destruição das paredes alveolares. A partir da leitura acima responda: 
a) Cite 3 fatores que facilitam a troca gasosa entre alvéolos e capilares.
Separando o ar do sangue existe, portanto, uma “parede”, constituida pela membrana do alvéolo e pela membrana do capilar. Esta parede é chamada membrana alvéolo-capilar, e as trocas gasosas se fazem através dela pelo processo de difusão. A camada de sangue que se distribui pelos capilares pulmonares é extraordinariamente fina, da espessura de apenas uma hemácia. A troca gasosa é, portanto, muito rápida, durando em média 0,5 segundo. A enorme superfície disponível para as trocas gasosas permite que em um minuto o organismo possa captar cerca de 250 ml.
3. Cite os componentes do sistema respiratório e aponte uma função para cada item.
O nariz possui aberturas chamadas narinas, que encontram-se separadas pelo septo nasal, sua função é comunicar o meio externo com a cavidade nasal.
A cavidade nasal é a câmara de entrada de ar. Nela contem pelos que filtram o ar, retirando as partículas de poeira e tem também muitos vasos sanguíneos, onde o calor do sangue aquece o ar. 
Faringe: Ao atingir a faringe, órgão atuante nos sistemas digestivo e respiratório, existe uma cartilagem denominada epiglote que trabalha como uma válvula impedindo que alimentos atinjam as vias respiratórias, e assim o ar é conduzido até a laringe.
Laringe: A laringe além de conduzir o ar que se dirige aos pulmões, é o local onde se localizam as cordas vocais fundamentais para a fala.
A traqueia é um canal cilíndrico, de 12 centímetros de comprimento, em continuação à laringe, e bifurcado, inferiormente, nos dois brônquios. É formada por um tubo de tecido fibroso, em cuja espessura se dispõe, em número de 15 a 20, anéis cartilaginosos incompletos na parte posterior. A presença desta armadura cartilaginosa torna a traqueia rígida e a mantém sempre aberta, ao contrário do esôfago. O epitélio da mucosa da traqueia é ciliado.
Na extremidade inferior, a traqueia se bifurca dando dois tubos, os brônquios, cada um dos quais se dirige para um pulmão, em que penetra. A constituição dos brônquios é igual à da traqueia. No interior dos pulmões estes condutos se ramificam em brônquios cada vez menores, e terminam em canalículos muito finos, os brônquiolos, que se abrem, finalmente, nos ácinos pulmonares.
Alvéolos: Cada bronquíolo termina em um “saco” pequeníssimo chamado alvéolo. O pulmão tem milhões de alvéolos e cada um fica envolvido numa rede de finos capilares. As paredes dos alvéolos são tão finas que o oxigênio pode passar para o sangue, enquanto o gás carbônico passa do sangue para o interior dos alvéolos.
São os pulmões os órgãos essenciais do sistema respiratório, pois através de suas paredes se efetuam as trocas gasosas entre o ar inspirado e o sangue. Situados na cavidade torácica, separa-os uma série de órgãos importantes, o coração, o esôfago, a artéria aorta, etc.
4. Quais são as células de um alvéolo? Cite a principal função de cada tipo.
A parede interalveolar é composta por três tipos principais de células:
Células endoteliais dos capilares, são as que estão em maior número e possuem o núcleo mais alongado. Pneumocitos tipo I sua principal função consiste na formação de uma barreira para possibilitar as trocas gasosas e ao mesmo tempo, impedir a passagem de líquido. Pneumocitos tipo II sintetizam substâncias liberadas pela porção apical dos pneumócitos tipo II. São os corpos lamelares que produzem a substância presente na superfície alveolar, formando uma camada extracelular nos alvéolos, chamada de surfactante pulmonar. 
5. Quais são as camadas que o oxigênio atravessa através de difusão simples até o sangue?
2. Camada epitelial do alvéolo 
3. Lamina basal do epitélio alveolar 
4. Interstício 
5. Lamina basal do endotélio 
6. Endotélio
camada de liquido surfactante, camada epitelial do alvéolo, lamina basal do epitélio alveolar, interstício, lamina basal do endotélio, endotélio.
6. Quais são os músculos inspiratórios na respiração passiva? E na ativa, ou forçada?
Na respiração passiva são os músculos diafragma e intercostais externos. Na ativa forçada, o diafragma, intercostais externos e músculos do pescoço, escalenos e estornocleidomastoide. 
7. Como se dá a expiração passiva (involuntária)?
Pelo relaxamento dos músculos inspiratórios, relaxamento do diafragma e intercostais externos.
8. Ao encher um balão, fazemos o processo chamado de expiração forçada. Quais são os músculosenvolvidos? 
Diafragma, músculos do pescoço e intercostais.
9. Como se chama a pleura que envolve os pulmões e a que a caixa torácica, respectivamente?
Pleura visceral que reveste os pulmões e a pleura pariental que reveste a caixa torácica. 
10. Como o oxigênio e o gás carbônico são transportados no sangue? Explique o equilíbrio acidobásico.
O oxigênio é transportado ligado a hemoglobina das hemácias, cerca de 95%. Os outros 5% são transportados livres, dissolvidos no plasma do sangue. 
O gas carbônico 70% é transportado com bicarbonato, 23% ligado a hemoglobina das hemácias e 7% livre, dissolvido no plasma do sangue.
11. Faça um esquema do transporte do gás carbônico como bicarbonato:
A enzima anidrase carbônica catalisa a reação da agua com gas carbônico, essa reação ocorre nas hemácias. O CO2 produzido nos tecidos penetra nas hemácias e a maior parte reage com água, formando ácido carbônico na presença de uma enzima chamada de anidrase carbônica, como esse ácido é fraco ele se dissocia em íons bicarbonato (HCO2+ ) e íons hidrogênio ( H+ ). Os íons bicarbonato saem dos eritrócitos e passam para plasma, onde são transporta dos os íons hidrogênio reagem com a hemoglobina (hb) formando a desoxiemoglobina representada por hhb, com isso, os íons H+, que poderiam abaixar o ph da hemácias se ficassem dissociados, ao se unirem com a hemoglobina deixam de fazê-lo.
12. Sendo o volume corrente de ar de 500 ml. Diferencie espaço morto de espaço funcional:
Dos 500ml, 150ml estão nas vias respiratórias (nariz, laringe, traqueia, brônquios e bronquíolos) e é chamada de espaço morto, porque nessas regiões não corre troca gasosa tendo como função apenas a condução do ar. O espaço funcional que são os alvéolos contem 350ml.
13. Quais seriam os valores aproximados, das pressões parciais de oxigênio e gás carbônico no alvéolo, numa artéria sistêmica e numa veia sistêmica?
Gas carbônico 40mmhg nos alvéolos e na artéria sistêmica e 45mmhg na veia sistêmica. Oxigênio 100mmgh nos alvéolos, 95mmhg na artéria sistêmica e 40mmhg na veia sistêmica.
14. Explique o controle da respiração:
A respiração é controlada automaticamente por um centro nervoso localizado no bulbo. Desse centro partem os nervos responsáveis pela contração dos músculos respiratórios (diafragma e músculos intercostais). Os sinais nervosos são transmitidos desse centro através da coluna espinhal para os músculos da respiração. O mais importante músculo da respiração, o diafragma, recebe os sinais respiratórios através de um nervo especial, o nervo frênico, que deixa a medula espinhal na metade superior do pescoço e dirige-se para baixo, através do tórax até o diafragma. Os sinais para os músculos expiratórios, especialmente os músculos abdominais, são transmitidos para a porção baixa da medula espinhal, para os nervos espinhais que inervam os músculos. Impulsos iniciados pela estimulação psíquica ou sensorial do córtex cerebral podem afetar a respiração. Em condições normais, o centro respiratório (CR) produz, a cada 5 segundos, um impulso nervoso que estimula a contração da musculatura torácica e do diafragma, fazendo-nos inspirar. O CR é capaz de aumentar e de diminuir tanto a frequência como a amplitude dos movimentos respiratórios, pois  possui quimiorreceptores que são bastante sensíveis ao pH do plasma. Essa capacidade permite que os tecidos recebam a quantidade de oxigênio que necessitam, além de remover adequadamente o gás carbônico. Quando o sangue torna-se mais ácido devido ao aumento do gás carbônico, o centro respiratório induz a aceleração dos movimentos respiratórios. Dessa forma, tanto a frequência quanto a amplitude da respiração tornam-se aumentadas devido à excitação do CR.
15. Diferencie as estruturas da zona de condução e zona respiratória. 
Zona Condutora ou condução: Nariz, nasofaringe, laringe, traquéia, brônquios, bronquíolos e bronquíolos terminais. Zona Respiratória: Onde ocorrem as trocas gasosas. Bronquíolos respiratórios, dutos alveolares, sacos alveolares.
16. Relate os fatores que afetam a ventilação pulmonar. 
Tensão superficial do liquido alveolar: moléculas polares de agua são mais fortemente atraídas do que moléculas gasosas no ar. Quando o liquido circunda uma esfera de ar(alvéolo) força para dentro tendendo ao colabamento alveolar, durante a respiração a tensão superficial deve ser superada para expandir os pulmões. 
Outros fatores que afetam a ventilação pulmonar Tensão superficial do líquido alveolar Complacência dos pulmões Resistência das vias aéreas.
17. Defina os diversos volumes e capacidades pulmonares.
VRI: volume de reserva inspiratória, corresponde ao máximo de ar que é possível inspirar ao fim de uma inspiração normal. VC: volume corrente, volume de ar mobilizado normalmente a cada ciclo respiratório. VRE: volume de reserva expiratória, máximo de ar que pode ser exalado a partir da posição de repouso expiratório que é o fim de uma inspiração normal. VR: volume residual, volume de ar que permanece no pulmão ao fim de uma expiração máxima.
18. Explique as leis que interferem na difusão dos gases: lei de Dalton e lei de Henry. 8. Descreva as trocas gasosas de oxigênio e dióxido de carbono na respiração externa e interna. 
O fator mais importante para a troca gasosa entre os alvéolos e o sangue é o gradiente de pressão entre os gases das suas áreas. Lei de Dalton: a pressão de uma mistura gasosa é igual a soma das pressões parciais de cada gas da mistura. Lei de henry: gases dissolvem-se em líquidos proporcionalmente as suas pressões parciais dependendo também da sua solubilidade em líquidos específicos e da temperatura.
A lei de Dalton diz que a pressão total de uma mistura gasosa é a soma das pressões parciais de todos os gases que compõem a mistura. Respiração externa: troca gasosa entre os espaços aéreos pulmonares e o sangue nos capilares pulmonares, ocorre através da membrana respiratória, onde o sangue recebe oxigênio e perde gas carbônico. Respiração tecidual interna: troca gasosa entre o sangue presente nos capilares sistêmicos e as células teciduais.
19. Identifique os diversos fatores que regulam a respiração.
Os mecanismos que controlam a respiração estão localizados na substância reticular do bulbo e da ponte. A área no bulbo é geralmente referida como o centro respiratório. As áreas de controle respiratório na ponte são conhecidas como centros pneumotáxico e apnêustico. O centro respiratório bulbar é o mais importante, se o centro for destruído toda a respiração cessa. O controle da respiração é feito automaticamente por um centro nervoso localizado no bulbo, de onde partem os nervos e estímulos responsáveis pela contração dos músculos respiratórios. O principal mecanismo de regulação depende da concentração de co2 no sangue, quando ocorre maior formação desse gas aumenta a quantidade de h+ no sangue provocando uma diminuição no ph, com isso o bulbo é sensibilizado.
20. Um paciente com uma cardiopatia apresenta pouco volume de ejeção no ventrículo esquerdo. Quais as consequências desta falha ao nível respiratório? Por que o bebe prematuro tem risco de morrer de insuficiência respiratória? O que acontece com o volume residual em um paciente com doença pulmonar obstrutiva crônica (DPOC)?
Insuficiência Cardíaca Esquerda: constitui a maioria dos casos de insuficiência cardíaca. É decorrente da disfunção do coração esquerdo, geralmente relacionada à insuficiência ventricular esquerda (IVE). A síndrome cursa com congestão pulmonar (dispneia, ortopnéia, dispneia paroxística noturna). São exemplos: infarto agudo do miocárdio, isquemia miocárdica, miocardiopatia idiopática e sobrecarga de VE, como na cardiopatia hipertensiva e doença valvar. A Síndrome da Dificuldade Respiratória é devido à formação de uma membrana nos alvéolos pulmonares do recém-nascido prematuro (membrana hialina). Essa membrana funciona como uma barreira mecânica que dificulta ou impede as trocas normais de oxigênio e gás carbônico, podendo levar o bebê a um grau extremo de asfixia e à morte. Aformação dessa membrana se deve à deficiência de uma proteína chamada surfactina, que reveste os alvéolos pulmonares. É difícil saber se os bebês já nascem com essa membrana ou se a formam logo após o nascimento, pois eles parecem normais ao nascer e só depois de algumas horas é que começam a ter dificuldade em respirar. Ocorre com maior frequência em crianças prematuras, naquelas que nasceram de parto cesariano e em filhos de mães diabéticas. As células inflamatórias recrutadas na DPOC liberam substâncias como a elastase, as colagenases e os produtos oxidantes, que superpostos aos oxidantes inalados da fumaça do cigarro, atuam modificando os componentes da matriz extracelular. Assim, o pulmão adquire um novo modelo, deformado (estiramento e desaparecimento dos tabiques alveolares formando espaços aéreos maiores e compressões brônquicas associadas a áreas de hiperinsuflação), irreversível e que leva ao prejuízo de uma das mais primitivas funções da vida, o próprio ato respiratório. A Doença Pulmonar Obstrutiva Crônica, também conhecida pela sigla DPOC, é uma condição que se caracteriza por uma limitação crônica ao fluxo de ar causada por inflamação crônica dos brônquios (bronquite crônica) e/ou por perda de elasticidade do pulmão por enfisema pulmonar. Esta diminuição do fluxo pode piorar com as infecções pulmonares e pode melhorar com o uso de fármacos broncodilatadores, mas sempre existirá uma redução do fluxo aéreo na respiração. Esta limitação à passagem do ar provocará dificuldade para respirar, denominado dispnéia.
21) Por que a pressão parcial do O2 (ao nível do mar) é de 160 mmHg? O que acontece com a PO2 e PCO2 venosa em uma pessoa com aumento da ventilação alveolar?
A pressão parcial de Oxigênio no ar atmosférico é de, aproximadamente, 21%, numa pressão barométrica de 760 mmHg ao nível do mar, o que equivale a aproximadamente 150 mmHg. No sangue oxigenado à pressão parcial atmosférica, a quantidade de moléculas de Oxigênio é muito menor que a do ar, devido à sua baixa solubilidade.
22) Duas pessoas apresentam os seguintes parâmetros respiratórios:
	A: Frequência de 22 ciclos/min e volume corrente (Vc) de 300 mL
	B: Frequência de 10 ciclos/min e Vc de 500 mL
Qual dos dois possui maior eficiência respiratória?
23) Diferencie hiperventilacao de hiperpnéia. Que efeito a hiperventilacao tem na porcentagem de saturação da hemoglobina (Hb) arterial?
A hiperventilação é uma condição em que de repente a pessoa começa a respirar muito rapidamente. A respiração saudável consiste em um equilíbrio entre respirar oxigênio e expirar dióxido de carbono. Na hiperventilação este equilíbrio é perturbado porque a pessoa exala mais do que inala, levando a uma rápida redução no dióxido de carbono no corpo. A hiperventilação é um distúrbio no qual o paciente começa subitamente a respirar muito rapidamente. Uma respiração saudável ocorre quando existe um equilíbrio entre a inspiração de oxigênio e a expiração de gás carbônico. Durante a hiperventilação, este equilíbrio é comprometido devido à maior exalação do que inalação, o que provoca uma rápida redução no nível de dióxido de carbono no organismo. Níveis baixos de dióxido de carbono eventualmente provocam estreitamento dos vasos sanguíneos que suprem sangue para o cérebro. Esta redução no suprimento de sangue para o cérebro provoca sintomas como vertigens e formigamento dos dedos. A hiperventilação grave pode causar perda de consciência. O hiperpnéia - como já mencionado - é uma condição médica caracterizada por um aumento da profundidade e a frequência de respirações que causam, por isso, uma maior ventilação pulmonar. Normalmente, a ventilação pulmonar é de aproximadamente 500 cc de ar por minuto, em um adulto em repouso. O hiperpnéia não deve ser confundido, no entanto, com dispneia: caracteriza-se, de facto, por uma alteração do ritmo da respiração com pieira e dificuldades respiratórias.
24) Comente sobre a pressão parcial do O2 e CO2 em uma pessoa com ventilação alveolar na taxa de 2 L/min (lembre-se que uma pessoa normal essa taxa é de 4,2 L/min). Por que o edema dificulta a respiração?
O edema pulmonar agudo é um acúmulo de líquido nos alvéolos e no espaço intersticial dos pulmões. O acúmulo de líquido nos alvéolos dificulta a respiração e pode ser mortal, é uma emergência médica causada pelo extravasamento de água dos vasos sanguíneos para o tecido pulmonar, tornando a respiração difícil.
25. Qual o papel da anidrase carbônica no transporte de gases?
A maior parte do gás carbônico liberado pelos tecidos (cerca de 70%) penetra nas hemácias e é transformado, por ação da enzima anidrase carbônica , em ácido carbônico, que posteriormente se dissocia nos íons H+ e bicarbonato.
26. Qual o papel do núcleo respiratório dorsal no controle da respiração? Qual o principal estímulo que atua sobre os quimioreceptores que modificam o ritmo respiratório? Explique resumidamente como os quimioreceptores centrais monitoram o CO2 no fluido cerebral espinhal.
27) Como as altas altitudes influenciam a fisiologia respiratória?