Fisiologia da Respiração Para a realização de suas atividades

Fisiologia da Respiração
Para a realização de suas atividades essenciais à vida, os seres
vivos dependem de nutrientes orgânicos, como a glicose, para a
obtenção de energia. Essas moléculas quase sempre são oxidadas
na presença do gás oxigênio, sendo então esses organismos
aeróbicos. Alguns seres conseguem viver em condições
anaeróbicas, obtendo a energia necessária por fermentação. Daí
notamos que respiração não se define somente por uma simples
troca de gases, mas por uma queima química de substâncias
obtidas através da nutrição, com liberação de energia para a
formação do ATP, exigindo que o organismo consuma oxigênio,
eliminado gás carbônico e água, quase sempre aproveitada pelas
próprias células.
Em algumas ocasiões, esses gases são recebidos ou eliminados
através da superfície do corpo por difusão. Em outros casos
percebemos a presença de órgãos respiratórios próprios para a
troca de gases. A presença de órgãos respiratórios se faz necessária
em animais de maior tamanho, onde a distância entre as células
mais internas e o meio aumenta, o que constitui um fator
limitante para a difusão, apesar que sua característica básica é
mantida, pois as trocas gasosas continuam ocorrendo por difusão,
através de superfícies úmidas e finas, sendo necessária uma solução
aquosa para que entrem ou saiam das células.
Podemos distinguir como os principais tipos de respiração:
.Respiração
.Respiração
.Respiração
.Respiração
.Respiração
por difusão
cutânea
traqueal
branquial
pulmonar
“São considerados órgãos respiratórios as traquéias,
brânquias e pulmões.”
Observamos a presença de difusão em animais onde o
intercâmbio de gases se faz diretamente com as células que entram
em contato com a água, sendo assim, os espongiários e os
cnidários.
Nos platelmintos já observamos respiração cutânea, pela presença
de cútis ou pele, como também nos anelídeos. O modelo de um
sistema respiratório começa com os insetos, onde aparecem finos
túbulos que partem de orifícios chamados estigmas localizados no
tórax e abdome dos insetos. São as traquéias, que levam o oxigênio
diretamente aos tecidos sem a participação do sangue. Por isso
dizemos que:
O sangue dos insetos não transporta gases
Vale a pena ressaltar que na verdade insetos não possuem
sangue, e sim linfa. Devido a este fato, a circulação aberta presente
nestes seres vivos não interfere na sua velocidade, pois os gases
são levados e trazidos de volta dos tecidos sem a participação de
um liquido condutor. No caso dos insetos, este liquido é a
hemolinfa, que se apresenta com a cor branco-leitoso, rica em
leucócitos, mas quase sem hemácias.
Nos aracnídeos os orifícios de abertura localizados no abdome são
chamados de espiráculos, de onde partem bolsas achatadas
dispostas em leque, conhecidas por filotraquéias.
Em alguns invertebrados e como anelídeos, crustáceos e larvas de
insetos, e vertebrados como os peixes, observamos a presença de
órgãos pregueados, com inúmeros filamentos permeáveis aos
gases, delicados e altamente vascularizados. São as brânquias, que
mantendo contato direto com a água, conseguem absorver o O2
dissovido em estado gasoso em sua solução. As brânquias,
conhecidas popularmente chamadas de guelras, são cobertas por
tampas conhecidas por opérculos em peixes ósseos, o que não
acontece em peixes cartilaginosos. Essas tampas facilitam com seus
movimentos a circulação de água através das fendas branquiais.
Ainda nos peixes ósseos, mostra-se presente uma bolsa que
acumula gases, funcionando como órgão hidrostático. É a bexiga
natatória, que sofreu aperfeiçoamento em algumas espécies de
peixes, permitindo a esses animais uma permanência por longo
tempo fora da água.
Os pulmões apareceram nos anfíbios, animais que marcam o
passo definitivo da transição da vida aquática para a vida terrestre.
Depois da metamorfose, as brânquias presentes na fase larvária são
substituídas por pulmões ainda rudimentares, que pouco se diferem
da bexiga natatória dos peixes, sendo então pulmões saculiformes,
de paredes vascularizadas, que se inflam quando o animal deglute o
ar. Apesar do aparecimento desse órgão, a respiração cutânea é
ainda a principal forma de respiração desse cordado. Por esse fato,
verificamos a presença desses animais em ambiente úmido,
próximos a lagoas e brejos, para que a pele esteja sempre úmida,
condição básica para que ocorram as trocas gasosas.
Os pulmões parenquimatosos surgiram nos répteis, possuindo
expansões membranosas para seu interior, dividindo-os em
compartimentos. Não há mais necessidade de respiração cutânea
nesses animais. As aves, além dos pulmões parenquimatosos,
possuem os sacos aéreos e os ossos pneumáticos, que cheios de ar
contribuem para diminuir o peso da ave, facilitando o vôo. Mas é
bom lembrar que:
Não existem trocas gasosas ao nível dos sacos aéreos e dos
ossos pneumáticos.
O Sistema Respiratório Humano
O ar pode entrar pela boca (2) e pelas fossas nasais (1),
cavidades revestidas por mucosas. No caso do nariz, esse epitélio á
altamente vascularizado e com cílios que revestem as fossas,
retendo partículas de sujeira e microorganismos existentes no ar. Ao
longo desses canais, o ar é então filtrado, umedecido e aquecido,
antes que chegue aos pulmões. O ar passa pela faringe (3),
laringe (4) e traquéia (5), canal cartilaginoso que se mantêm
sempre aberto, permitindo a passagem do ar até os brônquios
(6), bifurcações da traquéia.
Cada brônquio dentro dos pulmões (direito e esquerdo) ramifica-se
inúmeras vezes originado várias séries de bronquíolos (7)
progressivamente menos calibrosos, até formarem os bronquíolos
terminais, que terminam em bolsinhas de parede muito delgada,
os alvéolos.
Os pulmões parequimatosos ocupam a maior parte da cavidade
torácica, possuindo cada um aproximadamente 300 milhões dessas
bolsinhas cada um, correspondendo uma superfície 40 vezes a
superfície corporal. O pulmão direito é ligeiramente maior do que o
esquerdo, possuindo três lobos, enquanto o último possui dois
lobos.
“É no alvéolo que ocorre as trocas gasosas por difusão”
A mecânica respiratória
É ao nível dos alvéolos que ocorrem as trocas gasosas, conhecida
por hematose. Mas como o ar chega nessas estruturas responsáveis
por essas trocas?
Os pulmões são órgãos elásticos que se abrem e se fecham como
foles, permitindo entrada e saída de ar de acordo com o aumento
ou diminuição dos diâmetros da caixa torácica, pela contração de
dois músculos principais: os músculos intercostais e o diafragma (8).
A fase de enchimento dos pulmões é chamada de inspiração, e a
fase de esvaziamento, expiração.
.Na inspiração: os músculos intercostais contraem puxando as
costelas para cima e para fora, enquanto o diafragma, também por
contração, se achata deslocando-se em direção ao abdome. Haverá
um aumento da amplitude da caixa torácica e diminuição da pressão
interna em relação à pressão atmosférica, forçando a entrada de ar
que será acompanhada com a expansão dos pulmões.
.Na expiração: Os músculos se relaxam e os pulmões se
esvaziam, voltando à posição inicial, fazendo com que a pressão
interna da caixa torácica aumente e o ar seja expelido.
As trocas gasosas
O ar que entra nos pulmões leva consigo oxigênio, gás carbônico
e nitrogênio, sendo que o último não é aproveitado pelo organismo.
Os gases são transportados por pigmentos presentes no sangue,
sendo nos vertebrados a hemoglobina, presente nas hemácias,
aparecendo também em alguns invertebrados. A maior parte do
oxigênio alcança os tecidos transportado em combinação com a
hemoglobina, na forma de oxiemoglobina, que se dissocia a nível
dos tecidos. Mas existe uma pequena quantidade de oxigênio que é
transportado dissolvido no plasma, considerado para nosso estudo
desprezível. O gás carbônico contido nos capilares e que será
eliminado para o ar contido no alvéolo pode ser transportado de três
formas:
.pequena quantidade dissolvida em solução no plasma
.combinado com a hemoglobina, formando a carboemoglobina,
que se dissocia a nível dos alvéolos.
.combinado com a água formando ácido carbônico (H2CO3),
reação que ocorre por mediação de uma enzima, a anidrase
carbônica. Este ácido se dissocia em H+ e HCO3- (bicarbonato)
que ser difunde no plasma. Os H+ se ligam à hemoglobina,
funcionado como tampão, evitando variações de pH no sangue.
Por que o monóxido de carbono é prejudicial?
Resultante da combustão, o monóxido de carbono, ao contrário
do dióxido de carbono, realiza uma ligação 210 vezes mais ávida
com a hemoglobina, a carboxiemoglobina, composto considerado
estável, impedindo que o oxigênio se associe com o pigmento,
podendo levar os tecidos à morte por falta de oxigenação. A
carboemoglobina e a oxiemoglobina são compostos instáveis, que
se desfazem a nível dos alvéolos e tecidos, respectivamente.
É interessante ressaltar a importância da hemoglobina no
transporte de gases. A anemia se constitui na falta de
hemoglobina, que pode ser desencadeada por inúmeros fatores.
A Regulação do Ritmo Respiratório
Você pode até segurar sua respiração, mas não por muito tempo.
Se um indivíduo parar de respirar de forma voluntária por um tempo
longo, haverá um acúmulo de CO2 no sangue, que combinado com a
água forma ácido carbônico, que se dissocia em H+ e HCO3-. O
aumento da acidez estimula uma parte do sistema nervoso central,
o centro nervoso, que se localiza no bulbo. É esse centro
respiratório que controla os mecanismos reguladores do ritmo
respiratório, que por sua vez controla o trabalho muscular do
diafragma e intercostais através do sistema nervoso autônomo.
Caso seja aumentado o número de contrações, maior será a
ventilação pulmonar.
“Os movimentos respiratórios dependem primariamente do
acúmulo de CO2 e não da falta de O2”
Doenças e Distúrbios do Sistema Respiratório
Sinusite
A sinusite é uma inflamação de cavidades existentes nos ossos da
face, o seio da face ou sinus. Essas cavidades tem comunicação
com as fossas nasais e podem ser invadidas por bactérias, que
desencadeiam um processo infeccioso. Na sinusite aguda, a pessoa
tem dor em diversas regiões da face e há corrimento nasal mucoso
e, às vezes, purulento (com pus).
Resfriado
O resfriado comum pode ser causado por diversos tipos de vírus e é
mais propício no inverno, época em que as células do corpo se
tornam mais susceptíveis a infecções. Os vírus se instalam nas
células da cavidade nasal e da faringe, provocando inflamações. A
coriza (corrimento de líquido pelas narinas durante o resfriado), é
conseqüência dessas inflamações. Além da coriza, podem aparecer
outros sintomas, tais como sensação de secura na garganta,
espirros, olhos lacrimejantes e febre.
Coqueluche
É uma das mais famosas doenças da infância, causada pela bactéria
Haemophilus pertussi, que se instala na mucosa das vias
respiratórias (laringe, traquéia, brônquios e bronquíolos). A
proliferação das bactérias causa forte irritação, com grande
produção de muco (catarro). Toxinas produzidas pelas bactérias
irritam terminações nervosas, desencadeando acessos de tosse,
típicos da doença.
A coqueluche é prevenida pela vacina tríplice, que protege também
contra a difteria e o tétano. Essa vacina é administrada em três
doses, uma a cada trinta dias, a partir do segundo mês de vida.
Pneumonia
A pneumonia é uma infecção pulmonar causada por diversas
espécies de bactérias e, às vezes, por fungos. A bactéria se instala
nos pulmões, provocando aumento da secreção de muco e ruptura
das paredes dos alvéolos. Os sintomas da doença são febre alta,
falta de ar, dores no peito e expectoração de catarro viscoso e, às
vezes, sanguinolento. Em geral, atinge pessoas que estão com sua
resistência orgânica debilitada.
Tuberculose
Tuberculose é uma infecção causada pela bactéria Mycobacterium
tuberculosis que se instala geralmente nos pulmões. Os alvéolos
pulmonares inflamam-se e sofrem necrose (morte celular). A região
necrosada é circundada por um tecido fibroso que limita e isola o
foco infeccioso. Em geral, as lesões de uma primeira infecção
tuberculosa regridem espontaneamente. No caso de uma
reinfecção, pode ocorrer de os focos infecciosos atingirem, além dos
pulmões, outros órgãos, causando lesões nos tecidos.
Os sintomas da tuberculose pulmonar são febre, sudorese noturna,
fraqueza e perda de apetite e de peso.
A prevenção consiste em evitar o convívio com pessoas doentes e
só consumir leite pasteurizado ou adequadamente fervido, pois a
bactéria pode estar presente no leite. O tratamento é feito com
antibióticos.
Bronquite Crônica
Mais de 75% dos pacientes com bronquite crônica são ou foram
fumantes. Os bronquíolos secretam quantidade excessiva de muco,
tornando-se comprimidos e inflamados. Os cílios do epitélio
bronquiolar deixam de bater, e muco e partículas de sujeira vão se
acumulando, dificultando a passagem do ar. A respiração torna-se
curta e os acessos de tosse são constantes. Pessoas com bronquite
crônica, em geral, acabam por desenvolver enfisema.
Enfisema
O enfisema é muito raro em pessoas que nunca fumaram. É a
obstrução completa dos bronquíolos, com aumento da resistência à
passagem de ar, principalmente durante as expirações. Pode
ocorrer, então, rompimento das paredes dos alvéolos, com
formação de grandes cavidades. Isso diminui a eficiência dos
pulmões em absorver oxigênio e há sobrecarga do coração como
forma de compensar a deficiência pulmonar. A sobrecarga leva a
maioria dos pacientes com enfisema a morrer de insuficiência
cardíaca.
Câncer de Pulmão
O hábito de fumar é a principal causa do câncer de pulmão. 80%
desse tipo de câncer poderia ser evitado se as pessoas parassem de
fumar. Diversas substâncias contidas no cigarro são cancerígenas.
Células cancerosas originadas nos pulmões se multiplicam
descontroladamente, podendo invadir outros tecidos do corpo, onde
originam novos tumores.
Embolia Pulmonar
É o fechamento repentino da artéria pulmonar ou de um de seus
ramos, provocado por bolhas de ar, fragmentos de tumores ou
freqüentemente por coágulos sanguíneos.
O fechamento de uma artéria de pequeno calibre pode passar
despercebido, mas se uma grande artéria for atingida, a pessoa é
acometida por dor súbita no peito, falta de ar, aumento da
transpiração, palpitações, cianose e eventualmente é levada à
morte. A embolia pulmonar é responsável por cerca de 4% dos
óbitos ocorridos nos grandes hospitais.
Rinite Alérgica
É uma inflamação das mucosas que revestem as cavidades nasais
devido a processos alérgicos. Como conseqüência da inflamação, as
células passam a produzir excesso de muco, que escorre pelas
narinas.
Surtos repetidos de renite alérgica em crianças podem causar
obstrução nasal definitiva, que leva a alterações ósseas na base do
crânio. Como as rinites tem forte componente emocional, o afeto e
as boas condições psicológicas fazem parte do tratamento da
doença.
Asma Brônquica
É uma doença respiratória em que o espasmo e a constrição dos
brônquios e a inflamação de sua mucosa limita a passagem do ar,
provocando dificuldade respiratória. Com freqüência, deve-se a uma
alergia, em particular ao pó, pêlo ou penas de animais, mofo e
pólen. Muitos pacientes de asma alérgica, chamada de asma atópica
ou extrínseca, sofrem também de febre do feno, que é uma forma
de rinite sazonal causada por alergia ao pólen. Seus sintomas são
ataques intensos de espirros, inflamação da mucosa nasal e olhos, e
respiração difícil.
É uma doença pulmonar que se caracteriza pela diminuição de
calibre (constrição) dos bronquíolos. A asma pode ter diversas
causas, sendo a alérgica a mais comum. Tendo também forte
desencadeamento da crise de asma.
A crise asmática ocorre quando a musculatura lisa dos bronquíolos
se contrai espasmodicamente. A mucosa que reveste internamente
os bronquíolos incha e passa a produzir mais secreção, o que
contribui para diminuir o calibre dos condutos respiratórios. A
dificuldade respiratória prejudica a oxigenação do sangue e, em
casos muito graves, pode ocorrer cianoses (coloração azulada da
pele e das mucosas), provocada pelo acúmulo de gás carbônico no
sangue.