Sistema respiratório

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SISTEMA RESPIRATÓRIO
Respiração celular
A respiração celular refere-se à reação intracelular do oxigênio com moléculas orgânicas par produzir dióixido de carbono, água e energia na forma de ATP.
A respiração externa é o movimento de gases entre o meio externo e as células do corpo.
A respiração pode ser dividida em quatro processos:
1) A troca de ar entre a atmosfera e os pulmões. Esse processo é conhecido como ventilação. Inspiração é o movimento de ar para dentro dos pulmões. 
2) A troca de O2 e Co2 entre os pulmões e o sangue.
3) O transporte de O2 e CO2 pelo sangue.
4) A troca de gases entre o sangue e as células.
O sistema respiratório consiste em estruturas envolvidas na ventilação e na troca de gases:
1) o sistema condutor, ou vias aéreas, que conduz do meio externo para a superfície de troca dos pulmões.
2) Os alvéolos, uma série de sacos interconectados e seus capilares pulmonares associados. Essas estruturas formam a superfície de troca, onde o oxigênio se move do ar inalado para o sangue, e o dióxido de carbono move-se do sangue para o ar que será exalado.
3) Os ossos e músculos do tóraz e do abdome que auxiliam na ventilação.
As vias aéreas aquecem, umedecem e filtram o ar inspirado
O ar inalado é aquecido pelo calor do corpo e umedecido pela água evaporada do revestimento mucoso das vias aéreas. 
A filtração do ar acontece na traqueia e nos brônquios. Essas vias aéreas são revestidas com epitélio ciliado que secreta um muco e uma solução salina diluída. 
Essa camada de muco é secretada pela células caliciformes do epitélio. 
Os cílios batem com um movimento ascendente que move o muco em direção à faringe, criando o movimento mucociliar.
Os alvéolos são os locais onde ocorrem as trocas gasosas
A função primária dos alvéolos é a troca gasosa entre eles e o sangue.
O alvéolo possui a célula alveolar tipo II, que secreta uma substância chamada surfactante, que impede que os alvéolos se colapsem (fechem).
As paredes dos alvéolos não possuem músculo, porque as fibras musculares poderiam bloquear a rápida troca gasosa. Dessa forma, o próprio tecido muscular não pode se contrair. Contudo, o tecido conectivo localizado entre as células epiteliais alveolares contém muitas fibras de elastina e de colágeno que geraram retração elástica quando o tecido pulmonar estriado.
Circulação pulmonar
O tronco pulmonar, que se divide em duas artérias pulmonares (uma para cada pulmão), recebe sangue com pouco oxigênio do ventrículo direito. O sangue oxigenado pelos pulmões retorna ao coração pelas veias pulmonares. 
A quantidade de sangue que flui para os pulmões por minuto é a mesma quantidade que flui para o resto do corpo durante o mesmo período de tempo. 
A pressão sanguínea pulmonar é baixa. 
Conceitos importantes:
Complacência:  refere-se à propriedade de distensibilidade dos pulmões e da caixa torácica (mudança de volume por unidade de pressão). O pulmão é um orgão elástico. A complacência aumenta 20 vezes do récem-nascido ao adulto. A medida que o alvéolo aumenta a sua distensão, há diminuição na sua complacência porque vai atingir o limite da sua elasticidade." 
Elasticidade: elasticidade pulmonar é oposta à complacência, ou seja, é a capacidade do tecido pulmonar em retornar ao seu estado morfológico inicial após prévia deformação. Um pulmão com alta complacência é facilmente distendido e um pulmão com alta elastância é difícil de se distender
LEI DOS GASES
vENTILAÇÃO
Volumes pulmonares:
Volume corrente
Volume de reserva inspiratório
Volume de reserva expiratório
Volume residual
A soma de dois ou mais volumes respiratórios é chamada de capacidade. A capacidade vital é a soma do volume de reserva inspiratório, volume de reserva expiratório e volume corrente. 
A capacidade vital representa a quantidade máxima de ar que pode ser voluntariamente movida para dentro ou para fora do sistema respiratório a cada respiração.
O ar flui devido aos gradientes de pressão
Os músculos da caixa torácica e o diafragma funcionam como uma bomba. Quando esses músculos se contraem, os pulmões se expandem. 
Quando os pulmões se expandem, a pressão dentro deles diminui, fazendo com que o ar atmosférico flua para dentro dos pulmões, seguindo um gradiente de pressão. 
Os músculos primários envolvidos na respiração espontânea são o diafragma, os intercostais externos e os escalenos.
O movimento das costelas durante a inspiração têm sido comparado à alavanca de uma bomba de água manual se movendo para cima e para longe da bomba (as costelas movem-se para cima e para longe da coluna vertebral) e ao movimento de uma alça de balde, quando ela se ergue afastando da lateral do balde (as costelas movem-se para fora em uma direção lateral). 
A combinação desses dois movimentos amplia a caixa torácica em todas as direções.
À medida que o volume torácico aumenta, a pressão diminui e o ar flui para dentro dos pulmões.
	Lei de boyle
‘’ Um aumento no volume gera uma redução na pressão.’’
A pressão alveolar muda durante a inspiração
Tempo 0: entre as respirações, a pressão alveolar é igual à pressão atmosférica. Quando as pressões são iguais, não há fluxo de ar.
Tempo 0 a 2- inspiração: quando a inspiração inicia, os músculos inspiratórios se contraem, e o volume torácico aumenta. Com o aumento do volume, a pressão alveolar diminui abaixo da pressão atmosférica e o ar flui para dentro dos alvéolos. Como o volume torácico muda mais rápido que o ar pode fluir, a pressão alveolar alcança seu volume mais baixo na metade da inspiração.
A pressão aumenta até a caixa torácica parar de expandir-se, no final da inspiração; O movimento de ar continua poucos segundos até a pressão dos pulmões igualar-se com a pressão atmosférica. 
E expiração ocorre quando a pressão alveolar aumenta
A retração elástica dos pulmões e da caixa torácica leva o diafragma e as costelas para as suas posições originais relaxadas.
Tempo 2 a 4 segundos – expiração: à medida que o volume dos pulmões diminui durante a expiração, a pressão de ar nos pulmões aumenta, alcançando a atmosférica. A pressão alveolar agora é maior que a atmosférica, então o ar se move para fora dos pulmões.
Tempo 4 segundos: ao final da expiração, o movimento do ar cessa quando a pressão alveolar é novamente igual a pressão atmosférica. 
TROCAS GASOSAS
Dois processos físicos são responsáveis pelo movimento do O2 do ar para os tecidos e do CO2 dos tecidos para o ar:
1) Convecção: ativo, que requer energia e depende do fluxo; longas distâncias. A medida que o sangue passa pelos vasos, ele acaba retirando o CO2 e deixando o O2, porque o gradiente é constantemente renovado. A convecção mantém o gradiente.
2) Difusão: passivo, não requer energia; pequenas distâncias.
Fatores críticos que estão envolvidos no transporte dos gases através da membrana respiratória (alvéolo e vasos):
1) Espessura da membrana
2) Área de superfície da membrana
3) Coeficiente de difusão do gás na superfície da membrana
4) Diferença de pressão entre os dois lados da membrana
O ar alveolar não é igual ao ar atmosférico porque:
1)O oxigênio está sendo constantemente absorvido
2)O CO2 está sendo constantemente eliminado
3)O ar que penetra pelo nariz está sendo umidificado , ganhando pressão de vapor
4)O ar alveolar está sendo apenas parcialmente reposto durante a respiração