Anatomia e fisiologia respiratória Ms. Roberpaulo Anacleto Fisiologia Respiratória FISIOLOGIA RESPIRATÓRIA § § § § § § § § § § Metabolismo e Objetivo Anatomia funcional do sistema respiratório Vias aéreas Ventilação pulmonar Volumes e fluxos pulmonares Difusão alvéolo-capilar Transporte de oxigênio pelo sangue Curva de dissociação do oxigênio Desvios da curva de dissociação do oxigênio Respiração celular METABOLISMO CO2 Oxigênio + Combustível = + Energia Calor + + H2O OBJETIVO Fornecimento de oxigênio aos tecidos e remoção de dióxido de carbono 4 eventos funcionais: 1)ventilação pulmonar – renovação cíclica do gás alveolar pelo ar atmosférico; 2) difusão do O2 e do CO2 entre alvéolos e sangue; 3) transporte, no sangue e nos líquidos corporais, do O2 dos pulmões para as células) e do CO2 (das células para os pulmões); 4) regulação da ventilação e de outros aspectos da respiração) ANATOMIA FUNCIONAL Na inspiração, o diafragma se contrai, o conteúdo abdominal é forçado para baixo e para a frente e as costelas são levantadas. Ambos aumentam o volume do tórax. Quando os músculos intercostais externos se contraem, as costelas são puxadas para cima e para frente e rodam sobre o eixo, que une o tubérculo e a cabeça da costela. Como resultado, tanto o diâmetro lateral como ântero-posterior do tórax aumentam. ANATOMIA FUNCIONAL ANATOMIA FUNCIONAL Pressão pleural em repouso – 5 cm H2O Inspiração normal, pressão pleural – 7,5 cm H2O Glote aberta com pulmão em repouso ≠ pressão = 0 Inspiração pressão < 1 cm H2O = 0,5 l de ar para dentro dos pulmões expiração pressão > 1 cm H2O = 0,5 l de ar para fora dos pulmões ANATOMIA FUNCIONAL Pressão transpulmonar: ≠ pressão alveolar e pleural Complacência pulmonar: grau de expansão que os pulmões experimentam para cada unidade de aumento na pressão transpulmonar Surfactante: reduz a pressão transpulmonar necessária para manter os pulmões expandidos Complacência toracopulmonar – pulmões e caixa torácica juntos Trabalho ventilatório – 3 a 5% da energia total do corpo em repouso podendo aumentar até 50 vezes AS VIAS AÉREAS Idealização das vias aéreas segundo Weibel Diagrama para mostrar o rápido aumento na área de corte transversal das vias aéreas VENTILAÇÃO PULMONAR 500ml 1200ml VENTILAÇÃO PULMONAR Volume corrente: vol. inspirado e expirado a cada ciclo (média de 500ml) Volume residual: permanece nos pulmões mesmo após vigorosa expiração (cerca de 1200ml Volume de reserva inspiratória: ar que ainda pode ser inspirado ao final de inspiração normal (±3000ml); volume de reserva expiratória: após expiração normal (±1100ml) Capacidade vital: é a soma do volume de reserva inspiratória + volume corrente + volume de reserva expiratória (±4600ml) Capacidade inspiratória = vol. corrente + vol. Reserva inspiratória (±3500ml) Capacidade pulmonar total = (±5800ml) capacidade vital + vol. residual Capacidade residual funcional = soma do vol. Reserva expiratória e vol. Residual (±2300ml) VOLUMES E FLUXOS PULMONARES LEI DE DALTON PT = P1 + P2 + ... Pn O indivíduo,respirando o ar com esta composição sob uma pressão de 760mmHg, terá a nível dos seus alvéolos pulmonares, por mecanismo de diluição (pela mistura com o vapor d’água e com gás carbônico existentes no aparelho respiratório) uma pressão parcial de O2 final de 100mmHg, suficinte para oxigenar 98% da hemoglobina do sangue que passa pelos pulmões e que, portamto, irá doá-lo aos tecidos eu uma quantidade adequada às suas necessidades. DIFUSÃO ALVÉOLO-CAPILAR ANATOMIA FUNCIONAL Volume minuto = freq. Ventilatória x vol. corrente Ventilação alveolar – difusão = [vol. Corrente (500ml) – espaço morto (150ml)] x freq. Ventilatória (12 ciclos/min) = 4200ml Volume de sangue nos pulmões = 450ml capilares pulmonares = 70ml Concentração de O2 < 70% - vasos adjacentes constricção em 3 a 10 min. Pressão hidrostática maior na parte inferior do pulmão Tempo de permanência do sangue nos capilares pulmonares = 0,8 seg. DIFUSÃO - OXIGÊNIO E GÁS CARBÔNICO Ar atmosférico (mmHg) = N2: 597,0 (78,62%); O2: 159,0 (20,84%); CO2: 0,3 (0,04%); H2O: 3,7 (0,50%) Ar umidificado (mmHg) = N2: 563,4 (74,09%); O2: 149,3 (19,67%); CO2: 0,3 (0,04%); H2O: 47,0 (6,2%) Ar alveolar (mmHg) = N2: 569,0 (74,9%); O2: 104,0 (13,6%); CO2: 40,0 (5,3%); H2O: 47,0 (6,2%) Ar expirado (mmHg) = N2: 566,0 (74,5%); O2: 120,0 (15,7%); CO2: 27,0 (3,6%); H2O: 47,0 (6,2%) A lenta substituição do ar alveolar é particularmente importante para evitar alterações bruscas nas concentrações dos gases sangüíneos TRANSPORTE DE O2 PELO SANGUE O2 Hemoglobina = Heme (Ferro) + Globina (Proteína) Globina = 4 cadeias polipeptídicas (≠ tipos) A = normal no adulto F = fetal S = falciforme TRANSPORTE DE O2 PELO SANGUE TIPO A O2 • Íon ferroso oxidado a férrico por drogas (nitratos, sulfonamidas e acetanilida) • Meta-hemoglobina inútil para transporte de O2 • Desvio da curva para a direita TIPO S • Forma não oxigenada é pouco solúvel • Cristaliza dentro da hemácia • Afoiçamento - ↑ fragilidade - formação de trombos CURVA DE DISSOCIAÇÃO DO OXIGÊNIO DESVIOS DA CURVA DE DISSOCIAÇÃO DO OXIGÊNIO RESPIRAÇÃO CELULAR HIPERVENTILAÇÃO Efeitos Orgânicos • Difícil liberação de O2 para tecidos • Vasoconstrição cerebral • Vasodilatação periférica • Queda da PO2 cerebral (paradoxal) HIPERVENTILAÇÃO Sintomatologia • Sensação de “cabeça vazia” • Sensação de desfalecimento • Parestesia sudorese • Vertigem • Inconsciência