Respiração - Cursos DAC · Tipos de Sistemas Respiratórios Cutânea por difusão Trocas ocorrem...

Respiração

1. Respiração Orgânica x Respiração Celular

2. Respiração Direta x Respiração Indireta

superfície

respiratória

O2 CO2 O2 CO2

tecidos

sangue fina, permeável e

úmida

Problema

Limita o tamanho

Ex: poríferos,

cnidários, platelmintos,

nematelmintos e

alguns artrópodes

Problema

O2 é pouco solúvel em água

Solução

O2 é transportado por pigmentos

respiratórios:

hemoglobina, hemoeritrina, hemocianina,

clorocruorina

Ex: vertebrados, moluscos, anelídeos, etc.

3. Tipos de Sistemas Respiratórios

Cutânea por difusão

Trocas ocorrem pelo tegumento (pele, cutícula, epiderme)

Ex:animais pequenos e/ou aquáticos

Direta ou indireta

Direta X Indireta

trocas entre o tegumento e os

tecidos diretamente

Ex: Poríferos, Cnidários,

Platelmintos, Nematelmintos

trocas entre o tegumento e o

sangue

Ex: Anelídeos, anfíbios

Respiração Branquial

Brânquias são evaginações

Ex: crustáceos, moluscos

aquáticos, equinodermos,

peixes e girinos.

Podem ser externas ou internas

brânquias externas brânquias internas

Respiração Traqueal

Ex: insetos, miriápodes

Traquéias são invaginações

É um sistema direto ou indireto?

Circulação Insetos Respiração

Aberta

Limita o

tamanho do

animal.

Direta

Permite alto

metabolismo,

pois O2 não

depende do

sangue para

chegar aos

tecidos.

Filotraqueal ou pulmões foliáceos

Aracnídeos

Filotraquéia: ar entra pelas filotra-

quéias e troca gases no hemoceloma

(cavidade cheia de sangue).

Também são invaginações.

É um sistema direto ou indireto?

A maior parte dos aracnídeos têm

hemocianina, um pigmento azul.

Respiração Pulmonar - invaginações

Anfíbios, répteis, aves e mamíferos

Anfibio

Pequena área

(poucas dobras):

É necessária a

respiração cutânea

Réptil

Maior número de

dobras

Não é necessária a

respiração cutânea

Respiração comparada - Invertebrados Invertebrado Sistema

Respiratório

Tipo de sistema

respiratório

Tipo de

respiração

Pigmento

respiratório

Poríferos Não possui Cutânea Direta ___

Cnidários Não possui Cutânea Direta ___

Platelmintos Não possui Cutânea Direta ___

Nematelmintos Não possui Cutânea Direta ___

Anelídeos Não possui Cutânea Indireta Hemoglobina,

Hemoeritrina ou

Clorocruorina

Moluscos

aquáticos

Possui Branquial Indireta Hemoglobina ou

Hemocianina

Moluscos

terrestres

Possui Pulmão primitivo Indireta Hemoglobina ou

Hemocianina

Artrópodes

(insetos e

miriápodes)

Possui Traqueal Direta ___

Artrópodes

(crustáceos)

Possui Branquial Indireta Hemocianina

Artrópodes

(aracnídeos)

Possui Filotraqueal Indireta Hemocianina

Equinodermos Possui Branquial Indireta (fluído

celômico)

___

Respiração comparada – Vertebrados

Condrictes x osteíctes

(respiração branquial)

Sem bexiga natatória x com bexiga natatória

Sem opérculo x com opérculo

Opérculo: placa óssea móvel que recobre as brânquias;

Bexiga natatória: órgão hidrostático, que também promove

trocas gasosas em alguns casos.

Em todos os peixes a água segue o mesmo fluxo

boca => faringe => fenda branquial

peixes cartilaginosos peixes ósseos

fluxo de água

sangue

venoso

sangue arterial

Água e sangue nas brânquias fluem em contracorrente

fluxo de sangue

fluxo de água

0 2 4 6 8

2 4 6 8 10

0 1 2 3 4 5

10 9 8 7 6 5

contra-corrente corrente

fluxo de sangue

fluxo de água

A bexiga natatória nos peixes

Nos peixes não dipnóicos

atua como órgão hidrostático

Nos peixes dipnóicos atua

como pulmão primitivo

Anfíbios : A respiração pulmonar é insuficiente (pulmão

saculiforme) Deve ser compensada por respiração

cutânea. A pele então deve ser permeável à passagem

de gases e portanto, deve ser sempre úmida e pouco

queratinizada.

OBS: Na fase larval o girino realiza respiração branquial.

Répteis – respiração pulmonar eficiente (pulmão

parenquimatoso), pele altamente queratinizada.

Aves – respiração pulmonar eficiente (pulmão não alveolar

com sacos aéreos – projeções dos pulmões)

Respiração de Mamíferos – respiração pulmonar eficiente

(pulmão alveolar).

• Característica exclusiva – Músculo diafragmático

4.Respiração no Homem

Anatomia

Vias Aéreas

Fossas nasais

Faringe

Laringe

Traquéia

Brônquios

Bronquíolos

Alvéolos

Mecânica da Respiração

Inspiração

Músculos

Intercostais e

Diagragma

contraem

Volume

torácico

Aumenta

Pressão

Interna

Diminui

Ar

Entra

Expiração

Músculos

Intercostais e

Diagragma

relaxam

Volume

torácico

Diminui

Pressão

Interna

Aumenta

Ar

Sai

Fisiologia da Respiração

Trocas

Ocorrem por difusão

Hematose

sangue passa de venoso para

arterial

Transporte de Gases

O2 : ligado à Hemoglobina

A ligação é estável ou

instável?

CO2 : três formas de transporte

• Dissolvido no plasma na forma de gás

• Ligado à Hemoglobina

• Sob a forma de íon bicarbonato no plasma

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

CURVA DE SATURAÇÃO DA HEMOGLOBINA

Afinidade da Hb pelo

O2

Efeito Bohr

- Aumento da PCO2;

- Acidose sanguínea;

- Menor afinidade da Hb pelo

O2;

- Tecidos e capilares

sistêmicos;

Efeito Haldane

- Diminuição da PCO2;

- Alcalose sanguínea;

- Maior afinidade da Hb pelo

O2;

- Alvéolos e capilares

alveolares;

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

Obs: Hb atua como sistema tampão!!

Afinidade da Hb pelo

O2

Temperatura

- Alto metabolismo Aumento de T efeito Bohr;

- Baixo metabolismo diminuição de T efeito Haldane;

2, 3 DGP

- Modificação alostérica da Hb se liga à Hb e muda o sítio ativo e consequente afinidade pelo O2.

- Qt maior a [ ] de 2, 3 DGP, menor a afinidade da Hb pelo O2.

- Aumento de 2,3 DGP provoca acidose celular diminuição da afinidade pelo efeito Bohr.

CO2 + H2O H2CO3 H+ + HCO3-

Mioglobina x Hemoglobina

Mioglobina:

- 1 grupamento Heme

- 1 associação com O2

Hemoglobina:

- 4 grupamentos Heme

- 4 associações com O2

Mioglobina x HbA x HbF

Ordem crescente

de afinidade:

HbA < HbF < Mb

Regulação do Ritmo

respiratório

Quando a [ CO2 ] aumenta

estimula

Bulbo

Aumenta a freqüência e

profundidade da respiração

Mergulho de garrafa

Aumento da pressão:

- a cada 10 m, mais 1 atm;

- Pulmão colapsa garrafa c ar sob grande pressão empurra o ar para dentro dos pulmões;

Lei de Boyle:

- Qt maior a presão maior a compressão dos gases;

- Sob pressão o N2 se difunde pelos tecidos reduz a excitabilidade neuronal Narcose pelo nitrogênio;

- Toxicidade do O2 a partir de 19 m de profundidade acúmulo de O2 provoca formação de radicais livres e oxidação de componentes celulares neurônios são afetados;

Descompressão

- Retorno rápido à superfície diminuição da pressão liberação de N2 gasoso dos tecidos embolia;

- Utilização de gás hélio;

Compensações fisiológicas da altitude

O ar rarefeito provoca:

- Liberação de eritropoietina estimula medula óssea vermelha aumento da

produção de hemácias;

- Aumento da frequência respiratória quimiorreceptores da carótida e aorta

percebem baixa PO2 no sangue enviam sinais elétricos ao bulbo aumento da

FR e inspirações e expirações mais profundas;

- Aumento de volume sanguíneo pulmonar aumenta área de contato dos

capilares pulmonares com os alvéolos aumento da taxa de difusibilidade de O2

nos alvéolos pulmonares ;

- Aumento da pressão arterial: tentativa de disponibilzar mais O2 para as células;

- Angiogênese capilar sistêmico;

- Aclimatação celular indivíduos que já nascem em grandes altitudes possuem

células com mais mitocôndrias e sistemas oxidativos aumenta a capacidade de

utilização de O2.