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1 Marielle Cristina Luciano – Fisioterapia UFSCar Ciclo Respiratório A respiração é composta de 3 fases. A ventilação pulmonar consiste na inspiração e expiração, onde há a entrada e saída do ar. Na respiração externa, também chamada de respiração pulmonar ocorre a troca de gases entre os alvéolos e os capilares pulmonares, ou seja, há captação de O2 e eliminação de CO2. Esse sangue rico em O2 deve ser distribuído por todo o organismo, chegando aos tecidos. As células do tecido devem receber o O2 que está dentro do capilar sanguíneo e eliminar o CO2 que produzem continuadamente devido às suas atividades essenciais. Esse gás sai então das células teciduais e vai para as células do sangue. Essa é a chamada respiração interna, ou tecidual, que consiste na troca de gases entre os capilares sistêmicos e as células teciduais. O ar atmosférico tem pressão parcial de O2 de 160 mmHg e de CO2 de 0,3 mmHg. Quando o ar entra nos alvéolos, é preciso captar O2 para dentro dos capilares alveolares e eliminar CO2 dos capilares pulmonares para dentro dos alvéolos. Isso ocorre devido a diferença de pressão parcial entre esses gases por difusão, sempre a favor de um gradiente de concentração e ocorre até que haja o equilíbrio entre as duas regiões. Em condições normais, a distância percorrida por esses gases é mínima, uma vez que a membrana alvéolo-capilar é muito fina e também permeável a esses gases. O sangue venoso tem pressão parcial de O2 de 40 mmHg e de CO2 de 45 mmHg. O ar que vem da atmosfera e chega no alvéolo tem pressão parcial de O2 100 mmHg e de CO2 de 40 mmHg. A troca ocorre até que as pressões parciais se equilibrem, sendo esse um processo em que não há gasto de energia! Esse processo é muito efetivo, uma vez que, quando o sangue chega no capilar pulmonar, a difusão é tão rápida, que no primeiro terço do capilar pulmonar já se equilibrou as pressões, sobrando 2/3 de reserva caso seja necessário. Um exemplo prático disso, pode ser observado na covid-19. Nessa doença ocorre uma lesão da membrana alveolar e do capilar pulmonar, uma deformação que aumenta a espessura, prejudicando a velocidade de difusão e assim não há tempo de captar todo o O2 que está dentro do alvéolo e o indivíduo perde oxigenação do sangue arterial, isto é, o sangue sai pobre em oxigênio e o tecido sofre isquemia. A relação do CO2 é inversa, ele está aumentado no sangue venoso, e chega no capilar pulmonar com uma pressão de 45 mm Hg. Essa a difusão é também muito eficiente, inclusive, até 20 vezes mais rápida do que a de O2. O O2 é transportado até os tecidos de duas maneiras. 97% do O2 é transportado via Hb, que é o modo mais eficiente e 3% é transportado dissolvido no plasma. A Hb está dentro da hemácia, apresenta 4 grupamentos heme com íon Ferro, cada íon é capaz de se ligar frouxamente e de modo reversível a quatro átomos de oxigênio. Sendo que, quando a pressão de O2 é alta, este liga-se à hemoglobina, como ocorre nos capilares pulmonares e quando a pressão de O2 é baixa, este é liberado da hemoglobina, como nos capilares teciduais. O fator mais determinante para que o O2 se ligue a Hb é a pressão parcial de O2. Sendo que à medida que a pressão de O2 no sangue aumenta, há um aumento progressivo na porcentagem de Hb ligada ao O2. Entretanto, há outros fatores que influenciam nessa ligação, como o pH, a PCO2, a temperatura corporal e o DPG. Por exemplo, em uma atividade física, há a diminuição do pH, aumenta-se a produção de CO2, há o aumento da temperatura e a quebra de DPG, que diminui a afinidade entre O2 e Hb, já que ela precisa entregar o O2 aos tecidos. No pulmão, a Hb precisa captar O2, é necessário então um aumento da afinidade, assim há o aumento do pH, a diminuição da PCO2, da temperatura 2 Marielle Cristina Luciano – Fisioterapia UFSCar e de DPG. O O2 é entregue para os tecidos porque na célula a pressão é baixa, uma vez que ela consome o O2 constantemente, a pressão é de 1 a 2 mmHg e no líquido intersticial é de 40 mmHg. A troca ocorre até que haja o equilíbrio das pressões. Já 7% do CO2 é transportado dissolvido no sangue, 23% em compostos carbamino e 70% como íons bicarbonato. Isso se faz necessário porque o CO2 em meio aquoso se comporta como um ácido, e isso é prejudicial, uma vez que a acidez orgânica diminui a velocidade de todas as reações químicas. Quando os pulmões não eliminam o CO2 de forma adequada, ocorre a acidose respiratória, uma condição que pode ocorrer no caso da doença pulmonar obstrutiva crônica, pneumonia grave, insuficiência cardíaca e na asma e também quando distúrbios do cérebro, dos nervos ou dos músculos do tórax dificultam a respiração, como por exemplo na síndrome de Guillain-Barré. A sedação excessiva por narcóticos, álcool ou sedativos também podem levar a acidose respiratória, uma vez que o O2 pode ficar baixo devido a respiração mais devagar. A apneia do sono que foi citada no início do podcast pode fazer com que o indivíduo pare de respirar tempo suficiente para causar a acidose respiratória. Inclusive, se pararmos de respirar o que estimula a voltarmos a respiração não é a falta de O2 e sim o acúmulo de CO2. Todo ciclo respiratório é controlado por um centro respiratório presente na medula oblonga. Esse centro produz, um impulso nervoso a cada 5 segundos para estimular a contração dos músculos respiratórios. A respiração é o principal meio de regulação do pH no sangue, com o aumento de CO2 no sangue há o aumento de íons H+ deixando o sangue mais ácido. Sendo o contrário também verdadeiro. Em caso de acidose, ocorre a excitação do centro respiratório, que aumenta a frequência e a amplitude dos movimentos respiratórios. Com o aumento da ventilação pulmonar há maior eliminação de CO2, o que eleva o pH do plasma. Quando ocorre a alcalose, cessa o estímulo, que causa a diminuição da frequência e a amplitude dos movimentos respiratórios. Ao diminuir a ventilação pulmonar, o CO2 é retido, aumenta-se os íons H+ e o pH consequentemente diminui. Quando estamos ansiosos ocorre a liberação de adrenalina que pode levar à hiperventilação, que dependendo da intensidade elimina grande quantidade de CO2, precipitando contrações dos músculos de todo o organismo. Se a concentração de CO2 diminuir muito, pode ocorrer tetania, isto é, contrações musculares involuntárias por todo o corpo. Ao subir grandes altitudes ou em caso de doenças como a pneumonia, a concentração de O2 nos alvéolos cai a muito, então os quimiorreceptores presentes nas artérias carótida e aorta enviam sinais pelos para estimular os centros respiratório e aumentar a ventilação pulmonar.
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