INTRODU INTRODU
ÇÇ
ÃOÃO
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S
QRÇUMAÇÔiNIFNIAdUEL-íPENIaÁEFNmíaTEÁN
ANAN
ÁÁ
TOMOTOMO
--
FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO
SISTEMA RESPIRAT SISTEMA RESPIRAT
ÓÓ
RIORIO
S
Divisão Estrutural do Sistema Respiratório
S
Sistema Respiratório Superior
S
Nariz, Faringe e estruturas associadas
S
Sistema Respiratório Inferior
S
Laringe, Traquéia, Brônquios e Pulmões
MSc Lorena Almeida de Melo
ANAN
ÁÁ
TOMOTOMO
--
FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO
SISTEMA RESPIRAT SISTEMA RESPIRAT
ÓÓ
RIORIO
S
Divisão Funcional do Sistema Respiratório
S
Porção Respiratória
S
Responsável pelas trocas gasosas;
S
Inclui os bronquíolos respiratórios, os ductos e sa cos
alveolares;
S
Bronquíolos respiratórios – possuem alvéolos em
suas parede;
S
Ductos e sacos alveolares – possuem alvéolos
MSc Lorena Almeida de Melo
ANAN
ÁÁ
TOMOTOMO
--
FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO
SISTEMA RESPIRAT SISTEMA RESPIRAT
ÓÓ
RIORIO
MSc Lorena Almeida de Melo
S
Cavidade Nasal
S
Tem a função de aquecer e filtrar o ar que
entra no sistema respiratório.
S
Faringe
S
Éuma estrutura que conduz o ar e alimento;
S
O ar vai para a laringe;
S
O alimento vai para o esôfago;
S
A epiglote é uma estrutura que tapa a laringe,
não permitindo a passagem de comida para os
pulmões;
ANAN
ÁÁ
TOMOTOMO
--
FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO
SISTEMA RESPIRAT SISTEMA RESPIRAT
ÓÓ
RIORIO
MSc Lorena Almeida de Melo
S
Laringe
S
Conduz o ar;
S
Local onde fica as cordas focais – importante para a
fala;
S
Traquéia
S
Principal via aérea condutora;
S
Grande tubo constituído por pequenos anéis de
cartilagem;
S
Revestimento – células secretoras e muco e células
ciliadas (remoção de partículas estranhas);
S
Contém músculo liso.
ANAN
ÁÁ
TOMOTOMO
--
FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO
SISTEMA RESPIRAT SISTEMA RESPIRAT
ÓÓ
RIORIO
MSc Lorena Almeida de Melo
S
Brônquios
S
São formados pela divisão da traquéia;
S
Entram nos pulmões e ali sofrem inúmeras
bifurcações;
S
Divisão
S
Brônquio Principal Direito – pulmão direito; vertica l;
curto; mais largo;
S
Brônquio Principal Esquerdo – pulmão esquerdo
BRÔNQUIOS
MSc Lorena Almeida de Melo
ANAN
ÁÁ
TOMOTOMO
--
FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO
SISTEMA RESPIRAT SISTEMA RESPIRAT
ÓÓ
RIORIO
MSc Lorena Almeida de Melo
S
Bronquíolos
S
Pequenos canais de
ar
S
Bifurcação em
bronquíolos menores,
terminando em
pequenas dilatações
denominadas
alvéolos.
ANAN
ÁÁ
TOMOTOMO
--
FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO
SISTEMA RESPIRAT SISTEMA RESPIRAT
ÓÓ
RIORIO
MSc Lorena Almeida de Melo
S
Pulmões
S
Localização dos Pulmões
S
São órgãos pares – localizados no interior da
caixa torácica, formada na frente pelo esterno,
atrás pela coluna vertebral e fechada
inferiormente pelo diafragma.
S
Pleuras parietal e visceral
S
Envolvem e protegem cada pulmão
S
Pleura parietal – lâmina superficial reveste a pared e
da cavidade torácica;
S
Pleura visceral – lâmina profunda recobre os
próprios pulmões
PLEURAS
MSc Lorena Almeida de Melo
ANAN
ÁÁ
TOMOTOMO
--
FISIOLOGIA DO FISIOLOGIA DO
SISTEMA RESPIRAT SISTEMA RESPIRAT
ÓÓ
RIORIO
S
Alvéolos
S
São pequenos sacos que ficam no final dos
menores bronquíolos;
S
Os alvéolos são envolvidos por uma série de
vasos sanguíneos.
S
Como a parede dos alvéolos é fina, as trocas
gasosas ocorrem nesse local;
S
Cada pulmão contém aproximadamente 300
milhões de alvéolos.
MSc Lorena Almeida de Melo
ALVALV
ÉÉ
OLOSOLOS
MSc Lorena Almeida de Melo
VASCULARIZA VASCULARIZA
ÇÇ
ÃO DOS ALV ÃO DOS ALV
ÉÉ
OLOSOLOS
MSc Lorena Almeida de Melo
VENTILA VENTILA
ÇÇ
ÃO PULMONAR ÃO PULMONAR
M
Processo pelo qual os gases são trocados
entre a atmosfera e os alvéolos.
M
O ar flui entre a atmosfera e os pulmões
devido às diferença alternadas de pressão
criadas pela contração e relaxamento dos
músculos respiratórios.
MSc Lorena Almeida de Melo
LEI DE BOYLE LEI DE BOYLE
M
Existe uma relação inversa entre volume
pressão.
MSc Lorena Almeida de Melo
VENTILA VENTILA
ÇÇ
ÃO PULMONAR ÃO PULMONAR
M
INSPIRAÇÃO
M
Entrada de ar para os pulmões;
M
Processo ativo.
M
Antes de cada inspiração a pressão do ar
dentro do pulmão – igual a pressão
atmosférica (760 mmHg= 1 atm);
M
Para o ar entrar nos pulmões – a pressão
dentro dos alvéolos deve ser menor do que a
pressão atmosférica.
MSc Lorena Almeida de Melo
VENTILA VENTILA
ÇÇ
ÃO PULMONAR ÃO PULMONAR
M
INSPIRAÇÃO
M
Contração dos músculos inspiratórios
M
Principal músculo é o diafragma (responsável por 2/3
de ar que entra nos pulmões);
M
Aumenta as dimensões vertical, anteroposterior e
lateral da caixa torácica;
M
Outro mm. importante é o intercostal externo –
aumentam o vol. anteroposterior do tórax;
M
Inspirações forçadas profundas – músculos
acessórios (esternocledoimastóideo, escalenos).
M
À medida que o volume dos pulmões aumenta o ar
flui de uma região de pressão mais alta para uma
região de pressão mais baixa.
MSc Lorena Almeida de Melo
MM
ÚÚ
SCULOS RESPIRAT SCULOS RESPIRAT
ÓÓ
RIOSRIOS
MSc Lorena Almeida de Melo
VENTILAÇÃO PULMONAR
S
Expiração
S
Saída de ar para os pulmões.
S
Processo passivo (não estão envolvidos
contrações musculares) –retração elástica;
S
Forças que contribuem para expiração
S
Retração das fibras elásticas – esticadas durante a
inspiração;
S
Tração (para dentro) da tensão superficial devido
à película de líquido alveolar.
MSc Lorena Almeida de Melo
VENTILAÇÃO PULMONAR
S
Diminuição da caixa torácica e pulmões
S
Músculos inspiratórios relaxam – reduzindo o
volume do pulmão e aumentando a pressão
alveolar
S
Saída de ar devido à pressão positiva que se
forma no interior dos pulmões em relação ao
ar atmosférico;
S
A expiração se torna ativa quando há a
necessidade de se expelir um volume de ar
além do normalmente expelido (exercício) –
contração dos mm. respiratórios.
MSc Lorena Almeida de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação
Pulmonar
M
Tensão superficial do líquido alveolar
M
Origina-se em todas as interfaces ar-água –
moléculas polares de água são mais
fortemente atraídas umas as outras do que as
moléculas gasosas no ar;
M
Quando o líquido circunda uma esfera de ar –
alvéolo – a tensão superficial – força para
dentro –tendendo a colabamentoalveolar;
M
Durante a respiração a tensão superficial deve
ser superada para expandir os pulmões;
MSc Lorena Almeida de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação
Pulmonar M
Tensão superficial do
líquido alveolar
M
Surfactante
M
É uma mistura complexa
de diversos fosfolipídios,
proteínas e íons.
M
Função: Diminuir a tensão
superficial dos alvéolos.
MSc Lorena Almeida de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação
Pulmonar
M
Complacência dos Pulmões
M
Refere-se a quanto esforço é necessário para
expandir os pulmões e a parede torácica;
M
Complacência alta – pulmões e a parede
torácica fácil expansão;
M
Complacência baixa –resistência àexpansão;
M
Fatores que afetam a complacência –
elasticidade e tensão superficial.
MSc Lorena Almeida de Melo
Fatores Que Afetam a Ventilação
Pulmonar
M
Resistência da Via Aérea
M
Durante a inspiração –redução da resistência
das vias aéreas a passagem do ar;
M
Durante a expiração –aumento da resistência
das vias aéreas com a redução do diâmetro
dos bronquíolos.
M
Fluxo= Pressão/Resistência
MSc Lorena Almeida de Melo
Volumes Pulmonares
M
Volume corrente
–
vol. de ar que entra e sai do
pulmão durante a inspiração e expiração normal
(repouso) –500 ml
M
Volume de reserva inspiratório
– vol. extra de ar
que pode ser inspirado além do volume corrente –
3100 ml
M
Volume de reserva expiratório
– vol. de ar que
ainda pode ser expirado de maneira forçada após
expiração normal –1200 ml
M
Volume de residual
– vol. de ar que ainda
permanece nos pulmões após expiração forçada.
Representa o ar que não pode ser removido dos
pulmões -1200 ml.
MSc Lorena Almeida de Melo
Capacidades Pulmonares
M
Capacidade inspiratória
– Vol. corrente + vol. de
reserva inspiratório. Quantidade máxima de ar que
uma pessoa pode inspirar a partir do final da
expiração –500+3100= 3600 ml;
M
Capacidade funcional residual
– vol. de reserva
expiratório + vol. residual –1200+1200= 2400 ml
M
Capacidade vital
– vol. de ar que ainda pode ser
expirado de maneira forçada após expiração normal
–4800 ml(VRInsp+Vc+VRExp)
M
Capacidade pulmonar total
– vol. de ar contido nos
pulmões no final de uma inspiração máxima -5800
ml.
MSc Lorena Almeida de Melo
Ventilação Alveolar
S
É a quantidade de ar novo que alcança as áreas
pulmonares de troca gasosa – alvéolos, sacos alveolares,
ductos alveolares e os bronquíolos respiratórios;
S
Respiração normal (repouso) – volume de ar corrente
preenche até bronquíolos terminais muito pouco atinge os
alvéolos;
S
Como é o que o ar fresco se movimenta nesta última e
curta distância dos bronquíolos terminais até os alv éolos?
S
Difusão– provocada pelo movimento cinético das moléculas, cada
molécula de gás se movimentando em alta velocidade por entre as
outras moléculas.
S
A ventilação alveolar = FR x volume corrente +VA =
12x500 = 6000 ml/min;
MSc Lorena Almeida de Melo
Efeito do Espaço Morto sobre a
Ventilação Alveolar
M
Espaço morto
: vias respiratórias onde não
ocorrem as trocas gasosas.
M
Ar que entra nas via respiratória, mas
nunca alcança as zonas de troca gasosa.
M
Volume normal do espaço morto éde 150
mililitros
M
VA = 12 x (500-150) = 4200 ml/min.
MSc Lorena Almeida de Melo
Troca de Oxigênio e Dióxido de
Carbono
S
O O2 do ar penetra nos alvéolos, difunde-se
para o sangue -tecido;
S
O CO2 se difunde dos tecidos para o sangue
-alvéolos -ar atmosférico
S
Difusão dos Gases Através da Membrana
Respiratória
S
Para a difusão dos gases, estes devem transpor
a membrana respiratória;
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE ATRAV TRANSPORTE ATRAV
ÉÉ
S DA S DA
MEMBRANA MEMBRANA
MSc Lorena Almeida de Melo
Troca de Oxigênio e Dióxido de
Carbono
⇑
Fatores que podem afetar a difusão
⇑
Espessura da membrana;
⇑
Fibrose, edema pulmonar -⇑espessura, ⇓difusão
⇑
Área superficial da membrana;
⇑
Enfisema pulmonar -⇓área de superfície, ⇓difusão
⇑
Velocidade de difusão do gás específico;
⇑
Diferença de pressão entre os dois lados a
membrana
MSc Lorena Almeida de Melo
Troca de Oxigênio e Dióxido de
Carbono
S
Lei de Dalton
S
Cada gás em uma mistura de gases exerce sua própria
pressão como se todos os outros gases não estivessem
presentes;
S
Pressão Parcial – pressão parcial de um gás específico
em uma mistura; S
Ar atmosférico = PN2 + PO2+ PH2O + PCO2 + P outros
gases;
S
Importância das pressões parciais
S
Determinam o movimento do oxigênio e gás carbônico
entre a atmosfera – pulmões – sangue – células
corporais;
S
O gás se propaga de uma área de maior pressão parcial
para uma com menor pressão parcial.
RESPIRAÇÃO EXTERNA E
INTERNA
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Externa e Interna
S
Respiração Externa
S
Troca de O2 e CO2 entre o ar nos alvéolos dos
pulmões e o sangue nos capilares.
S
Finalidade: conversão de sangue desoxigenado
(vem do lado direito do coração) para sangue
oxigenado (retorna para o lado esquerdo do
coração).
S
O sangue desoxigenado é bombeado pelo
ventrículo D (artérias pulmonares) para os
capilares pulmonares que circundam o alvéolo;
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Externa e Interna
S
Respiração Externa
S
As pressões parciais dos gases
S
PO2 sangue desoxigenado = 40 mmHg
S
PO2 do ar alveolar = 105 mmHg
S
Por diferença de pressão há difusão efetiva de O2 dos
alvéolos para os capilares até que seja alcançado o
equilíbrio.
S
A pressão de O2 do sangue agora oxigenado aumenta
para 105 mmHg; S
Como o sangue sai dos capilares próximos dos alvéolos
mistura-se com o pequeno volume de sangue que flui
pelas partes condutoras do sistema respiratório ond e não
ocorre troca gasosa – a PO2 nas veias pulmonares = 100
mmHg;
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE O
2
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Externa e Interna
S
Respiração Externa
S
CO2 se difunde na direção
oposta –sangue
desoxigenado +alvéolo
S
PCO2 do sangue
desoxigenado = 45
mmHg;
S
PCO2 do ar alveolar = 40
mmHg
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Externa e Interna
S
Respiração Interna
S
Troca de oxigênio e dió
xido de carbono entre os capilares
sistêmicos e as células teciduais.
S
Finalidade: conversão do sangue oxigenado em sangue desoxigenado.
S
PO2 sangue oxigenado nos capilares teciduais = 100 mmHg
S
PO2 células teciduais = 40 mmHg.
S
Devido à diferenç
a na PO2 o oxigênio se difunde do sangue
oxigenado – líquido intersticial – células teciduais.
S
Enquanto o O2 se difunde dos capilares teciduais para as células o CO2 se difunde na direção oposta
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Externa e Interna
S
Respiração Interna
S
PCO2 sangue oxigenado nos capilares teciduais = 40 mmHg.
S
PCO2 células teciduais = 45 mmHg.
S
O sangue desoxigenado retorna para o coração e é
bombeado para os pulmões –respiração externa
MSc Lorena Almeida de Melo
Respiração Interna
MSc Lorena Almeida de Melo
Transporte de O
2
e CO
2
no
Sangue
S
Transporte de Oxigênio
S
Após a difusão do O2 dos alvéolos para o
sangue, ele étransportado para os tecidos;
S
98,5 % são transportados em combinação com
a hemoglobina;
S
1,5 % dissolvidos no plasma (baixa solubilidade
em água)
MSc Lorena Almeida de Melo
Transporte de O
2
e CO
2
no
Sangue
MSc Lorena Almeida de Melo
Transporte de O
2
e CO
2
no
Sangue
S
Transporte de Gás Carbônico
S
Étransportado dos tecidos para o sangue;
S
Formas de transporte
S
Dissolvido no plasma(7%);
S
Compostos carbamino(23%)
S
Combinação com o grupos amino dos aminoácidos e
proteínas presente no sangue (hemoglobina) – composto
carabamino;
S
O CO2 é transportado ligado aos aminoácidos da parte
globina da hemoglobina – carbaminoemoglobina (HbCO2)
S
Íon bicarbonato (HCO
3
)
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE GÁS CARBÔNICO
MSc Lorena Almeida de Melo
Transporte de O
2
S
Hemoglobina
S
Proteína do tipo globina.
S
Grupo Heme
S
Íon Ferro
MSc Lorena Almeida de Melo
Relação entre a Hemoglobina e
a Pressão Parcial de oxigênio
S
O fator mais importante que determina quanto
do O2 se combina com a hemoglobina –PO2 -,
PO2 mais O2 se combina com Hb.
S
Hb+ O2 -HbO2
S
Quando a hemoglobina reduzida (Hb -
desoxiemoglobina) é convertida em HbO2 –
hemoglobina saturada. Ex: capilares pulmonares
MSc Lorena Almeida de Melo
S
Acidez
S
à medida que a acidez aumenta (.pH) a afinidade da
hemoglobina com o O2 diminui e o O2 se separa mais
facilmente da hemoglobina;
S
Pressão parcial do dióxido de carbono S
,PCO2 a Hb libera o O2 mais facilmente;
S
Temperatura S
Um aumento na temperatura corporal aumenta a
quantidade de O2 liberado pela hemoglobina;
S
BPG (2,3-bifosfoglicerato) S
Substância encontrada nas células sangüíneas vermelhas
– diminui a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio;
Fatores que afetam a afinidade
de hemoglobina pelo Oxigênio
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE TRANSPORTE DE
COCO
22
Ligado a HB Ligado a HB
MSc Lorena Almeida de Melo
ÍÍ
ons Bicarbonato (70%) ons Bicarbonato (70%)
S
O CO2 é transportado no plasma como íons bicarbonato
(HCO3
-);
S
CO
2
+ H
2
0 -H
2
C03 -H
+
+ HCO3
-
S
Quando o CO2 se difunde para os capilares teciduais e entra
nas células sangüíneas vermelhas – reage com a água –
ação da enzima anidrase carbônica (AC) – ácido carbônico –
H
+
+ HCO3
-
S
Com o acúmulo de HCO3
-
nas células sangüíneas vermelhas
– parte se difunde para fora (plasma) baixando gradi ente de
concentração;
S
Entrada de íons cloreto – do plasma para as células
sangüíneas vermelhas; S
O efeito final dessas reações é que o CO
2
é removido das
células teciduais e transportado no plasma como HCO3
-
;
S
Nos pulmões o CO
2
se difunde do plasma para o alvéolo;
AC
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO
2
SAÍDA DO TECIDO
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO
2
REAÇÃO COM A H
2
O
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO
2
HB E CLORETO
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO
2
HB E CLORETO
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO
2
H
+
e HCO
3
-
MSc Lorena Almeida de Melo
TRANSPORTE DE CO
2
CHEGADA AO ALVÉOLO
MSc Lorena Almeida de Melo
REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO
S
O sistema nervoso ajusta a ventilação às necessidades do
corpo, de modo que as pressões parciais de O2 e CO2 no
sangue arterial pouco se alteram; mesmo durante exercícios
extenuantes.
S
Repouso – 200 ml de O2 – usados pelas células corporai s;
S
Exercício – aumenta 15-20 vezes o consumo de O2;
S
Papel do Centro Respiratório
S
Centro respiratório: área na qual os impulsos nervo sos são enviados
para os músculos respiratórios; S
Consiste – aglomerados de neurônios – bilateralmente no bulbo e na
ponte do encéfalo;
S
Divisão Funcional dos Neurônios
S
Área de periodicidade bulbar – bulbo;
S
Área pneumotáxica – ponte;
S
Área apnêustica – ponte
MSc Lorena Almeida de Melo
CENTRO RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo
ÁREA DE PERIODICIDADE
BULBAR
S
Controla o ritmo básico da respiração –
repouso –2”de inspiração e 3”expiração.
S
Dentro da área de periodicidade bulbar –
neurônios inspiratórios e expiratórios.
S
O ritmo básico da respiração inicia com os
impulsos nervosos gerados na área
inspiratória.
MSc Lorena Almeida de Melo
ÁREA DE PERIODICIDADE
BULBAR
MSc Lorena Almeida de Melo
CENTRO RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo
S
Área Pneumotáxica
S
Ajuda a coordenar a transição entre a inspiração e a
expiração;
S
Transmite impulsos inibidores para área respiratóri a –
desliga a área inspiratória antes que os pulmões
fiquem completamente cheios de ar (limitam a
duração da inspiração facilitando o inicio da
expiração).
S
Área Apnêustica
S
Esta área envia impulsos estimulatórios para a área
inspiratória que ativa e prolonga a inspiração –
inibindo a expiração.
REGULAÇÃO DO CENTRO
RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo
S
Regulação do Centro Respiratório
S
O ritmo respiratório pode ser modificado em repostas a
influxo provenientes de outras regiões do encéfalo e de
receptores situados na parte periférica do sistema
nervoso.
S
Fatores que influenciam a regulação da respiração
S
Influências Corticais na Respiração
S
Podemos controlar nosso padrão respiratório por
curto período de tempo – conexões do córtex com
o centro respiratório.
S
Limitada pelos níveis de CO
2
e H
+
- impulsos
nervosos são enviados ao longo dos nervos frênicos
e intercostais para os músculos inspiratórios e a
respiração recomeça.
REGULAÇÃO DO CENTRO
RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo
S
Regulação do Centro Respiratório
S
Regulação Química da Respiração
S
O sistema respiratório funciona para manter
níveis adequados de CO
2
e O
2.
S
Quimiorreceptores centrais (bulbo) e
quimiorreceptores periféricos (paredes das
artérias sistêmicas).
REGULAÇÃO DO CENTRO
RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo
REGULAÇÃO DO CENTRO
RESPIRATÓRIO
MSc Lorena Almeida de Melo