Universitário: Paulo Henrique Barbosa do Nascimento

Fisiologia do Sistema Respiratório

Módulo: Morfofisiologia VisceralDisciplina: FisiologiaCarga Horaria: 40 horas/aula

Imagem retirada do slide da disciplina de pneumologia da Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto- USP . Retirado do site: www.rca.fmrp.usp.br/graduacao/aulas/pneumologia/estrutura_func_sist_resp.pdf

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CONCEITOS IMPORTANTES

Temos como função do sistema respiratório, o fornecimento de gás oxigênio para as células dos diversos tecidos do organismo e a eliminação do gás carbônico localizado na corrente sanguínea, que foi produzido pelas células através de seu metabolismo, como exemplo podemos citar o ciclo de Krebs que acontece na matriz mitocondrial das células eucariontes, onde acaba por gerar várias moléculas de Gás Carbônico que é um metabólito celular e é transportado pela corrente sanguínea;

• Função do Sistema Respiratório

“Pra isso é necessários alguns eventos, como condução do ar pelas vias aéreas, Aquecimento do ar, umidificação da mucosa, filtração de impurezas; ou seja, sendo queesses eventos também são funções do sistema respiratório, sendo a principal á troca gasosa.”

Para alcançar esses objetivos, podemos classificar quatro atividades principais, sendo:

• VENTILAÇÃO PULMONAR Inspiração: influxo de ar // Expiração: efluxo de ar

• HEMATOSE PULMONAR (Respiração Pulmonar/ Respiração Externa)

Troca gasosa nos alvéolos pulmonares, por transporte através de membrana (difusão) . Troca do gás Oxigênio presente no ar atmosférico, pelo Gás Carbônico presente na circulação sanguínea.

• TRANSPORTE DE OXIGÊNIO E DIÓXIDO DE

CARBÔNO NO SANGUE E NOS LÍQUIDOS CORPORAIS e suas trocas com as células de todos os tecidos do corpo.

• REGULAÇÃO DA VENTILAÇÃO PULMONAR.

Porção condutora e Respiratória:• Nariz• Boca (em repouso)• Faringe• Laringe• Traqueia• Brônquios (primários D e E ,secundários, segmentares..)

• Bronquíolos até Bronquíolos terminais.

Porção Condutora

• Bronquíolos Respiratórios contém alvéolos

• Ductos Alveolares formado por alvéolos • Sacos Alveolares formado por alvéolos

Porção Respiratória

Porções do Sistema Respiratório

Conduz o ar para alvéolos e tambémrealiza troca gasosa por possuir alvéolos,Logo são classificados com porção respiratória.

Extrapulmonar

Intrapulmonar

Constituição do Sistema Respiratório

VIAS AÉREAS PULMÕES

• Nariz• Boca (quando em repouso)• Faringe• Laringe• Traqueia• Brônquios (todos os tipos)• Bronquíolos (todos os tipos)

Vias aéreas Inferiores INTRATORACICA

Vias aéreas superiores EXTRATORACICA

Vias Aéreas do Sistema Respiratório

Pulmões: Sistema Respiratório

• Pulmão Direito• Pulmão Esquerdo

Presenças das Vias Aéreas (intrapulmonares):Brônquios (á partir dos secundários)Bronquíolos (todos os tipos)

Mais...Ductos Alveolares (alvéolos)Sacos Alveolares (alvéolos)

MALT: TECIDO LINFÓIDE ASSOCIADO A MUSOCAS

EXEMPLOS:NALT = NARIZBALT= BRONQUIOSGALT = GASTRICO

(Sistema imunológico)

PORÇÃO CONDUTORA

Porção condutora :Vias aéreas Superiores/Extratoracica

• NARIZ: FK: Raio:Fluxo:Resistência: “Devido as conchas nasais, e a irregularidade

da parede do nariz. ”

• MUCOSAS DO NARIZ: 2 tipos de mucosas no nariz:- Mucosa Vermelha (ou olfatória, respiratória) = muito

vascularizada.- Mucosa Amarela

Condução do Ar:Conduzir o ar para a Faringe.

Limpeza do AR Realizado pelas vibricias e NALT

Vibricias: Retém partículas do Ar ( filtra) NALT= Tecido Linfoide Associado a mucosa do Nariz (sistema de defesa).

Umidificação do Ar:Realizada pela mucosa Vermelha(Ar chega úmido aos pulmões, e facilita as trocas gasosas nos alvéolos).

Aquecimento do Ar:Possuem as conchas nasais, onde ocorre o processo de aquecimento do ar para 38,5°C, ocorrendo movimentos criados com o ar, para que este seja aquecido, além do contato com o grade numero de vasos sanguíneos presentes ( mucosa vermelha).

°C do sistema respiratório: 38,5°C.°C média do corpo humano: 37°C.

Observação: o Ar passa pelos Meatos.. O ar chegando frio aos pulmões, desenvolvemos doenças especificas.

Funções do NARIZ:

• Boca (quando em repouso): FK: Raio:Fluxo:Resistência:

Aquecimento e Umidificação:

• MALT é afastado pelo tamanho do Raio, porém dificilmente Ocorre infecção local, por conta da alta quantidade de MALT presente.

Quando em exercício físico, necessita-se mais oxigênio utilização da Boca, Pois o nariz não da conta da quantidade de influxo e efluxo de ar para fornecimento de oxigênio necessário.

Vias aéreas Superiores/ExtratoracicaPorção condutora :

• FARINGE: FK: Raio:Fluxo:Resistência:

CAMINHO PARA O TRATO DIGESTÓRIO E TRATO RESPIRATÓRIO

Vias aéreas Superiores/ExtratoracicaPorção condutora :

• LARINGE: FK: Raio:Fluxo:Resistência:

Vias aéreas Superiores/Extratoracica

Pela presença das pregas vocais.

Pela presença das pregas vocais.

Porção condutora :

TRAQUÉIA: Condução do AR.

BRONQUÍOS(todos os tipos): Condução do AR.

BRONQUÍOLOS(até os bronquíolos terminais):Condução do AR.

Vias aéreas Inferiores/IntratratoracicaPorção condutora :

Composição• Brônquios Primários ( D e E) ----- EXTRAPULMONAR• Brônquios Secundários.• Brônquios Segmentares. • Bronquíolos.• Bronquíolos Terminais ( fim da porção condutora

do sistema respiratório).

• Bronquíolos: Possuem células de Clara, que são semelhante ao surfactantes nos alvéolos.

( impede o colabamento das paredes dos bronquíolos)

Árvore Bronquial

Conceitos importantes

• Bifurcação da Traqueia sinaliza o inicio da arvore Bronquial.

• Bifurcação : Carina• Conforme as ramificações da arvore

bronquial de bifurcam seu DIAMETRO DIMINUI.

• DIAMETRO DIMINUI E NÚMERO AUMENTA.

• REDUZ A VELOCIDADE DO FLUXO DE AR INSPIRADO.

• Conforme a via condutora se ramifica e fica mais próxima á porção respiratória, eles diminuem em diametro , porém aumentam em número.

• A área total transversal aumenta nos níveis mais profundos, provocando uma diminuição na velocidade do fluxo de ar, conforme o ar inspirado se aproxima do seu destino final, os alvéolos (porção respiratória).

• Concomitantemente, a velocidade do ar expirado aumenta conforme ele se aproxima das narinas e dos lábios.

Conceitos importantes

PORÇÃO RESPIRATÓRIA

PORÇÃO RESPIRATÓRIA

Bronquíolos respiratórios.Alvéolos PulmonaresDuctos AlveolaresSacos alveolares

Os bronquíolos respiratórios são semelhantes aos bronquíolos terminais, com exceção de alvéolos ocasionais, permitindo então que as trocas gasosas ocorram, o que não acontece nos bronquíolos terminais .

Sofrem ramificações e eventualmente originam os ductos alveolares. Que são uma sequencia linear de alvéolos que se se ramificam para formar muitos outros ductos alveolares.

BRONQUÍOLOS RESPIRATÓRIOS

http://tanatopraxiadf.blogspot.com.br/p/do-sistema-respiratorio-e-facultar-ao.html

DUCTOS ALVEOLARES

• São sequencias lineares de alvéolos.

• Ramificam-se para formar muitos outros ductos alveolares.

• Cada um dos ductos alveolares termina como um saco de fundo

cego formado por dois ou três grupos de alvéolos.

• Cada grupo alveolar forma um saco alveolar.

• O espaço aéreo comum de cada um desses sacos alveolares é conhecido como átrio.

Os ductos alveolares, sacos alveolares e os alvéolos possuem a própria lamina basal e se mantêm abertos também* pela presença de delgadas fibras elásticas que se ligam aos delicados elementos do tecido conjuntivo dessas estruturas e outras fibras elásticas na sua adjacente.

DUCTOS ALVEOLARES

Ductos Alveolares Sacos Alveolares

Sequencia linear de alvéolos que se se ramificam para formar muitos outros ductos alveolares.

Grupo de alvéolos

Alvéolos

Bronquíolos respiratórios

ESQUEMA – PORÇÃO RESPIRATÓRIA

OS ALVÉOLOS• São pequenos espaços aéreos revestidos por dois (2) tipos de

células: PNEUMÓCITOS TIPO I (altamente achatados) PNEUMÓCITOS TIPO II (Células septais)

Uma célula muscular lisa e suas fibras reticulares circunjacentes circulam a abertura de cada alvéolo controlando o tamanho de sua abertura.

http://www2.unifesp.br/dmorfo/histologia/ensino/pulmao/histologia.htm

PNEUMÓCITOS

SEPTO INTERALVEOLAR

• Região entre dois alvéolos adjacentes;• Delicado elemento contínuo de tecido

conjuntivo( rico em capilares sanguíneos).• Os monócitos (glóbulo branco

monomorfonuclear/agranulócito) originado na medula óssea (hematopoiese medular), povoam o septo interalveolar, e entram na luz do alvéolo, tornando-se conhecido como macrófagos alveolares (células de poeira).

MACRÓFAGOS INTERALVEOLAR

• São fagócitos , ou seja, fagocitam (endocitose) o material particulado e os microrganismos que acessam os alvéolos através do ar inalado.

• Além disso os macrófagos interalveolares também participam da renovação dos surfactantes dos alvéolos.

• As células de poeira repletas com o material fagocitado, novamente entram no septo interalveolar para deixarem o pulmão através dos vasos linfáticos, ou migrarem para a arvore bronquial para entrarem na faringe e serem eliminadas com o muco, ou através da deglutição, ou da expectoração.

SISTE

MA N

ERVOSO X

VIA

S AÉR

EAS

• Vias aéreas Superiores: Constituídas de MUSCULO

ESTRIADO ESQUELÉTICO

• Vias aéreas Inferiores: Constituídas de MUSCULO LISO(Controlado pelo SISTEMA NERVOSO AUTONOMO).

Simpático e Parassimpático

O sistema Nervoso Autônomo:• Responsável por controle de funções viscerais.• Responsável por secreções.

(Controla as Vias aéreas inferiores, pois elas são constituídas de musculo liso).

• SNA é Dividido em: Sistema Nervoso Autônomo Simpático. Sistema Nervoso Autônomo Parassimpático.

(Diferentes características fisiológicas e anatômicas entre esses dois sistemas autônomo)

Vias aéreas inferiores/ Musculo liso(Sistema Nervoso Autônomo)

Características Simpático Parassimpático

Fibras pré-ganglionárias Curtas Longas

Fibras pós- ganglionárias Longas CurtasRegião Tórax- Lombar Crânio- sacralNeurotransmissor Noradrenalina Acetilcolina

Receptores do órgão efetor α (1,2) / β (1,2,3) ᶬ (1,2,3,4,5)

Algumas características do SNA

Sistema Nervoso Simpático

• Sistema de Luta e Fuga;• Receptores: Alfa´s e Beta´s ( adrenérgicos). • Neurotransmissor “Noradrenalina” ativa

receptores adrenérgicos, que causa relaxamento da musculatura.

• Causando Broncodilatação.• Fluxo de Ar:

Sistema Nervoso Parassimpático

• Predomina no repouso e saciedade ( por isso temos sono após comer)..

• Neurotransmissor: Acetilcolina• Receptor: Muscarinicos (1,2,3,4,5)- (colinérgicos) • É sintetizada dentro do neurônio e possui

enzimas que dão origem á acetilcolina.

Efeitos do Sistema Nervoso Parassimpático no Sistema Respiratório

• Receptores muscarinicos:M3 (colinérgicos) presentes no Pulmão.

• Ocorre liberação de Neurotransmissor Acetilcolina, e ativação de receptores colinérgicos (M3), que causa contração da musculatura.

• Causando broncoconstrição.• Fluxo de Ar=

Sistema Nervoso Simpático

N.N

N.N

Ach

Ach

Noradrenalina

Ach Receptores nas Vísceras (Muscarinicos)

Receptores nas vísceras (Alfa e Betas)

Sistema Nervoso Parassimpático

Fibra ganglionar curta

Fibra ganglionar Longa

N.N = Receptor Nicotínico Neuronal Ach = Neurotransmissor Acetilcolina

Observações:

Sinapses do Sistema Nervoso Autônomo Simpático e Parassimpático

Mecânica Ventilatória

Pressão Barométrica (P.B) Pressão Intraalveolar (P.I.A)

• Pressão Barométrica = Pressão Atmosférica• Pressão intraalvéolar= Pressão dentro do alvéolo.

P.B é constante, o que varia é P.I.A

Mecânica ventilatória, ocorre para aumentar ou diminuir pressão intraalveolar.

• PRESSÃO BAROMÉTRICA diminui com a altitude.

INSPIRAR = P.B do que P.I.A para o INFLUXO de AR. P.I.A

EXPIRAR= P.B do que P.I.A para o EFLUXO de AR. P.I.A

Fluxo de AR

P x FK

Pressão barométrica – P.I.A

Fator de condutância da via aérea

CAIXA TORACICA

• Esterno (Manúbio/Corpo/Processo Xifóide)• Costelas (12 pares de costelas)

1ª - 7ª Verdadeiras.8ª -10ª falsas.11ª -12 flutuantes.

• Coluna Vertebral• Escápulas• Clavículas• Cartilagens Costais

(Gaiola Torácica).

PLEURAS PULMONARESOs Pulmões são compostos por membranas, que são chamadas de

“pleuras”, sendo a pleura visceral e a pleura “parietal”.

PLEURA PARIETAL: Aderida na parede da caixa torácica, através de musculo. (Membrana Externa).

PLEURA VICERAL: Aderida na superfície dos pulmões. (Membrana Interna)

ESPAÇO ENTRE AS PLEURAS: Cavidade Pleural.Em repouso pressão negativa= -2 á -4 cm de água.

PREENCHIMENTO DA CAVIDADE PLEURAL: Líquido Pleural.

• Em repouso “expiração”: PLEURA PARIETAL é puxada para fora e Pleura visceral para dentro.

• Inspiração: PLEURA PARIETAL é muito puxada para fora através da contração dos músculos inspiratórios, cria-se um espaço maior entre as pleuras, criando-se uma pressão mais negativa intrapleural, sendo que essa pressão chega em média á -9 cm de água, puxando assim a pleura visceral para fora também.Como a pleura visceral é puxada para fora também, ocorre expansão da caixa torácica e expansão dos alvéolos pulmonares, criando então uma pressão negativa dentro dos alvéolos pulmonares. Com a criação dessa pressão negativa dentro dos alvéolos ocorre o influxo de ar pra dentro dos pulmões uma vez que, a pressão intraalveolar esta mais negativa do que a pressão barométrica

Mecânica da Inspiração• Ocorre contração da musculatura inspiratória.• Pleura parietal puxada para fora.• Cria-se uma pressão mais negativa intrapleural.• Pleura parietal também é puxada pera fora,

devida a pressão criada.• Ocorre expansão da caixa torácica e expansão

dos alvéolos, aumentando o seu espaço aéreo.• Com isso cria-se uma pressão negativa

intraalveolar, essa pressão é mais negativa do que a pressão atmosférica/barométrica.

• Essa pressão faz com que ocorra o influxo de ar para dento alvéolos, através das vias aéreas.

• Quando a pressão chegar a zero, para o processo de inspiração e começa o processo de hematose pulmonar (Respiração pulmonar/respiração externa, sendo a troca gasosa CO2/02).

• Relaxamento dos músculos respiratórios.• Levando a caixa torácica ao estado normal ( em

repouso).• Ocorre o processo inverso da inspiração.• Os alvéolos que estão cheios de ar são

pressionados pelas pleuras.• Sua pressão fica positiva ( maior que a P.B).• Com isso ocorre o efluxo de ar pelas vias aéreas.

Mecânica da Expiração

• DIAFRAGMA e Intercostais internos e superiores.

(Músculos Acessórios= Externo).

Observação: Respiração/Ventilação Ativa: Quando fazemos exercícios físicos extenuantes .

Músculos da Respiração

Porque as paredes alveolares não colabam “grudam” ?

• Porque possui Volume Residual de Surfactante.• Produzido pelos

PNEUMÓCITOS II ( célula epitelial da parede dos alvéolos pulmonares), sendo que essas células produzem esse surfactante , que funciona como um detergente fisiológico.• Quando colaba, ocorre uma

doença chamada : Atelectasia.

PNEUMÓCITO II• São células cuboides, que formam somente

5% da superfície alveolar.• Possuem corpos lamelares que são

liberados no lúmen do alvéolo como SURFACTANTE PULMONAR.

Produzem e reabsorvem o surfactante de uma maneira continua, e têm a capacidade de entrar no ciclo celular e formar mais pneumócitos (tipo I ou II)

SURFACTANTE PULMONAR• Substância composta por: dipalmitoil fosfatidilcolina

Apoproteínas surfactantes : SP-A, SP-B

SP-C SP-D

Reveste a parede do espaço aéreo alveolar, provocando um redução da tesão superficial, mantendo então o alvéolo aberto. Impede o colabamento da parede alveolar.

ALGUMAS PATOLOGIAS DO SISTEMA RESPIRATÓRIO

• Atelectasia em Pré-maturos:No pré-maturo os Pneumócitos II ainda

estão imaturos, por tanto não produzem surfactante pulmonar ainda, ocorrendo o colabamento da parede dos alvéolos pulmonares.

Portanto, injeta-se um surfactante artificial. Além de hormônios para o amadurecimento dos pneumócitos II.

ATELECTASIA

Síndrome da Angustia Respiratória em recém nascido.

• Atelectasia em Adultos:

Síndrome da Angustia Respiratória em Adultos

( S.A.R.A)

ATELECTASIA