Fisiologia Respiratória

Prof andré maia

Respiração CelularRespiração Celular Transporte de O2 e CO2 Troca de Gases Circulação Pulmonar Controle da Ventilação

Respiração Celular A célula precisa de energia para a

contração muscular, biossíntese, transporte transmembrana e produção de calor – Bomba Na/K ATPase

Substratos são oxidados liberando energia. Oxidar: perda de elétrons com liberação de

energia. Para que serve o Oxigênio? É o aceptor

final de elétrons, porém não de forma direta.

Respiração Celular

Respiração Celular

ATP: “moeda corrente” da energia celular – reciclado em ADP.

* O ATP corporal é suficiente para manter as funções por 1,5 min.

Respiração Celular

O que acontece quando há pouco oxigênio?

Glicólise continua ocorrendo no citoplasma:

NADH + H com piruvato = lactato Aeróbio: 1 mol de glicose = 38 mols

ATP Anaeróbico:1 mol de glicose= 2 mols

ATP Metabolismo Anaeróbico

Respiração Celular Transporte de O2 e CO2Transporte de O2 e CO2 Troca de Gases Circulação Pulmonar Controle da Ventilação

Transporte de O2 e CO2 O oxigênio é transportado pela hemoglobina,

por uma ligação reversível das pulmões para os tecidos. A carbaminohemoglobina no sentido contrário.

HbA possui duas cadeias alfa e duas beta – cada uma com um grupo heme.

Heme é formado por protoporfirina e um íon Ferroso – local para ligação de oxigênio.

Fatores que alteração a conformação especial da molécula, aumentando ou reduzindo a afinidade do oxigênio pelo heme.

Transporte de O2 e CO2

PO2 depende do oxigênio não ligado a hemoglobina – apenas O2 dissolvido.

Saturação de hemoglobina depende da pO2.

Uma ligação do oxigênio com heme, facilita as demais ligações.

Curva de DissociaçãoO2-Hemoglobina

Aumento da pO2 entre 10 e 60 mmHg produzem um aumento substancial da saturação.

Aumentos acima de 60 mmHg, saturação de 90%, não alteram tanto a saturação.

Curva de DissociaçãoO2-Hemoglobina

Curva de DissociaçãoO2-Hemoglobina – Desvios da Curva

2- nos tecidos com o acúmulo de CO2, H, temperatura aumentada e 2,3 difosfoglicerol reduzem a afinidade do oxigênio pela hemoglobina. Liberando mais para os tecidos.

3- no alvéolo, pouco CO2, H, temperatura menor e pouco 2,3 difosfoglicerol aumenta a afinidade de oxigênio pela hemoglobina. Mais oxigênio ligado a Hb.

Transporte de CO2 Arterial:

90% bicarbonato 5% ligado à hemoglobina 5% dissolvido no plasma

Venoso: 60% bicarbonato 30% ligado à hemoglobina. 10% dissolvido no plasma.

Curva de Dissociação CO2 A relação é mais

linear.

As curvas variam com a SatO2 – Efeito Haldane.

Respiração Celular Transporte de O2 e CO2 Troca de GasesTroca de Gases Circulação Pulmonar Controle da Ventilação

Troca de Gases Volume minuto= Volume Corrente x FR Volume minuto= 500 x 10 = 5 litros 4 litros que fazem trocas com 840 ml de oxigênio. O sangue venoso tem 750 ml de O2 e

ganha 250 ml ao passar pelos pulmões e se tornar arterial. Perdendo 250 ml quando passam pelos tecidos novamente.

O sangue venoso tem 2600 ml de CO2 sendo 200 liberado pelos pulmões. O sangue arterial com 2400 ml recebe mais 200 ml de CO2 nos tecidos.

Difusão de CO2 e Oxigênio

Atravessar a parede alveolar, interstício e capilar.

Lei de Fick

Coeficiente de difusão do CO2 é maior.

Espaço morto é a porção onde não há troca gasosa.

Ventilação alveolar é o volume nas áreas de troca vezes x freqüência respiratória.

Concentração Alveolar de Gases

Ventilação Alveolar

Respiração Celular Transporte de O2 e CO2 Troca de Gases Circulação PulmonarCirculação Pulmonar Controle da Ventilação

Circulação Pulmonar

Algumas semelhanças com a circulação sistêmica...

Algumas diferenças: Baixas pressões – pouca transudação

que aumentaria a barreira álveolo-capilar

Baixa resistência

Circulação Pulmonar

Vasos: Os vasos da circulação pulmonar

contém 450 ml de sangue. Os capilares tem apenas 70 ml.

São distensíveis podendo aceitar o aumento do débito de VD, sem aumento da pressão.

Circulação Pulmonar

Pressões: P. artéria pulmonar sistólica: 25 mmHg P. artéria pulmonar diastólica: 10

mmHg Média: 15 mmHg

P. no átrio esquerdo: 5 mmHg P. capilar pulmonar média: 8 mmHg

Circulação Pulmonar Pressão Hidrostática – Arterial: Média de 15 mmHg, porém é.. 10 mmHg maior nas base 10 mmHg menor no ápice

15 mmHg

25 mmHg

5 mmHg

Circulação Pulmonar Pressão Hidrostática – Venosa: Média de 5 mmHg, porém é.. 10 mmHg maior nas base 10 mmHg menor no ápice

5 mmHg

15 mmHg

- 5 mmHg

Circulação Pulmonar Se a pressão alveolar for maior do que a pressão capilar os vasos fechame não haverá fluxo.

A pressão alveolar é igual a pressão atmosférica, mais ou menos 1 cm H2O. A pressão alveolar aumenta muito com a VM!!!

Circulação Pulmonar – Zonas Pulmonares

Zona 1: Mais próxima ao ápice. P. alveolar> P. artéria pulmonar: não

há fluxo sangüíneo e a ventilação não é útil.

Não existe em pulmões normais, surgem quando há aumento da p. alveolar ou redução da p. artéria pulmonar.

Circulação Pulmonar

Zona 2: P. artéria pulmonar> p. alveolar> p. veia

pulmonares. Fluxo capilar intermitente depende da

diferença arterial-alveolar.

Circulação Pulmonar

Zona 3: P. arterial e venosa pulmonar > P.

alveolar Os capilares permanecem abertos e o

fluxo é terminado pela diferença de pressão arterio-venosa.

Hipóxia = Vasoconstrição?

O que acontece para que áreas não ventiladas não sejam perfundidas?

P. alveolar> 70 mmHg há produção de óxido nítrico e faz vasodilatação da área que está sendo ventilada.

P. alveolar< 70 mmHg não há produção de óxido nítrico e ocorre vasoconstrição.

Shunt Venoso O coração esquerdo recebe uma

pequena quantidade de sangue venoso das artérias brônquicas (1% do DC) e veias que drenam o VE.

Quantidade de oxigênio no sangue arterial é menor que no capilar pulmonar.

Agravada por algumas situações.

Relação Ventilação/Perfusão Normal: 0,8

4 litros/min de ventilação alveolar. 5 litros/min de perfusão.

Aumentada: aumento pO2 alveolar e reduz o CO2 – sem perfusão - ar inspirado.

Reduzida: aumento do CO2 alveolar e redução do pO2 – sem ventilação – sangue venoso.

Relação Ventilação/Perfusão

Ápice: 3 pO2=130 mmHg pCO2= 28

Bases: 0,6 pO2= 88 mmHg pCO2= 42 mmHg

Respiração Celular Transporte de O2 e CO2 Troca de Gases Circulação Pulmonar Controle da VentilaçãoControle da Ventilação

Controle da Ventilação

Centro respiratório na Medula Oblonga: Dorsais: inspiratório Ventrais: expiratório

SNC

Controle da Ventilação Quimiorreceptores Centrais: Aumento da concentração

de Hidrogênios no líquor estimula a ventilação.

CO2 arterial é mais importante do que o pH! pO2 arterial não é importante!

Controle da Ventilação

Quimiorreceptores periféricos: Bulbo carotídeo e aorta.

Controle da Ventilação

Resposta a hipóxia:Depende do CO2.

A resposta é maior abaixo de 60 mmHg.

Controle da Ventilação

Outros fatores: corticais e hipotalâmicas, receptores pulmonares, receptores musculares, barorreceptores, temperatura e hormonal.