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!