Fisiologia do Sistema Respiratório. Profa. Débora Martinho Morsch

Transcrição

1 Fisiologia do Sistema Respiratório Profa. Débora Martinho Morsch

2 Sistema Respiratório Quase todas as células utilizam continuamente o oxigênio (O 2 ) para as reações metabólicas que liberam energia a partir das moléculas dos nutrientes e produzem ATP. Essas reações liberam dióxido de carbono (CO 2 ), que em quantidade excessiva produz acidez, condições tóxica para as células e deve ser eliminado rapidamente.

3 Todo o processo de troca de gases no corpo, denominado respiração, ocorre em três etapas básicas: a) Ventilação pulmonar ou respiração: É o fluxo de ar para dentro e para fora dos pulmões. b) Respiração externa: (alvéolos e sangue) É a troca de gases entre os espaços aéreos (alvéolos dos pulmões) e sangue, nos vasos capilares pulmonares. Nesse processo, o sangue capilar pulmonar recebe O 2 e libera CO 2. c) Respiração interna: (capilares e tecidos) É a troca de gases entre o sangue nos vasos capilares sistêmicos e as células dos tecidos. O sangue fornece O 2 e recebe CO 2. No interior das células, as reações metabólicas que consomem O 2 e desprendem CO 2, são denominadas de RESPIRAÇÃO CELULAR.

4 Portanto, dois sistemas cooperam para suprir O 2 e eliminar CO 2, os sistemas circulatório e respiratório. As duas primeiras etapas são da responsabilidade do sistema respiratório, enquanto a terceira etapa é uma função do sistema circulatório.

5 Funções do sistema Respiratório Células usam oxigênio (O2) para as reações metabólicas e produzem ATP Essas reações liberam dióxido de carbono (CO2) CO2 em excesso produz acidez tóxico para célula precisa ser eliminado Funções Sistema respiratório proporciona trocas gasosas ingestão de O2 e eliminação de CO2 Regulação do ph sanguíneo Filtra o ar inspirado Produz sons (fonação) Olfato

6 ÓRGÃOS DO SISTEMA RESPIRATÓRIO Sistema respiratório superior -nariz -faringe -estruturas associadas Sistema respiratório inferior -laringe -traqueia -brônquio -pulmões

7 Bronquíolos

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9 Principais divisões do sistema respiratório (base funcional) 1) Porção condutora Cavidades e tubos interligados que filtram, aquecem e umedecem o ar e conduzemno para dentro dos pulmões.nariz, faringe, laringe, traquéia, brônquios, bronquíolos e bronquíolos terminais 2) Porção respiratória Consiste em tecidos, dentro dos pulmões onde ocorrem as trocas gasosas bronquíolos respiratórios, sacos alveolares e alvéolos (principais locais de trocas gasosas entre o ar e o sangue)

10 A cavidade nasal ou Fossas nasais Filtração do ar pêlos e cílios Aquecimento do ar capilares sanguíneos Umidificação do ar glândulas da mucosa Tem, também,capacidade absortiva, podendo, desta forma, a via nasal ser utilizada como via de administração de alguns medicamentos

11 Faringe Fossas nasais Boca Epiglote Úvula Faringe Faringe Serve tanto ao S.D. Quanto para o S.R. Permite a passagem do bolo alimentar (sistema digestivo); Permite a passagem do ar (sistema respiratório); Dupla função controlada pela epiglote

12 Nasofaringe Orofaringe Laringofaringe

13 Laringe Formada por tecido muscular e tecido cartilagíneo; É nela que se encontra a epiglote que impede a entrada do bolo alimentar nas vias respiratórias; Condutora do Ar e participa da fonação.

14 Traqueia Situa-se à frente do esôfago; Constituída por anéis de cartilagem incompletos na parte posterior; Revestida por glândulas produtoras de muco (humidificação) e células ciliadas (filtração).

15 Brônquios Resultam da bifurcação da traqueia; Constituídos por anéis de cartilagem completos; Revestidos por uma mucosa lubrificante e ciliada. Quando atingem 0,5-1 mm de diâmetro designam-se Bronquíolos

16 Epitélio respiratório Nos fumantes: há aumento do número de células caliciformes e redução da quantidade de células ciliadas (excesso de CO) Aumento do muco Redução do movimento da camada de muco Obstrução dos ramos mais finos da porção conduto Epitélio Respiratório Epitélio ciliado pseudoestratificado colunar com muitas células caliciformes

17 Pulmões Localizados na caixa torácica; Limitados anteriormente pelo esterno, posteriormente pela coluna vertebral e inferiormente pelo diafragma; Elástica

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19 Pleura A pleura é uma dupla membrana serosa, brilhante e escorregadia, que envolve o pulmão. A camada externa está aderida à parede da cavidade toráxica e ao diafragma, esta pleura é denominada pleura parietal, que reflete-se na região do hilo pulmonar para formar a pleura visceral. A pleura visceral é a camada interna, que reveste os pulmões. Ela adere-se à superfície do pulmão e penetra nas fissuras entre os lobos.

20 Inspiração/ expiração A inspiração é o processo de sugar o ar para dentro do organismo, para depois liberá-lo para fora do corpo através da expiração, realizando um ciclo respiratório.

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22 Mecanismo da respiração Após inspirado, entrando pelas narinas (cavidade nasal), o ar passa para a faringe, uma região que comunica o sistema digestório ao respiratório através de uma válvula denominada epiglote. A cavidade nasal possui células epiteliais que a revestem e protegem. Essas células produzem muco que umedece as vias respiratórias e retém partículas sólidas e bactérias presentes no ar que inspiramos como se fosse um filtro. Portanto, é nas cavidades nasais que o ar que inspiramos é filtrado, umedecido e aquecido.

23 Mecanismo da respiração Durante o processo respiratório, a epiglote permite a passagem de ar de forma a não fechar a abertura de acesso à laringe em relação à glote. Em seguida, o ar inspirado atinge então a região da laringe (estrutura formada por cartilagem), local onde se encontra as cordas vocais que proporcionam a voz, a partir da emissão de uma corrente de ar que vibra as pregas vocais produzindo o som.

24 Mecanismo da respiração A epiglote se encontra no início da laringe e é uma espécie de lâmina que se encontra por detrás da língua e que serve para fechar a ligação da faringe com a glote durante a deglutição. Essa cartilagem evita a comunicação entre os aparelhos respiratório e digestivo. A epiglote funciona como uma espécie de válvula da laringe, que é um dos órgãos do aparelho respiratório.

25 Mecanismo da respiração

26 Mecanismo da respiração Imediatamente o ar percorre a traqueia, que se divide (bifurca) em dois ramos chamados brônquios, um em direção ao pulmão direito (que contém três lóbulos) e o outro para o pulmão esquerdo (com dois lóbulos). Dos brônquios partem numerosos canalículos (os bronquíolos), e em suas terminações encontram-se os alvéolos. Nos alvéolos ocorrem as hematoses, processo em que os gases se difundem de acordo com o gradiente de concentração (do meio de maior concentração para o de menor concentração) Bronquíolo respiratório Veia pulmonar Artéria pulmonar Bronquíolo Saco alveolar

27 A difusão do oxigênio do pulmão para o sangue e do gás carbônico do sangue para o pulmão - Hematose pulmonar O oxigênio que é inspirado chega até os alvéolos pulmonares, onde ocorre a troca gasosa (através de suas finas paredes), com o sangue dos capilares, sendo que o oxigênio presente nestas estruturas passa para a corrente sanguínea (antes o sangue era venoso, passa a ser arterial) e o gás carbônico presente nos capilares passa para o interior dos alvéolos por difusão. Este gás, por sua vez, será eliminado para o ambiente durante o movimento de expiração, passando por todo o trato respiratório (bronquíolos, brônquios, traqueia, laringe, faringe, fossas nasais ou pela cavidade oral).

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31 Trocas gasosas alveolar HEMATOSE PULMONAR consiste na troca gasosa que ocorre nos alvéolos pulmonares.

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33 O transporte sanguíneo do oxigênio aos tecidos e do gás carbônico proveniente dos tecidos O oxigênio é transportado pelo sangue aos tecidos através de dois mecanismos: (1) ligado à hemoglobina; (2) dissolvido na água do sangue. A hemoglobina é uma proteína localizada no interior da célula vermelha do sangue, chamada hemácia ou eritrócito. Ela é responsável por carrear a maior parte do oxigênio no sangue, cerca de 97% do total. O restante (3%) é transportado dissolvido no plasma, que é a parte líquida do sangue. O gás carbônico é transportado dos tecidos para os pulmões dissolvidos no sangue (apenas 7%) ou através de combinações químicas com a água das hemácias (maior parte), com a hemoglobina e com proteínas plasmáticas.

34 Outros fatores que afetam a ventilação pulmonar 1. Tensão superficial Fina camada de líquido alveolar recobre os alvéolos e exerce uma força chamada de tensão superficial produz força para dentro Nos pulmões a tensão superficial leva o alvéolo assumir o menor diâmetro possível Durante a respiração a tensão superficial deve ser superada para expandir os pulmões durante cada inspiração Surfactante: reduz a tensão alveolar recém nascidos prematuros: síndrome da angústia respiratória

35 Outros fatores que afetam a ventilação pulmonar 2. Complacência dos pulmões Refere-se a quanto esforço é necessário para estirar os pulmões e a parede torácica Complacência alta: pulmões e cavidade torácica podem se expandir facilmente elasticidade tensão superficial reduzida Cicatrizes, Edema pulmonar, deficiência de surfactante: reduzem a complacência pulmonar

36 Outros fatores que afetam a ventilação pulmonar 3. Resistência da via aérea O fluxo de ar pelas vias aéreas é igual a diferença de pressão entre os alvéolos e a atmosfera divididos pela resistência O grau de contração ou relaxamento do músculo liso nas paredes das vias aéreas regula o diâmetro das vias aéreas e assim a resistência Ativação simpática: relaxamento do músculo liso, broncodilatação, reduz resistência Redução ou obstrução das vias aéreas, aumenta a resistência: DPOC(doença pulmonar obstrutiva crônica), enfisema, bronquite

37 A regulação da ventilação O centro respiratório é constituído por grupos espalhados de neurônios localizados em duas regiões do tronco cerebral, o bulbo e a ponte. Estes neurônios estão divididos em três grupos principais: (1) o grupo respiratório dorsal (localização: bulbo; função: regular a inspiração); (2) o grupo respiratório ventral (localização: bulbo; função: regular tanto a inspiração quanto a expiração); (3) o centro pneumotáxico (localização: ponte; função: regular a frequência e o padrão respiratórios).

38 CO2 ph ácido O2

39 A frequência respiratória, volume corrente e volume-minuto respiratório A frequência respiratória equivale ao número de ciclos respiratórios (inspiração + expiração) que ocorrem a cada minuto. Numa respiração calma, situa-se em torno de ciclos por minuto, totalizando por volta de ciclos por dia. O volume corrente é o volume de ar inspirado (ou expirado) a cada ciclo respiratório (± 500ml). O volume-minuto respiratório é o resultado da multiplicação do volume corrente pela frequência respiratória, ou seja, corresponde ao volume de ar inspirado (ou expirado) a cada minuto.

40 Espirometria Espirômetro: aparelho usado para medir o volume de ar trocado durante a respiração e a frequência respiratória No adulto, cerca de 70% do volume corrente (350 ml) alcançam a parte respiratória do sistema respiratório Os outros 30% (150mL) vão para as vias aéreas condutoras do nariz, faringe, laringe, traquéia, brônquios, bronquíolos e bronquíolos terminais Espaço morto anatômico

41 Volumes e capacidades pulmonares