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Fisiologia Respiratória
Professora: Mayra ZancanaroCurso: Medicina
Chapecó, 07 de outubro de 2015
UNIVERSIDADE COMUNITÁRIA DA REGIÃO DE CHAPECÓUNOCHAPECÓ
ÁREA DE CIÊNCIAS DA SAÚDE - ACS
Sistema Respiratório A função respiratória se processa mediante três
atividades distintas, mas coordenadas: a ventilação, através da qual o ar da atmosfera chega aos alvéolos; a perfusão, processo pelo qual o sangue venoso procedente do coração chega aos capilares dos alvéolos, e a difusão, processo em que o oxigênio do ar contido nos alvéolos passa para o sangue ao mesmo tempo em que o gás carbônico contido no sangue passa para os alvéolos.
Sistema Respiratório Realiza as trocas gasosas entre
nosso organismo e o meio ambiente.
Tem um papel importante na regulação do equilíbrio ácido-base durante o exercício.
Função
Sistema Respiratório
Parte Parte Respiratória Respiratória
PARTE CONDUTORA Na parte condutora, o ar é
transportado, filtrado, purificado, umedecido e aquecido.
É constituída por: Nariz Cavidade nasal Seios paranasais, Faringe, Laringe Traquéia e Brônquios.
PARTE RESPIRATÓRIA Na parte respiratória, o dióxido de
carbono do sangue é trocado pelo oxigênio do ar.
É representada pelos pulmões, especificamente pelos alvéolos pulmonares.
Revisão Anatômica
Revisão Anatômica
• O sistema respiratório consiste no nariz, faringe, laringe, traquéia, brônquios e pulmões.
• A pleura visceral cobre a superfície dos pulmões. A pleura parietal cobre o mediastino, o diafragma e parede torácica.
• Os pulmões contém a árvore brônquica, as ramificações das vias aéreas dos brônquios primários até os brônquiolos terminais.
Sistema Respiratório
Anatomia...
Anatomia...
Anatomia...
Cartilagens ímpares: cartilagem epiglote, tireóidea e cricóidea e Pares: aritenóidea, cuneiforme e corniculada
Cartilagem EPIGLOTE
Osso Hióide
Membrana Tireóidea
Cartilagem TIREÓIDE
Cartilagem CRICÓIDE
Cartilagens Aritnóides
Cartilagem Corniculada
Epiglote
Anatomia...
TRAQUÉIA É UM CANAL CILÍNDRICO CERCA DE 12 cm DE
COMPRIMENTO E SE BIFURCA INFERIORMENTE( CARINA ) FORMANDO OS BRONQUIOS . FORMADA POR UMA ESTRUTURA FIBROSA
QUE APRESENTA DE 15 a 20 SEMI ANÉIS DE CARTILAGENS CUJA FUNÇÃO É MANTER O ÓRGÃO ABERTO.
COM EPITÉLIO DO TIPO CILINDRICO CILIADO
PULMÕESPULMÕES LOCALIZAM - SE NA CAIXA TORÁCICA,
UM A DIREITA E OUTRO A ESQUERDA PREENCHENDO - A QUASE QUE TOTALMENTE.
O ESPAÇO ENTRE OS PULMÕES É DENOMINADO DE MEDIASTINO , SENDO OCUPADO PELO CORAÇÃO , VASOS , TRAQUÉIA, ESOFAGO E TRONCOS VENOSOS
Pulmões... OS PULMÕES FUNCIONAM COMO
ÓRGÃOS ELÁSTICOS CAPAZES DE INSUFLAR E DESINSUFLAR DE ACORDO COM A DEMANDA DE OXIGÊNIO .
ESTE MOVIMENTO OCORRE COM O AUMENTO E DIMINUIÇÃO DA CAIXA TORÁXICA E DA CONTRAÇÃO DO DIAFRAGMA, PRINCIPAL MÚSCULO DA RESPIRAÇÃO.
Pulmões... OS PULMÕES APRESENTAM UMA
BASE, UM ÁPICE , FACE COSTAL E FACE MEDIAL.
OS PULMÕES TAMBÉM SÃO DIVIDIDOS POR LOBOS PULMONARES DIVIDIDOS PELAS FISSURAS
Pulmão DireitoPulmão Direito
Pulmão EsquerdoPulmão Esquerdo
Anatomia...
Estrutura dos brônquios
Árvore BrônquicaÁrvore Brônquica
Anatomia...
Alvéolos é onde ocorre a hematose!
O alvéolo, que é a unidade funcional da respiração, constitui-se de uma bolsa de tecido pulmonar, contendo ar e envolvida por capilares.
Separando o ar do sangue existe, portanto, uma “parede”, constituída pela membrana do alvéolo e pela membrana do capilar.
Esta parede é chamada membrana alvéolo-capilar, e as trocas gasosas se fazem através dela pelo processo de difusão.
Alvéolo
Mistura de lipoproteínas chamada surfactante, secretada por células especiais (pneumocitos tipo II), existentes no epitélio de revestimento dos alvéolos.
O surfactante contém um fosfolipídeo, o dipalmitol lecitina (DPPC); tem a propriedade de diminuir a tensão superficial do líquido que reveste os alvéolos, favorecendo a sua expansão.
SurfactanteSurfactante
Na ausência de surfactante a expansão pulmonar torna-se difícil e exige pressões pleurais muito negativas, da ordem de - 25mmHg, para superar a tendência ao colabamento dos alvéolos.
Síndrome de angústia respiratória ou da membrana Hialina do recém-nato.
SurfactanteSurfactante
Como é formado o hilo?
Mecanismos da Respiração
PODEMOS DIVIDIR EM TRÊS FENÔNEMOS :
MECÂNICO;
FÍSICO;
QUÍMICO;
Mecânico PELO QUAL O AR É LEVADO AOS
PULMÕES OU DELES É EXPELIDO . NESTE FENÔNEMO DA
RESPIRAÇÃO EXISTE DOIS PROCESSOS :
INSPIRAÇÃO EXPIRAÇÃO
INSPIRAÇÃO É A ENTRADA DO AR PARA OS
PULMÕES NESTA FASE O RESERVATÓRIO DE AR SE DILATA E A PRESSAO INTERNA DIMINUI PERMITINDO ASSIM A ENTRADA DE AR NOS PULMÕES .
EXPIRAÇÃO É A ELIMINAÇÃO DO AR PARA O
EXTERIOR O DIAFRAGMA VOLTA A POSIÇÃO INICIAL , O VOLUME DA CAIXA DIMINUI E A PRESSÃO INTERNA AUMENTA E O AR É EXPELIDO.
Pressão Pleural
É a pressão existente no estreito espaço entre a pleura visceral (face pulmonar) e parietal (face para a caixa torácica).
PRESSÃO DURANTE A GLOTE ABERTA: não há entrada nem saída de ar dos pulmões. A pressão em toda árvore respiratória (até alvéolos) é igual a atmosférica.
Físico DO AQUECIMENTO DO AR E DA
EVAPORAÇÃO DA ÀGUA; AR INSPIRADO DIFERE DO AR
EXPIRADO PELA TEMPERATURA , E UMIDADE
O AR INSPIRADO É MAIS FRIO QUE OORGANISMO E SEU GRAU DE UMIDADE É RELATIVAMENTE BAIXO.
O AR EXPIRADO TEM CERCA DE 37 oC ECOM ELE SAI GRANDE QUANTIDADE DE VAPOR D’ ÀGUA
QUÍMICO É O QUE OCORRE NOS PULMÕES E
NAS CÉLULAS.OCORRE TANTO NA RESPIRAÇÃO
PULMONAR COMO NA RESPIRAÇÃO DE TECIDOS .
O CONJUNTO DOS FENÔNEMOS TEM COMO FINALIDADE A REALIZAÇÃO DAS TROCAS GASOSAS
Ar InspiradoAr Inspirado 79 % NITROGÊNIO
21 % OXIGÊNIO
0,04 % GÁS CARBÔNICO
Ar ExpiradoAr Expirado 79 % NITROGÊNIO
16 % OXIGÊNIO
4,4 % GÁS CARBONICO
Músculos envolvidos na respiração. São três os grupos responsáveis
pela respiração: 1 - Diafragma: Movimento para
cima e para baixo, permitindo que a caixa torácica se encurte e se alongue, respectivamente. É inervado pelo nervo frênico.
Músculos envolvidos na respiração. Músculos inspiratórios:intercostais
externos, mas existem outros músculos que os auxiliam como esternocleidomastoideo, serrátil anteriores e escalenos.
Músculos envolvidos na respiração. Músculos expiratórios:retos
abdominais, que “puxam" para baixo as costelas inferiores ao mesmo tempo que eles próprios e os demais músculos abdominais empurram o conteúdo abdominal para cima, em direção ao diafragma, e intercostais internos.
Músculos envolvidos na Respiração
Inspiração e Expiração Inspiração e Expiração
Rest Inspiration Expiration
Circulação Pulmonarx
Circulação Sistêmica
Energia é essencial para sustentar as atividades celulares de apoio à vida!
As células precisam de um suprimento contínuo de O2 para gerar energia.
O CO2 produzido durante estas reações deve ser eliminado do corpo no ritmo que é produzido.
Evitar flutuações perigosas no pH Manter o equilíbrio acidobásico.
O sistema Respiratório contribui para homeostase ao trocar O2 e CO2 entre atmosfera e o sangue.
Respiração
Respiração Celular Respiração Externa
Mitocôndrias; Transporte de O2 e CO2; Quociente Respiratório (QR);é a
proporção entre o CO2 produzido e o O2 consumido. Varia dependendo do alimento que consumo.
Substâncias Org + O2 energia + CO2 e H2O;
Respiração CelularRespiração Celular
Respiração Externa
→ Troca de O2 e CO2 entre ambiente externo e as células do corpo;→ Abrange quatro passos:
1 – O ar é movido para dentro e para fora dos pulmões, com intuito de ser trocado entre a atmosfera e os alvéolos;2 - O2 e CO2 são trocados entre o ar nos alvéolos e o sangue dentro dos capilares pulmonares por difusão.3 – Transporte de O2 e CO2 pelo sangue entre os pulmões e os tecidos;4 - O2 e CO2 são trocados entre as células do tecido e o sangue pelos capilares sistêmicos.
Ou seja...
A respiração externa abrange os passos envolvidos na troca de O2 e CO2 entre ambiente externo e as células dos tecidos.
A respiração celular abrange as reações metabólicas intracelulares que envolvem o uso de O2 para retirar energia dos alimentos, produzindo CO2 como derivado.
FUNÇÕES NÃO RESPIRATÓRIAS DO SISTEMA RESPIRATÓRIO
→ Perda de água e eliminação de calor. O ar é umedecido e aquecido antes de ser expirado;
→ Aumenta o retorno venoso – Bomba respiratória;A pressão interna da cavidade torácica é em média 5mmHg menor que a pressão atmosférica.Quando o sist. Venoso retorna sangue de regiões inferiores para o coração, ele percorre a cavidade peitoral e fica exposto a pressão menor que do ambiente.Como a pressão dos membros e abdômen está sujeito a pressão normal atmosférica, há um gradiente de pressão aplicado externamente nas veias inferiores e as veias do tórax (5mmHg a menos).Esta diferença na pressão dos vasos e pressão do ambiente que leva o sangue das extremidades para o coração, promovendo um aumento do retorno venoso.
Permite a fala, canto...→ Protege contra materiais estranhos inalados;→ Remove, modifica, ativa ou desativa materiais que atravessam a circulação pulmonar: exemplo – As prostaglandinas podem passar para o sangue, mas são desativadas durante a passagem pelos pulmões, para que não exerçam efeito sistêmico.→ O nariz, órgão do sist resp, serve como órgão do olfato.
-Registro dos volumes e capacidades pulmonares é denominado espirograma.-Volume corrente(VC):inspiração mais expiração, em repouso. 500ml/ respiração-Volume inspiratório de reserva(VRI): 3000ml-Volume expiratório de reserva(VRE):1200ml-Volume residual(VR): volume que permanece nos pulmões após expiração forçada,1200ml.-Volume residual(VR) não pode ser medido por espirometria. Então as capacidades pulmonares que incluem VR são medidas por outras técnicas.
Volumes pulmonares:
Ventilação Pulmonar (V) Volume de ar que se movimenta
para dentro e para fora dos pulmões por minuto Produto do Volume corrente (VC)
e da Frequência respiratória (f) V = VC x f
Mecânica RespiratóriaMecânica Respiratória
O ar tende a mover-se de uma região de maior pressão para outra de menor pressão, isto é, em favor de um gradiente de pressão.
Mecânica RespiratóriaMecânica Respiratória
Pressões importantes na ventilação:
1 – Pressão Atmosférica (barométrica): é exercida pelo peso do ar na atmosfera sobre objetos na superfície da terra. Ao nível do mar é 760mmHg (coluna de mercúrio fica neste nível)2 – Pressão intra-alveolar ou intrapulmonar: é a pressão dentro dos alvéolos. A pressão da atmosfera e intrapulmonar devem se equilibrar. 3- Pressão Intrapleural: é a pressão dentro do saco pleural, ou seja, exercida fora dos pulmões, dentro da cavidade torácica. Normalmente é inferior a pressão da atmosfera, em média 756 mmHg
Memorize a ordem! Atenção provas de residências :Memorize a ordem! Atenção provas de residências :
Pulmão Pleura Visceral Saco pleural (cavidade cheia de fluido intrapleural) Pleura pariental Parede torácica.
Gradiente de pressão TRANSMURAL
A pressão intra-alveolar quando equilibrada com a pressão atmosférica é 760mmHg, sendo maior que a pressão intrapleural de 756mmHg!
Desta maneira,
Uma pressão mais alta age para fora do que para dentro na parede pulmonar, empurrando os pulmões para fora, sendo isso o gradiente transmural. O pulmão consegue expandir.
Na prática:Pneumotórax: Perfuração na parede torácica, o ar atmosférico vai a favor de seu gradiente de pressão entra na cavidade pleural (anormal), abolindo o gradiente transmural,sendo assim as pressões intrapleural, intra-aveolar e atmosférica estão equilibradas. Sem força para estirar/expandir o pulmão encolhe.Tratamento: Dreno de tórax - pode ocasionar enfisema subcutâneo.
Início da Inspiração
Antes de iniciar a inspiração, os músculos respiratórios estão relaxados e a pressão intra-alveolar é igual a atmosférica. No início da inspiração estes músculos tem sua contração estimulada por nervos (frênico e intercostais) o que incha a cavidade torácica. Quando diafragma se contrai ele desce aumentando o volume torácico.Normalmente o diafragma desce cerca de 1 cm, porém, na respiração pesada desce até 10 cm.Já a contração dos músculos intercostais externos aumenta cavidade nas dimensões laterais.Quando a cavidade aumenta, os pulmões se expandem e a pressão intra-alveolar cai. Porque? Pois continuamos com o mesmo número de moléculas de ar ocupando agora um maior volume pulmonar.Em uma inspiração normal então a pressão intra-alveolar cai 1mmHg, ficando 759 mmHg.
Continuando...
Como agora a pressão intra-alveolar é menor que a atmosférica (760 mmHg), o ar flui para dentro dos pulmões. O ar entra nos pulmões até não haver mais gradiente, ou seja até as duas pressões de igualarem.
Portanto...
A expansão pulmonar não acontece pelo movimento de ar para dentro dos pulmões, o contrário é verdadeiro, o ar entra nos pulmões devido a queda da pressão intra-alveolar causada pela expansão pulmonar.
Também como resultado da expansão do tórax, a pressão intrapleural que era de 756mmHg diminui para 754mmHg.O resultante aumento no gradiente de pressão transmural durante a inspiração garante que os pulmões estejam estirados.
Início da ExpiraçãoInício da Expiração
Ao final da inspiração, os músculos inspiratórios relaxam;O diafragma assume sua posição original;Caixa torácica desce devido relaxamento dos intercostais;A parede torácica e os pulmões retornam seus tamanhos devido capacidade elástica;Conforme os pulmões diminuem o volume a pressão intra-alveolar aumentaPor que? O número de moléculas de ar contido dentro do maior volume pulmonar ao final da inspiração agora está comprimido em um volume menor.
Em uma expiração em repouso, a pressão intra alveolar aumenta cerca de 1mmHg acima do nível atmosférico, chegando à 761 mmHg.
Continuando...
O ar agora sai dos pulmões em favor de seu gradiente de pressão, sai da pressão intra-alveolar (MAIOR) para a pressão atmosférica (MENOR).
O fluxo de ar para fora cessa quando as duas pressões de equilibram.
PRESSÃO NA ENTRADA DO AR PARA OS PULMÕES:-1cm. • 0,5l de O2 em 2 segundos (tempo de inspiração normal em repouso).
PRESSÃO NA SAÍDA DO AR DOS PULMÕES: +1cm; • saída de ar pelos 2 a 3 segundos da expiração em repouso.
Nota Clínica...Nota Clínica...Sendo o diafragma principal músculo do ciclo respiratório, somente a paralisia dos músculos intercostais não influencia seriamente a respiração. Porém, a interrupção da atividade do diafragma, que pode acontecer por desordem nervosa ou muscular, leva a paralisia respiratória.
Felizmente, o nervo frênico surge da medula espinhal na região do pescoço (cervical), e depois desce pela base do tórax. Por este motivo pessoas paralisadas abaixo do pescoço devido trauma da medula espinhal ainda são capazes de respirar.
Exemplo: Síndrome de Guillain-Barré (doença auto imune).
Expiração ForçadaExpiração Forçada
A expiração normal é um processo passivo, sem esforço muscular e gasto de energia.Esta, se torna ativa durante os exercícios para esvaziar os pulmões mais rápido.
Para forçar mais ar para fora, a pressão intra-alveolar deve ficar mais acima da atmosférica, do que já acontece normalmente. Por isso os músculos expiratórios se contraem para reduzir o volume da cavidade e dos pulmões.
Neste caso os músculos abdominais se destacam! Por que? Eles se contraem aumenta a pressão intra-abdominal, que exerce uma força para cima sobre o diafragma, empurrando-o para dentro da cavidade, diminuindo volume.
Também quem trabalha neste caso de exercício são os músculos intercostais internos, pois sua contração movimenta as costelas diminuindo ainda mais o tamanho da cavidade torácica, fazendo o oposto dos intercostais externos.
Continuando...
Enquanto está diminuindo o volume da cavidade torácica devido ação dos músculos, os pulmões também não tem a necessidade de expandir, portanto diminuem o volume.
Reduzindo volume dos pulmões, a pressão intra-alveolar aumenta ainda mais, ou seja, a diferença entre pressão intra-alveolar e pressão atmosférica agora é maior do que na expiração em repouso, portanto mais ar deve sair na direção do gradiente de pressão antes que o equilíbrio seja atingido.
Fatores que afetam a Fatores que afetam a resistência das vias aéreasresistência das vias aéreas
O principal determinante da resistência ao fluxo de ar é o raio das vias aéreas.
Em um sistema respiratório saudável, o raio é grande o suficiente para que a resistência seja baixa.
Normalmente, ajustes pequenos no tamanho da luz das vias aéreas pode ser regulado pelo sistema nervoso autônomo.A estimulação parassimpática (situação relaxada, tranquila)nas quais a demanda por fluxo de ar é baixa, promove a contração do músculo bronquiolar, aumentando a resistência, e produzindo um broncoespasmo.
Em contrapartida, a estimulação simpática, associada ao hormônio epinefrina, causam Broncodilatação.
Resumindo....
No Broncoespasmo: Diminui o raio, Aumenta resistência ao fluxo de ar.Fatores patológicos: Espasmos, excesso de muco, edema das paredes...Controlado pela estimulação parassimpática, Diminui [] de CO2.
Na Broncodilatação: Aumenta raio, Diminui a resistênciaNão tem fator patológico associado.Controle pela estimulação simpáticaControle hormonal:epinefrinaAumenta [] de CO2
Patologias relacionadas a resistência.
DOENÇA PULMONAR OBSTRUTIVA CRÔNICA (DPOC):
Abrange três patologias:
Bronquite Crônica; inflamação de longo prazo nas vias aéreas inferiores. Causada pela exposição frequente a fumaça, ar poluído ou alérgenos. Asma; Obstrução das vias aéreas através do espessamento das paredes das vias, causado por edema e inflamação induzido por histamina,
Enfisema; colapso das vias aéreas e rompimento das paredes dos alvéolos.
Por hoje é só :DPor hoje é só :D
Obrigada!Obrigada!