fisiologia sist. respiratorio2013

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FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA
CENTRO UNIVERSITARIO DA BAHIA
DISCIPLINA DE FISIOLOGIA
PROFESSORA: ANDREZA PATRICIA M. S. MARTINS
Revisão Anatômica
 Possuimos 2 pulmões, o direito e esquerdo que são divididos em lobos. Na verdade o pulmão é um saco de ar repleto de alvéolos. Cerca de 300 milhões em um adulto. São nestes que ocorrem as trocas gasosas com o sangue!
 A via respiratoria consiste em todos os tubos através dos quais o ar flui do meio externo e os alvéolos. 
 
O sistema respiratório consiste no nariz, faringe, laringe, traquéia, brônquios e pulmões.
Os pulmões são recobertos pela pleura visceral, enquanto a pleura parietal forra a parede de cada hemitórax, o mediastino e o diafragma.
A interface destas duas pleuras permite o deslizamento suave do pulmão à medida que se expande dentro do tórax.
Revisão Anatômica
 A zona respiratória dos pulmões é a região contendo os alvéolos, pequenos sacos com paredes finas onde ocorre as trocas gasosas, inclui também os bronquíolos respiratórios.
 Oxigênio e gás carbônico passam entre alvéolos e capilares pulmonares por difusão, através da membrana respiratória (fina).
http://www.meddean.luc.edu/lumen/MedEd/medicine/pulmonar/cxr/cxrl5.htm
Os pulmões são subdivididos em fissuras, formando divisões incompletas.
Ventilação Pulmonar
 A atividade muscular causa mudanças no volume da cavidade torácica durante a respiração.
 Mudanças no volume da cavidade torácica causa mudanças nas pressões intrapulmonar e intrapleural, que permitem a movimentação do ar de região de alta pressão para região de baixa pressão.
A inspiração ou inalação é o movimento do ar do meio externo através da via repiratória até os alvéolos durante a respiração.
A expiração ou exalação é o movimento oposto. A inspiração e a expiração consistem no ciclo respiratório!! 
Durante todo o ciclo respiratório o ventrículo direito do coração bombeia sangue através dos capilares que circundam todos os alvéolos. 
Em um adulto normal cerca de 4 litros de ar fresco entra e deixa os alvéolos por minuto, enquanto 5 litros de sangue de todo a produção cardíaca fluem através dos capilares pulmonares. 
Durante o exercício pesado o ar que flui pode subir cerca de 20 vezes, enquanto que a circulação de 5-6 vezes.
Durante a inspiração o ar passa através do nariz ou boca para a faringe (passagem comum de comida e ar). A faringe e dividida em dois tubos, o esôfago através do qual o alimento passa ara o estomago e a laringe que faz parte da via respiratória. A laringe se abre em um longo tubo a traquéia que irá se tornar dois ramos – dois brônquios – um para o pulmão direito e o outro para o esquerdo!
Dentro do pulmão observaremos mais de 20 gerações de ramos nos quais resultam em tubos menores e numerosos como podemos observar na figura a seguir.
As paredes da traquéia e dos brônquios contém cartilagem que confere o aspecto cilíndrico e suporte destas estruturas.
O primeiro ramo das vias aéreas não muito longe contém cartilagem e é chamado de bronquíolos. Os avéolos primeiro começam aparecer nos bronquíuolos grudados as suas paredes. O número de alvéolos aumenta nos ductos alveolares e a via aérea termina em uma estrutura parecida com cacho de uvas – alvéolos!
The pulmonary blood vessels generally accompany
the airways and also undergo numerous branchings.
The smallest of these vessels branch into networks
of capillaries that richly supply the alveoli
A via respiratória como vasos sanguíneos é circundada por um músculo liso de contração e relaxamento que podem alterar o raio da via aérea.
A via aérea além da faringe pode ser dividida em zona de condução que se estende do topo da traquéia ate o inicio dos bronquíolos respiratórios – não contém alvéolos e não há trocas gasosas com o sangue.
A zona respiratória se estende dos bronquíolos respiratórios para baixo contendo os alvéolos onde há as trocas gasosas com o sangue.
A superfície epitelial da via respiratória, até o final dos bronquíolos contém cílios que constantemente pulsam em direção a faringe, esta tb contem glândulas e epitélio celular individual que secreta muco – protege as vias aéreas da poeira e saliva contida no ar inspirado
A atividade ciliar pode ser inibida por substancias tóxicas – que pode imobilizar seus movimentos – cigarros
Um segundo mecanismo de defesa são macrófagos nos alvéolos!
PNEUMOTÓRAX ESPONTÂNEO PRIMÁRIO
Leve
Mod.
Grave
Avaliação radiológica
Derrame pleural
Atelectasia
Expansão incompleta dos pulmões e colapso de areas do pulmão –a. de reabsorção obstrução completa das vias aéreas (sec. Bronquica, bronquite cronica, aspiração de corpo estranho ou neoplasias) pode ser reversível se a obstrução for removida. A. compressiva- cavidade pleural expandida por líquido (derrame p/ ins. Cardiaca sangue de ruptura de aneorisma toracico) ou ar (pnemotorax) . È reversível se líquido ou ar forem removidos.
A. Por contração- fibrose local ou generalizada imede que o pulmão ou pleura se expandam. Não reversível!!!
Coleção de grandes quantidades de liquido livre no espaço pleural – pode ser chamado de edema da cavidade pleural- bloqueio da drenagem linfatica a partir da cavidade pleural – insuficiencia cardiaca – redução da pressão coloido osmotica do plasma – infecção ou inflamação das sup. Pleurais ausando ruptura das menbranas capilares rapaida passagem de ptns plasmaticas e de liquido para as cavidades 
SISTEMA RESPIRATÓRIO
Aparelho superior
Vias aéreas
Pulmões
Funções
manutenção da gasometria normal:
PA O2 : 80-100 mmHg
PA CO2 : 4,7-6,0 mmHg
ALVÉOLOS
Organização Estrutural do Sistema Respiratório
 onde ocorre a maior parte das trocas gasosas entre o ar atmosférico e o sangue
 o conjunto de sacos alveolares são chamados de ÁCINOS ALVEOLARES
 diversos tipos celulares presentes nos alvéolos
 presença de fibras elásticas permite o recolhimento elástico passivo após a inspiração
Organização Estrutural do Sistema Respiratório
 CÉLULAS ALVEOLARES DO TIPO I: delimitam o espaço alveolar
 CÉLULAS ALVEOLARES DO TIPO II: produzem SURFACTANTE que é adicionado ao muco que reveste o epitélio respiratório
 PNEUMÓCITOS - TIPO III: encontram-se junto aos nervos e funcionam como quimioreceptores
A lâmina delgada do citoplasma da célula tipo I é ideal para a difusão. Além disso, a membrana basal destas células fundem-se ao endotélio capilar, reduzindo ainda mais a espessura e garantindo a troca eficiente de gases.
O SURFACTANTE, produzido pelas células epiteliais do tipo II, é uma mistura complexa de fosfolipídios, lipídios neutros, ácidos graxos e proteínas, formando um filme delgado que recobre a superfície alveolar. Atuam de forma a diminuir a tensão superficial alveolar.
Quanto menor o alvéolo, maior a concentração de surfactante, o que reduz proporcionalmente mais a tensão superficial.
O que é respiração?
ENTRADA E SAÍDA DE AR NO SISTEMA RESPIRATÓRIO
RESPIRAÇÃO = INSPIRAÇÃO + EXPIRAÇÃO
Músculos respiratórios em mamíferos
O diafragma, inervado pelo nervo frênico, é o principal músculo da ventilação pulmonar, seguido dos intercostais externos.
Os escalenos, esternoclaidomastódeo e os músculos das asas do nariz são importantes somente durante o exercício vigoroso.
A expiração durante a respiração basal é passiva, tornando-se ativa durante o exercício e a hiperventilação.
Ventilação Pulmonar
 A resistência das vias aéreas é normalmente baixa, porém estímulos nervosos e fatores químicos podem mudar o diâmetro dos bronquíolos, alterando a resistência e o fluxo de ar.
 A distensibilidade pulmonar é normalmente alta devido ao componente elástico do tecido pulmonar e à habilidade do surfactante para reduzir a tensão superficial do líquido alveolar.
PERFUSÃO PULMONAR
 A perfusão pulmonar refere-se ao fluxo sanguíneo da circulação pulmonar disponível para a troca gasosa, sendo que as suas pressões são relativamente
mais baixas quando comparadas com a
circulação sistêmica
Trocas Gasosas
 Respiração interna: o O2 é descarregado dos capilares sistêmicos para dentro das células e o CO2 carregado das células para dentro dos capilares sistêmicos.
 A eficiência das trocas gasosas dependem de vários fatores incluindo área de superfície, gradiente de pressão parcial, fluxo sanguíneo e fluxo de ar.
 Durante a respiração externa, a relação ventilação-perfusão mantém fluxo de ar e fluxo sanguíneo em proporções próprias para trocas gasosas eficientes.
 Nosso conceito é que a respiração externa equivale a todo processo que evolui as trocas gasosas pulmonares, enquanto a respiração interna seria a respiração mitocondrial.
Transporte de Gás
O O2 é transportado por dois caminhos: 
 Dissolvido no plasma
 Ligado a hemoglobina, como oxihemoglobina (HbO2)
HEMATOSE
Trocas gasosas entre sangue e sist. respiratório
Hemácia = 1 moléc. de HEMOGLOBINA (Hb)
Brônquio
Linfático
artéria
veia
alvéolos em secção
Saco alveolar
Hemácias
A saturação da hemoglobina por O2 é afetada por:
 PO2
 pH
 Temperatura
 PCO2
 
O CO2 é transportado por três caminhos: 
 Dissolvido no plasma
 Ligado com hemoglobina, como carboxihemoglobina (HbCO2) 
 Proteínas plasmáticas
convertido em íons bicarbonato
A hematose ocorre nos alvéolos pulmonares
Sangue + O2 para o coração
brônquio
bronquiolo
alvéolos
Capilares
vênula pulmonar
Sangue + CO2 vem do coração
Arteríola pulmonar
AR
DO QUE É FEITO O AR ?
21% DE OXIGÊNIO
79% DE AZOTO OU NITROGÊNIO
Traços – ANIDRIDO CARBÔNICO
 VAPOR D’ÁGUA
A QUALIDADE DO AR VARIA DE ACORDO COM À SUA CONCENTRAÇÃO DE MONÓXIDO DE CARBONO (CO)
QUEIMA DE COMBUSTÍVEIS, QUEIMADAS, CIGARRO
O CO LIGA-SE DE MODO MAIS ESTÁVEL À Hb (CARBOXIEMOGLOBINA) E A IMPEDE DE TRANSPORTAR OXIGÊNIO PARA OS TECIDOS!
ALERTA!
Oxiemoglobina
QUÍMICA DA RESPIRAÇÃO
pulmões
Veia pulmonar
aorta
HBOg
tecidos
Veia cava
Art. pulmonar
coração
Trocas Gasosas
Respiração externa: o O2 é carregado dos alvéolos para dentro dos capilares pulmonares e o CO2 descarregado dos capilares pulmonares para dentro dos alvéolos. 
TROCAS GASOSAS
referem-se a difusão de O2 e de CO2 nos pulmões e tecidos periféricos
 O2 é transferido do gás alveolar para o sg capilar pulmonar e levado aos tecidos
CO2 é levado dos tecidos até o sg capilar pulmonar onde é transferido para o gás alveolar para ser expirado
TROCAS GASOSAS
Respiração externa(pulmonar):
é o movimento de oxigênio e dióxido de carbono entre os alvéolos dos pulmões e os capilares pulmonares através da membrana alvéolo capilar.
Respiração interna(tecidual):
é o movimento de oxigênio e dióxido de carbono entre os capilares teciduais e as células teciduais
 
	
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
CONTROLE AUTOMÁTICO PELO CENTRO RESPIRATÓRIO (BULBO)
QUIMIORRECEPTORES PARA pH DO PLASMA 
CONTROLE NERVOSO DO DIAFRAGMA E MUSC. RESPIRATÓRIOS
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Centro respiratório bulbar
-Controla o ritmo básico da respiração 
Centro inspiratório (grupo respiratório dorsal)
	-determina a freqüência das inspirações
Centro expiratório (grupo respiratório ventral)
	-como a expiração, normalmente é um processo passivo, ficam inativos durante a respiração normal em repouso
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Centro apnêustico
localizado na parte inferior da ponte
Ajuda na coordenação da respiração
Estimula a área inspiratória a prolongar a inspiração, inibindo assim a expiração.
Será inibido quando a área pneumotáxica estiver ativa
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Centro pneumotáxico
Localizado na parte superior da ponte
Transmite impulsos inibitórios para a área inspiratória que auxiliam a desligar a área inspiratória antes que os pulmões se tornem muito cheios de ar. 
Limita a inspiração, desencadeando a expiração
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Córtex cerebral
O centro respiratório têm conexões com o córtex cerebral, o que significa que podemos alterar voluntariamente nosso padrão de respiração.
O controle voluntário têm uma função protetora
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Reflexo da insuflação:
É um mecanismo protetor que impede a hiper insuflação dos pulmões.
Em todo o pulmão existe receptores denominados mecanoceptores que são sensíveis ao estiramento.
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Hiperinsuflação
	ativação dos mecanoceptores
		geração de impulsos
			vago
				-área inspiratória
				-apnêustica
				 inib. da inspiração subseqüente
						expiração
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Controle químico da respiração:
É efetuado através da estimulação de quimioceptores
variações na Pao2, Paco2, pH estimulam os quimioceptores
Os quimioceptores estão divididos em centrais e periféricos
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Quimioceptores centrais
Situados no tronco encefálico são os mais importantes para o controle minuto a minuto da respiração
São ativados pelas variações do pH do LCR
		 do pH do LCR		ritmo respiratório	 
		 do pH do LCR		ritmo respiratório
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
Quimioceptores periféricos
Situados nos corpos carotídeos e corpos aórticos
Detectam variações nos níveis de O2, CO2, H+
A diminuição da Pao2
O aumento da Paco2		 ventilação
A redução do pH 
RESPIRAÇÃO = CONTROLE DO pH DO SANGUE
ACIDOSE 
EXCITA centro respiratório 
Freq. Resp. + Mov. Resp.
Menor -Retenção de CO2
aumenta- pH até valor normal
ALCALOSE
DEPRIME centro respiratório 
Freq. Resp. + Mov. Resp.
Maior-Retenção de CO2
Diminui- pH até valor normal
(Junto com função renal!)
Mecanismo – Respiratório: de ação rápida, elimina ou retém o CO2 do sangue, conforme as necessidades, moderando o teor de ácido carbônico;
Qualquer aumento na concentração de íons H+ estimula o centro respiratório a intensificar a respiração, promovendo eliminação de CO2, dos alvéolos pulmonares.
TAMPÃO VENTILATÓRIO
A concentração de íons H+ no sangue modifica a ventilação pulmonar, através de estímulos do centro respiratório.
Qdo o pH do sangue está baixo, o centro respiratório aumenta a freqüência respiratória e, desse modo, acentua a eliminação do CO2
Qdo o pH do sangue está elevado, o centro respiratório diminui a freqüência respiratória e, desse modo, acumula CO2 no sangue, reduzindo sua eliminação.
 Quando o pH encontra-se abaixo de 7,35 existe acidose; se estiver acima de 7,45, alcalose
 O pH intracelular é de  6,9 nas células musculares e pode cair a 6,4 após exercício extenuante;
 Nas células dos túbulos renais o pH é de cerca de 7,3, de acordo com a predominância de substâncias alcalinas, podendo se alterar com as necessidades do organismo.
pH do Sangue
 Os distúrbios do equilíbrio ácido-base são classificados conforme os seus mecanismos de produção. Podem ter origem respiratória ou metabólica.
 Os desvios do tipo respiratório devem-se à alterações da eliminação do CO2. 
 Os desvios do tipo metabólico não sofrem interferência respiratória na sua produção
Acidoses
Alcaloses
Respiratória
Metabólica
Respiratória
Metabólica
DESVIOS DE pH
 O pH é o indicador do estado ácido-base do organismo
 Desvios extremos do equilíbrio ácido-base, em geral se acompanham de alterações profundas da função dos órgãos vitais e podem determinar a morte do indivíduo.
CONTROLE DA RESPIRAÇÃO
No seio carotídeo e arco aórtico contém baroceptores que são sensíveis à variação da pressão sangüínea e ao estiramento.
Estes baroceptores estão relacionados principalmente ao controle da pressão, mas também auxiliam no controle da respiração.
 da pressão arterial		 FR
 da pressão arterial		 FR
HIPOXIA
O consumo de O2 de um órgão depende do tipo e da atividade do órgão
Pele- 0,04 (4%)
Rins- 0,07
Músculo esquelético em repouso-0,3
Miocárdio- 0,6
Músculo em intensa atividade- 0,9
HIPOXIA
Hipoxia-hipóxia(hipoxêmica)
-permanência em grandes altitudes
		-baixa ventilação alveolar
		-distúrbio na troca de gases alveolar
			
		 baixo O2 no sangue
HIPOXIA
Hipoxia anêmica
		diminui a quantidade de Hb
			baixa O2 no sangue
Hipoxia –isquêmica
		redução da irrigação	sistêmica
						local
			baixa O2 no sangue 			
			
	
HIPOXIA
Hipoxia decorrente de percursos de difusão muito longos
		há um aumento de massa tecidual sem 	multiplicação dos capilares
HIPOXIA
Hipoxia citotóxica
		 o O2 que chega as mitocôndrias é 	suficiente mas seu metabolismo está 	impossibilitado devido a uma intoxicação
	- ácido cianídrico bloqueia metabolismo celular oxidativo por meio da inibição da citocromoxidase
HIPOXIA
A sensibilidade a hipoxia varia de tecido para tecido
O cérebro é especialmente sensível 
		 15 s			 inconsciência
		 3 min		 danos irreparáveis
Cianose é um indicativo de hipoxia
Pesquisando um pouco...
Além do diafragma, qual grupo muscular é importante para a respiração ?
Cite qual parte (ou divisão) do sistema nervoso controla a respiração.
Muitas pessoas sofrem de hérnia de hiato (ou hiatal). Assim, elas apresentam um projeção de parte do estômago pela abertura do diafragma nesta região. Isso pode afetar a respiração? E a função do esôfago ? Justifique.
Bibliografia Recomendada
GUYTON, AC; HALL, JE. Tratado de Fisiologia Médica. 10a edição ou anterior. Guanabara Koogan, 2002.
GUYTON, AC; HALL, JE. Fisiologia. Guanabara Koogan.
DAVIES, A; BLAKELEY, AGH; KIDD,C. Fisiologia Humana. Artmed, 2002.
ROCHA, B e cols.Corpo Humano – disponível em:
http://www.corpohumano.hpg.ig.com.br 
OBRIGADO!!!
Saber e não fazer é o mesmo que não saber.
Confúcio
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