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funções biologicas - problema 3 fechamento

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OBJETIVOS DA INTERMEDIÁRIA II 
1. Explicar a interferência da hipercapnia sobre a funcionalidade do SNC e a repercussão nos outros sistemas. 
2. Descrever as mudanças fisiológicas esperadas num mergulho em profundidade, em apneia ou não. 
3. Citar os cuidados que devem ser tomadas ao emergir de um mergulho.
 4. Explicar as alterações fisiológicas que acontecem no organismo em grandes altitudes.
PERGUNTAS QUE AJUDAM NA DINÂMICA TUTORIAL
 1. Como é chamado o aumento dos níveis de CO2 no sangue? Que interferências esse aumento provoca no SNC? Já ouviram falar em pseudoalucinação pelo rebaixamento da consciência? 2. Que cuidados devem ser tomados para que as alterações fisiológicas que acontecem normalmente em mergulhos de profundidade não sejam mortais? 3. Por que alguns mergulhadores precisam de um atendimento na câmara hiperbárica? 4. Como o funcionamento do sistema respiratório influencia no sistema circulatório e excretor? 5. E em relação ao alpinismo? Que alterações fisiológicas são esperadas?
 CONTEÚDOS DA INTERMEDIÁRIA II 
1. Fisiologia do mergulho e de grandes altitudes. 
2. Hipercapnia e a interferência clínica na respiração e nos demais sistemas. 
Fisiologia da aviação das altas altitudes e do espaço 
Efeitos da baixa pressão de oxigênio sobre o corpo (minha fala)
A medida que vai aumentando a altitude a pressão barométrica vai caindo e isso tbm reduz a pressão parcial de o2 e co2 nos alvéolos. Essa diminuição da pressão barométrica é a causa básica de todos os problemas de hipóxia na fisiologia das altas altitudes. 
Po2 alveolar em diferentes altitudes (minha fala)
Dióxido de carbono e vapor dagua diminuem o oxigênio alveolar. A excreção de co2 do sangue pulmonar para os alvéolos continua igual. A pressão de vapor dagua continua igual. A pco2 vai cair em altitudes elevadas pois vai aumentar a respiração. E como a pressão desse dois gases vão afetar o o2 alveolar? Quando a pressão barométrica cai em uma altitude elevada, a pressão de vapor dagua permanece, a pco2 cai e se não houvesse utilização de o2 pelo corpo, quatro quintos dessa pressão que sobra seria nitrogênio e a po2 nos alvéolos seria muito baixa. Somente pessoas bem aclimatadas são capazes de sobreviver. A ventilação alveolar aumenta muito mais na pessoa aclimatada do que na pessoa não aclimatada. 
Aclimatação: baixos níveis de o2 pode estimular a respiração após a aclimatação de 2 ou 3 dias pois a o centro respiratório no tronco cerebral perde a sua sensibilidade as alterações de pco2. 
A po2 de uma pessoa aclimatada em altas altitudes cai menos do que uma pessoa não aclimatada pois a ventilação alveolar aumenta muito mais em uma pessoa aclimatada. 
Saturação da hemoglobina com oxigênio em diferentes altitudes 
A medida que aumenta a altitude a saturação de o2 vai caindo briscamente. 
Efeitos agudos da hipóxia: uma pessoa não aclimatada respirando ar em altas altitudes pode ter: sonolência, fadiga mental, muscular, náuseas, euforia, convulsões, coma e morte. 
Aclimatação a baixa de po2
Uma pessoa que permanece por dias, meses ou anos em uma po2 baixa, ficará cada vez mais aclimatada. Entenda que essa baixa na pressão do ar não favorece as trocas gasosas, lembre que para ocorrer as trocas gasosas necessita de uma diferença de pressão. Porem com o tempo vai ocorrendo a aclimatação. Seus efeitos são: 
1- grande aumento da ventilação pulmonar 
2- numero aumentado de hemácias 
3- aumento da capacidade de difusão dos pulmões 
4- vascularidade aumentada dos tecidos periféricos 
5- capacidade aumentada das células teciduais usarem o2 mesmo em baixa po2. 
Ventilação pulmovar aumentada – o papel dos quimiorreceptores
A baixa de po2 estimula os quimiorreceptores arteriais e essa estimulação vai aumentar a respiração alveolar. Porém, esse aumento da ventilação vai reduzir a pco2 pois vai expelir grandes quantidades e aumentar o pH dos líquidos corporais, com isso vai haver uma inibição do centro respiratório do tronco cerebral se opondo a esse efeitos da baixa de po2 estimular a respiração. No entanto, essa inibição vai desaparecendo progressivamente e permitindo que o centro respiratório responda aos quimiorreceptores periféricos e a ventilação aumente. Isso é o fenômeno da aclimatação. 
De admite que essa inibição ocorre por conta da redução da concentração de bicarbonato, fazendo a diminuição do pH do centro respiratório aumentando a atividade estimuladora respiratória do centro. . um mecanismo importante para essa redução é a compensação dos rins da alcalose respiratória. Os rins respondem a pco2 elevada reduzindo a secreção de ions hidrogênio e aumentando a excreção de bicarbonato. 
OS CENTROS RESPIRATORIOS RESPONDEM MUITO MAIS AOS ESTIMULOS DOS QUIMIORRECEPTORES APÓS ESSA COMPENSAÇÃO DE ALCALOSE PELOS RINS. 
Aumento das hemácias e a concentração da hemoglobina
DURANTE A ACLIMATAÇÃO: a hipóxia é o principal estimulo para causar o aumento da produção de hemácias; o hematócrito se eleva com o aumento médio da concentração de hemoglobina e o volume sanguíneo também aumenta. 
Capacidade de difusão aumentada após a aclimatação: 
É resultado do aumento do volume sanguíneo pois expande os capilares e aumenta a área de superfície que o o2 é difundido. Aumento do volume de ar pulmonar pois aumenta a área de superfície alvéolo capilar e aumento da pressão arterial pulmonar o que força o sangue para o maior numero de capilares alveolares. 
Alterações no sistema circulatório periférico durante a aclimatação 
É a vascularidade aumentada. Porque ocorre? 
O debito cardíaco aumenta inicialmente mas logo volta ao normal a medida que o hematócrito aumenta e a quantidade de o2 transportada se iguala. Outra adaptação respiratória é o aumento do numero de capilares teciduais (angiogenese). Em tecidos ativos expostos a hipóxia crônica esse aumento de capilaridade é expecialmente aumentada.
Obs: a hipóxia com a excessiva carga de trabalho sobre o ventrículo direito pode causar hipertensão pulmonar em altas altitudes. 
Existe tbm uma aclimatação celular onde as mitocôndrias e o sistema oxidatico celular são mais abundantes, ou seja podem usar o oxigênio de forma mais eficiente em altas altitudes. 
Fatores induzidos por hipóxia: o interruptor mestre 
São fatores que respondem a diminuição de oxigênio ativando genes que codificam proteínas necessárias para o fornecimento de oxigênio aos tecidos e metabolismo energético. Esse fatores induzidos por hipóxia estão em todos os seres vivos que respiram o2. Alguns desse genes controlados são: 
· Genes associados ao fator de crescimento endotelial vascular, que estimulam a angiogenese
· Genes da eritropoietina que estimulam a produção de hemácias 
· Genes mitocondriais envolvidos na utilização de enegia 
· Genes de enzimas glicoliticas envolvidas no metabolismo anaeróbico 
· Genes que aumentam a disponibilidade de oxido nítrico causador da vasodilatação pulmonar. 
Na presença de o2 esse fatores são inativados e na hipóxia são ativados por isso funciona como interruptor mestre permitindo o corpo a responder adequadamente a hipóxia. 
Aclimatação natural dos seres humanos nativos em altas altitudes 
A aclimatação começa na infância. O tórax é aumentado, o coração bombeia maiores quantidades de sangue por isso tem maior debito cardíaco e o tamanho do coração é consideravelmente maior e adistribuição de o2 no sangue tbm é facilitada. Em nativos a po2 é diminuída devidos aos altos níveis de de hemoglobina e a quantidade e o2 no sangue é maior. O transporte de o2 para os tecidos é muito mais eficiente nesses nativos. 
A capacidade de trabalho tbm é reduzida em altas altitudes devido ao estado de hipóxia pois diminui a capacidade de o2 pelo corpo. 
Fisiologia de mergulho marítimo profundo e outras condições hiperbáricas
Efeito de profundidade do mar sobre o volume dos gases: quanto menor o volume maior será a pressão. Em grandes profundidades a pressão é altíssima. Essa é a lei de Boyle: o volume que uma dada quantidade de gás é comprimida, é inversamente proporcional a pressão. 
Efeitos das altas pressões parciais dosgases sobre o organismo
Os gases individuais no qual o mergulhador está exposto são: nitrogênio, o2, co2. Sob altas pressões cada um deles pode causar diferentes efeitos no organismo. 
Narcose por nitrogênio nas altas pressões de nitrogênio
 Sabemos que 4/5 do ar é nitrogênio, porem a nível do mar ele não exerce nenhum efeito no nosso corpo. Porem em um mergulho a medida que vai se aprofundando os sintomas de narcose vão acontetecendo. Sonolência, diminuição de força... tem características de uma embriaguez alcoolica. Isso ocorre porque o nitrogênio começa a ser dissolvido pelos tecidos do corpo, se dissolve nas substancias gosdutosas das membranas neutonais, altera a condutância iônica e reduz a excitabilidade neuronal. Quanto mais tempo e mais profundo o mergulhador ficar mais nitrogênio será absorvido. 
Toxicidade do oxigênio em altas pressões 
Efeito da po2 muito alta sobre o transporte de o2 no sangue – em altas preções a quantidade de 02 dissolvida na agua do sangue se eleva muito além do o2 ligado ac hemoglobina. 
A pressão alveolar também aumenta. Se a po2 se eleva acima do nível critico o mecanismo tampão da hemoglobina não é mais capaz de manter a po2 na faixa segura normal. 
O envenenamento agudo por o2 devido a elevadas pressões vai causar: convulsões seguidos por coma, náuseas, abalos musculares, tontura, dirturbios de visão, irritabilidade e desorientação. 
Oxidação celular excessiva como causa de toxicidade de oxigênio para o sistema nervoso – radicais livres oxidantes. 
O o2 molecular tem pouca capacidade de oxidar compostos químicos, para isso ele precisa ser transformado em radicais livres. O mais importante é o superóxido. Pequenas quantidades desses radicais são formados, porem os tecidos contem inúmeras enzimas que removem rapidamente esse radicais livres. Por essa razão desde que o mecanismo tampão da homoglobina-o2 mantenha o po2 tecidual normal esse radicais livres exercem muito pouco efeito sobre os tecidos. Porem como já vimos em grandes profundidades esse efeito tampão deixa de ocorrer e então os radicais livre inundam os sistemas enzimáticos que foram destinados para remove-lo e agora podem exercer efeitos letais nas células. Eles oxidam os ácidos graxos que são componentes extruturais das membranas celulares, os tecidos nervosos são especialmente suscetíveis por causa do alto conteúdo lipídico por essa razão boa parte desse efeitos causa disfunção encefálica. 
Envenenamento crônico por o2 provoca incapacidade pulmonar 
Pode ocorrer congestão das vias aéreas pulmonares, edema pulmonar e atelectasia causados por lesão do revestimento dos brônquios e alvéolos. A razão para esse efeito nos pulmões e não em outros tecidos é que os espações aéreos dos pulmos ficam diretamente expostos a alta pressão de o2. 
Toxicidade pelo co2 a grandes profundidades no mar
Se a aparelhagem do mergulhador estiver ok, o aumentos de profundidade não vai exercer influencia na pco2 pois a profundidade não eleva a produção de co2. Porem certos aparelhos como o escafandro vão permitir a reinalação do co2, e é ai que está o problema. Até uma pressão alveolar cerca de 80 mmHg vai aumentar a respiração para compensar o co2 aumentado. Porém se passar disso ao invez de estimular a respiração vai deprimir por causa dos efeitos metabólicos teciduais negativos de co2, desenvolvendo uma acidose respiratória grave e graus variados de letargia, narcose, anestesia. 
Descompressão do mergulhador após exposição excessiva a altas pressões
Ao longo de muitas horas sob altas pressões o a quantidade de nitrogênio dissolvido nos líquidos do corpo aumenta. Pois, o sangue que flui para os capilares pulmonares fica saturado de nitrogênio e ao longo de varias horas o nitrogênio é distribuído para todos os tecidos do corpo. Acontece que o nitrogênio não é metabolizado pelo nosso organismo. Ele só vai sair quando a pressão do nitrogênio nod pulmões seja diminuída ai ele vai saindo aos poucos pelo processo inverso respiratório, porem isso leva horas para acontecer e pode levar a inúmeros problemas chamados de doença da descompressão. Esse fenômeno só ocorre se a pessoas permanecer muitas horas em profundidade pois o nitrogênio demora para ser difundido principalmente nos tecidos gordurosos. 
Doença da descompressão ( minha fala) obj. 1
Se o mergulhador tiver ficado nas profundezas do mar por tempo suficiente para que grandes quantidades de nitrogênio seja dissolvido no corpo, se ele voltar subitamente a superfície quantidades de bolhas de nitrogênio podem ser formadas nos líquidos do corpo, celular ou intracelularmente e podem causar lesão em quase toda área corporal. Porque ocorre essas bolhas? 
- os tecidos do mergulhador se equilibram com a alta pressão do nitrogênio dissolvido e enquanto o mergulhador permanecer em profundidade a pressão do lado de fora do seu corpo vai comprimir os tecidos do corpo mantendo dissolvido o nitrogênio em excesso. No entanto se o mergulhador sobe de forma súbita a pressão que estava exercendo no seu corpo vai cair bruscamente e a pressão gasosa nos líquidos do corpo continua alta, essa pressão é a soma da pressão de todos os gases o2, co2 e nitrogênio. E por essa razão os gases podem escapar no estado dissolvido e formar bolhas constituídas quase inteiramente de nitrogênio, tanto nos tecidos quanto no sangue e vão obstruir muitos vasos sanguíneos pequenos. Essas bolhas podem aparecer durante minutos a horas.

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