FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA

A RESPIRAÇÃOFornecimento de oxigênio aos tecidos e remoção do

dióxido de carbono.

1. ANÁTOMO-FISIOLOGIA DO SISTEMA RESPIRATÓRIO

• É constituído por um par de pulmões e por vários órgãos que conduzem o ar para dentro e para fora das cavidades pulmonares vias aéreas.

• Vias aéreas: fossas nasais, boca, faringe, laringe, traquéia, brônquios, bronquíolos e alvéolos os três últimos localizados nos pulmões.

FOSSAS NASAIS

• Duas cavidades paralelas que começam nas narinas e terminam na faringe separadas uma da outra por uma parede cartilaginosa septo nasal.

FOSSAS NASAIS

• Em seu interior há dobras conchas ou cornetos nasais forçam o ar a turbilhonar.

• Teto das fossas nasais células sensoriais sentido do olfato.

FOSSAS NASAIS

• Epitélio de revestimento: células produtoras de muco e células ciliadas também presentes nas porções inferiores das vias aéreas (traquéia, brônquios e porção inicial dos bronquíolos).

• Funções: filtrar, umedecer e aquecer o ar.

RESPIRAÇÃO PELA BOCA

Algumas pessoas que têm importantes desvios de septo ou adenóides grandes têm dificuldades de respirar pelo nariz e acabam respirando pela boca. Com isso elas perdem esse primeiro filtro de ar e acabam por inspirar ar com mais impurezas.

FARINGE

• Canal comum aos sistemas digestório e respiratório comunica-se com a boca e com as fossas nasais.

• O ar inspirado pelas narinas ou pela boca passa necessariamente pela faringe, antes de atingir a laringe.

LARINGE

• Tubo sustentado por peças cartilaginosas situado na parte superior do pescoço, em continuação à faringe.

• Epiglote funciona como válvula quando nos alimentamos, a laringe sobe e sua entrada é fechada pela epiglote impede que o alimento ingerido penetre nas vias respiratórias.

LARINGE

• O epitélio que reveste a laringe apresenta pregas, as pregas vocais capazes de produzir sons durante a passagem de ar.

Prega vocalEpiglote

Base da língua

TRAQUÉIA E BRÔNQUIOS

• Traquéia: tubo de aproximadamente 1,5 cm de diâmetro por 10-12 centímetros de comprimento paredes reforçadas por anéis cartilaginosos.

• Bifurca-se na sua região inferior, originando os brônquios, que penetram

nos pulmões.

TRAQUEOSTOMIA

Traqueostomia :1 - Cordas vocais2 - Cartilagem tireóide3 - Cartilagem cricóide4 - Cartilagens traqueais5 - Balão

CAIXA TORÁCICA

PULMÕES• Os pulmões são órgãos esponjosos, com aproximadamente 25

cm de comprimento, sendo envolvidos por uma membrana serosa denominada pleura.

PULMÕES

• Árvore brônquica ou árvore brônquica ou respiratória conjunto altamente ramificado de bronquíolos.

PULMÕES

• Cada bronquíolo termina em pequenas bolsas formadas por células epiteliais achatadas e recobertas por capilares sangüíneos alvéolos pulmonares hematose.

PULMÕES - PLEURAS

VENTILAÇÃO PULMONAR

CICLO RESPIRATÓRIOINSPIRAÇÃO-PROCESSO ATIVO;-EXPANSÃO DA CAIXA TORÁCICAInspiração: contração do

diafragma e dos músculos intercostais diafragma abaixa e costelas elevam-se aumento da caixa torácica redução da pressão interna entrada do ar.

CICLO RESPIRATÓRIOEXPIRAÇÃO-PROCESSO PASSIVO;-COMPRESSÃO DA CAIXA TORÁCICA

Expiração: relaxamento do diafragma e dos músculos intercostais diafragma eleva-se e costelas abaixam diminui o volume da caixa torácica aumento da pressão interna saída do ar.

VENTILAÇÃO PULMONAR

A respiração diafragmática, ou respiração profunda, é chamada assim porque expande o diafragma e leva o ar rico em oxigênio até o abdômen. o ar também entra pelo nariz e sai pela boca, porém fica uma parte de ar retida na porção inferior dos pulmões (cerca de 30%), parte esta geralmente não utilizada, pois a musculatura diafragmática os comprime, fazendo com que essa pequena área não seja aproveitada.

VOLUMES RESPIRATÓRIOS

VOLUME

-CORRENTE (VC);

É o volume de ar inspirado ou expirado durante um ciclo respiratório simples

O VC de um adulto jovem, em repouso, corresponde a, aproximadamente, 500ml

VOLUMES RESPIRATÓRIOS

VOLUME

-RESERVA INSPIRATÓRIA (VRI);

É a quantidade de ar que pode ser inalado além do que está no ciclo de volume corrente

Em estado de repouso o VRI varia entre 1500 à 2500ml

VOLUME

-RESERVA EXPIRATÓRIA (VRE);

É a quantidade de ar que pode ser expirado forçosamente depois da expiração normal ou passiva

Em um adulto jovem o VRE varia DE 1500 à 2000ml

VOLUMES RESPIRATÓRIOS

VOLUME

-RESIDUAL (VR)

É a quantidade de ar que permanece nos pulmões e nas vias aéreas mesmo depois da expiração máxima

Uma quantidade considerável de ar não pode ser expelida mesmo com esforço máximo, pois os pulmões estão firmemente ligados às paredes do tórax

VOLUMES RESPIRATÓRIOS

CAPACIDADES RESPIRATÓRIAS

CAPACIDADE

-INSPIRATÓRIA (CI);É o volume máximo de ar que pode ser inspirado a partir do nível expiratório de repouso.

É igual ao volume corrente mais o volume de reserva inspiratória (VC + VRI)

CAPACIDADE

-VITAL (CV);É a quantidade de ar que pode ser expirado depois de uma inspiração máxima.

É a soma do volume corrente, do volume de reserva inspiratória e o volume de reserva expiratória (VC + VRI + VRE)

CAPACIDADES RESPIRATÓRIAS

CAPACIDADE

-RESIDUAL FUNCIONAL (CRF);

É a quantidade de ar nos pulmões e nas vias aéreas no nível de repouso expiratório.

É a soma do volume de reserva expiratória e o volume residual (VRE + VR).

CAPACIDADES RESPIRATÓRIAS

CAPACIDADE

-PULMONAR TOTAL (CPT)

É a quantidade de ar que os pulmões são capazes de manter na altura da inspiração máxima.

É a soma de todos os volumes pulmonares.

CAPACIDADES RESPIRATÓRIAS

• Para que ocorra a difusão dos gases é nescessário a diferença de pressões parciais dos gases.

DIFUSÃO DO GÁS↑ Pgás → ↓ Pgás

• Difusão de O2

• Difusão de CO2

• Difusão gasosa através da membrana respiratória:

(1)Espessura da Membrana(2)Área da Superfície da Membrana(3)Velocidade de Difusão do Gás(4)Diferença de Pressão entre Dois Lados da Membrana

HEMATOSE

HEMATOSE

TRANSPORTE DE GASES• Oxigênio: O2 + hemoglobina (Hb) oxiemoglobina (HbO2).

Uma grama de Hb liga 1,34 ml de oxigênio, o que aumenta muito a capacidade de transporte de oxigênio. Como em cada 100 ml de sangue existem cerca de 15 g de Hb, temos que no sangue arterial existem

15 (g Hb) x 1,34 ml (O2) = 20 ml O2/100 ml de sangue

CURVA DE DISSOCIAÇÃO DA HEMOGLOBINA

A linha que descreve graficamente a correlação entre paO2 e saturação de Hemoglobina se conhece com o nome de Curva de Dissociação da Hemoglobina e mostra o modo pelo qual a Hemoglobina e o O2 se combinam em diferentes paO2

FATORES QUE INTERFEREM CURVA DE DISSOCIAÇÃO DA HEMOGLOBINA

• Temperatura alta, PH baixo, PCO2 alta e níveis elevados de 2,3-BPG nos eritrócitos atuam desviando a curva p/ direita.

• Para qualquer PO2 em particular haverá menos O2 combinado quimicamente com a Hb nessas condições

• desvio p/ direita a afinidade de O2 pela Hb é diminuida, ou seja, maior liberação de O2

No geral ocorre desvio p/ direita nos tecidos (liberação de O2). A medida que o sangue venoso retorna aos pulmões e o CO2

deixa o sangue a afinidade pela Hb aumenta a curva desvia-se novamente p/ esquerda (carrear O2).

Efeito de PH E PCO2Ph baixo e PCO2 alta

desviam a curva p/ direita.

Ph alto e PCO2 baixa desviam a curva p/ esquerda

No exercício o musculo é acido,

hipercárbico e quente. ↑liberação de O2 capilares. Efeito Bohr

Temperatura

Quanto maior a temperatura, mais O2 é liberado da Hb

Efeitos do 2,3-BPGProduzido pelos eritrócitos, concentrações altas nas hemácias.O 2,3-BPG fixa a Hb nos eritrócitos e eleva a afinidade do O2.↑ concentrações de 2,3-BPG desviam a curva p/ direita.

Hipóxia crônica → ↑ 2,3BPG → desvio direita→ mais O2 se separa de Hb.

↓ 2,3BPG → desvio esquerda → menos O2 se separa de Hb.

Afinidade pelo O2.

FISIOLOGIA DA RESPIRAÇÃO- INTOXICAÇÃO POR CO -

• O monóxido de carbono (CO), liberado pela “queima” incompleta de combustíveis fósseis e pela fumaça dos cigarros entre outros, combina-se com a hemoglobina de uma maneira mais estável do que o oxigênio, formando o carboxiemoglobina.

• Dessa forma, a hemoglobina fica impossibilitada de transportar o oxigênio, podendo levar à morte por asfixia.

Dióxido de carbono: • maior parte (cerca de 70%): CO2 + H2O H+ + HCO3

plasma sangüíneo;

• cerca de 23%: CO2 + hemoglobina carboemoglobina;

• restante: dissolve-se no plasma.

TRANSPORTE DE GASES

REGULAÇÃO DA RESPIRAÇÃO1. CENTROS RESPIRATÓRIOS (SNC – BULBO E PONTE)Regulam a frequência e a profundidade da respiração.

2. QUIMIORECEPTORESRespondem a alterações de CO2 e H+ e enviam sinais ao CR

3. MECANORECEPTORES (PLEURAS, BRONQUÍOLOS E ALVÉOLOS)Respondem ao estiramento, redução na duração de uma inspiração

1. CENTROS RESPIRATÓRIOS (SNC – BULBO E PONTE)Regulam a frequência e a profundidade da respiração.

Grupos de neurônios:

Grupo respiratório dorsal

Grupo respiratório ventral

Centro pneumotáxico

Centro apnêustico

GRUPO RESPIRATÓRIO DORSAL• Informações de sensores: -Quimiorreceptores periféricos

-Barorreceptores

-Receptores pulmonares

• Descargas inspiratórias rítmicas• Ritmo respiratório basal;• Sinal inspiratório em “”Rampa”:

-Início da atividade elétrica constante, gradual

-Tempo = 2 segundos

-Interrupção abrupta

-Tempo = 3 segundos

Tempo 0 1 2 3 4 5s

Atividade elétrica

CENTRO PNEUMOTÁXICO

-Interrupção da “Rampa” inspiratória

-Limita a duração da inspiração

-Resultado: Aumento da freqüência respiratória

-Limites normais do tempo para interrupção da “Rampa”

• Menor = 0,5s ( FR – Ex.: 40 IPM)

• Maior = 5s ( FR – Ex.: 4 IPM)

0 1 2 3 4 5s

0 1 2 3 4 5s

CENTRO APNÊUSTICO

• Localizado na parte inferior da ponte• Coordenação da respiração• Prolonga a inspiração• Inibe a expiração.• Inibido pela área pneumotáxica

GRUPO RESPIRATÓRIO VENTRAL

• Inativos durante respiração normal• Controle respiratório extra: exercício• Neurônios inspiratórios• Neurônios expiratórios

2. MECANORECEPTORESRespondem ao estiramento, redução na duração de uma inspiração

Reflexo de Hering-Breuer: Receptores do estiramento (mecanoceptores)

Musculatura brônquica e bronquiolar

Inibição - grupo respiratório dorsal

Interrompe a “Rampa” respiratória

Ativa-se quando volume corrente > 1,5l

  Mecanismos Reflexos do Controle Respiratório

1. Reflexo de Insuflação de Hering-Breuer: receptores de estiramento no músculo liso informam pelo nervo vago os centros respiratórios. Numa insuflação mantida haverá resposta apnêustica com diminuição da freqüência respiratória e broncodilatação.

 2. Reflexo de Desinsuflação de Hering-Breuer: numa desinsuflação abrupta (pneumotórax, por exemplo) haverá aumento reflexo da freqüência respiratória - esse mecanismo ocorre pela sensibilização dos receptores do tipo J.

 3. Reflexo Paradoxal de Head: o reflexo paradoxal de Head é o responsável pela primeira inspiração do recém-nascido após o parto. Após uma inspiração máxima, ocorrerá uma inspiração bem profunda (de grande amplitude).

3. CONTROLE QUÍMICO DA RESPIRAÇÃORespondem a alterações de O2, CO2 e H+ e enviam sinais ao

CR

• Estimulação de quimioceptores• Variações na PaO2, PaCO2, pH• Quimioceptores:- Centrais- Periféricos

RECEPTORES CENTRAIS

Variações na: PaCO2, pH

• Controle químico da respiração:

– Quimioceptores centrais:

– Altamente sensíveis aos íons H+

• Porém o CO2 difunde-se mais fácil pela

barreira hematoencefálica (BHE)

• H+ quase não passa pela BHE

• CO2 tem mais influência no ritmo

respiratório.

• Quimioceptores centrais– mais importantes para o controle instantâneo da respiração

• São ativados pelas variações do pH do LCR

do pH do LCR ritmo respiratório do pH do LCR ritmo respiratório

• Quimioceptores periféricos:– Localização:

• Corpos carotídeos• Corpos aórticos

– Detectam variações nos níveis de O2, CO2, H+

– Diminuição da PaO2

– Aumento da PaCO2 ventilação

– Redução do pH

Variações PO2 < 70mmHg