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Sistema Respiratório SISTEMA RESPIRATÓRIO • É constituído por um par de pulmões e por vários órgãos que conduzem o ar para dentro e para fora das cavidades pulmonares vias aéreas. • Vias aéreas: fossas nasais, boca, faringe, laringe, traqueia, brônquios, bronquíolos e alvéolos os três últimos localizados nos pulmões. FOSSAS NASAIS • Duas cavidades paralelas que começam nas narinas e terminam na faringe separadas uma da outra por uma parede cartilaginosa septo nasal. FOSSAS NASAIS • Em seu interior há dobras conchas ou cornetos nasais forçam o ar a turbilhonar. • Teto das fossas nasais células sensoriais sentido do olfato. FOSSAS NASAIS • Epitélio de revestimento: células produtoras de muco e células ciliadas também presentes nas porções inferiores das vias aéreas (traqueia, brônquios e porção inicial dos bronquíolos). • Funções: filtrar, umedecer e aquecer o ar. BOCA • Abertura comum aos sistemas digestório e respiratório entrada de ar para as vias respiratórias e de alimento para o tubo digestório. • Não filtra o ar. FARINGE • Canal comum aos sistemas digestório e respiratório comunica-se com a boca e com as fossas nasais. • O ar inspirado pelas narinas ou pela boca passa necessariamente pela faringe, antes de atingir a laringe. LARINGE • Tubo sustentado por peças cartilaginosas situado na parte superior do pescoço, em continuação à faringe. • Epiglote funciona como válvula quando nos alimentamos, a laringe sobe e sua entrada é fechada pela epiglote impede que o alimento ingerido penetre nas vias respiratórias. LARINGE • O epitélio que reveste a laringe apresenta pregas, as cordas vocais capazes de produzir sons durante a passagem de ar. TRAQUÉIA E BRÔNQUIOS • Traqueia: tubo de aproximadamente 1,5 cm de diâmetro por 10-12 centímetros de comprimento paredes reforçadas por anéis cartilaginosos. • Bifurca-se na sua região inferior, originando os brônquios, que penetram nos pulmões. PULMÕES • São órgãos esponjosos, com aproximadamente 25 cm de comprimento, sendo envolvidos por uma membrana serosa denominada pleura. PULMÕES • Nos pulmões os brônquios ramificam-se profusamente, dando origem a tubos cada vez mais finos, os bronquíolos. PULMÕES • Árvore brônquica ou respiratória conjunto altamente ramificado de bronquíolos. PULMÕES • Cada bronquíolo termina em pequenas bolsas formadas por células epiteliais achatadas e recobertas por capilares sanguíneos alvéolos pulmonares hematose. Superfície alveolar Pneumócito I: São responsáveis pela troca gasosa nos alvéolos pulmonares e cobrem a maioria da área de superfície alveolar (> 95%); Pneumócito II: São responsáveis pela produção e secreção de surfactante um tipo de fosfolipídeo que reduz a tensão superficial alveolar.; Pneumócito III: Estas células distribuem-se por todo o pulmão e estão ligadas a ação neural. www.bioloja.com SISTEMA RESPIRATÓRIO DIAFRAGMA • A base de cada pulmão apoia-se no diafragma músculo que separa o tórax do abdômen promove, juntamente com os músculos intercostais, os movimentos respiratórios. • Localizado logo acima do estômago, o nervo frênico controla os movimentos do diafragma. Funções do Sistema Respiratório 1. A ventilação pulmonar – renovação cíclica do gás alveolar pelo ar atmosférico. 2. A difusão do oxigênio (O2) e do dióxido de carbono (CO2) entre os alvéolos e o sangue. 3. O transporte, no sangue e nos líquidos corporais, do O2 (dos pulmões para as células) e do CO2 (das células para os pulmões). 4. 90 m2 e 300 milhões de alvéolos; FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO - VENTILAÇÃO PULMONAR - • Inspiração: contração do diafragma e dos músculos intercostais diafragma abaixa e costelas elevam- se aumento da caixa torácica redução da pressão interna entrada do ar. • Expiração: relaxamento do diafragma e dos músculos intercostais diafragma eleva-se e costelas abaixam diminui o volume da caixa torácica aumento da pressão interna saída do ar. Controle da Respiração • É formado por um grupo de neurônios que estão divididos em três áreas • localizadas no tronco encefálico na região chamada de centro respiratório, que são: - Área de ritmicidade medular no bulbo. - Área pneumotáxica. - Área apnêustica. Área de ritmicidade medular no bulbo. • A função dessa área é controlar o ritmo básico da respiração, normalmente é de 2 segundos de inspiração e 3 segundos de expiração. Dentro dela, existem neurônios inspiratórios e expiratórios, constituindo as áreas inspiratória e expiratória. Área pneumotáxica. • Essa área está localizada na parte superior da ponte e transmite impulsos inibitórios para a área inspiratória. A principal função dela é desligar a área inspiratória antes que os pulmões fiquem muito cheios de ar. Área apnêustica. • A área apnêustica está localizada na parte inferior da ponte, essa área vai enviar sinais ativando e prolongando a inspiração, resultando em uma inspiração longa e intensa. Quando a área pneumotáxica está ativa, os sinais da área apnêustica são anulados. Fisiologia Humana ZONAS DE WEST RELAÇÃO VENTILAÇÃO – PERFUSÃO A perfusão pulmonar é dependente da postura. Na posição ortostática podem ser vistas três zonas: • Zona I – a ventilação sobrepuja a perfusão. • Zona II – a ventilação e a perfusão são equivalentes. • Zona III – a perfusão sobrepuja a ventilação. ZONA I • Na zona 1, os capilares estão colabados devido ao fato de que a este nível, a pressão alveolar é maior que a pressão no sangue no interior do capilar, tanto na sístole quanto na diástole. Mesmo sem fluxo sanguíneo nesta região, não ocorre lesão parenquimatosa porque a nutrição do pulmão está a cargo da circulação brônquica - além do efeito protetor da presença de ar contendo mais oxigênio que o próprio sangue arterial !. ZONA II • Na zona 2, os níveis de pressões são tais que a pressão alveolar é maior que a pressão do sangue no capilar durante a diástole, mas não na sístole, assim, o fluxo é intermitente, ocorrendo hematose apenas durante a sístole ventricular direita. ZONA III • Na zona 3, a pressão alveolar é inferior à pressão sanguínea tanto na sístole quanto na diástole, resultando em fluxo sanguíneo contínuo. Portanto, a zona III de West é que mais contribui para a hematose. Fisiologia Humana Relação entre o tamanho das vias aéreas e fluxo sanguíneo regional na posição ortostática A.A perfusão encontra-se reduzida nos ápices devido à força gravitacional. Esse fato permite os alvéolos serem plenamente expandidos. Essa expansão pode comprimir os vasos sanguíneos, diminuindo mais a perfusão sanguínea. B.A perfusão é aumentada nas bases pulmonares devido à gravidade. Os vasos sanguíneos com maior diâmetro evitam a completa expansão dos alvéolos podendo reduzir seus diâmetros. FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO - VENTILAÇÃO PULMONAR - Trocas gasosas • As trocas gasosas ou hematose podem ser divididas em: - Respiração externa (pulmonar). - Respiração interna (tecidual). A respiração externa e interna Ocorre principalmente através do pulmão e caracteriza-se pela absorção de oxigênio e expulsão de gás carbônico. Absorção do oxigênio do sangue pelo tecido e a expulsão do gás carbônico formado no metabolismo celular para o sangue. Respiração Externa Respiração Interna FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO - TRANSPORTE DE GASES - • Oxigênio: O2 + hemoglobina (Hb) oxiemoglobina (HbO2). Transporte de O2 FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO - TRANSPORTE DE GASES - Dióxido de carbono: • maior parte (cerca de 70%): CO2 + H2O H+ + HCO3 plasma sanguíneo;• cerca de 23%: CO2 + hemoglobina carboemoglobina; • restante: dissolve-se no plasma. FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO - INTOXICAÇÃO POR CO - • O monóxido de carbono (CO), liberado pela “queima” incompleta de combustíveis fósseis e pela fumaça dos cigarros entre outros, combina-se com a hemoglobina de uma maneira mais estável do que o oxigênio, formando o carboxiemoglobina. • Dessa forma, a hemoglobina fica impossibilitada de transportar o oxigênio, podendo levar à morte por asfixia. FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO - CONTROLE DA RESPIRAÇÃO - • A respiração é controlada automaticamente por um centro nervoso localizado no bulbo Centro Respiratório (CR). • Nervo frênico: deixa a medula espinhal na metade superior do pescoço e dirige-se para baixo, através do tórax até o diafragma. FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO - CONTROLE DA RESPIRAÇÃO - • Em condições normais, CR produz, a cada 5 segundos, um impulso nervoso que estimula a contração da musculatura torácica e do diafragma, fazendo-nos respirar. Controle da frequência respiratória: • CO2 no plasma: íons H + redução do pH sanguíneo (acidose) excitação do CR aumento da frequência e amplitude dos movimentos respiratórios. • CO2 no plasma: íons H + pH acima do normal (alcalose) depressão do CR redução da frequência e amplitude dos movimentos respiratórios. CO2 + H2O H2CO3 H + + HCO3 FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO - CONTROLE DA RESPIRAÇÃO - Controle da frequência respiratória em situações especiais: • [ ] O2 nos alvéolos: estimulação de quimiorreceptores nas artérias carótida e aorta nervos vago e glossofaríngeo estimulação do CR aumento da frequência e amplitude dos movimentos respiratórios: locais de altitude elevada ar rarefeito; infecções respiratórias. • Ansiedade e estados ansiosos: liberação de adrenalina aumento da frequência e amplitude dos movimentos respiratórios hiperventilação alcalose contrações dos músculos de todo o corpo (tetania). Comprometimento da troca gasosa(situações patológicas) Resposta Ventilatória ao Exercício - A ventilação aumenta imediatamente quando o exercício começa. - A PCO2 arterial não aumenta durante o exercício. - A PO2 arterial. Em geral aumenta ligeiramente, embora possa cair em níveis de trabalho muito altos. - O pH arterial permanece aproximadamente constante. - Várias teorias vem sendo sugerido: movimentação passiva dos membros, quimiorreceptores centrais e aumento da temperatura corpórea. CAPACIDADE E VOLUMES RESPIRATÓRIOS • Capacidade pulmonar total 5 litros de ar. • Capacidade inspiratória (CI): Volume de reserva inspiratória + Volume corrente. • Capacidade vital: quantidade de ar renovada após inspiração e expiração forçadas 4 litros de ar. • Volume corrente (VC): volume de ar renovado a cada respiração tranquila (em repouso) ½ litro de ar. • Volume residual: quantidade de ar que resta nos pulmões após uma expiração forçada 1 litro de ar. • Volume de reserva inspiratório (VRI = ± 3 L): volume que pode ser inspirado além do VC. Utilizado na atividade física. Há também VRE = ±1,1L. • Frequência respiratória (FR): número de ciclos respiratórios (inspiração/expiração) por minuto (em repouso). • Volume - minuto respiratório (VMR): volume de ar renovado por minuto: VMR = FR x VC Espaço morto: volume de ar que está presente nos pulmões e nas vias respiratórias e que NÃO participa das trocas gasosas. Espaço Morto Anatômico Espaço Morto Fisiológico Surfactante pulmonar: reduz a retração. Reduz a tensão superficial. Impede o colapso pulmonar. CAPACIDADE E VOLUMES RESPIRATÓRIOS FREQUÊNCIAS RESPIRATÓRIAS EM ANIMAIS FREQUÊNCIA RESPIRATÓRIA Humano 10 a 15 Cão 15 a 30 Gato 20 a 30 Cavalo 8 a 16 Gado bovino 20 a 30 BOA SEMANA Atividade 1 – Defina sistema respiratório 2- Como é dividido o sistema respiratório? 3- Explique as funções do sistema respiratório. 4 – Como é realizado o controle da respiração?
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