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Sistema Respiratório Ministério da Educação Fundação Universidade Federal do Pampa Campus: Itaqui Curso de Agronomia Prof. Msc. Carlos Alexandre Oelke Disciplina: Fisiologia Animal Sistema Respiratório Introdução Básica: 05 Sistema Respiratório.mp4 05 Sistema Respiratório.mp4 Sistema Respiratório O ar atmosférico é composto basicamente por 20,95% de O2, 0,03% de CO2, 78,09% de Nitrogênio, 0,93% de Argônio; Na água, a proporção de oxigênio em sua composição final gira em torno de 0,7% de O2; No meio aquático o O 2 é conhecido como O2 dissolvido; O processo de tomada de oxigênio (O2) e liberação de dióxido de carbono (CO2) é denominado respiração. Sistema Respiratório A função do sistema respiratório consiste basicamente em: Captar oxigênio atmosférico e abastecer as células, onde ele é recebido pelas mitocôndrias; Liberar o gás carbônico produzido na célula; Termorregulação. Sistema Respiratório Disponível em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao2.php Respiração Branquial Sistema Respiratório As brânquias (popularmente conhecidas como guelras) são constituídas filamentos branquiais Extraído e adaptado de: http://www.sobiologia.com.b r/conteudos/FisiologiaAnima l/respiracao2.php Esses filamentos contêm várias lamelas, ricamente vascularizadas As trocas gasosas ocorrem nessa rede capilar Sistema Respiratório H2O com O2 dissolvido entra pela boca e banha a brânquias e sai pelo opérculo Disponível em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Reinos3/Peixes.php Durante o processo de respiração nos peixes o sangue depois de passar pelo coração (sangue não oxigenado) vai através de uma artéria até as brânquias, onde recebe o O2. A seguir, esse sangue, agora oxigenado, é distribuído para todos os órgãos do corpo do animal Sistema Respiratório Disponível em: http://anacristinabioifes.wordpress.com/page/2/ Respiração Pulmonar O aparelho respiratório e composto por pulmões e pleura, e fazem parte ainda com função de conduzir o ar as narinas, cavidades nasais, faringe, laringe, traquéia, brônquios e bronquíolos Sistema Respiratório Pleura http://mmspf.msdonline.com.br/pacientes/manual_merck/secao_04/cap_044.html Pulmão Sistema Respiratório Narinas: aberturas externas pareadas para passagem de ar; As narinas podem variar entre as espécies, por exemplo, são mais flexíveis e dilatáveis em equinos e mais rígidas em suínos. Vias respiratórias Adaptado de REECE (2008) Sistema Respiratório Adaptado de ARAÚJO et al., (2010) A dilatação da narina é vantajosa quando se requer mais ar (ex.: corridas) ou a respiração não é feita pela boca Corte médio-sagital da cabeça de uma vaca (REECE, 2008) Em equinos a respiração nasal palato é muito desenvolvido e se coloca sobre a epiglote aberta assim a corrente de ar não pode passar pela cavidade oral. Cavidade oral Sistema Respiratório Narinas Cavidades nasais; Cavidades nasais: A cavidade nasal contém ossos turbinados cobertos por mucosas (conchas); A mucosa dos turbinados é bem vascularizada e serve para aquecer e umidificar o ar inalado, além de atuar como um filtro (no homem principalmente); E ainda, os conchas atuam no resfriamento do sangue que supre o cérebro, assim, a temperatura cerebral pode ser de 2 a 3ºC menor que a ToC corporal. Sistema Respiratório Adaptado de REECE (2008) Conchas Meatos (cavidades) atuam diretamente para que ocorra o resfriamento do sangue chega ao cérebro Sistema Respiratório Narinas Cavidades nasais Faringe (orofaringe); Faringe (orofaringe): Estrutura de condução, ar vai para a laringe e o alimento vai para o esôfago. Corte médio-sagital da cabeça de uma vaca (REECE, 2008) Nas aves a estrutura que se assemelha com a faringe é conhecida como orofaringe Sistema Respiratório Narinas Cavidades nasais Faringe (orofaringe) Laringe; Laringe: Órgão de fonação (produz o som) nos mamíferos (vibração das cordas vocais na laringe); Controla a passagem de ar. Laringe Extraído de http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao5.php Sistema Respiratório Laringe (Aves): Nas aves nos temos a laringe cranial (inicio da traquéia) aonde está localizada a glote que não é protegida por uma epiglote; Posteriormente se tem a laringe caudal ou siringe que se localiza na porção final da traquéia (se divide para formar os brônquios) é o órgão fonador das aves (variação no canto e fala nos papagaios). Adaptado de ARAÚJO et al., (2010) Sistema Respiratório Laringe: Glote: abertura semelhante a uma fenda; Epiglote: é uma estrutura que obstrui a laringe, não permitindo a passagem de alimento para os pulmões no momento da deglutição. Corte médio-sagital da cabeça de uma vaca (REECE, 2008) Adaptado de REECE (2008) Sistema Respiratório Narinas Cavidades nasais Faringe (orofaringe) Laringe Traquéia; Traquéia: Via por onde o ar vai para os pulmões. Divide-se caudalmente para formar os dois brônquios; A parede traqueal contém anéis cartilaginosos que evitam o colapso da via área . Traquéia Extraído de http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao5.php Sistema Respiratório Narinas Cavidades nasais Faringe (orofaringe) Laringe Traquéia Brônquios e Bronquíolos; Brônquios e Bronquíolos: Os brônquios permite que o ar chegue até os bronquíolos, e este por sua vez permite que o ar chegue aos alvéolos. Brônquios Bronquíolos Disponível em: http://anacristinabioifes.wordpress.com/page/2/ Sistema Respiratório Alvéolos pulmonares: São os principais pontos de difusão de gases entre o ar e o sangue; O sangue venoso das artérias pulmonares transforma-se em sangue arterial e retorna ao átrio esquerdo pelas veias pulmonares. A cor arroxeada do sangue venoso torna-se vermelha brilhante no sangue arterial durante a restauração da hemoglobina com novo O2 que se difundiu pelos alvéolos Sistema Respiratório Pulmões: Os pulmões são as principais estruturas do sistema respiratório que ocupam todo o espaço no tórax; Quando o tórax se expande em volume, os pulmões também se expandem, permitindo a entrada de ar. Pulmões e Pleura http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao6.php Sistema Respiratório Pleura: Os pulmões têm movimentos quase livres de fricção dentro do tórax em razão da pleura. Pulmões e Pleura http://mmspf.msdonline.com.br/pacientes/manual_merck/secao_04/cap_044.html Pleura parietal (externa) Pleura visceral (interna) Sistema Respiratório Corte transversal do tórax equino (REECE, 2008) Neste espaço estão veias cavas, ducto linfático torácico, esôfago, aorta e traquéia Sistema Respiratório Ciclos respiratórios: A inspiração consiste na entrada de ar nos pulmões pela contração da musculatura do diafragma e dos músculos intercostais; Já expiração consiste na processo oposto a inspiração. http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao6.php Sistema Respiratório Tipos de respiração: Existem dois tipos de respiração, a saber: Respiração abdominal: caracterizada por movimentos visíveis do abdome quando este se projeta durante a inspiração e se retrai durante a expiração. É tipo predominante; Respiração costal: Caracterizado por movimentospronunciados das costelas; Em condições dolorosas do abdome (peritonite) a respiração costal pode predominar; Da mesma forma em condições dolorosas no tórax (pleurite) a respiração abdominal pode ficar mais aparente. Sistema Respiratório Estágios da respiração: Além dos tipos de respiração, existem variações relacionadas com a frequência dos ciclos respiratórios e profundidade da inspiração; Eupnéia: respiração normal, sem desvios em frequência e profundidade; Dispnéia: respiração dificultosa. Nessa é visível o esforço para respirar; Hiperpnéia: caracterizada por aumento de profundidade, frequência ou ambos e é notada após o esforço físico. Sistema Respiratório Polipnéia: é a respiração rápida e superficial. Assemelha-se à hiperpnéia quanto a frequência, mais é diferente em relação à profundidade; Apnéia: refere-se à interrupção da respiração; Taquipnéia é a rapidez excessiva e Bradipnéia é uma lentidão anormal da respiração. Sistema Respiratório Volumes e capacidades Pulmonares: A cada ciclo respiratório executado, um certo volume de ar entra e sai das vias respiratórias; O volume de ar que o animal inspira e expira normalmente a cada ciclo, corresponde ao Volume Corrente; Volume de reserva inspiratório: é a quantidade ar que pode ainda ser inspirada após a inalação do volume corrente; Volume de reserva expiratória: é a quantidade de ar que pode ser expirada após se exalar o volume corrente; Sistema Respiratório Volumes e capacidades Pulmonares: Volume residual: é a quantidade de ar remanescente nos pulmões depois de expiração mais forçada; Mesmo após o abate um volume remanescente pode ser encontrado nos pulmões, por isso os mesmos flutuam na água; Técnica utilizada determinar os animais morreram antes do nascimento ou logo após. Sistema Respiratório Volumes e capacidades Pulmonares: A combinação de dois ou mas volumes pode ser chamada de capacidades, exemplo: capacidade pulmonar total (soma de todos os volumes); Capacidade vital: é a soma de todos os volumes +volume residual (é a quantidade máxima de ar que pode ser respirada depois do maior esforço respiratório); Capacidade inspiratória: é a soma dos volumes de reserva inspiratória+corrente; Capacidade residual funcional: é a soma do volume de reserva expiratória e do volume residual. Sistema Respiratório Subdivisões do volume pulmonar (REECE, 2008) Sistema Respiratório Frequência respiratória: É numero de ciclos respiratórios a cada minuto; A frequência respiratória pode ser influenciada pelo: Tamanho corpóreo; Idade; Exercício; Excitação; Temperatura ambiente; Gestação (?); Grau de preenchimento do trato digestório (?); estado de saúde. Ciclos por minuto Bovino leiteiro: Repouso: 12 Decúbito esternal: 35 Suíno: Deitado: 40 Equino: Repouso: 12 Sistema Respiratório Ar atmosférico versus ar alveolar A pressão total de uma atmosfera (1atm) de ar sob condições de temperatura e pressão padrão é de 760 mmHg; O ar que inspiramos possui PO2 igual a 160 mmHg e PCO2 igual a 0,23 mmHg; No interior dos pulmões o ar inspirado se mistura com o ar residual, de modo que as pressões parciais do gás oxigênio e do gás carbônico passam a ser, respectivamente, 104 mmHg e 40 mmHg. http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao6.php . Sistema Respiratório O sangue venoso que chega aos capilares sanguíneos dos pulmões possuem PO2 igual a 40 mmHg e PCO2 igual a 45 mmHg; Como o PO2 do ar pulmonar (104 mmHg) é maior que a do sangue dos capilares pulmonares (40 mmHg), ocorre difusão de gás oxigênio do ar pulmonar para o sangue; Por outro lado, como a PCO2 do sangue dos capilares (45 mmHg) é maior que a PO2 do ar pulmonar (40 mmHg), ocorre difusão do gás oxigênio do sangue para os pulmões. Ao passar pelos capilares dos tecidos corporais, o sangue cede o gás oxigênio obtido nos pulmões e adquire gás carbônico. . Sistema Respiratório http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao6.php . Sistema Respiratório Direção da difusão de oxigênio (O2) e de dióxido de carbono (CO2) (REECE, 2008) . Sistema Respiratório Transporte de oxigênio Normalmente existem cerca de 20 mL de O2 molecular em cada decilitro de sangue arterial (20 mL/dL); A atividade normal consome 25% desse volume, e o resto fica disponível como reserva para momentos de maior atividade; O valor de 25% refere-se como coeficiente de utilização, sendo que esse coeficiente é alterado durante uma atividade extenuante. . Sistema Respiratório O oxigênio é incorporado a molécula de hemoglobina (Hb): Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao4.php Sistema Respiratório Esquema geral do transporte de oxigênio (REECE, 2008) O2 passa pelo líquido intersticial (1), atinge o plasma (2) e o líquido eritrocitário (3) até se combinar com a hemoglobina (4) Nesse momento se observa a passagem do O2 para a célula. É quando ocorre a liberação do O2 pela hemoglobina Sistema Respiratório Veremos agora a curva de dissociação oxigênio- hemoglobina, e para isso.... Por quê definimos o sangue arterial como sendo rico em oxigênio? O sangue venoso possui oxigênio? Sistema Respiratório Curva de dissociação oxigênio-hemoglobina (REECE, 2008) A hemoglobina é quase 100% saturada quando o PO2 do sangue é de 100 mmHg (PO2 normal do sangue arterial) Na PO2 do sangue venoso misturado (cerca de 40 mmHg) a hemoglobina ainda está cerca de 75% saturada de O2. Os 25% que se perderam (dissociados na hemoglobina) correspondem ao coeficiente de utilização Sistema Respiratório http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao6.php Mecanismos de respiração e circulação de ar Sistema Respiratório Particularidades do sistema respiratório de aves Adaptado de MACARI et al., (2002) Sistema Respiratório Os pássaros não têm diafragma, não havendo separação entre as cavidades torácica e abdominal; Os pulmões das aves são rígidos e pouco flexíveis (quando comparado a mamíferos); Nesta categoria animal todo o volume corpóreo altera- se em cada ciclo respiratório; A energia para tal alteração origina-se dos músculos esqueléticos na parede corpórea; Os sacos aéreos mais craniais podem ser sítios importantes na resfriamento evaporativo, por ocasião de situações por estresse por calor. Sistema Respiratório Esses sacos aéreos permitem a ventilação superficial e rápida, que auxilia a eliminação de calor pela ave (ofegação); Nas aves o pulmão verdadeiro é conhecido de paleopulmo e neopulmo: Adaptado de MACARI et al., (2002) Sistema Respiratório Durante a expiração os músculos da parede corpórea contraem-se (reduz o volume corpóreo), processo oposto observado durante a inspiração (aumenta volume corpóreo). Adaptado de MACARI et al., (2002) Sistema Respiratório Mecanismos de defesa contra partículas inaladas: O sistema respiratório superior aquece, umidifica e filtra o ar inspirado (as partículas maiores (0,4 um) juntamente com o muco passam pela faringe, podendo ser engolidas e eliminadas nas fezes = 1ª linha de defesa); Nesse primeiro processo não são eliminadas partículas menores que 0,2 um. Sistema Respiratório Mecanismos de defesa contra partículas inaladas: A ausência de muco na maior parte das vias aéreas reduz muito o carpete mucoso que é, nos mamíferos, a primeira linha de defesa contra infecções ao remover partículas; Embora não se conheça totalmente os mecanismos, espera-se quea fagocitose (englobamento e digestão de partículas) seja um mecanismo importante de defesa (2ª linha de defesa). Sistema Respiratório Problemas associados ao sistema respiratório http://www.marceloabdon.com.br/?view=plink&id=13205 Sistema Respiratório Principais problemas observados no sistema respiratório dos animais: Micoplasmoses (pneumonia enzoótica) (Mycoplasma hyopneuminiae); Pasteurelose pulmonar (Pasteurella multocida); Pleuropneumonia (Actinobacillus pleuropneumoniae); Renite atrófica (Bordetella bronschiseptica, Pasteurella multocida tipo D); Haemophilus parasuis. Sistema Respiratório Animais mortos pelo frio no MS (Julho de 2010) http://fagundeslima.blogspot.com.br/2010/07/mais-de-500- cabecas-de-gado-morrem-de.html Sistema Respiratório Pulmão de um suíno acometido pelo agente Haemophilus parasuis Sistema Respiratório Renite atrófica (Bordetella bronchiseptica e Pasteurella multocida) http://www.portaldeveterinaria.com/2009/04/rinite-atrofica-progressiva-e-nao.html Dependendo do grau da Renite observa-se uma deformação facial (“nariz de sanfona”) nos animais Sistema Respiratório O homem também pode ser acometido por uma série de problemas relacionados ao sistema respiratório (Fonte: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiracao7.php): Sinusite e renite alérgica; Asma brônquica; Resfriado; Pneumonias, tuberculose, etc.; Bronquite crônica; Enfisema; Câncer de pulmão. Sistema Respiratório Bronquite crônica: Mais de 75% dos pacientes com bronquite crônica são ou foram fumantes; Os bronquíolos secretam quantidade excessiva de muco, tornando-se comprimidos e inflamados (respiração curta e acessos de tosse são constantes); Pessoas com bronquite crônica, em geral, acabam por desenvolver enfisema. Sistema Respiratório Enfisema: O enfisema é muito raro em pessoas que nunca fumaram; Consiste na obstrução completa dos bronquíolos, com aumento da resistência à passagem de ar, principalmente durante as expirações; Pode ocorrer, então, rompimento das paredes dos alvéolos, com formação de grandes cavidades. Isso diminui a eficiência dos pulmões em absorver oxigênio e há sobrecarga do coração como forma de compensar a deficiência pulmonar. A sobrecarga leva a maioria dos pacientes com enfisema a morrer de insuficiência cardíaca. Sistema Respiratório Enfisema: Rompimento das paredes dos alvéolos, com formação de grandes cavidades. Diminui a eficiência dos pulmões Sistema Respiratório Câncer de pulmão: O hábito de fumar é a principal causa do câncer de pulmão; 80% desse tipo de câncer poderia ser evitado se as pessoas parassem de fumar; Diversas substâncias contidas no cigarro são cancerígenas; Células cancerosas originadas nos pulmões se multiplicam descontroladamente, podendo invadir outros tecidos do corpo, onde originam novos tumores. Sistema Respiratório Câncer de pulmão: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/FisiologiaAnimal/respiraca o8.php Existem cerca de 1,3 bilhão de fumantes no mundo. Morrem em decorrência do fumo 4,9 milhões de pessoas por ano (Revista Galileu, Fev. 2007) Segundo informação divulgada na Folha.com (22/03/2012) até o final do século 1 bilhão de pessoas devem morrer devido ao fumo, representa 1 morte a cada 6 segundos Sistema Respiratório Material base para a preparação desta aula: Anatomia Funcional e Fisiologia dos Animais Domésticos. Willian O. Reece. 2008. Disponível na biblioteca. Estudar o capítulo 9 (páginas 218 a 254); Responder as questões da página 218, 219, 223, 224, 229, 230, 232, 234, 236, 238, 242, 244, 245, 246, 251, 252, 253, 254; Respiração. Disponível em: http://www.sobiologia.com.br/conteudos/Fisiologia Animal/respiracao.php
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