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04/11/23 Sistema Respiratório 1

Sistema Respiratório

Interface do organismo com o meio externo especializada para troca de

gases.

http://www.icb.usp.br/~cassola

Antonio Carlos Cassola


Respiração: Definições

Respiração celular

Sistema respiratório

Respiração = Ventilaçao pulmonar


Sistema Respiratório Humano: Partes, Temas

1. Gases na atmosfera. Mecânica Ventilatória

2. Trocas de gases nos pulmões e nos tecidos

3. Transporte de gases pelo sangue

4. Tampão CO2/HCO3 –

5. Regulação da ventilação pulmonar


Composição do ar na atmosfera, nas vias respiratórias e nos alvéolos

Ar seco (atmosfera) Ar saturado de vapor de água (Traquéia)

% Pressão parcial

mmHg

% Pressão parcial

mmHg

Nitrogênio 78.09 593.48 73.26 556.78

Oxigênio 21.95 159.22 19.65 149.37

Dióxido de carbono 0.03 0.23 0.03 0.21

Argônio 0.93 7.07 0.87 6.63

Água 0 0 6.18 47

Total 100 760 100 760

gastotal

totalgásgás

PP

PFP


Gases em soluções

gássol Psgás


Estrutura esquemática dos pulmões: parênquima e circulação


Mecânica Ventilatória

birth to 6 weeks: 30–60 breaths per minute6 months: 25–40 breaths per minute3 years: 20–30 breaths per minute6 years: 18–25 breaths per minute10 years: 15–20 breaths per minuteadults: 12–20 breaths per minute


Volumes pulmonares

Sigla Definição Volume (L)

TV Volume corrente (tidal) 0,4 – 0,5

IRV Volume de reserva inspiratória 1,9 – 2,5

IC Capacidade inspiratória 2,3 – 3,0

ERV Volume de reserva expiratória 1,1 – 1,5

RV Volume residual 1,5 – 1,9

FRC Volume residual funcional 2,6 – 3,4

VC Capacidade vital 3,4 – 4,5

TLC Capacidade pulmonar total 4,9 – 6,4V

olum

e p

ulm

onar

(L)

Espirógrafo

birth to 6 weeks: 30–60 breaths per minute6 months: 25–40 breaths per minute3 years: 20–30 breaths per minute6 years: 18–25 breaths per minute10 years: 15–20 breaths per minuteadults: 12–20 breaths per minute


Músculos que intervêm no volume da caixa toráxica e determinam os movimentos respiratórios

Musculatura esquelética, de controle voluntário


Pressões subatmosféricas na cavidade toráxicaCavidade toráxica - pleuras

Pressões


Pneumotórax

Complacência pulmonar


Vol

ume

pu

lmon

ar (

L)


Tamanho dos alvéolos, tensão superficial e surfactantesO epitélio nos alveólos é recoberto por filme de solução aquosa Na superfície da soluçao, em contato com

o ar, desenvolve-se tensão superficial ….

….que é uma força Nos alvéolos, aproximadamente esféricos , a tensão superficial age no sentido do colapso da estrutura….

r

TP

2

Alvéolos menores tenderiam ao colapso, transferindo o ar para os maiores


Tamanho dos alvéolos, tensão superficial e surfactantes

Nos alvéolos, aproximadamente esféricos, a tensão superficial age no sentido do colapso da estrutura….

r

TP

2

Surfactantes são moléculas anfipáticas que reduzem a tensão superficial …..

… e o fazem de forma inversamente proporcional ao raio do alvéolo.


Alterações patológicas da ventilação

• CONTRAÇÃO MUSCULAR INADEQUADA– Polio

– Esclerose lateral amiotrópica

– Abuso de drogas (barbitúricos)

– Dor

• RIGIDEZ DA PAREDE TORÁXICA– Espondilite ancilosante

– Cifoscoliose

• FLACIDEZ DA PAREDE TORÁXICA• PERDA DA ELASTICIDADE DO PARÊNQUIMA PULMONAR

– Fibrose


Fluxo de ar – dinâmica pulmonar

segl

OcmHR

r

lR

2

4

5.1

18

Resistência das vias aéres – cmH2O/(l*seg)

Local Normal DOC

Faringe-laringe 0.6 0.6

Vias aéreas > 2mmø 0.6 0.9

Vias aéres < 2 mmø 0.3 3.5

Total 1.5 5.0

DOC: Doença obstrutiva crônica (enfisema, bronquite crônica)

Variações de r

Fisiológicas ++ Simpático

(catecolaminas)

-- Parassimpático

(acetilcolina=

Processo inflamatório

Asma - Histamina

Ventilação pulmonar – Concentração alveolar dos gases


Ventilação do espaço morto e dos alvéolos – pressões parciais de O2 e de CO2 no ar atmosférico e no ar alveolar..


Pressão parcial de CO2 nos alvéolos x ventilação alveolar.


Comparação das pressões na circulação sistêmica e pulmonar.


PulmonarmmHg

SistêmicammHg

Grande artéria 15 (pulmonar) 95 (aorta

Começo do capilar 12 35

Final do capilar 9 15

Átrio 8 (esquerdo) 2 (direito)

Diferença de pressão 7 (15-8) 93 (95-2)

Ajuste entre fluxo de sangue e ventilação alveolar



Questões orientadoras da discussão em grupos

• Discuta a respiração celular e o sistema respiratório humano. Na discussão deste pense nos processos de ventilação pulmonar, de trocas de gases nos pulmões e nos tecidos, no transporte de gases pelo sangue e em como o transporte destes gases afeta o equilíbrio ácido-base. Sempre em termos bem gerais.

• Faça um esquema e discuta as vias aéres, com particular ênfase nas que têm diâmetros mais ou menos estáveis, pela presença de cartilagem, nas gerações de bronquíolos cujo diâmetro pode variar, por força da contração da musculatura lisa, e dos setores que efetivamente realizam trocas de gases. Reveja a histologia destes últimos.

• Discuta os conceitos relativos a gases: pressão atmosférica, pressão parcial de um gás em uma mistura, solubilidade do gás em soluções aquosas e concentração do gás dissolvido.

• Compare a composição da mistura de gases na atmosfera e contraste-a com os valores médios da composição do ar alveolar.

• Analise os volume pulmonares e seus significadocs fisiológicos. Analise o conceito de espaço morto.

• Discuta a mecânica dos processos de inspiração e expiração.

• Discuta em detalhes a necessidade dos surfactantes. Obviamente esta análise deverá ser precedida pela discussão da tensão superficial em interfaces água-ar, Como agem os surfactantes e que células os secretam?

• Discuta a resistência das vias aéres ao fluxo de ar, como é controlada e como afetam a ventilação. Investigue algumas situações patológicas em que se altera.

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