tutoria sistema respiratório

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Sistema Respiratório 
Fechamento: problema 2
 
Objetivos:
 
1. Compreender a anatomia e fisiologia do Sistema Respiratório (falar dos músculos respiratório)
O sistema respiratório é o sistema responsável por garantir a captação deoxigênio do meio ambiente e a liberação do gás carbônico. Além disso, esse sistema está relacionado com o olfato, ou seja, nossa capacidade de permitir odores e relacionado também com a fala, devido à presença das chamadas pregas vocais em um dos órgãos do sistema respiratório.
Fossas nasais: o primeiro local por onde o ar passa. Nelas é possível observar trêsregiões: o vestíbulo, a área respiratória e a área olfatória. O vestíbulo é a parte anterior e dilatada das fossas nasais, a qual se comunica com o meio exterior. A regiãorespiratória corresponde à maior parte dasfossas nasais. Por fim, temos a áreaolfatória que corresponde à parte superiordas fossas nasais, a qual é rica em quimiorreceptores  de olfação.
Faringe: é um órgão musculo membranosocomum ao sistema digestório e respiratório. A parte que faz parte do sistema respiratório é denominada de nasofaringe, enquanto a parte digestória é denominada de orofaringe. A nasofaringe está localizada posteriormente à cavidade nasal.
Laringe: é um tubo de cerca de 5 cm de comprimento que apresenta formairregular e atua garantindo a conexão entre a faringe e a traqueia. Na laringe, é possível perceber a chamada epiglote, que nada mais é do que um prolongamento que se estende desse órgão em direção à faringe e evita que alimento adentre o sistema respiratório. Além da epiglote, encontramos na laringe a presença das chamadas pregas vocais, que são responsáveis pela produção de som.
Traqueia: é um tubo formado porcartilagens hialinas em formato de C, logo depois da laringe. A traqueia ramifica-sedando origem a dois brônquios,denominados de brônquios primários.
Brônquios: são ramificações da traqueia,que penetram cada um em um pulmão, pela região do hilo. Esses brônquios, denominados de brônquios primários ou principais, penetram pelos pulmões e ramificam-se em três brônquios no pulmão direito e dois no pulmãoesquerdo. Esses brônquios, chamados de secundários ou lobares, ramificam-se dando origem a brônquios terciários ou segmentares, que se ramificam dando origem aos bronquíolos.
Bronquíolos: são ramificações dosbrônquios, possuem diâmetro de cerca de 1 mm e não possuem cartilagem. Esses também ramificam-se, formando os bronquíolos terminais e, posteriormente, os bronquíolos respiratórios. Os bronquíolosrespiratórios marcam a transição para a parte respiratória e abrem-se no chamado ducto alveolar.
Alvéolos pulmonares: são estruturas que fazem parte da última porção da árvore brônquica e estão localizadas no final dosductos alveolares. São semelhantes a pequenas bolsas, apresentam uma parede epitelial fina e são o local onde ocorrem as trocas gasosas. Geralmente, os alvéolos estão organizados em grupos chamados de saco alveolar.
2. Pulmões: são órgãos em formato de coneque apresentam consistência esponjosa e apresenta maior parte de seu parênquima formado pelos alvéolos, sendo estimada a presença de cerca de 300 milhões dealvéolos nos pulmões. Cada pulmão é revestido por uma membrana chamada de pleura.
Podemos dividir o sistema respiratório em duas porções: a condutora e a respiratória. 
· Porção condutora: é formada pelas fossasnasais, nasofaringe, laringe, traqueia,brônquios, bronquíolos e bronquíolosterminais. Como o nome indica, essa porção permite a entrada e saída de ar, porém sua função não acaba aí, é nessa parte que o ar é limpo, umedecido e aquecido.
· Porção respiratória: é formada pelos bronquíolos respiratórios, ductosalveolares e alvéolos, que são as partes responsáveis pela ocorrência das trocas gasosas. É nessa porção que o oxigênio inspirado passará para o sangue e o gás carbônico presente no sangue passará para o sistema respiratório.
· → Como funciona o sistema respiratório
· O sistema respiratório funciona garantindo a entrada e saída de ar do nosso corpo. O ar inicialmente entra pelas fossas nasais onde é umedecido, aquecido e filtrado. Ele então segue para a faringe, posteriormente para laringe e para a traqueia. A traqueia ramifica-se em dois brônquios dando acessos aos pulmões. O ar segue, então, dos brônquios para os bronquíolos e finalmente chega aos alvéolos pulmonares.
· As trocas gasosas acontecem nos alvéolos pulmonares.
· Nos alvéolos ocorrem as trocas gasosas, um processo também denominado de hematose.O oxigênio presente no ar que chega até os alvéolos dissolve-se na camada que reveste essa estrutura e difunde-se pelo epitélio para os capilares localizados em torno dos alvéolos. No sentido oposto ocorre a difusão de gás carbônico.
3. Entender os efeitos Bohr e Haldane
O Efeito de Bohr (não, não é o cara do modelo atômico, é o pai dele) é um fenômeno que descreve a tendência da hemoglobina a perder afinidade pelo oxigênio em ambientes mais ácidos (e a ganha em ambientes mais alcalinos). Este efeito é mais bem observado no sangue na circulação próxima aos tecidos não-alveolares, longe das trocas de gases dos pulmões.
Efeito de Haldane, fenômeno onde a hemoglobina tende a perder afinidade pelo gás carbônico quando há alta concentração de oxigênio no sangue (e vice-versa). Este efeito é mais bem observado nos tecidos alveolares, onde há a troca de gases e, portanto, o suprimento de oxigênio é renovado.
Basicamente, os dois efeitos são complementares, mas cada momento das trocas gasosas demonstra melhor uma das explicações propostas pelos dois cientistas.
4. Discutir a regulação do Sistema Respiratório 
 Nervosa: Regulação controlada pelo sistema nervoso central.
Voluntário/Comportamental: regulada pelo córtex.
 Involuntário/Automático: controlada pelos centros respiratórios do bulbo 
- Química: mediada pelos quimiorreceptores respiratórios, que enviam impulsos nervosos para os centros 
respiratórios cerebrais. São sensíveis a alteração de pressão de CO2 e O2 e alterações do pH. 
- Mecânica: os receptores sensoriais pulmonares respondem a diferentes estímulos e envia impulsos 
-nervosos para o centro respiratório do tronco cerebral via fibras aferentes vagais mielínicas e amielínicas
Ritmo Respiratório
O controle da respiração é realizado pelo centro respiratório localizado no Bulbo raquidiano, que se caracteriza principalmente nas concentrações de gás carbônico presente no sangue.
Quando a concentração de gás carbônico está alta a consequência é a frequência respiratória aumentar.
Do contrário quando a concentração do gás carbônico esta baixa a frequência cai.
O processo de respiração é dividido em dois movimentos:
Inspiração: Através da contração do diafragma e dos músculos intercostais, a inspiração, promove a entrada de ar dentro do organismo.  O ar inspirado contém cerca de 20% de oxigênio e apenas 0,04% de gás carbônico.
Expiração: Através do relaxamento do diafragma e dos músculos intercostais, a expiração, promove a saída de ar dos pulmões. O ar expirado contém 16% de oxigênio e 4,6 % de gás carbônico.
5. Discorrer sobre a relação do volume respiratório e capacidade pulmonar
Os volumes pulmonares podem ser classificados como volumes estáticos (absolutos) e volumes dinâmicos. 
Os volumes pulmonares estáticos: são os resultantes da complementação de manobras respiratórias, consistindo em compartimentos pulmonares. 
Os volumes pulmonares dinâmicos: são os decorrentes de manobras respiratórias forçadas, expressam variáveis e parâmetros de fluxo aéreo e são medidos através da espirometria.
Os volumes pulmonares que podem ser medidos por espirometria – VAC, VIR, VER, CI, CV – são volumes de determinação direta. O VR não pode ser medido pela espirometria, necessitando de técnicas de diluição de ga-lses, de pletismografia ou de avaliação radiográfica, para sua determinação.
Volumes Pulmonares
– Volume Corrente (VC): é a quantidade de ar que entra e sai dos pulmões durante um ciclo ventilatório (inspiração e expiração) e corresponde a cerca de 500ml;
– Volume de Reserva Inspiratório(VRI): é a quantidade de ar que pode entrar nos pulmões após uma inspiração corrente, e em uma inspiração máxima o VRI pode chegar a 3000ml;
– Volume de Reserva Expiratório (VRE):é a quantidade de ar que pode sair dos pulmões após uma expiração corrente, e em uma expiração máxima o VRE pode chegar a 1100ml;
– Volume Residual (VR): é a quantidade de ar que permanece no interior dos pulmões, mesmo após uma expiração forçada máxima. O VR é de cerca de 1200ml
. Capacidades pulmonares
São combinações de dois ou mais volumes pulmonares, sendo importantes na descrição dos ciclos respiratórios. São elas:
· Capacidade inspiratória (C.I.): É o volume máximo que uma pessoa pode inspirar após uma expiração basal. Ela corresponde, numericamente, à somatória do volume corrente com o volume de reserva inspiratória, ou seja, CI= VC+VRI. Logo, CI=3.500 ml
· Capacidade vital (C.V.): É o volume máximo de ar mobilizado entre uma inspiração e expiração máximas. Trata-se da somatória de volume corrente, volume de reserva inspiratória e volume de reserva expiratória, ou seja, CV= VC+VRI+VRE. Como CI= VC+VRI, CV= CI+VRE, CV= 4.600 ml
· Capacidade residual funcional (CRF): É o volume de ar que permanece nos pulmões após uma expiração basal, ou seja, é a somatória do volume de reserva expiratória com volume residual. Assim, CRF=VRE+VR, logo, CRF= 2300 ml
· Capacidade pulmonar total (CPT): É o volume contido nos pulmões após uma inspiração máxima, ou seja, é a soma de todos os volumes pulmonares.
Como já dito anteriormente, a maioria dos volumes e capacidades pulmonares podem ser medidos por espirometria, mas existe algumas exceções.
Os volumes e capacidades pulmonares variam de pessoa para pessoa e também sofrem alterações fisiológicas e patológicas
Em condições de normalidade os valores das cinco for- mas de CV são iguais. Em processos obstrutivos pode haver diferença: CVI > CVL > CVF(2).
Capacidade inspiratória (CI). É o volume máximo inspirado voluntariamente a partir do final de uma expi- ração espontânea (do nível expiratório de repouso). Compreende o VAC e o VIR. Corresponde a cerca de 50-55% daCPT eacercade60a70%daCV.
Capacidade residual funcional (CRF). Volume con- tido nos pulmões ao final de uma expiração espontânea. Compreende o VR e o VER. Corresponde a cerca de 40- 50% da CPT. As vezes é referido como volume de gás torácico (VGT), que é a mensuração objetiva nas técnicas empregadas para determinar a CRF.
Capacidade pulmonar total (CPT). Volume contido nos pulmões após uma inspiração plena. Compreende
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todos os volumes pulmonares e é obtido pela soma CRF com a CI.
Nível do final da inspiração. O fim da fase de inspiração corrente é chamado de nível inspiratório corrente ou de repouso (por ausência de fluxo aéreo, mas sem repouso mecânico).
Nível do final da expiração. O fim da fase expiratória é chamado de nível expiratório de repouso, pela ausência de fluxo aéreo e de esforço muscular (em condições de normalidade). Corresponde a CRF.
Nível inspiratório máximo. Nível ao final de uma inspiração voluntária plena. Corresponde à CPT.
Nível expiratório máximo. Nível de final de expira- ção voluntária completa, após a exalação do VER. Cor- responde ao V
6. Explanar sobre a importância do EPO
A eritropoetina (EPO) é uma glicoproteína sintetizada pelo rim, mais especificamente pelas células adjacentes aos túbulos proximais renais (90%), e pelo  também, porém, em menor quantidade (10%). 
Apresenta como função: a regulação da eritropoiese (produção de eritrócitos, também conhecidos como hemácias ou glóbulos vermelhos) no homem e em outros animais.
Esta glicoproteína era rotineiramente utilizada para melhorar o desempenho dos atletas, especialmente nas modalidades de fundo (ciclismo, atletismo e esqui, por exemplo), uma vez que eleva os níveis de eritrócitos sanguíneos, incrementando a troca de oxigênio, resultando, assim, no aumento da resistência ao exercício físico.
A EPO é amplamente utilizada no tratamento de diversos tipos de anemias, preparos de procedimentos cirúrgicos em que há grande perda sanguínea, 
reposição de níveis hematológicos, 
após cirurgias, terapêutica de afecções crônicas (como hepatite), tratamentos oncológicos
, insuficiência renal crônica, 
doenças do sangue, 
neoplasias, 
programas de transfusão autóloga e 
cirurgias ortopedias.
6. Elucidar sobre a afinidade da hemoglobina com o oxigênio e sua curva de dissociação
O oxigênio é transportado no sangue sob duas formas:
1) Dissolvido no plasma: Quando o oxigênio entra no sangue, ele imediatamente se dissolve no plasma e no líquido intracelular eritrocitário. Segundo a lei de Henry, a quantidade dissolvida de oxigênio é proporcional à pressão parcial deste gás. Sabendo que no sangue arterial normal a 37oC, com uma PaO2 de aproximadamente 100 mmHg, existe cerca de 0,3 ml/dl de oxigênio dissolvido:
O2 dissolvido ( ml/dl ) = PO2 x 0,003
2) Combinado com a hemoglobina: A maioria do oxigênio sanguíneo é transportado em combinação química com a hemoglobina nos eritrócitos. A hemoglobina é uma proteína conjugada composta por quatro cadeias polipeptídicas (globinas), sendo duas alfas e duas betas, cada uma combinada com um complexo porfirina denominado heme. As quatro cadeias polipeptídicas da hemoglobina formam um espiral em conjunto numa estrutura semelhante a uma bola, forma que determina a sua afinidade pelo oxigênio. Cada complexo heme contém 1 íon ferroso (Fe++) localizado centralmente, que estabelece ligação com uma molécula de O2. Dessa forma, cada molécula de hemoglobina pode carregar até 4 moléculas de oxigênio.
Um grama de hemoglobina é capaz de se combinar com 1,39 ml O2. Como o sangue normal possui cerca de 15g de Hb/100dl, a capacidade de O2 no sangue (transportado dessa forma) será cerca de 20,8 ml de O2/100dl de sangue.
A hemoglobina(Hb) é o principal veículo para o transporte de oxigénio no sangue . O oxigénio é também realizada dissolvido no sangue do plasma mas a um grau muito menor. A hemoglobina é contido em células vermelhas do sangue . Sob certas condições, o oxigénio ligado à hemoglobina é libertada para o plasma do sangue e absorvido nos tecidos . Cada molula de hemoglobina tem a capacidade para transportar quatro moléculas de oxigénio. Estas moléculas de ligação de oxigénio ao ferro do heme grupo. A ligação da primeira molécula de oxigénio induz uma alteração conformacional de hemoglobina que aumenta a afinidade para os três restantes moléculas de oxigénio.
Como muito do que a capacidade é preenchido pelo oxigênio a qualquer momento é chamado de saturação de oxigênio . Expressos como uma percentagem, a saturação de oxigénio é a razão entre a quantidade de oxigénio ligado à hemoglobina, para a capacidade de transporte de oxigénio da hemoglobina. A capacidade de transporte de oxigénio da hemoglobina é determinada pelo tipo de hemoglobina presente no sangue. A quantidade de oxigénio ligado à hemoglobina em qualquer momento está relacionada, em grande parte, à pressão parcial de oxigénio à qual a hemoglobina está exposta. Nos pulmões , na interface do alvéolo-capilar , a pressão parcial de oxigénio é tipicamente elevado, e por conseguinte o oxigénio se liga facilmente à hemoglobina que está presente. À medida que o sangue circula a outros tecidos do corpo em que a pressão parcial de oxigénio é menos, a hemoglobina liberta o oxigénio para dentro do tecido, porque a hemoglobina não pode manter a sua capacidade limite total de oxigénio na presença de pressões parciais de oxigénio inferiores.
   A curva de dissociação de oxigênio também varia em situações específicas:
a) O 2,3-DPG, encontrado em grande quantidade nos eritrócitos e em pequenas quantidades nos tecidos, desvia a curva para a direita, diminuindo a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio;
b) A afinidade da molécula isolada de Hb S pelo oxigênio é a mesma que a da Hb A, porém os eritrócitos falciformes contêm mais 2,3-DPG do que os normais e, consequentemente, diminuem sua afinidade ao oxigênio.
c) A Hb Fetal tem maior afinidade pelo oxigêniodo que a Hb A, provavelmente devido ao fato do 2,3-DPG não se ligar às globinas gama;
d) A Hb H, constituída por quatro globinas beta, tem afinidade pelo oxigênio 12 vezes maior que a Hb A;
e) Há muitas hemoglobinas variantes que apresentam afinidade aumentada pelo oxigênio – Hb Bethesda, Hb Luton, entre outras – e Hb variantes que apresentam baixa afinidade pelo oxigênio, como é o caso da Hb Kansas.
 Figura 3.16 – 
Curvas de saturação da mioglobina (Mb) e hemoglobina (Hb) pelo oxigênio. A mioglobina tem uma afinidade muito maior pelo oxigênio que a hemoglobina. Ela está 50% saturada em pressões parciais de oxigênio (pO2) de apenas 0,15 a 0,30kPa, enquanto a hemoglobina requer uma pO2 de 3,5kPa para uma saturação de 50%. Note que embora as duas, hemoglobina e mioglobina, estejam mais que 95% saturadas na pO2 do sangue arterial que deixa os pulmões (~13kPa), a hemoglobina está apenas cerca de 75% saturada no músculo em repouso, onde a pO2 é cerca de 5kPa e apenas 10% saturada no músculo em trabalho, onde a pO2 é apenas 1,5kPa. Assim, a hemoglobina pode liberar o seu oxigênio de forma muito eficiente no músculo e em outros tecidos periféricos. A mioglobina, por outro lado, ainda está perto de 80% saturada em uma pO2de 1,5kPa e, portanto, descarrega muito pouco oxigênio, mesmo em situações de pO2 muito baixas. A curva sigmóide de saturação da hemoglobina revela uma adaptação molecular para a sua função de transporte nos eritrócitos, assegurando a ligação e a liberação do oxigênio nos tecidos apropriados.