Mecanismo da respiração

Prévia do material em texto

Mecanismo da 
respiração
meninafono
A troca da massa de ar entre a atmosfera e os
alvéolos é denominada ventilação. Um único
ciclo respiratório consiste em uma inspiração
seguida por uma expiração.
O somatório de dois ou mais volumes
pulmonares é chamado de capacidade.
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 (ciclo ventilatório).
Ela diminui com a idade, quando os músculos
enfraquecem e os pulmões se tornam menos
elásticos.
A respiração é um processo ativo que requer
contração muscular.
Os músculos primários envolvidos na respiração
espontânea (respiração em repouso) são o
diafragma, os intercostais externos e os
escalenos. Durante a respiração forçada, outros
músculos do tórax e do abdome podem ser
requisitados a auxiliar.
Para que o ar possa se mover para dentro dos
alvéolos, a pressão dentro dos pulmões deve ser
mais baixa do que a pressão atmosférica.
Quando o diafragma contrai, ele se movimenta
para baixo em direção ao abdome e como a
pleura parietal está grudada no diafragma
quando ele rebaixa, ele acaba tracionando os
pulmões junto com ele.
Durante a inalação, os músculos intercostais
externos e escalenos contraem e tracionam as
costelas para cima e para fora.
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.
A inspiração tranquila ela é realizada quase
totalmente pelo diafragma e os intercostais
também podem ajudar elevando as costelas e
aumentando o diâmetro horizontal do sistema.
Já na respiração passiva o diafragma relaxa e a
própria retração elástica dos pulmões e da caixa
torácica comprime os pulmões fazendo com que
a pressão alveolar se torne superior a pressão
atmosférica e o ar é empurrado para fora do
sistema.
Essa mecânica acontece na inspiração e
expiração tranquila. Mas nós também temos a
respiração forçada e nesses casos teremos
músculos auxiliares que vão ajudar a fazer esse
tipo de respiração.
Na inspiração forçada outros músculos além
do diafragma acabam auxiliando e esses
músculos são os intercostais externos, os
serráteis anteriores e os escalenos que tem
como principal função elevar as costelas. Além
desses, temos também os
esternocleidomastóideo que são músculos que
estão no pescoço e se inserem no esterno,
quando eles contarem eles elevam o esterno
ajudando a aumentar o diâmetro o sistema
respiratório para que o ar entre com mais
velocidade e maior volume.
Mecânica respiratória 
Inspiração: entrada de ar nos pulmões
Expiração: saída de ar dos pulmões
meninafono 
Tempo 0: Na breve pausa entre as respirações, a
pressão alveolar é igual à pressão atmosférica (0
mmHg no ponto A1). Quando as pressões são
iguais, não há fluxo de ar.
Tempo 0 a 2 segundos: inspiração. Quando a
inspiração inicia, os músculos inspiratórios
contraem, e o volume torácico aumenta. Com o
aumento do volume, a pressão alveolar diminui e
o ar flui para dentro dos alvéolos.
A mudança do volume torácico ocorre mais
rapidamente do que a velocidade do ar fluindo
para dentro dos pulmões, e, assim, a pressão
alveolar atinge o seu valor mais baixo no meio do
processo de inspiração. Como o ar continua a
fluir para dentro dos alvéolos, a pressão aumenta
até a caixa torácica parar de expandir-se,
imediatamente antes do término da inspiração. O
movimento do ar continua por mais uma fração
de segundo, até que a pressão dentro dos
pulmões se iguala à pressão atmosférica. Ao
término da inspiração, o volume pulmonar está
no seu valor máximo no ciclo respiratório e a
pressão alveolar é igual à pressão atmosférica.
Tempo 2 a 4 segundos: expiração. Como os
volumes pulmonares e torácicos diminuem
durante a expiração, a pressão de ar nos pulmões
aumenta. A pressão alveolar é agora maior do
que a pressão atmosférica, de modo que o fluxo
de ar se inverte, e o ar move-se para fora dos
pulmões.
Tempo 4 segundos: No final da expiração, o
movimento de ar cessa quando a pressão
alveolar novamente se iguala à pressão
atmosférica
A maior parte do trabalho respiratório é gasto
para superar a resistência elástica dos pulmões e
da caixa torácica ao estiramento.
Complacência: A habilidade do pulmão de se
estirar.
Refere-se à quantidade de força que deve ser
exercida sobre um corpo para o deformar. No
pulmão, podemos expressar a complacência
como uma alteração do volume (V), que é
resultado de uma força ou pressão (P) exercida
sobre o pulmão: ΔV/ΔP.
Um pulmão com baixa complacência requer mais
força dos músculos inspiratórios para ser
estirado.
A complacência é o inverso da elastância (recuo
elástico), que é a capacidade de resistir à
deformação mecânica. A elastância também se
refere à capacidade que um corpo tem de voltar à
sua forma original quando a força que promove a
sua deformação é removida. Um pulmão que é
estirado facilmente (alta complacência)
provavelmente apresenta perda do seu tecido
elástico e, assim, não voltará ao seu volume de
repouso quando a força que o mantém estirado
cessa (baixa elastância).
A expiração forçada músculos acessórios da
respiração também acabam ajudando porque a
retração elástica dos pulmões e da caixa torácica
não é suficiente para expelir o ar do sistema em
altas velocidades. Os músculos que ajudam a
comprimir o tórax e expelir o ar dos pulmões
são músculos abdominais e os intercostais
internos.
A l t e r a ç õ e s d a p r e s s ã o a l v e o l a r
O volume pulmonar atinge o seu valor mínimo
dentro do ciclo respiratório.
Nesse ponto, o ciclo respiratório terminou e está
pronto para ser iniciado novamente com a
próxima respiração.
A c o m p l a c ê n c i a e a e l a s t i c i d a d e
p u l m o n a r 
M e c a n i s m o d e r e g u l a ç ã o
d a r e s p i r a ç ã o 
existem dois mecanismos de controle da
respiração O controle posto pelo Centro
respiratório
Controle químico (área
quimiossensível no bulbo)
Está localizado na porção posterior do tronco
encefálico. Ele recebe aderências sensitivas
provindas do nervo vago e glossofaríngeo, como
também saem vias motoras respiratórias. 
Esses neurônios aferentes e sensitivos levam para
o grupo respiratório dorsal sinais de
concentração de oxigênio, sinais de concentração
de CO2 no sangue e também a expansão dos
pulmões. Esses sinais são enviados a partir dos
quimiorreceptores e também dos receptores
cardiopulmonares.
Dele parte vias eferentes motoras que vai inervar
o diafragma, esse neurônio é anatomicamente
conhecido como nervo frênico.
Centro pneumotáxico
Ele tem neurônios que projetam seus axônios
sobre o grupo respiratório dorsal promovendo a
sua inibição.
O centro pneumotáxico limita o sinal em rampa e
portanto acaba controlando a frequência
respiratória podendo aumentá-la ou diminuí-la.
A interrupção do sinal em rampa vai promover a
interrupção da inspiração e o início da expiração.
Esses dois grupos dorsal e o Centro
peneumotáxico atuam em conjunto para
promover a respiração em repouso.
O grupo respiratório ventral ele é inativo na
respiração normal
Ativo na respiração profunda
Mecanismo amplificador da ventilação
pulmonar
Trata-se de uma respiração mais intensa.
Localizado no bulbo, mais ventralmente em
relação ao grupo respiratório dorsal.
Dele sai uma via motora respiratória, esses
neurônios motores vão inervar os músculos
acessórios que tem como função amplificar a
respiração.
Ambos estão localizados no tronco encefálico
Organização do centro
respiratório
Grupo respiratório dorsal
Grupo respiratório centra
Centro pneumotáxico
O Centro respiratório está mais especificamente
localizado entre a ponte e o bulbo.
Esse centro respiratório é formado por três
grupos distintos de neurônios:
Grupo respiratório dorsal
Funções: Controla a inspiração (normal, em
repouso), ele faz isso através da emissão de
potenciais de ação de forma rítmica e progressiva
formando um sinal em rampa, sendo capaz de
promover uma contração progressiva do
diafragma.Grupo respiratório ventral
Controle químico área
quimiossensível do bulbo
Trata-se de um conjunto de neurônios
localizados mais na região do bulbo que tem
como função detectar as concentrações de
hidrogênio que são indiretamente formadas em
parte a partir do aumento da concentração de
CO2.
A reação do CO2 com a água formando o ácido
carbônico e o ácido carbônico se dissociando
em íon hidrogênio e íon bicarbonato. Esse íon
hidrogênio quando penetra no líquido
céfaloraquidiano estimula os neurônios da área
sensitiva e emite seus axônios para o grupo
respiratório dorsal. Após detectar o aumento
da concentração de hidrogênio esses neurônios
vai acabar estimulando o grupo respiratório
dorsal e com isso aumentando a ventilação
pulmonar.
Sempre que temos um aumento na
concentração do CO2 e como consequência
um aumento na formação de íons hidrogênio
nos temos um meio mais ácido, portanto isso
vai estimular a área quimiossensível do bulbo
que por sua vez vai também estimular o
grupo respiratório dorsal e aumentar a
ventilação pulmonar e com uma
concomitante redução na frequência
respiratória e isso vai levar a uma redução
das concentrações de CO2 mantendo dessa
forma o PH do nosso sangue.
H e m a t o s e 
É a transformação do sangue rico em gás
carbônico para sangue rico em oxigênio.
Esse fluxo de gases ao passar dos alvéolos
para o sangue, ou vise versa, precisa
ultrapassar algumas barreiras para chegar ao
seu local de destino. Essas barreiras são, a
parede do alvéolo, o epitélio alveolar, o
espaço intersticial entre o alvéolo e o capilar
sanguíneo e a parede do próprio capilar
sanguíneo. Essas estruturas são chamadas
em conjunto de membrana alvéolo capilar.
A finalidade da hematose vai ser captar
oxigênio. Passar o oxigênio do alvéolo para o
capilar e retirar o excesso de gás carbônico
do capilar para o alvéolo. 
Todo processo de ventilação é um processo de
entrada e saída de ar dos pulmões. A finalidade
da ventilação mecânica é renovar o ar dentro
dos pulmões consequentemente renovar o ar
presente nos alvéolos para que sempre
tenhamos uma diferença de pressão de gases
de oxigênio e de gás carbônico entre alvéolo e
capilar.
Durante os processos de ventilação, inspiração
e expiração está o tempo todo renovando o ar
que está dentro dos pulmões.
Quando inspiramos, inspiramos com a pressão
de oxigênio maior e com a a pressão de gás
carbônico menor. Quando expiramos fazemos
ao contrário, tentamos jogar o máximo de gás
carbônico para fora.
A inspiração é para aumentar a pressão de
oxigênio nos alvéolos e a expiração é para lavar
o gás carbônico, ou seja jogar ele para fora.
Quando o capilar está passando pelo alvéolo
esse capilar na verdade está vindo do coração
rico em gás carbônico através das artérias
pulmonares. Quando essas artérias
pulmonares passam pela circulação pulmonar
então elas vão se ramificando e encontra então
os capilares pulmonares, esses capilares
pulmonares são as unidades do sistema
circulatório que vai entrar em contato com o
alvéolo e teremos a unidade respiratória. A
partir desse momento em que o capilar está
passando como a pressão de gás carbônico
nele é maior de que a pressão de gás
carbônico no alvéolo, normalmente a pressão
de gás carbônico no capilar pulmonar está em
torno de 45 mmHg, enquanto no alvéolo está
em torno de 40mmHg. Se existe diferença de
pressão do gás carbônico no capilar para o gás
carbônico no alvéolo significa que tem
passagem ou troca de pressão. A troca
acontece do capilar para o alvéolo, só que a
diferença de pressão do oxigênio ela é muito
mais significativa. Acontecendo assim, uma
transferência de oxigênio de alvéolo para
capilar na unidade respiratória é o processo de
hematose.
F a t o r e s d e t e r m i n a n t e s p a r a
h e m a t o s e
1° O processo de troca acontece por
diferença de pressão 
Entre os gases presentes no alvéolo e no
capilar.
Quanto maior for a diferença de pressão,
maior vai ser a troca e consequentemente a
velocidade de troca.
Quando o oxigênio é transportado combinado
com a hemoglobina, ele será transportado na
forma de oxiemoglobina, isso acontece no
interior das hemácias, já o gás carbônico que
está sendo transportado no capilar e que 
 depois será lavado, através do processo de
hematose será transferido do capilar para o
alvéolo, ele é transportado também dentro da
hemácias. Mas uma vez que nossas células
utilizam o oxigênio e produzem gás carbônico,
esse gás carbônico ele vai ser misturado com a
água e teremos a formação do ácido carbônico
e depois no bicarbonato, teremos então o
transporte do gás carbônico no interior da
hemácias combinado com água de duas
formas: ácido carbônico e bicarbonato. A
consequência disso é que o acúmulo de gás
carbônico, ele será armazenado como
bicarbonato e ácido carbônico tendo uma
alteração do PH sanguíneo.
Então, o alvéolo doa oxigênio e o alvéolo retira
o gás carbônico.
2° É preciso ter contato físico entre o alvéolo
e capilar 
Os alvéolos que não entram em contato com o
capilar não conseguem fazer troca, mas não é
definitivamente, mas sim naquele ciclo
ventilatorio.
3° Preciso ter permeabilidade de membrana 
A membrana espessa acontece quando tem
lesões repetitiva no alvéolo, como no caso de
fumantes de longa data, ou respirando um ar
poluído durante muito tempo e vai gerando
lesão. Com essas lesões vai tendo alterações e
cicatrização a tornando mais espessa e assim
tornando-se menos permeável perdendo
capacidade de troca.
Referência;
SILVERTHORN, D. Fisiologia Humana: Uma
Abordagem Integrada, 7ª Edição, Artmed, 2017.
HEMATOSE. Felipe Barros.2020.Youtube.
Disponível em;https://www.youtube.com/watch?
v=lHvC46fF0Cs&t=706s
MÓDULO 3 - Aula 13: Regulação da Respiração -
Prof. Márcio Santos disponível
emhttps://www.youtube.com/watch?
v=qKH_6QVLVRM&t=2s
Bons estudos
@meninafono