Fisiologia respiratória - Introdução (base Guyton)

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FISIOLOGIA CARDIORRESPIRATÓRIA – Capítulo 39
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Características Anatomo-Fisiológicas do Sistema Respiratório
- pulmões
- vias aéreas condutoras
- centro respiratório (SNC)
- parede torácica:
- músculos respiratórios
- caixa torácica
Outras informações:
- Dentro dos pulmões vai ter uma interface muito importante com o coração
(unidade alvéolo-capilar).
- Parede torácica: respiração forçada.
- O sistema respiratório é interligado com outros sistemas.
Vias aéreas tem parte superior (função ligada a limpeza, recepção, detecção de agentes
tóxicos, aquecimento do ar e umidificação) e inferior
- Materiais mais pesados vão ser jogados na parede posterior da cavidade nasal.
A parte superior é importante para que chegue um ar limpo na traqueia e brônquios; se
deixa passar ar frio que pode gerar uma inflamação de cadeia – crises de
broncoespasmo por conta do ar frio e pouca hidratação levando a mucosa a uma reação
pró-inflamatória
- Pode gerar sibilos
Esteira mucociliar: retirar impurezas, arv resp sup. (nasal p glote) arv resp inf (brônquio
p glote) e agentes como bactérias e fungos (cílios na parte superior vibram de cima para
baixo e da parte inferior mantém o fluxo de baixo para cima)
- Quando nas vias aéreas ocorre inflamação e geração de muco. Esse muco podem
estar contaminados. assim existe a possibilidade de broncoaspiração e
contaminação do tecido pulmonar
Relação: pneumonia
Funções do Sistema Respiratório:
a) Troca gasosa (O2 / CO2)
b) Equilíbrio ácido-básico
CO2 + H2O ↔ H2CO3 ↔ H+ + HCO3-
Relação com os rins no controle desse equilíbrio - (processo renal mais lento)
Para controle do CO2 o controle pulmonar é essencial para “lavar” esse CO2
c) Fonação
- Movimento do ar através das pregas vocais
d) Mecanismos de defesa pulmonar
- bactérias, poeira, sílica, asbesto, cigarro
e) Metabolismo pulmonar e manipulação de materiais bioativos
obs: A grande parte dos pacientes vai a óbito pelo aumento de CO2 (hipercaptemia)
obs2: Falta de ar: aumenta frequência e volume respiratório.
obs3: pH abaixo de 7,2 - vê-se a necessidade de levar a UTI
- CO2 normal: 35 a 45
- CO2 pacientes com DPOC: 55 - 60
- Nesses paciente é comum então acidose respiratória e alcalose
metabólica
Relação: narcose por CO2
Sobre o equilíbrio ácido-básico:
- Dado por uma reação química do corpo, forma ácido carbônico que é
desmembrado em íons de H+ e bicarbonato – relação de pulmão e rins na
manutenção do bicarbonato.
- Aumento de íons H+ acidifica o sangue e o pH diminui.
- Balança entre a função respiratória e quantidade de bicarbonato que o rim vai
reutilizar.
Essa figura mostra a troca de 02 e CO2 com o meio, quantidade alta de O2 e baixa de CO2.
Primeira parte vai ser a ventilação (entrada e saída de ar), difusão transporte e
utilização; as funções podem ser alteradas por conta da doença. DPOC vai
progressivamente causar a diminuição da área de troca (menor capacidade de lavar O2 e
troca aérea). Insuficiência cardíaca esquerda pode ter aumento da pressão dos capilares
causando edema aguda de pulmão, cianose pq não consegue bombear o sangue (má
circulação). Se tiver falência de VD, não consegue retirar o sangue adequadamente e
manter o fluxo, aumento ou baixa de pressão levando cianose mas sem problema
respiratório.
Relação: enfisema - diminuição área de troca
Roda quebrada prejudica a ventilação. Mas, se não tiver problema na ventilação mas no
coração (má bombeamento) – pode ter dispneia e falta de ar por causa disso. Problema
na 3° engrenagem (DPOC) – autolimitar fisicamente, no repouso essa engrenagem é
pouco utilizada e a musculatura começa a atrofiar – perda do número de dobrar
mitocondriais.
- Células que mais consomem O2 são os neurônios
Relembrar ciclo de Krebs
Reabilitação pulmonar não habilita o pulmão mas um treinamento muscular para
aumentar as dobras mitocondriais e aumento da troca gasosa (2° e 3° engrenagem)
- Células ciliadas e células produtoras de muco necessitam da esteira para levar
as impurezas para glote e não deixar que entre na traqueia.
- Grande parte de cartilagem para manter a via aérea seguramente aberta, parte
muscular dorsal na traquéia
- Por que isso acontece? Para o caso de aumento de pressão ter uma leve
abertura – susto leva uma hiperinspiração e pode broncoaspirar o pedaço
de carne e se a traqueia fosse totalmente fechada não seria possível
retirar o alimento dali – o alimento precisa de aumento de pressão dorsal
para expelir para fora; importância da distensibilidade.
- Obstrução alimentos, muco
Brônquios principais: os cortes histológicos são parecidos com a traqueia (como se
fossem duas traquéias
Direção do muco:
- Via aérea superior. para baixo, em direção à traquéia
- Via aérea inferior, para cima, em direção da glote
relação: fibrose cística
Formação das coanas: curvas que auxiliam na limpeza do ar, retenção de partículas;
Dúvida, crianças que possuem dificuldade de respirar pelo nariz podem ficar mais
propensas a doenças respiratórias e garganta?
Interface dos alvéolos com os capilares, única célula que faz proteção aqui é o
macrófago alveolar.
Na zona respiratória tem 2 células no epitélio
- pneumócitos I: ser o mais fino possível, aumentando a interface de troca entre o
alvéolo e o capilar
- pneumócito II: produção de surfactante – diminui a força para ventilar, diminui
pressão para respirar
Surfactante - mantém os alvéolos abertos
Relação: atelectasia
Estrutura do Sistema Respiratório:
- Entrada do ar pelo nariz / boca
- nasofaringe / orofaringe glote / laringe
- árvore traqueobrônquica capilares pulmonares
1°-6° divisão: zona de condução – sem troca de gás, sem saco alveolar função apenas de
conduzir o ar atmosférico e com diminuição do diâmetro.
7°-9° divisão: zona de transição – tem alguns alvéolos.
A partir da 20° divisão: zona respiratória – função de troca gasosa, sem grandes funções
de proteção e limpeza.
Observações:
- Bronquíolo é quando não tem na árvore respiratória a presença de cartilagem.
- Alérgeno chega na 17° divisão e faz um broncoespasmo.
- Atelectasia.
As Vias Aéreas:
- Espaço morto anatômico (até 16ª geração) [não realizam troca gasosa]
- Zona de transição (17 – 19ª geração)
- Zona respiratória (20 – 22ª geração)
obs: Por definição, as vias aéreas sem cartilagem são denominadas Bronquíolos;
Revestimento das Vias aéreas:
- céls. ciliadas: células cilíndricas pseudoestratificadas
- céls. caliciformes: secretoras de muco
- céls. de Clara: secretora de muco (em bronquíolos), presentes especialmente nos
bronquíolos
Observações:
- Espaço morto é quando não tem troca gasosa
- Céls. ciliadas e caliciformes – esteira mucociliar.
-
Note que aqui não tem mais cartilagem, só estrutura com tecido conjuntivo e fibras
elásticas, estrutura que chega aqui consegue obliterar.
Unidade Alvéolo-capilar:
- Local da troca gasosa
- Número de alvéolos estimado em 300 milhões
- ± 1000 capilares/alvéolo
- área de troca com ambiente ≈ 50 – 100 m2
Observações:
- Se fosse uma área gigantesca não ia ter o controle do envenenamento.
- Se deixar um alvéolo sem ar ele vai colapsar/atelectasiar e o poro de cron iria
evitar esse colapso (passagem minúscula de ar pelo alvéolo adjacente)
Observado o poro de Kohn, as hemácias dos capilares (transportando hemoglobina). Se
aumentar a pressão do saco pode esmagar esses sacos. Espremer pelo aumento de
pressão dentro do alvéolo colaba o capilar, não adentrando mais sangue. Observa-se
fibras de elastina e colágeno em todo alvéolo, mecanismo de inspiração e expiração
como “mola”.
Modificação do formato histocitológico da traqueia, brônquios, bronquíolos e capilar.
A musculatura lisa faz papel importante no colapso e nos bronquíolos as células fazem
uma esteira ciliar delgada.
Anotar a importância do poro de cron
Superfície alveolar:
- Camada única / fina de céls. epiteliais escamosas
- céls. alveolares tipo I
- reveste 90-95% da superfície alveolar (revestimento)
- Dispersas encontram-se céls. maiores / cubóides
- céls.alveolares tipo II
- 2xś mais presentes que a CT I
- produzem o surfactante
Macrófagos alveolares (fagocitose)
Endotélio capilar:
Fina área de troca e o capilar é incravado dentro do alvéolo aumentando a área de troca.
Observa-se o núcleo de uma célula endotelial
Interface entre a face ventilatória e vascular seja muito grande. (não entendi)
O fisiológico e o fisiopatológico de duas doenças – bronquite e enfisema pulmonar
(DPOC). A via resp. normal tem na inspiração o estirão das fibras (aumento do volume) e
a pressão cai abaixo da patm. Na DPOC, ação inflamatória e destrutiva – o paciente tem
uma hiperinsuflação pulmonar (ar entrou mas não consegue sair com facilidade, a via
aérea colaba e o ar fica preso) – mais dificuldade na inspiração do que na expiração
Infecção viral – tosse paroxigeda (tosse de cachorro – coqueluche)
Ventilação Pulmonar – Dinâmica (pressões envolvidas)
Espaço pleural (15 – 25 ml) – virtual
Lei de Boyle: P1*V1= P2*V2 Pressão atmosférica = 760 mmHg
Fluxo de ar é sempre do local de maior pressão para o local de menor pressão
(gradiente de pressão). Entrada e saída de alíquotas de ar atmosférico para dentro das
vias respiratórias.
A Lei de Boyle: diz que tem uma relação entre pressão e volumes dentro dos
compartimentos que estão sendo compartilhados
Aumentou o volume dentro do tórax causando uma diminuição da pressão. Diferença de
pressão entre dois pontos causando o fluxo de ar. Quando maior o gradiente de pressão,
maior o fluxo de ar.
Expansão / Retração Pulmonar
- contração diafragma / retração elástica dos pulmões e da parede torácica.
Elevação / abaixamento das costelas
Pressão Intra-alveolar
normal = (-1 , Patm, +1) mmHg
patologia = (-80, Patm, +100) mmHg
Movimento das costelas - alça de balde, aumento do volume, pressão cai
Aumento de pressão vai ser responsável pela saída do ar inspirado.
Elevação da expiração - pela musculatura acessória
Musculatura que eleva a Cx Torácica (INSPIRAÇÃO):
- Esternocleidomastóide
- Serráteis anteriores
- Escalenos
- Intercostais Externos
Musculatura que abaixa a Cx Torácica (EXPIRAÇÃO):
- Reto Abdominais
- Intercostais Internos
Musculatura acessória mexe com os arcos costais.
Expiração: tentam aproximar as costelas uma das outras, verticalizando
Resumo dos 2 mecanismos levando a diferença de pressão e entrada e saída de ar.
Inspiração contrai e desce. Sempre fluxo da maior pressão para menor pressão.
Na inspiração forçada tendem a horizontalizar os arcos costais, trazer para frente e
aumentar o diâmetro ântero-posterior.
Na expiração tem os arcos costais tendendo a ir para baixo e para frente. Diminuindo o
diâmetro ântero-posterior, aumento da pressão.
Diminuição de pressão é pelo aumento de volume usando o diafragma e a musculatura
acessória.
Recesso costodiafragmático é a diferença de altura, quanto maior a altura maior a
capacidade de ganhar volume(aumenta a capacidade de negativar a pressão
intra-torácica). A inserção tem que ser baixa para fazer com que a cúpula desça. Quanto
mais abaixo a inserção do diafragma, maior a amplitude da contração diafragmática
pode ocorrer, possibilitando maiores volumes do pulmão.
Quando tem hérnia de hiato, negativa a pressão dentro do tórax em relação a pressão
do ar ambiente, conecta a área de pressão maior com a área de pressão menor. Mas a
laringe, esôfago e coração também estão conectados com o ar ambiente. Então os
fluidos dentro dessas áreas tendem a voltar. Vai haver uma pressão negativa entre o
esfogago e o estômago, puxando conteúdo de dentro do estômago para dentro do
esôfago – pode chegar até a glote e broncoaspira para traquéia e brônquios.
Retração Pulmonar
- fibras elásticas (⅓ da força)
- tensão superficial líq. alveolar (2/3) surfactante (pneumócito tipo II)
Complacência Pulmonar
- Expansibilidade dos pulmões e tórax, avaliados através da relação
volume/pressão.
- Elastina e colágeno + surfactante
Energia Necessária p/ Respiração
- normal / repouso = 3-5% total org.
- exercício = aumento de até 50 vezes.
- patologias = pode consumir além das capacidades do organismo, levando à
morte.
Trabalho da Respiração (INS x EXP)
Trabalho elástico
Trabalho de resistência tecidual (viscosidade e estruturas da parede torácica)
Trabalho de resistência das vias aéreas
Resistência é maior na expiração.
Pleura distribui a pressão negativa em toda superfície do pulmão.
Diminui o volume, aumenta a pressão e não consegue inspirar.
Menos = negativando a pressão dentro do tórax
Mais = positivando.
Na inspiração tudo subatmosférica (menores que a pressão atm)
Na expiração o sinal mais é utilizado para gerar uma diferença de gradiente de
concentração.
Pressão transpulmonar: pressão de abertura e fechamento do tecido pulmonar; o
quanto de energia foi passado para as fibras/forças elásticas
As pleuras sempre possuem pressão negativa, por conta da drenagem linfática (se ela se
positivar, as pleuras se descolam). No inicio da inspiração, a pressão pleural está -5,
empurrando uma pleura à outra. Posteriormente, a pressão torácica se negativa,
levando a pressão pleural à -7, devido à variação de volume e pressão (aumenta tanto
pois precisa transmitir essa pressão aos músculos e toda a caixa torácica). Essa pressão
é distribuída ao tecido pulmonar, levando à uma diminuição da pressão (aumenta o
volume = luz alveolar) das forças elásticas de -1 cm de água, aumentando a luz dos
alvéolos pois há uma diferença de pressão entre o ar e os alvéolos. Quando o ar entra, a
diferença de pressão se estabiliza, acabando a inspiração. Na expiração, o diafragma
relaxa, as fibras elásticas se contraem, aumentando a pressão alveolar em +1 (diminuindo
a luz), acarretando na expulsão do ar, até que haja a equalização da pressão novamente
Na inspiração a pleura diminui mais ainda a pressão para que o ar possa entrar, a
pressão nos alvéolos vai diminuir para que o ar entre. (Parte da força vai para as forcas
elásticas no pulmão - força feita pelo diafragma/pleura). Aqui o volume dos pulmões
aumentam com a entrada de ar, o que leva a um aumento de pressão.Na expiração, a
pressão no alvéolo já é muito elevada devido a quantidade de ar nos pulmões (pressão
de +1 cm H2O). Assim o diafragma relaxa e a pressão pleural diminui,
concomitantemente com a diminuição da pressão nos alvéolos e a saída de ar. Aqui as
forças elásticas com a energia vinda do processo de inspiração, se contraem. (na
expiração isso, no caso)
Manobra que é utilizada quando uma pessoa sofre um engasgo que fica preso na
traqueia ou via aérea de grande calibre. Se ele se asfixiou.
Ponta de um dreno, dentro do soro fisiológico, 5cm, mantém pressão das pleuras em -5