O documento descreve a fisiologia respiratória em mamíferos, abordando tópicos como a anatomia do aparelho respiratório, os processos de ventilação pulmonar, trocas gasosas e transporte de gases no sangue."
2. Sumário
• Anatomia geral e função do aparelho respiratório dos
humanos
• Condutos aeríferos e os pulmões;
• Músculos associados
• Funcionamento do aparelho respiratório
• Ventilação pulmonar.
• Volume e capacidade dos pulmões
• Processo de trocas gasosas
• Perfusão
• Hematose
• Transporte dos gases
4. Constituintes:
SISTEMA RESPIRATÓRIO
• Porção condutora
– Cavidade nasal
– Nasofaringe
– Laringe
– Traquéia
– Brônquios
– Bronquiolos
• Transportam, filtram, umedecem e aquecem
o ar antes que ele alcance a porção
respiratória.
5. Constituintes:
SISTEMA RESPIRATÓRIO
• Porção respiratória
– Porção de transição
Bronquíolos respiratório
– Porções terminais da árvore
brônquica e alvéolos
• Trocas gasosas- Hematose
6.
7. • Regiões do trato respiratório;
• As vias aéreas;
8. Anatomia do sistema respiratório
A área tota da seção transversa das vias aéreas aumenta
rapidamente como resultado da da extensa ramificação!
9.
10. Alvéolos
• Local onde ocorrem as
trocas gasosas -
Hematose
• São pequenos sacos
envolvidos por uma
série de vasos
sanguíneos de modo
que área de contato é
bastante grande;
• Apresentam parede
bastante fina
11.
12. • “Os objetivos da respiração são prover oxigênio aos
tecidos e remover o dióxido de carbono. A fim de
alcançar tais objetivos a respiração pode ser
dividida em quatro principais funções: (1)
Ventilação pulmonar – a entrada e saída de ar dos
pulmões; (2) Difusão de oxigênio e dióxido de
carbono entre os alvéolos e o sangue; (3)
transporte de oxigênio e dióxido de carbono no
sangue e líquidos corporais e suas trocas com as
células do corpo; (4) Regulação da ventilação e
outros aspectos regulatórios da respiração.”
15. • Regiões do trato respiratório;
• As vias aéreas;
16. Anatomia do sistema respiratório
A área total da seção transversa das vias aéreas aumenta
rapidamente como resultado da da extensa ramificação!
17.
18. Alvéolos
• Local onde ocorrem as
trocas gasosas -
Hematose
• São pequenos sacos
envolvidos por uma
série de vasos
sanguíneos de modo
que área de contato é
bastante grande;
• Apresentam parede
bastante fina
19.
20. Músculos respiratórios
• Intercostais externos – movem as costelas e o
externo
• Diafragma -
• Esternocleidomastoido
• Escaleno
• Abdominais
• Intercostais externos
Respiração forçada.
Guyton & Hall
21. Os músculos respiratórios são
responsáveis pela ampliação da
caixa torácica e consequente
alterações na pressão intralveolar.
22. Pleura pulmonar (visceral e
parietal)
• Camada dupla de tecido que envolve o pulmão.
• A cavidade pleural e suas dobraduras servem como um
ambiente lubrificante para o movimento pulmonar.
23.
24. E como é que os pulmões não
colabam? - Propriedades elásticas do
pulmão
• Fibras elásticas concêntricas
• Tendem a colapsar, e por que não colapsa?
• Pleura
• Gradiente de pressão transmural
• “Pressão do ar dentro do alvéolo pulmonar = pressão
atmosférica”
• A cavidade pleural possui uma pressão negativa à pressão
atmosférica!
• A diferença entre pressão intralveolar e da cavidade pleural
geram o gradiente de pressão transmural.
• Entendendo a pressão intrapleural:
• Resultado da força exercida pelos pulmões para colapsarem
25. Complacência pulmonar
• Habilidade do pulmão em
distender – distensibilidade
pulmonar.
• Resultado da: Variação do
volume/Variação da pressão.
• Ela não é constante! Variável
conforme o momento do
ciclo respiratório;
• Consequência da histologia
do pulmão.
26. Surfactante, tensão superficial e o
colapso alveolar.
• Tensão superficial
• Surfactante é produzido
pelas células alveolares
tipo dois.
• Atua como um
detergente natural
reduzindo a tensão
superficial da água
presente entre o
27. zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz
Alvéolo
760mm Hg
Pleura parietal
Pleura visceral
756 mm Hg
Cavidade intrapleural
Propriedades elásticas do pulmão
e caixa torácica
Pressão pleural mantém os alvéolos abertos
PT – Pressão torácica
Tensão superficial da água gera pressão para o
alvéolo colabar
Surfactante reduz a ação da tensão superficial
da água.
28. Alvéolo
760mm Hg
Pleura parietal
Pleura visceral
756 mm Hg
Cavidade intrapleural
Pressão pleural mantém os alvéolos
abertos
Pressão transmural através da caixa torácica (Pct); Pct = Ppl- Pb
Tensão superficial da água gera pressão
para o alvéolo colabar
Surfactante reduz a ação da tensão
superficial da água.
30. Como o surfactante contribui com a
estabilização do tamanho dos
alvéolos?
https://www.youtube.com/watch?v=jZ0SQfYRJo8
31.
32. E se a pleura for perfurada?
• Trauma com perfuração da
cavidade pleural de fora para
dentro
• Comunicação entre a cavidade
pleural com o meio externo
• Se houver a perfuração da pleura,
o pulmão colabará devido à
entrada de ar e ao
extravasamento de líquido. Não
haverá mais pressão negativa que
unia as duas pleuras. Então, a
pleura parietal acompanha a caixa
torácica e a visceral acompanha o
pulmão que vai colabar. (Visceral
não mais acompanha Parietal)
33.
34. Nascidos prematuros e ausência
de surfactante
• Síndrome do desconforto respiratório do recém
nascido // Síndrome da angústia respiratória.
35. O ato de Respirar – o ciclo
respiratório
1. A ventilação é
puramente passiva;
2. Não há trabalho
muscular na
expiração;
3. Há trabalho muscular
na inspiração;
4. Quando a respiração
é forçada há trabalho
muscular no ciclo
completo.
36. Inspiração
• Lei de Boyle:
• Aumento de volume
resulta em diminuição da
pressão.
• P1.V1=P2.V2
• Expansão da caixa
torácica!
• Pressão alveolar negativa!
Contração do diafragma e seu
consequente abaixamento;
Contração dos músculos intercostais
e ampliação da caixa torácica
37. Expiração
• Lei de Boyle:
• Diminuição de volume
resulta em aumento da
pressão.
• P1.V1=P2.V2
• Redução da caixa
torácica!
• Pressão alveolar Positiva!
Relaxamento do diafragma e seu
consequente levantamento;
Relaxamento dos músculos
intercostais e redução da caixa
torácica
Respiração ativa recruta os músculos
intercostais internos e abdominais!!
38. Variações das pressões intralveolar e
intrapleural durante o ciclo
respiratório
Pressão Intralveolar
Na Inspiração: a Palv é negativa
(ar entra no pulmão);
Na Expiração: a Palv é positiva
(ar sai do pulmão) –
Quando não há fluxo de ar, a
Palv= 0mm Hg
44. CPT
CRF
VIR
VER
CVF
VR
CI CV
Vc
CPT – Capacidade Pulmonar total
VER– Volume Expiratório de reserva
CRF – Capacidade Residual Funcional
CVF – Capacidade Vital Forçada
CI – Capacidade Inspiratória VR – Volume residual CV – Capacidade Vital
Berne e Lev, Fisiologia 6ed.
45. Processo de trocas gasosas
• Processo de trocas gasosas
• Perfusão
• Hematose
• Transporte dos gases
46. Perfusão
• “Perfusão é o processo pelo qual o sangue
desoxigenado passa pelos pulmões e é oxigenado”.
• Difusão dos gases (Lei de Fick!)
47. Maas... Não é tão simples.
A perfusão é diferente em diferentes regiões do pulmão
Pa= pressão arterial pulmonar
PA = pressão pressão Alveolar
Pv = pressão pressão venosa
48. Relação Ventilação-Perfusão
• Para o pulmão a proporção é definida como a
ventilação alveolar total dividida pelo débito
cardíaco.
• Em indivíduos normais ventilaçãi = 4L/min
• Débito cardíaco = 5L/min
• Ventilação/Perfusão = 0.8 ...
56. Transporte do CO2
• Bicarbonato (70%)
• Dissolvido no plasma
(7%)
• Ligado a hemoglobina
(23%)
Notas do Editor
No pulmão D identificar lobos superior, médio e inferior e as fissuras (oblíqua e horizontal). No pulmão E, identifique os lobos, superior e inferior e a língula, localizada na porção inferior do lobo superior. Note as diferenças entre os pulmões direito e esquerdo. Na face medial dos pulmões, identifique o hilo do pulmão esquerdo (artéria brônquio e veia) e do pulmão D (brônquio, artéria e veia); que são os elementos que constituem a raiz do pulmão, juntamente com nervos e linfáticos.
A traquéia se subdivide para formar brônquios, os quais se ramificam repetidamente, levando, eventualmente a bronquíolos terminais e finalmente a bronquíolos respiratórios, cada um dos quais é ligado a um conjunto terminal de dutos e sacos alveolares
A área total da seção transversal das vias aéreas aumenta rapidamente como resultado da extensa ramificação, embora o diâmetro dos dutos aéreos individuais diminua da traquéia até os bronquíolos terminais. Os gases são transferidos através das paredes delgadas dos alvéolos por toda porção do pulmão, distalmente aos bronquíolos terminais.
rominent cells in the adult human alveolus. A) A cross-section of the respiratory zone shows the relationship between capillaries and the airway epithelium. Only 4 of the 18 alveoli are labeled. B) Enlargement of the boxed area from (A) displaying intimate relationship between capillaries, the interstitium, and the alveolar epithelium. C) Electron micrograph displaying a typical area depicted in (B). The pulmonary capillary (cap) in the septum contains plasma with red blood cells. Note the closely apposed endothelial and pulmonary epithelial cell membranes separated at places by additional connective tissue fibers (cf ); en, nucleus of endothelial cell; epl, nucleus of type I alveolar epithelial cell; a, alveolar space; ma, alveolar macrophage. D) Type II cell formation and metabolism of surfactant. Lamellar bodies (LB) are formed in type II alveolar epithelial cells and secreted by exocytosis into the fluid lining the alveoli. The released lamellar body materialis converted to tubular myelin (TM), and the TM is the source of the phospholipid surface film (SF). Surfactant is taken up by endocytosis into alveolar macrophages and type II epithelial cells. N, nucleus;RER, rough endoplasmic reticulum; CB, composite body. (For (A) From Greep RO, Weiss L: Histology, 3rd ed. New York: McGraw-Hill, 1973; (B) Reproduced with permission from Widmaier EP, Raff H, Strang KT: Vander’s Human Physiology: The Mechanisms of Body Function, 11th ed. McGraw-Hill, 2008; (C) Burri PA: Development and growth of the human lung. In: Handbook of Physiology, Section 3, The Respiratory System. Fishman AP, Fisher AB [editors]. American Physiological Society, 1985;
and (D) Wright JR: Metabolism and turnover of lung surfactant. Am Rev Respir Dis 136:426, 1987.)
No pulmão D identificar lobos superior, médio e inferior e as fissuras (oblíqua e horizontal). No pulmão E, identifique os lobos, superior e inferior e a língula, localizada na porção inferior do lobo superior. Note as diferenças entre os pulmões direito e esquerdo. Na face medial dos pulmões, identifique o hilo do pulmão esquerdo (artéria brônquio e veia) e do pulmão D (brônquio, artéria e veia); que são os elementos que constituem a raiz do pulmão, juntamente com nervos e linfáticos.
A traquéia se subdivide para formar brônquios, os quais se ramificam repetidamente, levando, eventualmente a bronquíolos terminais e finalmente a bronquíolos respiratórios, cada um dos quais é ligado a um conjunto terminal de dutos e sacos alveolares
A área total da seção transversal das vias aéreas aumenta rapidamente como resultado da extensa ramificação, embora o diâmetro dos dutos aéreos individuais diminua da traquéia até os bronquíolos terminais. Os gases são transferidos através das paredes delgadas dos alvéolos por toda porção do pulmão, distalmente aos bronquíolos terminais.
rominent cells in the adult human alveolus. A) A cross-section of the respiratory zone shows the relationship between capillaries and the airway epithelium. Only 4 of the 18 alveoli are labeled. B) Enlargement of the boxed area from (A) displaying intimate relationship between capillaries, the interstitium, and the alveolar epithelium. C) Electron micrograph displaying a typical area depicted in (B). The pulmonary capillary (cap) in the septum contains plasma with red blood cells. Note the closely apposed endothelial and pulmonary epithelial cell membranes separated at places by additional connective tissue fibers (cf ); en, nucleus of endothelial cell; epl, nucleus of type I alveolar epithelial cell; a, alveolar space; ma, alveolar macrophage. D) Type II cell formation and metabolism of surfactant. Lamellar bodies (LB) are formed in type II alveolar epithelial cells and secreted by exocytosis into the fluid lining the alveoli. The released lamellar body materialis converted to tubular myelin (TM), and the TM is the source of the phospholipid surface film (SF). Surfactant is taken up by endocytosis into alveolar macrophages and type II epithelial cells. N, nucleus;RER, rough endoplasmic reticulum; CB, composite body. (For (A) From Greep RO, Weiss L: Histology, 3rd ed. New York: McGraw-Hill, 1973; (B) Reproduced with permission from Widmaier EP, Raff H, Strang KT: Vander’s Human Physiology: The Mechanisms of Body Function, 11th ed. McGraw-Hill, 2008; (C) Burri PA: Development and growth of the human lung. In: Handbook of Physiology, Section 3, The Respiratory System. Fishman AP, Fisher AB [editors]. American Physiological Society, 1985;
and (D) Wright JR: Metabolism and turnover of lung surfactant. Am Rev Respir Dis 136:426, 1987.)
Muscles and movement in respiration.A) An idealized diagram of respiratory muscles surrounding the rib cage. The diaphragm and intercostals play prominent roles in respiration. B) and C) X-ray of chest in full expiration (B) and full inspiration (C). The dashed white line on in C is an outline of the lungs in full expiration. Note the di erence in intrathoracic volume. (Reproduced with permission A) from Fishman AP: Fishman’s Pulmonary Diseases and Disorders, 4th ed. McGraw Hill Medical, 2008; B, C from Comroe JH Jr: Physiology of Respiration, 2nd ed., Year Book, 1974.
Pleuralspaceandconnective bers.A) Front sectional drawing of lung within the rib cage. Note the parietal and visceral pleura and the infoldings around the lung lobes that include pleural space. B) Connective ber tracts of the lung are highlighted. Note the axial bers along the airways, the peripheral bers in the pleura, and the septal bers. (Reproduced with permission from Fishman AP: Fishman’s Pulmonary Diseases and Disorders, 4th ed. McGraw Hill Medical, 2008)