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Noções de Fisiologia Respiratória Centro Universitário Maurício de Nassau – UNINASSAU Olinda Curso de Fisioterapia Anatomia Aplicada à Fisioterapia Professor: Filipe Pinheiro Vias aéreas Vias de condução: Cavidade nasal, Nasofaringe, Laringe, Traqueia, Brônquios, Bronquíolos; Zona respiratória: Bronquíolos respiratórios; Alvéolos. Vias aéreas Ciclo respiratório Inspiração: contração do diafragma e músculos intercostais externos, com expansão da caixa torácica; Expiração: relaxamento do diafragma e músculos intercostais internos, com aumento da pressão intratorácica. Centro respiratório Grupos neuronais do córtex e do tálamo (respiração voluntária ou comportamental) e do bulbo e da ponte (respiração automática ou metabólica) no tronco encefálico: Grupo respiratório ventral (GRV): atividade expiratória; Grupo respiratório dorsal: atividade inspiratória; Centro pneumotáxico: controle da frequência e profundidade da respiração (quimiorreceptores e mecanorreceptores). Interação coração- pulmão Centro Universitário Maurício de Nassau – UNINASSAU Olinda Curso de Fisioterapia Anatomia Aplicada à Fisioterapia Professor: Filipe Pinheiro Coração Circulação pulmonar Hematose Músculos Respiratórios Centro Universitário Maurício de Nassau – UNINASSAU Olinda Curso de Fisioterapia Anatomia Aplicada à Fisioterapia Professor: Filipe Pinheiro Músculos da bomba respiratória Essencialmente, todos os músculos que se inserem na caixa torácica têm o potencial para gerar ação respiratória; Os músculos que expandem a cavidade torácica são músculos inspiratórios, enquanto aqueles que comprimem a cavidade torácica são os músculos expiratórios e induzem a expiração; Esses músculos possuem exatamente a mesma estrutura básica de todos os outros músculos esqueléticos e trabalham em conjunto para expandir ou comprimir a cavidade torácica. Propriedades funcionais dos músculos da bomba respiratória As propriedades funcionais de qualquer músculo são determinadas pelo seu tipo de fibra; Músculos humanos possuem três tipos principais de fibras, e muitos músculos contêm uma mistura desses tipos em diferentes proporções: Tipo I: contração lenta e relativamente fraca, mas muito resistente à fadiga; Tipo IIA: contração moderadamente rápida e forte, com alta resistência à fadiga; Tipo IIB (também conhecida como IIX): rápida e muito forte, mas com moderada resistência à fadiga. Inervação Nervo frênico: inspiratório; Nervos intercostais: inspiratório e expiratório; Nervos toracoabdominais: expiratório. Componentes mecânicos: caixa torácica Caixa torácica: 12 costelas e 12 vértebras torácicas. Componentes mecânicos: esterno Manúbrio, corpo e processo xifoide. Músculos respiratórios Caixa torácica: esterno, 12 costelas e 12 vértebras torácicas; Músculos inspiratórios: diafragma, músculos intercostais; Músculos inspiratórios acessórios (respiração forçada): esternocleidomastoideo, músculos escalenos, serrátil anterior, peitoral maior, peitoral menor, trapézio, latíssimo do dorso, eretores da espinha, iliocostal lombar e quadrado lombar; Músculos expiratórios (expiração forçada): músculos reto abdominal, abdominal transverso, oblíquo externo, oblíquo interno. Músculos do pescoço: esternocleido mastóideo Músculos do pescoço: esternocleido mastóideo Origem: manúbrio do esterno e porção média da clavícula; Inserção: processo mastoide do osso temporal e na linha nucal superior do osso occipital; Função: flexão lateral da cabeça e rotação da cabeça para o lado oposto (contração unilateral), elevação da cabeça e flexão do pescoço em direção ao tórax (contração bilateral), e auxiliar na inspiração; Inervação: nervo acessório (XI par craniano) e plexo cervical (C1- C2). Músculos do pescoço: escalenos Músculos do pescoço: escalenos Anterior Origem: tubérculo anterior das apófises transversas de C3 a C6; Inserção: primeira costela (tubérculo anterior) Inervação: nervos espinais cervicais de C4 a C6 Função: elevação da 1ª costela e inclinação do pescoço (inspiração forçada) Médio Origem: tubérculo posterior das apófises transversas de C3 a C7 Inserção: primeira costela posteriormente ao músculo escaleno anterior Inervação: ramos anteriores dos nervos espinais cervicais Função: flexão lateral do pescoço e elevação da 1ª costela na inspiração forçada Posterior Origem: tubérculo posterior das apófises transversas de C5 a C7 Inserção: segunda costela Inervação: ramos anteriores dos nervos espinais cervicais C6 e C7 Função: flexão lateral do pescoço e elevação da 2ª costela na inspiração forçada Músculos do pescoço: trapézio Músculos do pescoço: trapézio Origem: osso occipital, ligamento nucal, apófises espinhosas de C7 a T12; Inserção: espinha da escápula, acrômio da escápula, terço lateral da clavícula; Função: elevação (porção descendente), retração e depressão (porção descendente) da escápula, auxiliar na inspiração; Inervação: nervo acessório e ramos dorsais de C3 e C4. Músculos da cintura escapular: serrátil anterior Músculos da cintura escapular: serrátil anterior Origem: costelas (primeira à nona); Inserção: borda medial da escápula; Função: movimentação e estabilização da escápula; elevação do braço acima de 90 graus; músculo inspiratório acessório; Inervação: nervo torácico longo. Músculos torácicos: intercostais externos Músculos torácicos: intercostais externos Origem: borda inferior de costela superior; Inserção: borda superior de costela inferior; Função: inspiração; Inervação: nervos intercostais (T1-T11). Músculos torácicos: intercostais internos Músculos torácicos: intercostais internos Origem: borda superior de costela inferior; Inserção: borda inferior de costela superior; Função: expiração; Inervação: nervos intercostais (T1-T11). Músculos torácicos: peitoral maior Músculos torácicos: peitoral maior Origem: Parte clavicular: metade medial da clavícula; Parte esternocostal: esterno, 2ª a 7ª cartilagens costais; Parte abdominal: camada anterior da bainha do reto; Inserção: tubérculo maior do úmero; Função: auxiliar na inspiração; Inervação: nervos peitorais laterais (ramos do plexo braquial). Músculos torácicos: latíssimo do dorso Músculos torácicos: latíssimo do dorso Origem • Parte vertebral: processos espinhosos da sétima à décima segunda vértebras torácicas, fáscia toracolombar • Parte ilíaca: crista ilíaca • Parte costal: nona a décima segunda costelas • Parte escapular: ângulo inferior da escápula Inserção Úmero proximal e distal Inervação Nervo tóracodorsal Função • Rotação interna, adução e extensão do úmero • Elevação e anteriorização do tronco •Auxilia a expiração Músculos abdominais: diafragma Músculos abdominais: diafragma Origem: face interna das 6 últimas costelas, face interna do processo xifoide e corpos vertebrais das vértebras lombares superiores; Inserção: tendão central (aponeurose); Função: inspiração (diminuição da pressão pleural e torácica), estabilização da coluna vertebral e expulsões (defecação, vômito, micção e parto); Inervação: nervo Frênico (C3 – C5) e 6 últimos nervos intercostais. Músculos abdominais: retoabdominal Músculos abdominais: retoabdominal Origem: púbis; Inserção: 5ª a 7ª cartilagens costais e apófise xifoide; Função: flexão do tronco, estabilização da coluna vertebral, compressão da parede abdominal, aumento da pressão intra-abdominal e expiração; Inervação: nervos intercostais. Treinamento Muscular Inspiratório Centro Universitário Maurício de Nassau – UNINASSAU Olinda Curso de Fisioterapia Anatomia Aplicada à Fisioterapia Professor: Filipe Pinheiro Avaliação da função dos músculos respiratórios É impossível medir a força dos músculos respiratóriosdiretamente; No lugar disso, deve-se mensurar um indicador dessa produção: a pressão que os músculos respiratórios podem gerar; O índice de função muscular respiratória mais usado é a pressão estática máxima (mensurada pela boca) durante os esforços inspiratórios ou expiratórios máximos quando a boca está fechada; A pressão inspiratória máxima (PImáx) é comumente medida no volume residual (o fim da expiração máxima), embora também possa ser medida na capacidade residual funcional (o fim da expiração relaxada); A pressão expiratória máxima (PEmáx) é mensurada com os pulmões cheios, o que é conhecido como capacidade pulmonar total (o fim de uma expiração máxima). Avaliação da função dos músculos respiratórios A medida da Pimáx pode ser feita com manovacuômetro analógico ou digital; A preferência é por aparelhos digitais, porque o maior valor de PImáx acontece brevemente e pode ser perdido num mostrador analógico; Habitualmente, a medida é feita com o paciente sentado, com clipe nasal e pedindo-se que o paciente expire até o VR e depois faça uma inspiração máxima e mantenha o esforço máximo por 1 a 2 segundos. Avaliação da função dos músculos respiratórios Avaliação da função dos músculos respiratórios Pessoa IMBS, Houri Neto M, Montemezzo D, Silva LAM, Andrade AD, Parreira VF. Predictive equations for respiratory muscle strength according to international and Brazilian guidelines. Braz J Phys Ther. http://dx.doi.org/10.1590/bjpt-rbf.2014.0044 Como estabelecer a carga de treinamento Se a carga for muito pesada, haverá três consequências: Poucas respirações; Músculos inspiratórios treinados apenas em baixos volumes pulmonares; Comprometimento do trabalho total dos músculos inspiratórios; A carga mais utilizada é equivalente a 30% da força dos músculos inspiratórios; A melhor carga é equivalente a 50 a 70% da força dos músculos inspiratórios. Princípios gerais do treinamento Três princípios universais de treinamento foram estabelecidos para todos os músculos esqueléticos: princípios da sobrecarga, especificidade e reversibilidade; Esses três princípios guiam a formulação e implementação do treinamento muscular. Princípio da sobrecarga Para obter uma resposta ao treinamento, as fibras musculares devem ser sobrecarregadas; O conceito de duração, intensidade e frequência de treinamento está implícito nesse princípio. Princípio da especificidade A natureza da resposta a um treinamento depende do tipo de estímulo realizado; Os músculos tendem a responder ao estímulo de força (alta intensidade e curta duração) aumentando a força; e eles respondem ao estímulo do treinamento de resistência (baixa intensidade e longa duração) ao aumentar a resistência; Os músculos tendem a não melhorar propriedades que não fazem parte do estímulo do treinamento. Princípio da reversibilidade O fenômeno do “use ou perda” (destreinamento) descreve a reversibilidade do treinamento; O princípio da reversibilidade também influencia estratégias para a manutenção dos benefícios do treinamento durante o período de treinamento reduzido. Padrão respiratório durante o TMI O TMI deve incluir a ação em conjunto com o maior número possível de músculos inspiratórios; O TMI deve ser realizado na maior variedade possível de volumes pulmonares (VR-CPT) para evitar uma adaptação subótima em um determinado volume pulmonar. Princípios básicos do TMI Estabeleça uma carga de treinamento de 30 repetições máximas (30 RM) usando o processo de tentativa e erro; Inspire contra a carga com esforço máximo (o mais rápido possível); Inspire e expire o mais fundo possível durante cada respiração; Treine duas vezes por dia – manhã e tarde; Lembre-se das repetições de insucesso; Progrida com o treinamento ao manter a carga em sua nova 30 RM; Treine em média 25 a 35 vezes por sessão; Treinamento de corpo inteiro pode afetar o TMI por causa de fadiga residual; Se você suspeitar de fadiga residual nos músculos inspiratórios, repouse por um dia do TMI; Não faça o TMI antes de uma grande sessão de treinamento ou competição; Mantenha o TMI diário. Progressão do treinamento A carga de treinamento de ser aumentada a cada semana. Treinamento de manutenção Ao completar a fase de treinamento de base, a frequência do treinamento pode ser reduzida em até dois terços sem qualquer perda dos benefícios funcionais. Resposta dos músculos respiratórios ao treinamento Essencialmente, os músculos respiratórios se adaptam ao treinamento ao alterar sua estrutura, e isso causa alterações na sua função muscular; Quando uma pessoa levanta peso, as fibras musculares se tornam maiores, e a força do músculo aumenta; Se o músculo estiver submetido a sessões contínuas e prolongadas de exercício, as fibras musculares estarão sujeitas a alterações estruturais e bioquímicas que aumentam sua resistência. Treinamento de força Equipamentos são usados na boca para impor resistência contra os músculos respiratórios (semelhante a elevar um haltere); Neste caso, o “peso” é aplicado na forma de resistência ao fluxo de ar, por meio de um bocal; A resistência pode ser gerada usando dois métodos principais: carga de fluxo resistiva ou carga de pressão; A carga pode ser limitada a apenas uma fase da respiração, usando uma válvula que permite o fluxo de ar, somente durante a inspiração ou expiração. Treinamento de força: carga resistiva de fluxo inspiratório O produto típico do treinamento permite que os usuários selecionem uma série de diferentes tamanhos de orifícios que obstruem a porta inspiratória do aparelho; Quanto menor o orifício, maior a carga sobre a respiração; Limitação: a carga de treinamento varia com a taxa de fluxo de ar; Quanto mais rápido a pessoa respirar através do orifício, mais difícil será inspirar. Equipamentos de fluxo de resistência passiva Treinamento de força: carga de pressão inspiratória É o método mais usado e estudado de treinamento respiratório; Ele também é mais semelhante ao levantamento de pesos do que qualquer outra forma de treinamento respiratório; O usuário respira através de um equipamento que contém válvula de carga-pressão inspiratória e válvula plana expiratória sem carga; Para gerar fluxo de ar, é preciso superar a carga de pressão e abrir a válvula inspiratória pressurizada. Equipamentos com válvula de pressão Nesta categoria de equipamentos de pressão, dois produtos estão disponíveis: POWERbreathe (Hab International Limited) e Threshold (Philips Respironics); As diferenças principais são os intervalos de carga, bocal, separação das vias de fluxo inspiratório e expiratório, e preço. Equipamentos com válvula de pressão Treinamento de força: carga de pressão expiratória É precisamente o paralelo do equipamento de carga de pressão inspiratória. Treinamento de resistência Consiste na hiperventilação por períodos prolongados (semelhante à corrida em esteira); Não é possível separar as contribuições dos músculos inspiratórios e expiratórios; Limitação: a hiperventilação leva à hipocapnia, provocando tontura leve e espasmo muscular involuntário, se continuado por mais de poucos minutos; Para que a hiperventilação seja um método viável de treinamento, a hipocapnia deve ser prevenida, e isso requer um equipamento para manter o nível normal de dióxido de carbono no corpo. Benefícios do treinamento dos músculos respiratórios para o desempenho Benefícios do treinamento dos músculos respiratórios para o desempenho Dois fatores principais surgem nos músculos da bomba respiratória, fazendo o atleta diminuir o ritmo ou parar: A percepção de esforço respiratório; As consequências do metaborreflexo dos músculos inspiratórios; Tornar os músculos respiratórios mais fortes e mais resistentes à fadigadeve retardar ou abolir as influências negativas da respiração sobre a tolerância ao exercício.
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